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See detailÉtude cartographique et projet de restauration sur une rivière rectifiée, l’Eau Blanche
Peeters, Alexandre ULg; Verniers, Gisèle; Hallot, Eric ULg et al

Conference (2010, October 04)

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Peer Reviewed
See detailDesign of a decision tool for hydromorphological restoration of water bodies in Walloon Region
Peeters, Alexandre ULg; Hallot, Eric ULg; Verniers, Gisèle et al

Poster (2010, May 05)

The pilot project WALPHY (LIFE + Environment LIFE07 ENV/B/000038, UE-funded) develops a structured approach aiming at improving hydromorphological quality of the upstream Meuse basin in order to achieve ... [more ▼]

The pilot project WALPHY (LIFE + Environment LIFE07 ENV/B/000038, UE-funded) develops a structured approach aiming at improving hydromorphological quality of the upstream Meuse basin in order to achieve the “good ecological status” required by the Water Framework Directive (WFD 2000/60). It began in January 2009 for a period of 5 years. River’s biological recovery needs the recovery of river’s structure and physical dynamics. Returning to "good ecological status" inevitably involves physical restoration of affected rivers. Physical component of aquatic environment acts as a limiting factor for their functioning. Three types of modification are key obstacles for river good ecological status: (i) fluxes alteration (discharge, sedimentation. . . ), (ii) forms alteration (uniform facies. . . ) and (iii) biotopes access alteration (lateral connections breaks, modification of the continuity upstream/ downstream. . . ). Therefore hydromorphology is needed to implement the WFD. To respond to this legal necessity, we develop a unique, useful and suitable methodology in Walloon Region to determine and schedule river physical quality restoration works. This methodology has been applied on 3 “risk water bodies”. The works are based on two axes : longitudinal continuity and transversal continuity. The two first selected water bodies (Bocq river, eastern tributary of the Meuse) seem to be convenient for the restoration works which concern the longitudinal continuity due to the presence of dams and other obstacles usually between 1 and 3 m high. These works consist in dam management (weir removal or fish passage) taking into account hydromorphological (bedload transport) and biological (invertebrate or fish species free movement) impacts. The third water bodies (Eau Blanche river, western tributary of the Meuse) presents straightened rivers with artificial banks, witch consequently own bad connections between the stream and its floodplain. This water bodies should therefore be appropriated for the works based on the transversal continuity recovery. They consist in enhancing straightened river channels, restoring meanders or bank restoration. The first river restoration works will take place from summer 2010. A monitoring has already been undertaken to draw up the situation before the restoration works, witch will be able to compare to the situations during and after works. In addition, a natural site has been chosen to enable any comparison with the intervention sites. The geomorphological monitoring is based on physical and sedimentological parameters (substrate cartography, velocity measures, stream channel DEM, topography and sedimentological index). The ecological monitoring consists in analysing the physical and chemical parameters (turbidity, suspended sediment load). It also analyses the biological quality through 3 indicators: macrophytes, macroinvertebrates and fishes. Among other, a microhabitats method has been improved and applied on 3 intervention sites and 1 natural site. The microhabitats cartography results from both the flow velocity cartography and the substrate cartography. With this method, the physical quality of each intervention site could be compared with the natural site and above all with the future situation. Our method is also useful to inventory precisely invertebrates and to characterise fish habitats. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailThe influence of sediment size, relative grain size and channel slope on initiation of sediment motion in boulder bed rivers. A lichenometric study
Gob, F.; Bravard, J. P.; Petit, François ULg

in Earth Surface Processes & Landforms (2010), 35

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See detailEtude et modélisation des impacts hydrologiques de pluies exceptionnelles dans un environnement valloné et boisé
Deliège, Jean-François ULg; Erpicum, Michel ULg; Dassargues, Alain ULg et al

Scientific conference (2009, September)

Le jeudi 29 mai 2008 a eu lieu en région liégeoise un événement pluvieux extrême qui a eu des conséquences (humaines et financières) douloureuses. Pour rappel, une pluie de courte durée, mais très intense ... [more ▼]

