Climate change impacts on water resources and reservoir management in the Seine river basin (France)

Impacts du changement climatique sur la ressource en eau et la gestion des lacs-réservoirs du bassin de la Seine (France)

¹ IRSTEA UMR G-EAU, 361 rue Jean-François Breton, BP 5095, 34196 MONTPELLIER, France -
² IRSTEA UR HBAN, 1, rue Pierre-Gilles de Gennes, CS 10030 92761 Antony Cedex France -
guillaume.thirel@irstea.fr, charles.perrin@irstea.fr
³ IRD UMR G-EAU, 361 rue Jean-François Breton, BP 5095, 34196 MONTPELLIER, France -
jean-claude.bader@ird.fr
⁴ EPTB Seine Grands Lacs, 8 rue Villiot 75012 Paris, France -
eptb@seinegrandslacs.fr

^* Corresponding author: david.dorchies@irstea.fr

Abstract

The Seine River Basin has to face major issues on water resources due to a variety of uses and increasing pressure. Satisfying these water needs is a huge challenge on this basin that hosts the most urbanized and densely populated area in France: more than 6.5 millions inhabitants in the Paris region are supplied with drinkable water coming from rivers while one nuclear power plant and two coal-fired plants ensure power generation in the region. Furthermore, several large wastewater treatment plants (incl. the largest one in Europe) release their waters into the Seine, with possible consequences on the quality of water during low flows. The Seine Grands Lacs basin authority owns and manages four large artificial reservoirs on the river Seine and its tributaries (totaling a capacity of 800 hm3) with two main goals: flood alleviation and low-flow augmentation. The CLIMAWARE research project (2010-2014) characterized the impacts of climate change on flows of the Seine River Basin and on reservoir management by mid-21st century. Performance indicators representative of the tension on water resources were calculated to assess the impact of climate change. Various adaptation measures were tested including the modification of the objective seasonal filling curves, as well as modifications of the real-time management techniques. Adaptation measures can bring some improvements, but even with this adaptive management, the indicators show that the impacts of climate change on low flows will be major on the basin.

Résumé

Le bassin-versant de la Seine à Paris est caractérisé par de forts enjeux sur la ressource en eau. Les prélèvements y sont considérables : plus de 6,5 millions d'habitants en Ile-de-France sont alimentés en eau potable à partir des eaux de surface, tandis qu'une centrale nucléaire et deux centrales thermiques assurent la production électrique sur le bassin. Par ailleurs, la Seine est le milieu récepteur de plusieurs stations d'épuration (incluant la plus grande d'Europe), impliquant des enjeux pour la qualité de l'eau en période d'étiage. L'EPTB Seine Grands Lacs soutient ces enjeux avec quatre lacs-réservoirs d'une capacité de 800 millions de m3, chargés de soutenir les étiages et écrêter les crues. Le projet CLIMAWARE (2010-2014) a étudié les impacts du changement climatique sur l'hydrologie du bassin et la gestion des lacs-réservoirs à l'horizon du milieu du 21ème siècle, en proposant et évaluant des stratégies d'adaptation de la gestion des lacs-réservoirs. Des indicateurs de performance représentatifs de la tension sur les usages (limitation des autorisations des débits prélevés, risque sur la qualité des eaux...) ont été calculés afin d'évaluer l'impact du changement climatique pour différents scénarios de gestion des réservoirs. Les mesures envisagées d'adaptation des règles de gestion des lacs-réservoirs permettent une légère amélioration des performances, mais même avec cette gestion adaptée, les indicateurs montrent un impact significatif sur les étiages.