California State Water Project

Barrage d'Oroville et lac d'Oroville sur la rivière Feather

La rivière Feather, un affluent de la rivière Sacramento, constitue le principal bassin versant du State Water Project.. Le ruissellement du cours supérieur de la rivière Feather est capté dans les réservoirs Antelope, Lac Frenchman et Davis, qui retiennent les affluents des fourches North Fork Feather River (en) et Middle Fork Feather River (en) de la rivière Feather. Collectivement appelés les lacs Upper Feather River, ces trois réservoirs offrent une capacité de stockage combinée d'environ 0,2 km³[13].

L'eau rejetée par le système de la rivière Upper Feather se jette dans le lac Oroville, qui est formé par le barrage d'Oroville à plusieurs kilomètres au-dessus de la ville d'Oroville[14]. À 770 pieds (235 mètres), d'altitude, Oroville est le plus haut barrage des États-Unis[15]; en volume, c'est le plus grand barrage de Californie. Autorisé par une mesure d'urgence de contrôle des crues en 1957[16], le barrage Oroville fut construit entre 1961 et 1967, avec un premier remplissage en 1968[17]. Le lac Oroville a une capacité de stockage d'environ 4,37 km³ d'eau qui représente 61 pour cent de la capacité totale de stockage du système du SWP, et constitue le réservoir le plus important du projet.

L'eau stockée dans le lac Oroville est libérée par la centrale de pompage-stockage Edward Hyatt de 819 MW [18] et deux autres centrales hydroélectriques en aval du barrage d'Oroville, qui forment ensemble le Complexe Oroville–Thermalito . Le bassin de mise en charge et le bassin aval Thermalito supportent la centrale de pompage-production Thermalito de 120 MW, et le barrage de dérivation Thermalito supporte une plus petite centrale électrique de 3,3 MW[19]. L'ensemble du système génère environ 2,2 milliards de kilowattheures par an[20], représentant environ un tiers de la puissance totale produite par les installations SWP[1].

Depuis Oroville, un débit d'eau régulé descend les fleuves Feather et Sacramento jusqu'au delta du fleuve Sacramento – San Joaquin . Au nord de Rio Vista, environ 0,15 km³ par an est pompé dans le Aqueduc de North Bay de 27,4 milles (44 kilomètres), achevé en 1988. L'aqueduc fournit de l'eau aux clients des comtés de Napa et Solano[21].

Le Lake Del Valle (en) stocke l'eau SWP détournée par l'aqueduc de South Bay pour être utilisée dans la région de la baie de San Francisco.

La grande majorité de l'eau SWP est attirée à travers le système d' estuaire complexe du delta dans le Clifton Court Forebay, situé au nord-ouest de Tracy, à l'extrémité sud du delta[1]. Ici, l'usine de pompage Harvey O. Banks élève l'eau de 224 pieds (68 mètres)dans l'aqueduc de Californie . Achevées en 1963, les onze unités de pompage peuvent soulever jusqu'à 302 m³/s d'eau - mise à niveau en 1986 de sa capacité initiale de 180 m³/s à travers sept unités[22].

De là, l'eau coule brièvement vers le sud le long de l'aqueduc de Californie jusqu'aux 302 m³/s du Réservoir de Bethany . L'usine de pompage de South Bay alimente l'aqueduc de South Bay, qui achemine de l'eau vers l'ouest du comté d'Alameda depuis 1962 et du comté de Santa Clara depuis 1965. L'aqueduc porte un maximum de 0,095 km³ par an. Jusqu'à 0,095 km³ de cette eau peut être stockée dans le lac Del Valle, un réservoir en aval situé près de Livermore[23].

Au sud des détournements de la région de la baie, la majeure partie de l'eau du SWP - allant de 1,2 à 4,6 km³ par an [12] - voyage vers le sud le long du flanc ouest de la vallée de San Joaquin à travers l'aqueduc de Californie. La section principale de l'aqueduc s'étend sur 304 milles (489 kilomètres); il est composé principalement de canaux revêtus de béton mais comprend également 20,7 milles (33 kilomètres) de tunnels, 130,4 milles (210 kilomètres) de pipelines et 27 milles (43 kilomètres) de siphons. L'aqueduc atteint une largeur maximale de 300 pieds (91,4 mètres) et une profondeur maximale de 30 pieds (9,1 mètres) ; certaines parties de la chaîne sont capables de fournir plus de 370 m³/s[24]. La section de l'aqueduc qui traverse la vallée de San Joaquin comprend plusieurs branchements où l'eau est libérée pour irriguer environ 750 000 acres (303 514 hectares) de terrain sur le côté ouest de la vallée[25].