Le jeudi 29 mai 2008 a eu lieu en région liégeoise un événement pluvieux extrême qui a eu des conséquences (humaines et financières) douloureuses. Pour rappel, une pluie de courte durée, mais très intense (lame d’eau d’environ 90 litres par mètre carré en moins de 2 heures) sur le domaine du Sart Tilman a provoqué des inondations très soudaines (communément appelées « flash-floods ») aux abords des ruisseaux descendant du Sart Tilman vers la Meuse et l’Ourthe. Des évènements du même type ont eu lieu dans les semaines suivantes en région liégeoise (Remicourt, …). La méthodologie développée lors cette étude devait donc être transférable à d’autres applications. Le choix du Sart Tilman comme cas d’étude s’imposait cependant vu la bonne connaissance préliminaire du site par les équipes de l’ULg et la concentration des phénomènes extrêmes. Un tel évènement interpelle et amène à chercher à comprendre le phénomène, à le reproduire de façon théorique et à l’anticiper. Ainsi, à l’initiative de la Ministre de la recherche scientifique de la Communauté Française (Marie-Dominique Simonet), l’Aquapôle a fédéré un travail multidisciplinaire visant à décrire les mécanismes de ces événements extrêmes et à reproduire les impacts hydrologiques de ces pluies exceptionnelles à l’échelle locale, dans un environnement boisé et vallonné. Un des objectifs principaux de ce travail était d’obtenir une méthodologie incluant un modèle intégré permettant d’abord de représenter l’évènement, puis par la simulation de scénarios de tester l’effet spécifique de certains facteurs. En effet, outre la complexité de la dynamique météorologique qui les a générés (ces événements exceptionnels ont présenté des caractéristiques homogènes mais à une échelle très locale), les conséquences de l’évènement ont été le fruit de la combinaison complexe d’une série de facteurs environnementaux et humains : nature des sols, topographie locale, couverture végétale, ouvrages anthropiques et urbanisation, etc. De plus, pour effectuer une modélisation hydrologique physiquement basée et spatialement distribuée, il est nécessaire de disposer de nombreuses informations issues de sources différentes. L’approche pluridisciplinaire exigée pour la rencontre de ces phénomènes a pu être rapidement appréhendée à l’Aquapôle de l’Université de Liège. En particulier, l’existence de modèles compartimentaux intégrés a permis de tenir compte de la dynamique des bassins versants, de la nature hydrogéologique des sols et de la complexité des écoulements de surface et/ou sur l’axe hydraulique. Cette approche de modélisation opérationnelle et pragmatique a tout d’abord nécessité la collecte et la préparation d’un grand nombre de données (dans les environnements cartographiques appropriés) afin d’alimenter les modèles et de créer des bases de données. Ce volet a impliqué un noyau d’équipes composées de topo-climatologues, de topographes, d’hydrauliciens, d’hydrogéologues et d’intégrateurs numériques de façon à prendre en considération l’ensemble des processus et paramètres pertinents à l’atteinte de l’objectif visé. Sur base de la description des processus et de leurs dynamiques spatiale et temporelle ayant abouti à ces catastrophes, l’Aquapôle a pu reproduire et mettre en évidence les événements grâce à des outils de simulations numériques s’appuyant sur une description fine de la météorologie et de la topographie locale, des ouvrages d’art existants et des spécificités locales de toute nature (anthropiques et naturelles). Le dernier volet de cette étude a été dédié à l’élaboration intégrée de scénarios de simulation pour l’utilisation du modèle WOLF HYDRO : un modèle hydrologique spatialement et temporellement distribué qui est principalement développé pour représenter les transferts quasi horizontaux prépondérants en périodes de crues. Son approche physiquement basée lui permet d’utiliser au mieux les différentes informations disponibles. Il a été utilisé dans cette étude, en s’appuyant sur les informations générées par les autres équipes. Pour les trois bassins versants étudiés, de caractéristiques sensiblement différentes, la méthodologie employée permet d’aboutir à des hydrogrammes réalistes pour l’épisode du 29 mai 2008. Des scénarios multiples ont également permis de vérifier la sensibilité du modèle, de tester l’influence d’aménagements potentiels sur le bassin versant (changements d’occupation des sols, création de bassins d’orage, …) et de fournir des résultats pour des pluies de récurrences fixées d’une durée proche de l’événement principal. Les observations réalisées lors de l’événement et les résultats de la modélisation permettent de conclure au fait que l’événement de mai 2008 est véritablement extrême et qu’aucun équipement raisonnable n’aurait pu aboutir à un affaiblissement significatif des débits observés aux exutoires des ruisseaux. Les pics de crues sont en effet parfois proches du double de ceux observés pour une crue bi-centennale. Ainsi, lors d’un tel événement, seul un aménagement prudent de l’habitat aux abords des ruisseaux peut amener à une réduction des dommages matériels. En effet, la délivrance de permis d’urbanisme sur le cours d’eau ou à son voisinage immédiat aggrave les conséquences de ces phénomènes exceptionnels. Enfin, conformément à la notification du Gouvernement Wallon (séance du 3 juin 2009), les résultats de la recherche FL², confiée par la Communauté Française à l’ULg, seront intégrés dans les travaux du GTI (Groupe Transversal Inondations). Ces résultats ont fait l’objet d’une présentation collégiale au GTI le 5 octobre 2009 et d’une présentation à destination des communes et d’un public large et ouvert le 19 novembre 2009. [less ▲]

