CA2102022C - Fosse artificielle - Google Patents

Abstract

Une fosse artificielle pour cours d'eau saumonneux constituée d'une structure reposant sur le lit du cours d'eau et ayant une coque rigide, convexe et un fond généralement plat étant susceptible de se conformer à la bathymétrie du lit du cours d'eau. La structure est submergée et disposée sur le lit du cours d'eau. L'emplacement et les dimensions de la structure étant aptes à susciter dans l'écoulement du cours d'eau des conditions hydrodynamiques créant en proximité de ladite structure une zone où les poissons seront portés à séjourner en période de repos.

Description

~ 2102Q22 FOSSE ARTIFICIELLE

La présente invention concerne un dispositif permettant d'augmenter le potentiel de pêche dans le courant d'une rivière ou fleuve ou cours d'eau, dispositif permettant de créer les conditions naturelles d'une fosse de rivière. En fait, l'invention concerne précisément et particulièrement une fosse artificielle.
Le dispositif de l'invention est particulièrement destiné pour la pêche sportive au saumon dans des rivières et les estuaires.
La pêche sportive au saumon se pratique généralement dans des cours d'eau, rivières ou fleuves ou estuaires de ces dites rivières ou fleuves, lorsque le saumon quitte l'océan pour y remonter le courant pour frayer. De préférence le poisson remontera la rivière jusqu'à l'endroit où il est né. En remontant le courant de la rivière, le poisson s'arrêtera fréquemment pour se reposer, se nourrir et également pour s'acclimater aux nouveaux changements de température et de salinité de l'eau. Ces zones de repos sont communément appelées des "fosses".
Comme le mot l'indique, une fosse est généralement une dépression locale dans le lit d'une rivière. Ces fosses sont de dimensions variables et peuvent présenter une profondeur de plusieurs mètres ainsi qu'une longueur de plusieurs dizaines de mètres. Leurs caractéristiques principales sont une profondeur d'eau supérieure et une vitesse d'écoulement plus faible que celles rencontrées dans la région centrale du lit de la rivière. En outre, une fosse naturelle présente une zone de grand changement de vitesse près de la périphérie de la fosse, c'est-à-dire, en fait, où la profondeur d'eau change très rapidement. Il existe, mais dans de très rare cas, d'autres types de fosses, tel qu'un rehaussement local du fond du lit de la rivière. Ce rehaussement est aussi appelé "fosse" comme le cas de la cavité, quoique que l'apparence externe est équivalente à celle d'une bosse.
L'étude des caractéristiques hydrauliques et hydrodynamiques de l'écoulement se situant proche du rehaussement local montre que les caractéristiques sont similaires à celles d'une vraie fosse, c'est-à-dire une cavité située au fond du lit d'une rivière. D'autre part la présence de rapides ou de grosses roches peuvent créer de petites fosses semblables aux fosses classiques de dimensions supérieures.
La présence des fosses dans les rivières est vitale pour les saumons lors de leur migration annuelle pour frayer et aller déposer leurs oeufs dans les endroits choisis. En effet, ils ont besoin de se reposer, de se nourrir, de s'oxygéner et de s'acclimater à la salinité

2102~22 décroissante de l'eau. Effectivement, les saumons trouvent dans ces fosses une zone de repos puisque les vitesses d'écoulement sont faibles et que l'eau est suffisamment oxygénée. Ils trouvent ainsi une vitesse de courant appropriée pour un effort minimum pour rester stationnaire par rapport au lit de la rivière. Même si la vitesse de l'eau est faible, l'eau est tout temps bien oxygénée et demeure aussi froide que dans le reste de la rivière. Enfin, ils trouvent là une zone d'abri ou la nourriture et une bonne vitesse d'écoulement de l'eau sont disponibles par opposition à d'autres endroits dans la rivière. Par conséquent, les pêcheurs trouvent dans ces zones d'abri plus faciles pour y attraper le poisson et choisissent de préférence ces zones puisque la pêche y est beaucoup plus fructueuse.
Cependant, ces fosses ne sont pas nombreuses dans le lit des rivières.
Puisque la valeur économique de la pêche sportive est très élevée, l'emplacement des fosses naturelles est bien connue et représente des endroits recherchés tant par le poisson que par le pêcheur.
En résumé, dans son cheminement pour aller frayer, le saumon cherche des zones de repos ou d'attente où il peut trouver les caractéristiques suivantes réunies:

`- 2102022 - une région au voisinage d'une singularité où
l'on observe une variation (gradient) important de la vitesse de courant d'eau;
- ce changement de vitesse est de préférence graduel. Règle générale, il n'y a pas de zone de remous, pas de renversement de courant ou de macro-turbulence significatives puisque le poisson évite ces zones d'écoulement instables;
- un simple petit déplacement de quelques centimètres ou de quelques mètres permet au saumon d'obtenir facilement une situation hydrodynamique différente.
Le poisson peut donc trouver des zones combinant 15 des conditions appropriées à ses besoins soit:
- effort minimal pour favoriser le repos;
- eau froide;
- eau oxygénée;
- nourriture;
- à l'extérieur des eaux stagnantes.
Bien entendu, quelques expériences furent menées pour tenter de créer des fosses artificielles permettant ainsi d'attirer le poisson et de créer de nouveaux emplacements de pêche sportive. Il est d'abord réalisé
un creusement du lit de la rivière à l'aide de `- 21Q2022 machinerie lourde de manière à construire une cavité
dans le lit de la rivière. Cependant, les résultats obtenus furent très décevants. En effet, la cavité
creusée artificiellement avec un dispositif approprié se remplit très rapidement de sédiments, de cailloux, de roches et/ou de sable amenés par le courant d'eau de la rivière, plus précisément et plus fortement lors de périodes de pluie ou de crues.
Des essais furent aussi menés pour obtenir le creusage naturel d'une fosse en aménageant un obstacle dans le cours d'eau. L'obstacle peut être un épis, un quai ou une digue avançant vers le centre ou le chenal du cours d'eau et ayant pour effet de rétrécir la section d'écoulement. Il se produit alors une augmentation de la vitesse du cours d'eau, surtout au voisinage immédiat de l'obstacle, créant ainsi de l'érosion du lit du cours d'eau autour de l'obstacle.
Les résultats obtenus ne sont pas très encourageants parce que l'obstacle créé des remous importants éloignant le poisson et provoque une obstruction à
l'écoulement normal de l'eau et est souvent brisé par les glaces pouvant être emportées par l'eau lors des crues. En outre, la fosse ainsi aménagée est petite et de très faible profondeur. Par surcroît, la technique n'est possible que si le fond de la rivière est facilement érosif (sable et petits cailloux).
La présente invention se propose de surmonter ces désagréments et inconvénients et concerne une méthode et un dispositif de fosse artificielle permettant de créer des zones de repos ou d'attente propices pour le poisson remontant des rivières et d'ainsi créer de nouvelles zones de pêche sportive. La fosse artificielle de la présente invention tend à réunir les avantages suivants:
- elle crée dans le cours d'eau les caractéristiques recherchées par le poisson et en particulier le saumon;
- son installation est facile et provoque une pollution minime et négligeable;
- elle ne modifie pas la stabilité ou l'équilibre écologique du cours d'eau;
- elle tend à minimiser l'effet d'érosion ou de transport de sédiments;
- elle peut être déplacée pour ajustements ou pour améliorer la nature de l'écoulement autour de la fosse artificielle;
- elle peut être complètement enlevée du cours d'eau sans effets négatifs sur le cours d'eau.

-~ 2102022 La présente invention consiste en une fosse artificielle pour cours d'eau poissonneux constitué
d'une structure ayant une coque rigide convexe et un fond généralement plat, la forme du fond étant compatible au lit du cours d'eau, la structure pouvant être submergée et disposée sur le lit du cours d'eau, la structure étant de dimensions aptes à susciter dans l'écoulement du cours d'eau des conditions hydrodynamiques créant en proximité de la structure une zone du cours d'eau où les poissons seront portés à
séjourner en période de repos. De préférence, la structure sera, lorsque installée, monolithique et solide. De préférence, la structure sera lourde de manière à ne pas être déplacée par une crue des eaux ou le transport des glaces. Avantageusement, la structure sera construite de béton. Aussi avantageusement, la structure pourra être assemblée, par parties, c'est-à-dire en tranches ou autrement, en submersion dans le cours d'eau en juxtaposant et reliant ces différentes parties, qui lorsque reliées ensemble formeront une structure d'apparence monolithique. Aussi, selon une réalisation particulière de l'invention, la structure ou les tranches de structure sont pourvus de moyens de levage permettant de faciliter leur installation, déplacement, ou enlèvement.

L'invention concerne aussi une méthode pour l'augmentation du potentiel de pêche sportive dans un endroit donné d'un cours d'eau en dimensionnant et installant une fosse artificielle en conformité avec la présente invention.

