Assessment of groundwater contribution to river water temperature

Milad Fakhari, Jasmin Raymond, Richard Martel

Dans les comptes rendus d’articles de la conférence: GeoNiagara 2021: 74th Canadian Geotechnical Conference; 14th joint with IAH-CNC

RÉSUMÉ: L'interaction des eaux souterraines avec les eaux de surface en rivières peut affecter la quantité (disponibilité) et la température de l'eau, ayant par conséquent un impact sur la vie aquatique. Les rivières du Québec sont reconnues pour leur abondance de salmonidés. En été, ils peuvent être soumis à des stress thermiques qui peuvent menacer leur survie. Certaines zones spécifiques où les eaux souterraines font résurgence dans les rivières constituent des refuges thermiques permettant aux poissons d’être plus à l’aise, de grandir et de survivre face à des conditions de température atmosphérique extrême. Un suivi de la température des eaux souterraines et des rivières a été effectué pour un site d'étude de la rivière Sainte-Marguerite au Québec. Un modèle combiné d'écoulement et de transfert de chaleur sur le site d'étude a montré que les eaux souterraines peuvent affecter le budget thermique de la rivière par plus de 40% en période d’étiage et pendant la saison chaude. Les séries chronologiques de température mesurées ont montré que la température extrême de l'air peut entrainer des changements importants à la température de l'eau des rivières. Cependant, la température atmosphérique n’est pas le seul facteur qui régit la température de l'eau des rivières.

ABSTRACT: Groundwater interaction with surface water in rivers can affect water quantity (availability) and temperature, consequently impacting aquatic life. Rivers in Quebec are recognized for their abundance of salmonids. In summer, they can experience thermal stress, which can threaten their survival. Some specific zones with groundwater discharge in rivers constitute thermal refuges allowing fish to be more comfortable, to grow and to survive facing extreme atmospheric temperature conditions. Groundwater and river temperatures were monitored for a study site on the Sainte-Marguerite river in Quebec. A combined flow and heat transfer model at the study site showed groundwater can affect river thermal budget by more than 40% during warm and low-flow seasons. Time series of monitored temperature showed that extreme air temperature can cause high changes on river water temperature. However, atmospheric temperature is not the only factor governing river water temperature.

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