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See detailEtude et modélisation des impacts hydrologiques de pluies exceptionnelles dans un environnement vallonné et boisé
Deliège, Jean-François ULg; Erpicum, Michel ULg; Dassargues, Alain ULg et al

Report (2009)

Le jeudi 29 mai 2008 a eu lieu en région liégeoise un événement pluvieux extrême qui a eu des conséquences (humaines et financières) douloureuses. Pour rappel, une pluie de courte durée, mais très intense ... [more ▼]

Le jeudi 29 mai 2008 a eu lieu en région liégeoise un événement pluvieux extrême qui a eu des conséquences (humaines et financières) douloureuses. Pour rappel, une pluie de courte durée, mais très intense (lame d’eau d’environ 90 litres par mètre carré en moins de 2 heures) sur le domaine du Sart Tilman a provoqué des inondations très soudaines (communément appelées « flash-floods ») aux abords des ruisseaux descendant du Sart Tilman vers la Meuse et l’Ourthe. Des évènements du même type ont eu lieu dans les semaines suivantes en région liégeoise (Remicourt, …). La méthodologie développée lors cette étude devait donc être transférable à d’autres applications. Le choix du Sart Tilman comme cas d’étude s’imposait cependant vu la bonne connaissance préliminaire du site par les équipes de l’ULg et la concentration des phénomènes extrêmes. Un tel évènement interpelle et amène à chercher à comprendre le phénomène, à le reproduire de façon théorique et à l’anticiper. Ainsi, à l’initiative de la Ministre de la recherche scientifique de la Communauté Française (Marie-Dominique Simonet), l’Aquapôle a fédéré un travail multidisciplinaire visant à décrire les mécanismes de ces événements extrêmes et à reproduire les impacts hydrologiques de ces pluies exceptionnelles à l’échelle locale, dans un environnement boisé et vallonné. Un des objectifs principaux de ce travail était d’obtenir une méthodologie incluant un modèle intégré permettant d’abord de représenter l’évènement, puis par la simulation de scénarios de tester l’effet spécifique de certains facteurs. En effet, outre la complexité de la dynamique météorologique qui les a générés (ces événements exceptionnels ont présenté des caractéristiques homogènes mais à une échelle très locale), les conséquences de l’évènement ont été le fruit de la combinaison complexe d’une série de facteurs environnementaux et humains : nature des sols, topographie locale, couverture végétale, ouvrages anthropiques et urbanisation, etc. De plus, pour effectuer une modélisation hydrologique physiquement basée et spatialement distribuée, il est nécessaire de disposer de nombreuses informations issues de sources différentes. L’approche pluridisciplinaire exigée pour la rencontre de ces phénomènes a pu être rapidement appréhendée à l’Aquapôle de l’Université de Liège. En particulier, l’existence de modèles compartimentaux intégrés a permis de tenir compte de la dynamique des bassins versants, de la nature hydrogéologique des sols et de la complexité des écoulements de surface et/ou sur l’axe hydraulique. Cette approche de modélisation opérationnelle et pragmatique a tout d’abord nécessité la collecte et la préparation d’un grand nombre de données (dans les environnements cartographiques appropriés) afin d’alimenter les modèles et de créer des bases de données. Ce volet a impliqué un noyau d’équipes composées de topo-climatologues, de topographes, d’hydrauliciens, d’hydrogéologues et d’intégrateurs