DESCRIPTION DES FIGURES
Les figures jointes en annexe et accompagnant la description permettront de faciliter la compréhension de la présente invention, sur lesquelles :
Les figures la, lb et lc sont des représentations schématiques d'une fosse naturelle au fond du lit d'une rivière avec des vues de plan, figure la, de profil bathymétrique, figure lb, et la représentation de vitesse du cours d'eau le long d'une coupe longitudinale de la fosse, figure lc;
Les figures 2a, 2b et 2c sont des représentations schématiques de l'effet de la présence d'une fosse artificielle de la présente invention dans l'écoulement d'une rivière. Les figures sont une vue en plan, figure 2a, une vue de profil bathymétrique, figure 2b et le profil de vitesse du cours d'eau le long d'une coupe longitudinale de la fosse artificielle disposée sur le lit de la rivière, figure 2c;

2l02a22 Les figures 3a, 3b et 3c sont des représentations schématiques d'une réalisation préférée de la fosse artificielle de la présente invention avec représentation d'une vue en plan, figure 3a, et de vues en coupe de la figure 3a prise le long de la ligne aa, figure 3b et de la ligne bb, figure 3c;
Les figures 4a et 4b sont des représentations schématiques d'une réalisation particulière de l'invention représentant la fosse artificielle de la présente invention avec une vue en plan, figure 4a, et une vue de profil, figure 4b;
La figure 5 est une représentation schématique d'une vue de profil d'un mode de réalisation particulier de l'invention représentant une partie du dispositif de l'invention avec des moyens de levage.
La figure 6 est une représentation cartographique de l'emplacement de la rivière Moisie où la fosse artificielle de la présente invention fut installée.
la figure 7 est une vue isolée sur carte marine avec ligne bathymétriques du détail A de la figure 6.
Une description plus détaillée d'un mode préféré de réalisation de la présente invention va suivre, un exemple duquel mode est illustré avec les figures ~ointes en annexe.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE
Dans les figures la à lc est illustrée une fosse naturelle (10) et conventionnelle située sur le fond du lit d'une rivière (12). L'eau (14) submerge le lit de la rivière (12) sur lequel elle coule et évidemment également dans la fosse (10).
La figure lc représente le profil de vitesse d'écoulement d'eau à la proximité, périphérie, et à
l'intérieur de la fosse (10) sur un diagramme avec la vitesse en ordonnée et la distance en abscisse. Ce profil montre une faible vitesse de l'eau dans la région la plus profonde de la fosse et, inversement, une vitesse élevée de l'eau en s'éloignant de l'intérieur de la fosse. Ainsi, il est facilement compréhensible que les saumons viennent se réfugier dans la zone de la fosse où la vitesse du débit d'eau est la plus faible, mais cependant réoxygénée régulièrement par le courant d'eau passant sur et autour de la fosse.
Référence est maintenant faite aux figures 2a à 2c.
De manière opposée au cas ci-dessus traité de la fosse naturelle, la fosse artificielle de l'invention est constituée par une structure (16) qui est déposée au fond du lit d'une rivière (12). Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, référant toujours aux figures 2a à 2c, la structure (16) est monolithique et ou d'apparence monolithique et uniforme. La figure 2b présente la coupe longitudinale de la structure (16) dont la forme générale est profilée en forme de dos d'âne et à fond plat ou conforme à la forme du lit de la rivière (12) et présente son sommet (18) légèrement décalé par rapport au centre de ladite structure (16).
Cette dite structure est immergée et déposée sur le fond du lit de la rivière (12) en étant disposée longitudinalement avec son sommet (18) faisant face au courant dont la direction est indiquée par les flèches (20).
L'installation de la structure (16) sur le lit de la rivière (12) entraînera, due à sa forme, un changement graduel de vitesse de l'eau (gradient) localisé surtout aux environs immédiats de la structure (16). Tel qu'illustre la figure 2c, le profil de vitesse montre une augmentation de la vitesse au dessus de la structure (16) et un baisse de vitesse derrière la structure (16). C'est derrière la structure (16), dans cette zone de basse vitesse d'écoulement, que le poisson cherchera périodiquement refuge.
Les dimensions et le profil de la structure (16) doivent être choisis pour obtenir les caractéristiques hydrauliques recherchées par le poisson. Plus particulièrement, la configuration de la structure (16) doit être telle que qu'il n'y ait pas de zone de remous, de décollement, de renversement de courant ou de turbulence démesurées aux environs de la fosse.
L'écoulement de préférence contournera la structure (16) sans décollements significatifs.
Bien entendu, les dimensions et la forme de la structure (16) seront variables selon les caractéristiques de profondeur et de vitesse d'écoulement du cours d'eau. De plus, l'orientation et l'emplacement de la structure (16) dans le cours d'eau seront choisis de manière à allier les caractéristiques suivantes:
- une zone de changement de vitesse d'écoulement important avec diminution de vitesse d'écoulement derrière la structure (16) compatible avec la vitesse d'écoulement recherchée par le poisson voulant séjourner dans une zone de repos;
- une hauteur suffisante pour constituer un abri pour le poisson;
- une zone d'écoulement derrière la structure (16) exempte de décollements, de remous ou de renversements de courants importants;