Usine de pompage Dos Amigos sur l'aqueduc de Californie

Aqueduc et fermes environnantes dans le comté de Kern

L'aqueduc pénètre dans le réservoir O'Neill Forebay (en) à l' ouest de Volta, où l'eau peut être pompée dans une installation de stockage géante en aval, le réservoir de San Luis, formé par le barrage BF Sisk situé à proximité. Le réservoir de San Luis est partagé entre le SWP et le projet fédéral Central Valley ; ici, l'eau peut être commutée entre l'aqueduc de Californie et le canal Delta-Mendota pour faire face aux fluctuations de la demande. Le SWP a une part de 50 pour cent des 2,52 km³ de stockage disponible dans le réservoir de San Luis[26].

Au sud du complexe du réservoir de San Luis, l'aqueduc gagne progressivement en élévation grâce à une série de stations de pompage massives. L'usine de pompage de Dos Amigos est située peu au sud de San Luis, soulevant l'eau 118 pieds (35,9664 m) . Près de Kettleman City, la branche côtière se sépare du principal aqueduc de Californie. Les stations de pompage Buena Vista, Teerink et Chrisman sont situées sur l'aqueduc principal près de l'extrémité sud de la vallée de San Joaquin, près de Bakersfield. L'aqueduc atteint ensuite l'usine de pompage AD Edmonston, qui soulève l'eau de 1 926 pieds (587,0448 m) sur les monts Tehachapi qui séparent la vallée de San Joaquin de la Californie du Sud. Il s'agit de la levée de pompage la plus élevée du SWP, avec une capacité de 127 m³/s sur quatorze unités. La construction initiale d'Edmonston fut achevée en 1974, les trois dernières unités étant installées dans les années 1980[27].

Une fois atteint la crête du Tehachapis, l'aqueduc traverse une série de tunnels jusqu'à la berge secondaire de Tehachapi, où son débit est divisé entre les branches ouest et est[14].

La branche côtière détourne environ 0,059 km³ par an de l'aqueduc de Californie à certaines parties des comtés de San Luis Obispo et Santa Barbara . L'aqueduc s'étend sur 143 milles (230 kilomètres), et se compose principalement de conduites enfouies[28]. Les usines de pompage de Las Perillas, Badger Hill, Devil's Den, Bluestone et Polonio Pass servent à soulever l'eau au-dessus des côtes californiennes. Une fois au-dessus de la crête des montagnes, l'eau est à nouveau répartie dans une série de petits réservoirs numérotés de 1 à 5[29]. La branche côtière fut achevée en 1994 à la suite d'une grave sécheresse qui conduisit à des appels à l'importation d'eau depuis le SWP[30].

Grâce à un pipeline connu sous le nom d'extension de la Central Coast Water Authority, achevé en 1997[30], la branche côtière fournit de l'eau au lac Cachuma, un réservoir de 0,253 km³ sur la rivière Santa Ynez[31].

Le terminus du tunnel Angeles à la centrale électrique de Castaic

Du terminus de l'aqueduc principal de Californie à bassin aval Tehachapi (Afterbay), la branche ouest transporte l'eau vers un deuxième réservoir, Quail Lake, via l'usine de pompage d'Oso. L'eau coule ensuite vers le sud par gravité jusqu'à la centrale électrique William E. Warne de 78 MW, située sur le Réservoir du lac Pyramid, de 0,22 km³ [32]. La branche ouest a livré environ 0,662 km³ par an pour la période 1995-2010[33].

De Pyramid Lake, l'eau est libérée par le tunnel Angeles vers la centrale électrique de Castaic (en) sur Elderberry Forebay et les Réservoir de 0,401 km³ du lac Castaic, situé au nord de Santa Clarita . La centrale électrique de Castaic est une centrale hydroélectrique à réserve pompée capable de produire 1 247 MW à la demande de pointe. Ensemble, Pyramid et Castaic Lakes forment le principal stockage de l'eau de West Branch livrée au sud de la Californie. L'eau est fournie aux municipalités des comtés de Los Angeles et de Ventura.

La branche est prend l'eau du bassin aval Tehachapi (Afterbay) le long du côté nord des montagnes San Gabriel et San Bernardino jusqu'au réservoir du lac Silverwood, qui peut contenir 0,090 km³. De là, il traverse un tunnel sous les montagnes de San Bernardino jusqu'à la centrale électrique de Devil Canyon, la plus grande « centrale de récupération », ou centrale électrique d'aqueduc, du système SWP. L'eau coule alors 28 milles (45 kilomètres) travers le tunnel de Santa Ana jusqu'au lac Perris, qui peut stocker jusqu'à 0,401 km³ .