numériques de façon à prendre en considération l’ensemble des processus et paramètres pertinents à l’atteinte de l’objectif visé. Sur base de la description des processus et de leurs dynamiques spatiale et temporelle ayant abouti à ces catastrophes, l’Aquapôle a pu reproduire et mettre en évidence les événements grâce à des outils de simulations numériques s’appuyant sur une description fine de la météorologie et de la topographie locale, des ouvrages d’art existants et des spécificités locales de toute nature (anthropiques et naturelles). Le dernier volet de cette étude a été dédié à l’élaboration intégrée de scénarios de simulation pour l’utilisation du modèle WOLF HYDRO : un modèle hydrologique spatialement et temporellement distribué qui est principalement développé pour représenter les transferts quasi horizontaux prépondérants en périodes de crues. Son approche physiquement basée lui permet d’utiliser au mieux les différentes informations disponibles. Il a été utilisé dans cette étude, en s’appuyant sur les informations générées par les autres équipes. Pour les trois bassins versants étudiés, de caractéristiques sensiblement différentes, la méthodologie employée permet d’aboutir à des hydrogrammes réalistes pour l’épisode du 29 mai 2008. Des scénarios multiples ont également permis de vérifier la sensibilité du modèle, de tester l’influence d’aménagements potentiels sur le bassin versant (changements d’occupation des sols, création de bassins d’orage, …) et de fournir des résultats pour des pluies de récurrences fixées d’une durée proche de l’événement principal. Les observations réalisées lors de l’événement et les résultats de la modélisation permettent de conclure au fait que l’événement de mai 2008 est véritablement extrême et qu’aucun équipement raisonnable n’aurait pu aboutir à un affaiblissement significatif des débits observés aux exutoires des ruisseaux. Les pics de crues sont en effet parfois proches du double de ceux observés pour une crue bi-centennale. Ainsi, lors d’un tel événement, seul un aménagement prudent de l’habitat aux abords des ruisseaux peut amener à une réduction des dommages matériels. En effet, la délivrance de permis d’urbanisme sur le cours d’eau ou à son voisinage immédiat aggrave les conséquences de ces phénomènes exceptionnels. Enfin, conformément à la notification du Gouvernement Wallon (séance du 3 juin 2009), les résultats de la recherche FL², confiée par la Communauté Française à l’ULg, seront intégrés dans les travaux du GTI (Groupe Transversal Inondations). Ces résultats ont fait l’objet d’une présentation collégiale au GTI le 5 octobre 2009 et d’une présentation à destination des communes et d’un public large et ouvert le 19 novembre 2009. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailMulti-disciplinary approach for sediment dynamics study of active floodplains
Gautier, E.; Corbonnois, J.; Petit, François ULg et al

in Geomorphologie (2009)

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Peer Reviewed
See detailHabitat Choice by Atlantic Salmon Parr in Relation to Turbulence at a Reach Scale
Enders, Eva C; Roy, Mathieu L; Ovidio, Michaël ULg et al

in North American Journal of Fisheries Management (2009), 29(6), 1819-1830

The variables commonly used to describe the physical habitat of Atlantic salmon Salmo salar parr are average velocity, water depth, and substrate. A variety of micro- and mesohabitat models have been ... [more ▼]

