HYDROLOGICAL RESPONSE TO REFORESTATION IN THE GANARASKA RIVER BASIN, SOUTHERN ONTARIO
Authors: BUTTLE J.M. 
Published: March 2008

Headwater slopes of the Ganaraska River basin in southern Ontario were reforested after World War II in an effort to reduce soil erosion and downstream flooding. Hydrological responses to this land use change are examined. Between 1945 and 1990 forest cover in Ganaraska Forest increased from 3.3 to 8.9% of the basin area. Over this period annual runoff decreased by 100 mm, and runoff ratios were reduced. These hydrological changes exceed those predicted from empirical relationships between runoff and forest cover, and likely reflect a combination of increased interception and evapotranspiration, water storage in headwater aquifers, and deep groundwater losses. Reforestation was also associated with significant decreases in high flows and increases in annual minimum daily flows. Annual maximum daily mean specific discharges decreased from 0.36 to 0.11 m3 s‐1 km‐2 (±0.0009 m3 s‐1 km‐2) between 1946 and 1962, while annual maximum daily mean specific discharges decreased from 0.0037 to 0.0062 m3 s‐1 km‐2 (±0.10 m3 s‐1 km‐2) between 1957 and 1990, as estimated from bestfit regression relationships. The response of runoff ratios and peak flows to increased forest cover was more rapid than that of minimum daily flows. Results suggest that hydrological responses to relatively minor modifications of forest cover can be detected, depending on location of land use change within the basin.

Les pentes des sources du bassin de la Rivère Ganaraska dans le Sud de I'Ontario ont été reboisées après la deuxième guerre mondiale pour diminuer l'érosion du sol et les inondations en aval. Les réponses hydrologiques au changement dans l'utilisation du sol sont examinées.

Entre 1945 et 1990, la couverture de la forêt de Ganaraska s'est accrue de 3,3 à 8,9% par rapport à la superficie du bassin. Durant cette période, le ruissellement annuel a diminué de 100 mm et les proportions de ruissellement furent réduites. Ces changements hydrologiques dapassent ceux prédits par les relations empiriques entre les débits et la couverture forestère et ils reflètent probablement les effets combinés de l'augmentation d'interception et évapotranspiration, de I'entreposage d'eau dans les nappes aquifères en amont bassin et de pertes importantes d'eaux des sources. Le reboisement éait aussi associéà une diminution considérable des hauts deébits et à une augmentation des débits minimum journaliers annuels. Le maximum annuel des deébits spécifiques journaliers moyens a diminué de 0,36 à 0,11 m3 s‐1 km‐2 (±0,10 m3 s‐1 km‐2) entre 1946 et 1962 pendant que le minimum annuel des deébits spécifiques journaliers moyens a augmenté de 0,0037 à 0,0062 m3 s‐1 km‐2 (±0,0009 m3 s‐ km‐2) entre 1957 et 1990, tel qu'estiméà partir d'équations de régression. La réponse des proportions de ruissellements et des écoulements de points a l'augmentation de la couverture forestière était plus rapide que celle des débits minimum journaliers. Ces résultats laissent entendre que les réponses hydrologiques suite à des modifications mineures peuvent être dètectées selon l'emplacement de ces changements à l'intérieur du bassin.