Eel and Obstacles: downstream migration. Radiotracking of downstream migrating silver eels on the Gave de Pau river at Artix, Biron, Sapso, Castetarbe, Baigts and Puyoo hydroelectric power plants (2007-2009). Synthetic report
Anguille et ouvrages : migration de dévalaison. Suivi par radiopistage de la dévalaison de l’anguille argentée sur le Gave de Pau au niveau des ouvrages hydroélectriques d’Artix, Biron, Sapso, Castetarbe, Baigts et Puyoo (2007-2009). Rapport de synthèse
Résumé
The behaviour of migrating silver eels (Anguilla anguilla) was studied at 6 hydroelectric power-plants on the Gave de Pau river from 2007 to 2009. Nearly 200 eels were radiotracked along 60 km in highly variable hydrological conditions. Only 34% of the eels that were released in the upper part of the study area successfully passed the 6 power-plants. Depending on hydrological conditions, eels alternate motionless periods with periods of active migrations with speeds ranging from 0.05 km/h to more than 10km/h. Migratory activity and especially obstacles passage are largely influenced by hydrological conditions: though downstream movements were observed in river flows ranging from 25 m3/s to 530 m3/s, only 19% of obstacles passages have been observed when the river flow was inferior to the average discharge while half of the passages have occurred when the flow was superior to 2.3 times the average river discharge. A large majority (88%) of eel movements occurred during high river flows, mainly during the rising phase (73%). A model predicting obstacles passage was derived from those observations: the model assumes that obstacles passages are uniformly distributed among 5 river discharge classes: Q75; Q90; Q95; Q97.5; Q99. Regarding the time of the day, most passages occurred at twilight or at the beginning of the night (86% of passages from 5pm to 8 am, and 53% from 6pm to 12am). Fish passage routes were variable among obstacles and depending on hydrological conditions. On the whole, 66% of the observed passages have been carried out through spillways, 31% through the turbines, 2% through bypasses primarily designed for smolts and 1% through upstream fish passes. The passage route was largely influenced by three factors: (i) the ratio of spill flow to total river flow, (ii) the configuration of the water intake (e.g., position relative to the direction of the river flow) and (iii) the trashrack bar spacing. Passages through the turbines increase when the turbine flow increases, while passages by spillway are in a large majority when the turbine flow is inferior to 2/3 of the total river flow. Regarding the weir configuration, dams with strong inclination may favour fish guidance toward the intake canal while intake trashracks with narrow bar-spacing such as in Baigts (3cm) or Castetarbe (2.5cm) may limit fish passages through the turbines, although for those two sites10 to 21% of eels have still passed through the turbines. An escapement model was fitted to those observations: the model predicts the probability of eel escapement as a function of the ratio of spill flow to total river flow: P = exp (η)/(1+exp(η)) with: η = -2.4 + 5.77*(Qspill/Qriver) To conclude, on the basis of these results, several diagnostic tools were developed to assess the impact of hydroelectric power plants on migrating silver eels and to propose devices to mitigate those impacts.
De 2007 à 2009 des expérimentations ont été menées sur les centrales hydroélectriques d’Artix, Biron, Sapso, Castetarbe, Baigts et Puyoo sur le Gave de Pau pour étudier le comportement de dévalaison de l’anguille argentée (Anguilla anguilla). Le comportement de 192 anguilles a été suivi par télémétrie sur 60 kms de rivière dans des conditions hydrologiques très variables. L’activité migratoire des anguilles est marquée par des phases de mouvements dont les vitesses varient de 0.05 km/h à plus de 10 km/h et des phases d’arrêts plus ou moins prononcés. Seules 34% des anguilles relâchées en amont des 60 kms de Gave ont franchi la totalité des 6 centrales hydroélectriques. L’activité migratoire est étroitement liée à l’hydrologie avec toutefois une plage de mouvement très large (de 26 m3/s à plus de 529 m3/s). La moitié des passages a lieu à des débits inférieurs à 188 m3/s (2.3 fois le module) et 25% ont lieu à moins de 120 m3/s (1.4 fois le module) et 19% pour des débits inférieurs au module. Les franchissements se concentrent en majorité (88%) lors des coups d’eau et plus spécifiquement lors des montées de débit (73%). Un modèle d’activité migratoire saisonnière a été proposé sur la base d’une équirépartition des déplacements entre 5 classes de débits Q75 ; Q90 ; Q95 ; Q97.5 ; Q99. Les déplacements des anguilles sont très majoritairement observés au crépuscule et en début de nuit (86% des passages entre 17h00 et 8h00 et 53% entre 18h00 et minuit). Les voies de franchissement utilisées aux centrales par les anguilles sont variables d’un site à l’autre et dans le temps. Globalement, 66% des franchissements ont été effectués par les évacuateurs de crue, 31% par les turbines, 2% dans les exutoires dédiés normalement au passage des jeunes saumons et 1% par les passes à poissons. La voie de franchissement utilisée par les anguilles varie fortement en fonction du rapport de débit entre débit total de la rivière et celui des évacuateurs, de la configuration de la prise d’eau (e.g., position par rapport aux écoulements) et de l’espacement des barreaux des grilles. Lorsque les rapports de débits sont en faveur de la prise d’eau, les anguilles franchissent l’ouvrage en passant par les turbines. Les passages par les évacuateurs deviennent majoritaires lorsque les débits du cours d’eau sont au moins 1.5 fois supérieurs à ceux turbinés par l’usine. L’inclinaison des seuils favorisera l’entraînement vers les canaux d’amenée. A l’inverse, les grilles à faible espacement inter-barreaux comme à Baigts (3 cm) et Castetarbe (2.5 cm) limiteront la pénétration des poissons vers les turbines. A noter, que dans ces deux cas, 10 à 21% des anguilles traversent encore le plan de grille. Une modélisation générale de l’échappement pour des centrales non équipées de grilles à faible espacement inter-barreaux a été proposée sur la base de (Qdev/Qtotal) (rapport débit déversé sur débit total du Gave) : P = exp (η)/(1+exp(η)) où : η = -2.4 + 5.77*(Qdev/Qtotal) Les résultats obtenus dans cette étude permettent de disposer d’outils de diagnostic pour évaluer les risques de dommages subis par les anguilles argentées lors de leur dévalaison au droit de centrales hydroélectriques.