The variables commonly used to describe the physical habitat of Atlantic salmon Salmo salar parr are average velocity, water depth, and substrate. A variety of micro- and mesohabitat models have been developed using these variables to assess habitat quality. However, Atlantic salmon parr live in highly turbulent streams and rivers in which intense fluctuations of water velocity occur. Laboratory experiments have shown that turbulence affects the behavior and energetics of fish. Nevertheless, habitat use in relation to the strong temporal variability of velocity in natural environments has rarely been studied. In this study, Atlantic salmon parr habitat was examined in relation to turbulence in the Patapedia River, Quebec. Rather than taking the usual approach of surveying a large population at one point in time, we used an intensive radiotelemetry tracking survey that focused on the habitat use of a few individual fish over an extended period. We analyzed habitat use in relation to several dynamic hydraulic variables. Our results revealed that under naturally turbulent conditions, the parr displayed high individual variability in their habitat use. Such heterogeneous use of habitat suggests that individuals are not constrained to a single habitat type. Furthermore, no differences were observed in habitat use among the four daily periods (dawn, day, dusk, and night) for individual parr. [less ▲]

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See detailGeomorphology of streams and rivers
Bravard, J. P.; Petit, François ULg

in Encyclopedia of Inland Waters (2009)

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Peer Reviewed
See detailCan turbulence statistics reflect the meso-habitat choice of juvenile salmonids
Enders, Eva; Ovidio, Michaël ULg; Hallot, Eric ULg et al

in Proceedings of the combined conference on Hydro-Informatics and Ecohydraulics, Concepcion, Chile, January 2009. (2009)

Variables commonly used to describe the physical habitat of Atlantic salmon Salmo salar L. parr are average velocity, water depth, and substrate. A variety of micro- and meso-habitat models have been ... [more ▼]

Variables commonly used to describe the physical habitat of Atlantic salmon Salmo salar L. parr are average velocity, water depth, and substrate. A variety of micro- and meso-habitat models have been developed using these variables to assess habitat quality. However, Atlantic salmon parr live in highly turbulent streams and rivers, in which intense fluctuations of water velocity occur. Laboratory experiments have shown that turbulence affects the behavior and energetics of fish. Nevertheless, habitat use in relation to the strong temporal variability of velocity in natural environments has rarely been studied. In this study, Atlantic salmon parr habitat was examined in relation to turbulence in the Patapédia River, Québec, Canada. We analyzed meso-habitat use in relation to several dynamic hydraulic variables. Our results revealed that in a natural turbulent condition, parr displayed high individual variability in habitat use in relation to turbulence. Such heterogeneous use of habitat suggests that individuals are not constrained to a single habitat type but that they have a tendency to use areas with lower turbulence. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailLa typologie et les caractéristiques hydromorphologiques des cours d'eau wallons
Petit, François ULg; Hallot, Eric ULg; Houbrechts, Geoffrey ULg et al

in Bilan d'une décennie d'ingénierie écologique (2008)

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Peer Reviewed
See detailEtude géomorphologique des barrages de travertin du Hoyoux
Franco, Bruno ULg; Houbrechts, Geoffrey ULg; Van Campenhout, Jean ULg et al

in Bulletin de la Société Géographique de Liège (2008)

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Peer Reviewed
See detailDoes turbulence affect the habitat choice of Atlantic salmon parr?
Enders, Eva C; Ovidio, Michaël ULg; Roy, Mathieu L et al

Conference (2007, June)

Habitat preferences of Atlantic salmon parr are commonly described using mean flow velocity, water depth, and substrate as habitat variables, and a variety of habitat models have been developed using ... [more ▼]

