Ministère des Transports, Gouvernement du Québec.

2001 - 2005

Étudier l'impact de la construction de piliers supportant un nouveau pont sur la propagation de la phase de la marée, la circulation résiduelle et le transport de sédiments près de l'embouchure et à l'intérieur d'une lagune à entrée restreinte.

L'impact des piliers a été évalué à l'aide de modèles couplés de la réfraction de vagues (MKE21-NSW), de l'hydrodynamique (MIKE21-NHD) et du transport de sédiments non-cohésifs (MIKE21-ST). Douze marégraphes, deux courantomètres, un houlographe et une station météorologique ont été déployés durant trois mois et des échantillons de sédiments ont été récoltés dans la zone d'étude. Les séries temporelles ont été analysées par analyses harmoniques et spectrales et ont servit à la calibration des modèles numériques. Les simulations ont démontré que les quatre piliers du nouveau pont n'auront pas d'impact significatif sur la propagation de la marée, sur la circulation résiduelle et le transport de sédiment dans la lagune.

Koutitonsky, V. G. 2005. Rapport de recherche LHE-05-01. Laboratoire d'hydraulique environnementale, ISMER, UQAR, Rimouski, 99p.

Ministère de l'Agriculture, de l'Alimentation et des Pêcheries du Québec, gouvernement du Québec.

2004 - 2005

Calculer en tout point de l'espace de la lagune de Grande-Entrée le temps de renouvellement des eaux lagunaires par les eaux extérieures du Golfe Saint-Laurent.

La méthode développée fait appel à un modèle numérique de circulation en 3D (MIKE3-HD) et un modèle numérique d'advection dispersion en 3D (MIKE3-AD). Un traceur passif est mélangé aux eaux de la lagune et sa concentration initiale est C0 = 1. La lagune est alors soumise par simulation aux vents et marées mesurés et la concentration en tout point de la grille est vérifiée dans le temps jusqu'à ce qu'elle soit diluée, de façon permanente, à moins de 38 % de sa valeur initiale, soit C < 0.38. À cet instant, l'eau de cette maille est dite " renouvelée " par les eaux extérieures. Le produit de l'étude est une carte en 2D du temps de renouvellement local des eaux dans la région étudiée. Cette carte permettra de choisir un site optimal pour des activités anthropiques telles que l'aquaculture, la décharge d'eaux usées ou toute autre application dans la lagune. Cette méthode peut servir à identifier les zone où une lagune pourrait être draguée pour réduire le confinement de ses eaux.

Koutitonsky, V.G. et G. Tita. 2004. Rapport de recherche LHE-04-02. Laboratoire d'hydraulique environnementale, ISMER, UQAR, Rimouski, 90 p.

Fond de la Nature et Technologies du Québec (FQRNT), la Société de développement de l'industrie maricole (SODIM) et le Réseau d'Aquaculture du Québec (RAQ).

2003-2006

Étudier à l'aide de modèles numériques en 3D l'interaction entre l'écosystème d'une lagune et une ferme de culture de moules.

Plusieurs missions de mesures de paramètres physiques et biologiques, ainsi que le déploiement de courantomètres ADCP, de marégraphes et une station météorologique, ont permis de recueillir assez d'informations sur l'écosystème lagunaire au cours de trois année. Parallèlement, un modèle hydrodynamique en 3D (RMA-10) et un modèle d'écosystème en 3D (RMA-11) sont en cours de développement afin de pouvoir y insérer une sous-routine "moulière" et identifier les impacts majeurs de la moulière sur l'écosystème. Le produit de l'étude sera la détermination précise de la capacité de support de l'écosystème pour la mytiliculture. En d'autre termes, il sera possible de connaître la quantité de moules que la lagune peut produire sans que son écosystème et la culture de moules s'effondrent. Au niveau pratique, un modèle numérique en boite (MOCAS) permettant d'évaluer la capacité de support d'une zone côtière pour la mytiliculture sera livré à l'industrie maricole du Québec.

Thèse doctorale, Thomas Guyondet, dirigé par V. G. Koutitonsky.

Société de développement de l'industrie aquicole du Québec (SODIM)

2000-2001

Effectuer des mesures en mer et appliquer les modèles numériques appropriés afin de caractériser l'environnement hydrodynamique et benthique et déterminer l'emplacement optimal de cages de culture de salmonidés dans la baie de Gaspé, Golfe du Saint-Laurent.