- une zone exempte d'eau stagnante de manière à
maintenir un haut taux d'oxygénation de l'eau.
D'autres ajustements mineurs dépendant des caractéristiques spécifiques du cours d'eau choisi pour l'installation de la structure (16) pourront être aisément envisagés par la personne versée dans le domaine.
De plus, la forme et les dimensions de la structure (16) devront être choisis pour que ces conditions hydrodynamiques soit maintenues pour la plage du débit d'écoulement correspondant à la période de pêche (généralement les saisons du printemps et de l'été).
Pour un dépôt facile ou un déplacement choisi de ladite structure (16) sur le lit de la rivière (12), ladite structure (16) comprend des moyens de levage (22) (Voir figures 4a et 4b). Un moyen de levage (22) est constitué d'une section rigide métallique (24) présentant un talon (26), l'extrémité dudit talon (26) constituant les moyens de levage (22), qui est en fait une crosse ou anneau destiné à recevoir un moyen de levage, par exemple une corde ou également un crochet (non montrés sur les figures).
Ladite section (22) est moulée et fondue dans ladite structure (16), par exemple ladite structure étant en béton, seulement l'extrémité du talon (26), c'est-à-dire l'anneau, étant situé à l'extérieur de la structure et dépassant celle-ci de sa face supérieure, permettant alors aux moyens de levage d'être introduits dans le passage (28) formé par l'extrémité du talon (26) dépassant de la structure (16).
La figure 5 représente une partie du dispositif de l'invention dans le cas où ce dispositif est construit en plusieurs parties. Ces différentes parties sont associées les unes aux autres de manière à réaliser une structure monolithique (16).

EXEMPLE
Un projet expérimental fut mené sur la rivière Moisie située en rive nord du fleuve St-Laurent dans la province de Québec. La figure 6 est une représentation cartographique de la rivière Moisie (30). Cette dernière fut choisie parce que le saumon venu de l'océan Atlantique y remonte pour frayer. Entre autres, deux fosses artificielles de la présente invention furent installées dans la région (18) indiquée sur la figure 6.
La figure 7 montre en détail l'emplacement des fosses artificielles (32) et (34) sur une carte marine avec lignes bathymétriques en mètres de profondeur.

`- 2102Q22 Les dimensions et formes choisies pour les fosses (32) et (34) sont les mêmes et la fosse (32) est illustrée schématiquement aux figures 3a à 3c. La forme de la fosse (32) est généralement profilée. Sa hauteur à son sommet (36) est de 1 mètre et sa longueur totale (38) est de 8 mètres. Ces dimensions furent choisis de manière à rallier les caractéristiques recherchées comme zone de repos pour le saumon remontant la rivière.
En référant maintenant à la figure 5, lors de son installation la fosse (32) fut assemblée par tranches de béton (40). Le sommet de la tranche (40) comprend deux moyens de levage (42) permettant un levage aisé et facile du dispositif. En outre, la tranche (40) comprend dans son flan intérieur trois ouvertures (44) destinées à recevoir un câble en acier (46) afin de joindre et fixer chacune des tranches (40) avec sa voisine. Lorsque la structure est réalisée, une fois l'ensemble des parties de ladite structure jointes, les câble en acier (46) sont tendus et attachés de sorte que chacune des tranches (40) soit bien collée sur les tranches adjacentes pour former un tout. Ainsi, il est obtenu une structure compacte et d'apparence monolithique constituée de plusieurs tranches fixées rigidement les unes aux autres au moyen de câbles en acier (46).

L'installation fut faite durant la période du couvert de glaces de l'hiver 1992 pour permettre d'approcher les équipements de levage sur le couvert de glace au-dessus des emplacements indiqués en figure 7.
Durant la saison de pêche du printemps et de l'été 1993, les résultats démontrèrent un succès des fosses artificielles (32) et (34) puisque les saumons vinrent y trouver refuge en grand nombres.

Il est à noter que de préférence la structure (16) ne doit pas créer une érosion significative dans son voisinage immédiat afin de conserver son équilibre et sa stabilité sur le lit de la rivière (12). C'est pourquoi, la surface de la structure est suffisamment lisse pour éviter des remous pouvant créer de l'érosion.
lS Aussi la structure (16) doit être suffisamment pesante ou ancrée au lit de la rivière pour ne pas être déplacée par l'écoulement de la rivière (12), en particulier lors de crues ou de la fonte des glaces en régions nordiques.