Les livraisons d'eau par la branche Est ont été en moyenne de 1 227 km³ par an de 1995 à 2012[34]. La branche fournit principalement de l'eau aux villes et aux fermes de l'Inland Empire, du comté d'Orange et d'autres régions au sud de Los Angeles. Le Metropolitan Water District of Southern California (en) reçoit une grande partie de son eau du SWP à travers le lac Perris[35]. L'eau est également fournie à l'aqueduc de San Diego par une connexion de Perris au lac Skinner, plus au sud[36].

Le California Water Plan original de 1957 comprenait des dispositions pour les barrages sur les rivières Klamath, Eel, Mad et Smith sur la côte nord de la Californie. Alimentées par des pluies abondantes dans les chaînes côtières occidentales et les montagnes Klamath, ces rivières déversent plus de 32 km³ dans le Pacifique chaque année, plus que celle de l'ensemble du système du fleuve Sacramento[37]. Le plan était essentiellement une variante d'un projet contemporain du Bureau of Reclamation, le Klamath Diversion (en).

La rivière Eel était l'une des rivières ciblées pour le détournement par le SWP après avoir causé des inondations en 1964.

Une série de barrages dans ces bassins versants détournerait l'eau par des transferts entre bassins vers le système de la rivière Klamath. La pièce maîtresse du projet serait un 19 km³ sur la rivière Klamath - le plus grand lac artificiel de Californie - d'où l'eau s'écoulerait à travers les 97 km de Trinity Tunnel dans la rivière Sacramento, et de là jusqu'aux canaux et systèmes de pompage du SWP. Cela aurait fourni entre 6,2 à 12,3 km³ d'eau chaque année pour le SWP[38]. Le détournement des rivières de la côte nord fut cependant retiré du programme initial de SWP.

Au milieu des années 1960, des inondations dévastatrices suscitèrent un regain d'intérêt pour la construction de barrages sur les rivières de la côte nord. Le Département des ressources en eau forma la State-Federal Interagency Task Force avec le Bureau of Reclamation et le Army Corps of Engineers pour élaborer des plans de développement des rivières au nom de la lutte contre les inondations - qui, incidemment, fournirait un moyen de détourner certains de leur eau dans le système SWP[39]. La plupart des projets proposés se soldèrent par des querelles politiques, mais subsista le projet Dos Rios sur le système de la rivière Eel, qui aurait impliqué la construction d'un gigantesque barrage sur le Middle Fork de la rivière Eel, détournant l'eau à travers le tunnel de Grindstone. dans la vallée de Sacramento [40] - [41]. Les partisans de ce projet citèrent l'inondation désastreuse de Noël de 1964 et les avantages de contrôle des inondations que Dos Rios apporterait au bassin de la rivière Eel[42].

Les détournements de Klamath et Dos Rios furent fortement combattus par les villes locales et les tribus amérindiennes, dont les terres auraient été inondées sous les réservoirs. Les pêcheurs se dirent préoccupés par l'impact des barrages sur les cours d'eau à saumon des rivières de la côte nord, en particulier le Klamath - le plus grand fleuve à saumon de la côte Pacifique au sud du fleuve Columbia. Le projet aurait éliminé 98 pour cent des frayères de saumon sur le Klamath[43]. Le gouverneur de Californie, Ronald Reagan, refusa d'approuver le projet Dos Rios, invoquant l'insensibilité économique et les déclarations frauduleuses des promoteurs du projet. Les avantages de la lutte contre les inondations, par exemple, furent largement exagérés; le barrage de Dos Rios aurait réduit le record de 72 pieds (22 mètres) crête d'inondation de la rivière Eel de 1964 par seulement 8 pouces (20 centimètres) s'il avait été en place[44].

En 1980, les rivières de la côte nord furent intégrées au réseau National Wild and Scenic River, éliminant ainsi la possibilité de tout projet de les détourner[45].

