An attempt at geographical assessment of the environmental impact of ponds, the example of the water temperature of the Grand Étang de Cieux (Western France)
Pour une évaluation plus géographique de l'impact environnemental des plans d'eau, le cas de la température de l'eau du Grand Étang de Cieux (Haute-Vienne)
Résumé
The goal of the paper is to assess the temperature effect of a large (40 ha) pond with a surface weir, damming a confluence zone of four streams in Limousin (French Massif Central). The research is based on 536,552 water temperature measurements, upstream, downstream and inside the pond. Compared to the most frequent calculation method, which consists in measuring the difference between the inlet and the outlet, two new methods are used. The first consists in weighting the temperature values of each of the four tributaries, in order to construct an overall inlet temperature. The second considers the distance existing between the inlets and the outlet. After reconstitution of the former hydrographic network, the method applies a temperature gradient from upstream to downstream mixing temperatures to each confluence. According to the method of weighting the inlets, the Great Pond Cieux warms the watercourse by 1.8°C for a full year and by more than 4°C from June to September. It also modifies the thermal regime of the watercourse, by reducing its diurnal temperature variation. According to the temperature gradient method, the significant warming during the summer months would be due one third to the natural evolution of the streams from upstream to downstream and two thirds to the pond. During some weather types, in particular periods of forced convection by stormy winds, the responsibility of the pond would even be much less.
L'objectif de cet article est d'estimer l'impact thermique d'un étang limousin de grande taille (40 ha) à déversoir de surface, barrant une zone de confluence entre quatre cours d'eau. La recherche est fondée sur 536 552 mesures de température de l'eau, en amont, en aval et à l'intérieur du plan d'eau. Par rapport au mode de calcul le plus fréquent, qui consiste à mesurer l'écart entre l'entrée du tributaire et la sortie de l'émissaire, deux nouvelles méthodes sont essayées. La première revient à coefficienter la température de chacun des quatre affluents, pour construire une température d'entrée globale prenant en considération le poids respectif de chaque cours d'eau. La seconde tient compte de la distance existant entre les entrées et la sortie. Après reconstitution des linéaires ennoyés, elle applique un gradient thermique d'amont en aval et la loi des mélanges à chaque confluent. Selon la méthode de pondération des entrées, le Grand Étang de Cieux réchauffe le cours d'eau de 1,8°C à l'échelle annuelle et de plus de 4°C de juin à septembre. Il imprime aussi sa signature en modifiant le régime thermique du cours d'eau, par la réduction de son amplitude diurne. Selon la méthode du gradient thermique, les forts réchauffements des mois d'été seraient en fait dus pour un tiers à l'évolution naturelle des cours d'eau d'amont en aval et pour deux tiers à l'étang. Lors de certains types de temps, en particulier les brassages forcés par le vent, la responsabilité de l'étang serait même nettement moindre.