Il est évident que pour l'homme du métier des additions, substitutions, modifications et omissions différentes peuvent être réalisées à la présente invention sans se démarquer de l'étendue de l'esprit de l'invention. Ainsi, il est évident que la présente invention couvre également les particularités contenues dans la protection conférée par les revendications ci-dessous jointes.

Claims (18)

1. Une fosse artificielle pour cours d'eau poissonneux constitué d'une ou plusieurs pièces définissant une structure reposant sur le lit dudit cours d'eau et ayant une coque rigide, convexe, ayant la forme d'un rehaussement profilé et ayant un fond généralement plat étant susceptible de se conformer à la bathymétrie du lit dudit cours d'eau, le dit rehaussement profilé étant posé sur le lit dudit cours d'eau étant orienté longitudinalement avec le sens du courant et dimensionné de manière à créer un obstacle à
l'écoulement et ainsi à entraîner autour de ladite structure un changement graduel de l'écoulement d'eau et de manière à créer des conditions hydrodynamiques en proximité et derrière ladite structure caractérisées par une zone dudit cours d'eau où les poissons seront portés à séjourner en période de repos ou se mettre à l'abri d'un courant trop fort, cette zone étant aussi caractérisée par:

- une région ou l'on observe une augmentation de la vitesse de l'écoulement du cours d'eau en comparaison à la vitesse d'écoulement global dudit cours d'eau;
- une région où l'on observe une diminution de vitesse d'écoulement du cours d'eau en comparaison à la vitesse d'écoulement globale dudit cours d'eau;
- ladite zone étant exempte de remous de décollements ou de renversement de courant importants; et - ladite zone étant exempte d'eau stagnante de manière à maintenir un taux d'oxygénation adéquat pour le poisson.

2. Fosse artificielle telle que revendiquée à la revendication 1 où ledit cours d'eau est une rivière à
saumons.

3. Fosse artificielle telle que revendiquée à la revendication 1 ou 2 dans laquelle la structure est monolithique.

4. Fosse artificielle telle que revendiquée à la revendication 1 dans laquelle la structure est construite en plusieurs parties reliées ensembles par des moyens de fixation.

5. Fosse artificielle telle que revendiquée à la revendication 1 ou 2 dans laquelle la structure est lourde et solide.

6. Fosse artificielle telle que revendiquée à la revendication 1 ou 2 dans laquelle la structure présente une forme profilée généralement en forme de dos d'âne.

7. Fosse artificielle telle que revendiquée à la revendication 1 ou 2 dans laquelle la structure présente une forme profilée généralement en forme de dos de baleine.

8. Fosse artificielle telle que revendiquée à la revendication 1 ou 2 dans laquelle la structure est construite d'un matériau lourd et peu sujet à l'érosion par l'eau.

9. Fosse artificielle telle que revendiquée à la revendication 1 ou 2 dans laquelle la structure est construite de béton.

10. Fosse artificielle telle que revendiquée à la revendication 1 ou 2 dans laquelle les dimensions de la structure permettent de d'imiter les conditions naturelles d'une fosse de rivière de manière à permettre aux poissons de rester proche de ladite structure.

11. Fosse artificielle telle que revendiquée à la revendication 1 dans laquelle la structure comprend un moyen de levage consistant en une section rigide métallique avec talon.

12. Fosse artificielle telle que revendiquée à la revendication 11 dans lequel la section rigide métallique est coulée ou moulée dans la structure.

13. Fosse artificielle telle que revendiquée à la revendication 11 dans laquelle l'extrémité du talon dépasse de ladite structure de manière à être utilisé en tant que moyens de levage.

14. Fosse artificielle telle que revendiquée à la à la revendication 4 dans laquelle chaque partie comprend au moins un moyen de levage.

15. Fosse artificielle telle que revendiquée à la revendication 4 dans laquelle chaque partie comprend au moins un orifice destiné à recevoir un câble en acier pour fixer chaque partie de ladite structure aux autres par serrage dudit câble en acier.

16. Fosse artificielle telle que revendiquée à la revendication 1 ou 2 dans laquelle la structure en généralement de forme profilée et semblable à la forme d'un dos d'âne.

17. Méthode permettant d'augmenter le potentiel de pêche à un endroit donnée d'un cours d'eau en installant sur le lit du cours d'eau la fosse artificielle telle que revendiquée dans les revendications 1 à 16.

18. Méthode selon la revendication 17 où le site d'installation de la fosse artificielle est choisi selon la bathymétrie du cours d'eau et la vitesse d'écoulement de l'eau.