Le canal périphérique (Peripheral Canal (en)), qui depuis 2015 est appelé le California WaterFix, était un projet de tunnel jumeau planifié de 40 pieds (12 mètres) qui traverserait le centre du delta, 150 pieds (46 mètres) sous le sol. Les conceptions antérieures appelaient un canal pour contourner le delta à l'est, d'où son nom. Il aurait puisé l'eau de la rivière Sacramento pour contourner le delta de la rivière Sacramento – San Joaquin, un vaste estuaire et région agricole de plus de 700 milles (1 127 kilomètres) de voies d'eau à marée. Les partisans du canal comprenaient les agriculteurs de Central Valley et le Metropolitan Water District et les promoteurs urbains de Los Angeles qui sont bénéficiaires de l'eau. Les partisans affirmèrent que cela éliminerait le besoin de tirer l'eau directement à travers cette région sensible, réduisant ainsi l'intrusion de salinité et les problèmes de qualité de l'eau pendant la saison sèche. Le canal fut inclus dans la planification initiale du SWP, et la carence du canal est l'une des principales raisons pour lesquelles le SWP n'a jamais été en mesure de délivrer l'intégralité de ses droits[46].

Les opposants au canal croient que le projet de construction causerait des dommages importants à l'écosystème, aux fermes et aux communautés sensibles du delta. Les opposants pensent également que l'écosystème du delta entraînera des dommages à long terme du fait que l'eau douce sera retirée avant de traverser le delta et de s'écouler plus naturellement vers la baie de San Francisco[47].

Le gouverneur Jerry Brown soutint une initiative de vote au début des années 1980 et déclara son intention de terminer ce projet pendant son mandat. Les partisans du canal eurent un argument fort car l'eau tirée des prises sud crée des problèmes pour la faune et modifie le débit naturel dans ces zones, ce qui serait corrigé en tirant de l'eau plus au nord. Les partisans affirmèrent également que les digues californiennes sont également vulnérables aux tremblements de terre et que le fait d'éloigner l'eau de celles-ci protège l'approvisionnement en eau. Les agriculteurs du Delta, les collectivités et les pêcheurs commerciaux de saumon et de bar furent particulièrement préoccupés par le canal. Cependant, les scientifiques de Delta ne furent pas d'accord [48]. Le nouveau canal proposé transporterait 1,2 km³ d'eau vers la Silicon Valley, dans le sud de la Californie, et la majorité de celle-ci serait dirigée vers la vallée centrale, un endroit avec une influence politique et un intérêt pour le canal en construction [49].

Depuis les années 1980, on s'intéresse à la création d'un grand réservoir hors ruisseau (off-stream reservoir (en)) dans la vallée de Sacramento. L'eau « écumée » des hauts débits hivernaux dans la rivière Sacramento serait pompée dans un bassin de stockage côté ouest de la vallée, connu sous le nom de Sites Reservoir [50]. Le réservoir contiendrait environ 2,2 km³ d'eau à rejeter dans la rivière Sacramento pendant les périodes de faible débit, augmentant l'approvisionnement en eau disponible pour les titulaires de droits SWP et améliorant la qualité de l'eau dans le delta de Sacramento – San Joaquin. Ce projet a déjà vu le jour sous plusieurs formes, dont des propositions pour un Glenn Reservoir ou le complexe Glenn-Colusa sur les ruisseaux voisins, qui auraient été des réservoirs de réception de l'eau envoyée à l'est par le tunnel de Grindstone du projet Dos Rios ou d'autres transferts depuis les rivières de la côte nord[51].

Avec sa grande capacité de stockage, Sites Reservoir devait augmenter la production et la flexibilité du système de gestion de l'eau de la Californie, produisant entre 0,58 et 0,79 km³ d'eau nouvelle par an[52]. Ce projet fut sérieusement envisagé par le Département des ressources en eau, car le système d'eau de la Californie devrait faire face à de graves lacunes de 2,5 km³ par an d'ici 2020[53]. Cependant, le projet fut critiqué pour son coût élevé et la perturbation potentielle de la migration des poissons lorsque de grandes quantités d'eau seraient tirées de la rivière Sacramento pendant la saison des pluies.

Le réservoir Los Banos Grandes (en) fut proposé pour la première fois en 1983 [54] et aurait servi un but similaire à Sites Reservoir. Le réservoir de 2,13 m³ aurait été situé le long de l'aqueduc de Californie à plusieurs kilomètres au sud du réservoir de San Luis, et aurait permis le stockage de l'eau pendant les années humides, lorsque de l'eau supplémentaire pourrait être pompée du delta de Sacramento – San Joaquin[55]. Des centrales hydroélectriques à accumulation par pompage auraient été construites entre Los Banos Grandes et le réservoir existant de contrôle des crues de Los Banos, et entre ce réservoir et l'aqueduc[56]. Le statut actuel de Los Banos Grandes reste incertain, car le DWR n'a pas été en mesure de trouver un financement depuis les années 1990.