Une imposante mission océanographique fut réalisée en 2000 dans la baie au cours de laquelle 8 courantomètres, 5 marégraphes et une station météorologique furent déployés pour 45 jours, au delà de 300 profils verticaux de salinité et température furent mesurés en fonction de l'espace et des phases de marée et quelques 40 échantillons de benthos furent récoltés pour analyses granulométriques et de composition d'espèces. Ces données ont servit à caractériser l'environnement marin et à forcer des modèles numériques couplés en 3D de l'hydrodynamique (MIKE3-HD) et de l'advection et dispersion (MIKE3-AD) de matières dissoutes à partir de cages placées "virtuellement" à divers endroits dans la baie lors des simulations. Une simulation numérique (MIKE21-NSW) de la réfraction des grandes vagues du Golfe dans la baie a aussi permis de caractériser les endroits où les courants orbitaux et les hauteurs significatives des vagues seront minimisées par la profondeur et la géométrie de la côte. L'examen des courants de marée, des courants de dérive de vent, des zones de remontées d'eaux froides nocives pour des poissons, de la dispersion de matières (biorejets des poissons) à partir des cage et du climat des vagues a permis de sélectionner dans la baie le site optimal pour le déploiement de cages de culture de salmonidés qui offre le moins d'impact sur l'environnement.

Koutitonsky, V. G., G. Desrosiers, E. Pelletier, B. Zakardjian, D. Ouellet, L. de Montety, S. Leblanc, G. Desmeules et T. Guyondet. 2001. Rapport LHE 01-1, Institut des sciences de la mer de Rimouski, UQAR, Rimouski, Canada, 240 p.

Bureau d'études Delfar Inc.

1999

Effectuer des relevés bathymétriques, mesurer les courants Lagrangiens et caractériser la dilution des eaux usées d'une municipalité dans l'estuaire du Saint-Laurent.

Des mesures de niveau d'eau, et des trajectoires de flotteurs suivis en fonction du vent et des phases de la marée ont permis de bien caractériser la circulation des eaux dans la région. Le modèle CORMIX-1, imposé par le demandeur, a ensuite été appliqué à la région et a permis de caractériser la distance à laquelle la dilution des rejets liquides (et des coliformes) serait acceptable par rapport au normes du ministère de l'environnement du Québec. L'étude a permis d'établir que l'emplacement de l'émissaire sous marin permettait une dilution adéquate des eaux au niveau de la plage municipale située en aval de l'émissaire.

Koutitonsky, V.G., S. Leblanc et G. Desmeules. 1999. Contrat ISMER pour Delfar Experts-conseils, Rimouski, 107 p.

Ministère de l'Agriculture, de l'Alimentation et des Pêcheries du Québec, gouvernement du Québec.

1996

Concevoir un Atlas des courants de marée pour les lagunes de Grande-Entrée, de Havre-aux-Maisons et du Bassin pour les pêcheurs de Iles-de-la-Madeleine.

Des marégraphes furent déployés à l'extérieur des embouchures des lagunes et un modèle hydrodynamique en 2D (MIKE21-HD) fut forcé à l'aide des séries de niveau de marée prédit par analyse harmonique aux frontières ouvertes du modèle. Les distributions spatiales horaires des courants de marée dans chaque lagune ont été imprimées en couleur dans Atlas des courants de marée livré au demandeur.

Koutitonsky, V.G. et D. Booth. 1996. Contrat INRS-Océanologie pour le MAPAQ, 37 p. + 2 Atlas.

Ministère de l'Environnement du Québec, Gouvernement du Québec

1993-1994

Caractériser la dilution des eaux usées issues de l'émissaire sous-marin de la Ville de Rimouski (50 000 habitants) dans l'estuaire du Saint-Laurent et évaluer l'impact sur un marais préservé et sur la prise d'eau sous-marine d'une station aquicole tous deux situées à 2500 m en aval de l'émissaire.

Le volet 1 de l'étude concernait les mesures en mer. Quatre courantomètres Aanderaa RCM7, deux marégraphes WLR5 et une station météorologique Aanderaa furent déployés durant trois mois dans la région de l'émissaire, du marais et de la prise d'eau pour enregistrer les courants, les salinités, les températures et les niveaux de l'eau, les vents et la pression atmosphérique aux 20 minutes. En même temps, une expérience de mesure de concentration de rhodamine wt fut mise en oeuvre afin de mesurer l'épanchement de la rhodamine injectée dans l'émissaire sous marin dans la région côtière en fonction des courants, des vents et des phases de la marée. Le volet 2 de l'étude concernait la modélisation numérique de la dispersion de rhodamine et des prévisions de cette dispersion en fonction de vents extrêmes. Les modèles MIKE21-HD et MIKE21-AD furent utiliser pour simuler la dispersion et furent calibrés et validés avec les mesures (Volet 1). Ceci a permis d'établir que les eaux usées atteignent le marais protégé, mais à des dilution au delà de 1/300 de leurs concentrations initiales, et qu'elles n'atteignent pas la prise des eaux usées de la station aquicole à cause de la géométrie du rivage avoisinant.

Volet 1 : Koutitonsky, V. G. et S. Côté. 1993. Contrat INRS-Océanologie, pour le Ministère de l'Environnement du Québec, 161 p.
Volet 2 : Koutitonsky, V. G. 1994. Contrat INRS-Océanologie, pour le Ministère de l'Environnement du Québec, 137 p.