L’évolution du lit du Saint-Laurent dans le secteur de Contrecoeur (Québec) depuis un siècle Bathymetric Changes on the St. Lawrence River in the Contrecoeur Area (Québec) since 1898 Die Entwicklung des Sankt Lorenz-Beckens seit einem Jahrhundert im Bereich von Contrecoeur (Québec)

RÉSUMÉ

Des levés hydrographiques du gouvernement canadien datant de 1898, 1945 et 1988, ont été comparés afin d'établir la cartographie des changements survenus au lit du Saint-Laurent dans le secteur de Contrecoeur, à mi-chemin entre Montréal et Sorel. Depuis 1850, la dynamique hydrosédimentaire de ce tronçon long de 8 km a dû se rééquilibrer au fur et à mesure de l'agrandissement du chenal de navigation maritime. Au moyen d'un logiciel de géomatique, des modèles bathymétriques détaillés ont été élaborés à partir des cartes de levés historiques fournies par le Service hydrographique du Canada. Après ajustement des cadres géographiques et du zéro des cartes, les patrons spatiaux de changements bathymétriques consécutifs à l'érosion ou à la sédimentation ont pu être déterminés par comparaison de ces modèles. Les cartes qui en résultent illustrent les principales étapes de l'agrandissement de la voie maritime ainsi que l'évolution des dépôts de déblais de dragage. Il appert, par exemple, qu'un volume important de déblais laissé à la marge ouest du chenal entre 1898 et 1945 a été dispersé vers l'aval entre 1945 et 1988, après avoir été remis en suspension par les courants et les vagues en marge du chenal maritime. L'intérêt principal de notre étude réside néanmoins dans l'éclairage nouveau qu'il donne à la dynamique d'ensemble du lit fluvial, bien au delà du chenal dragué. Entre 1898 et 1988, de vastes secteurs du lit ont été recouverts de 0,5 à 1 m additionnel de sédiments. Le chenal central à l'ouest de l'île Saint-Ours semble particulièrement touché, le taux moyen de sédimentation y ayant été de 1,5 cm/a entre 1945 et 1988. L'instabilité du lit s'est accélérée depuis 1945 et semble être attribuable, en partie du moins, à la perturbation de l'équilibre hydrosédimentaire causée par l'agrandissement répété du chenal maritime.

ABSTRACT

Canadian government hydrographie surveys from 1898, 1945 and 1988 are compared to reveal long-term patterns of bathymétrie change in the St. Lawrence River, in the Contrecoeur area between Montréal and Sorel. Since 1850, the hydraulic and sedimentary balance of this reach has been affected by repeated dredging to expand the main navigation channel. Using GIS software, detailed bathymétrie models of the reach for each of the years 1898, 1945 and 1988 were produced by interpolation through the archival soundings for each of these periods provided by the Canadian Hydrographie Service. After careful adjustment of reference water planes and planimetric coordinate systems, maps of bed changes were derived by comparing the different models. Major expansions of the navigation channel can be followed as well as the evolution of the main dredge spoil areas. In particular, considerable volumes of dredge spoil deposited at the margin of the ship channel between 1898 and 1945 are seen to have been re-entrained and dispersed downstream by 1988. Most interestingly, the maps of bed changes reveal substantial rates of sediment deposition over much of the river bed, well away from the ship channel. Over wide areas, deposition of between 0.5 and 1 m of new sediment since 1898 is observed. Bed aggradation has been particularly intense in the central channel west of Ile Saint-Ours, where it has averaged 1.5 cm/year between 1945 and 1988. In part at least, this tendency to bed aggradation over much of the river may be a reaction to the man-made concentration of the flow in the enlarged ship channel.

ZUSAMMENFASSUNG

Hydrographische Vermessungen von 1898, 1945 und 1988 wurden verglichen, um die Veranderungen im Bett des Sankt Lorenz im Bereich von Contrecoeur kartographisch festzuhalten. Seit 1850 musste die hydrosedimentare Dynamik dieses 8 km Iangen Stùckes entsprechend der Verbreiterung der Seewegfahrrinne jeweils ein neues Gleichgewicht finden. Mit Hilfe einer geomatischen Software wurden detaillierte Tiefenmodelle erstellt, ausgehend von Karten historischer Vermessungen, die der kanadische hydrographische Service zur Verfugung stellte. Nach Abstimmung der geographischen Rahmen und der Planimetrie konnten durch Vergleich dieser Modelle die ràumlichen Muster der Tiefenverànderungen aufgrund von Erosion oder Sedimentierung bestimmt werden. Die so entstandenen Karten illustrieren die wichtigsten Etappen der Vergrosserung des Seewegs sowie die Entwicklung der AbIagerungen von Baggeraushubmaterial. Es scheint, z.B. dass eine bedeutende Menge von Aushubmaterial, das man am westlichsten Rand der Fahrrinne zwischen 1898 und 1945 liess, zwischen 1945 und 1988 stromabwàrts verstreut wurde, nachdem es durch Stromungen und Wellen am Rand des Seewegs wieder aufgelôst worden war. Das Hauptinteresse unserer Untersuchung bes-teht jedoch in dem neuen Licht, das sie auf die Gesamtdynamik des Flussbettes wirft, weit iiber die ausgebaggerte Fahrrinne hinaus. Zwischen 1898 und 1988 wurden weite Abschnitte des Flussbettes mit einer zusàtzlichen Sedimentschicht von 0,5 bis 1 m bedeckt. Die zentrale Fahrrinne westlich von der lnsel St. Ours scheint besonders betroffen, die durchschnittliche Sedimentierungsrate war hier 1,5cm/Jahr zwischen 1945 und 1988. Die Labilitat des Flussbettes hat sich seit 1945 beschleunigt und scheint mindestens zum Teil auf die Stôrung des hydro-sedimentaren Gleichgewichts durch die wiederholte Vergrosserung des Seewegs zurùckzufùhren zu sein.