Modélisation du niveau d’eau et du déversement dans le lac de Pfäffikon

Le déversoir à la sortie du lac de Pfäffikon (Pfäffikersee, Canton de Zurich) contrôle le niveau d’eau du lac et donc le déversement dans la rivière Aabach.

Dans le cadre de la révision du système de déversement, il est prévu de remplacer le déversoir automatisé existant par un déversoir à niveau fixe. La variation du niveau d'eau du lac de Pfäffikon intéresse de nombreux partenaires, tels que la protection de l’environnement, la pêche et les loisirs locaux. D'un côté, il convient d'éviter des niveaux d'eau trop élevés ou trop bas dans les marais et les zones humides les plus sensibles du canton de Zurich. De l’autre, le lac doit servir de bassin de rétention pour la protection contre les crues. Ainsi, il est important de savoir comment une modification des configurations du déversoir affecte le niveau du lac sous diverses conditions hydrologiques (p. ex., pendant les périodes de crue et de sécheresse).

À cette fin, un modèle hydrodynamique 1D du lac de Pfäffikon – incluant les débits d’entrée et de sortie – a été créé. Ce modèle décrit les fluctuations de la rétention d’eau du lac et permet de simuler l'évolution du niveau d'eau sous différentes conditions hydrologiques.

Par la suite, une calibration sur des années spécifiques incluant des périodes de crues (1999 et 2013) et des périodes de temps sec (2015, 2018) a été réalisée en utilisant les niveaux enregistrés. Les stations de mesure cantonales (voir fig. 1) enregistrent le niveau d'eau du lac, le débit sortant de l'Aabach et le débit entrant principal du Chämtnerbach. Sur la base de ces données, les paramètres d’ajustement inconnus tels que les apports diffus en surface, les précipitations directes et l'évaporation ont été déterminés à l'aide d'une modélisation inversée.

Enfin, le modèle a été appliqué aux années préalablement calibrées afin de simuler et d'évaluer les effets de la modification des paramètres du déversoir, tels que la largeur et l'élévation du déversoir et le débit résiduel de l'eau, sur la variation du niveau du lac.

Dans une prochaine étape, les différents partenaires devront décider des objectifs concernant le niveau saisonnier du lac. Le modèle pourra alors être utilisé pour dimensionner et optimiser les paramètres du déversoir.