Habitat preferences of Atlantic salmon parr are commonly described using mean flow velocity, water depth, and substrate as habitat variables, and a variety of habitat models have been developed using these variables to predict habitat quality. However, Atlantic salmon parr live in highly turbulent streams and rivers, in which intense fluctuations of flow velocity occur. Habitat preferences that consider the high variability of flow velocity have not been studied, and this although it has been shown in laboratory experiments that turbulence may affect the behavior and energetics of fish. Consequently, we studied the use of turbulent flow by Atlantic salmon parr in Patapédia River, Québec, Canada using radio-telemetry. We analyzed summer habitat preferences of individual parr in relation to several dynamic hydraulic variables such as standard deviation of flow velocity, turbulent kinetic energy, Froude number, and shear stress, and compared them with the habitat availability within the river reach. Our results revealed that in a natural flow environment, parr display a high individual variability in habitat preferences in relation to flow turbulence. Such heterogeneous habitat preferences suggest that individuals are not constrained to single habitat types and exhibit flexible habitat use. Furthermore, no differences were observed in habitat preferences between the four daily periods (dawn, day, dusk, and night) within individual parr. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailBehavioural tactics and spawning activity of rheophilic cyprinids radio-tracked in the transition zone between natural flow and minimum flow conditions
Ovidio, Michaël ULg; Guillaume, Nicolas; Hallot, Eric ULg et al

Conference (2007, June)

Using water resources for hydro-electricity production influences and limits the quality and quantity of habitat available for use by resident fishes. Changes in the fish community structure after setting ... [more ▼]

Using water resources for hydro-electricity production influences and limits the quality and quantity of habitat available for use by resident fishes. Changes in the fish community structure after setting minimum flow conditions have been more frequently studied than the behavioural adaptations of fish living in the vicinity of the disturbed river section. In the River Amblève (River Meuse basin, Belgium), a hydraulic power plant bypasses the river over a length of 10 km. Adult nase Chondrostoma nasus (n=10) and barbel Barbus barbus (n=8) were captured in the restitution zone of the turbinated flow several weeks before their reproduction periods. They were equipped with implant radio transmitters and manually and intensively tracked over several months to more than 1 year. The environmental conditions (water temperature and flow) as well as the geomorphology of the river were compared in both natural and flow-regulated sections. Nase and barbel demonstrated the capacity to map their contrasted environment and adapted their space and habitat utilisation as well as the choice of their spawning sites in relation with their specific biological characteristics and the environmental variations. The results are discussed in the context of the management of fish movements in flow-regulated rivers. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailMobility and home-range use of Atlantic salmon parr over short time scales
Ovidio, Michaël ULg; Enders, Eva C.; Hallot, Eric ULg et al

in Aquatic Living Resources (2007), 20(1, JAN-MAR), 95-101

This study performed in the Patapedia River (Quebec, Gaspesie) was designed to examine the space utilization and mobility patterns of individual Atlantic salmon parr over short time scales with frequent ... [more ▼]

This study performed in the Patapedia River (Quebec, Gaspesie) was designed to examine the space utilization and mobility patterns of individual Atlantic salmon parr over short time scales with frequent detections of position. In August 2004, n = 7 radio-tagged Atlantic salmon parr were located every 20 min during 10 tracking periods chosen to take into account the dawn, day, dusk and night periods. Parr showed important inter individual variability in space utilization and mobility patterns, occupying large home ranges (123 to 5602 m(2)) and sometimes migrating 2 km upstream in the river. No differences were observed in the mean distance travelled among the four daily periods by individual fish, but the estimated home ranges utilized during the four daily periods overlapped only partially, demonstrating that parr partly occupy different areas of the river during different parts of the daily cycle. The results suggest that an intense survey on a small number of fish may contribute to a complementary comprehension of space utilization and mobility patterns of Atlantic salmon parr when viewed in association with results from studies surveying larger number of fish at lower frequency. [less ▲]

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See detailEtudes sédimentologiques dans les cours d’eau à moules perlières en Ardenne
Mols, J.; Defechereux, O.; Petit, François ULg et al

in Rencontres nationales techniques, gestion des ruisseaux de têtes de bassin set zones humides associées (2007)

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Peer Reviewed
See detailComparison of impacts of dams on the annual maximum flow characteristics in three regulated hydrological regimes in Quebec (Canada).
Assani, A. A.; Stichelbout, E.; Roy, A. G. et al

in Hydrological Processes (2006)

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Peer Reviewed
See detailFréquence et importance du charriage dans les rivières du massif ardennais
Houbrechts, Geoffrey ULg; Hallot, Eric ULg; Gob, F. et al

in Géographie physique et Quaternaire (2006)

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