The Waterloo Moraine: A watershed perspective

Abstract

The Grand River, the largest river in southwestern Ontario, flows 311 km from Dundalk to Lake Erie. To mitigate flooding and low-flow extremes created by the removal of forest cover and wetlands, the Grand River Conservation Authority (GRCA) operates seven multi-purpose reservoirs. The ability to meet future human and ecological water needs depends both on the careful operation of the reservoir network and the protection, rehabilitation and enhancement of hydrologic and ecological functions provided by natural features such as the Waterloo Moraine, the largest moraine within the Grand River watershed. This moraine contains a complex set of stratigraphic and topographic elements, including extensive areas of sand hills and gravel terraces that readily allow precipitation to infiltrate and recharge several overburden aquifer systems. These aquifer systems discharge groundwater to the headwater wetlands and streams and contribute baseflow. This paper presents a watershed perspective of the importance of the Waterloo Moraine to the hydrology, water quality and ecology of the river system and urges the timely uptake of adaptive management and coordinated multi-scale planning (e.g. watershed, subwatershed and municipal) to safeguard the moraine’s natural functions.

La rivière Grand, le plus gros cours d’eau du Sud-Ouest ontarien, s’écoule sur 311 km depuis Dundalk jusqu’au lac Érié. Pour atténuer les inondations et les étiages extrêmes provoqués par la disparition du couvert forestier et des terres humides, l’Office de protection de la nature de la rivière Grand (GRCA) exploite sept réservoirs à usages multiples. La capacité de satisfaire aux besoins en eau des hommes et de l’environnement dépend à la fois de l’exploitation attentive du réseau de réservoirs, ainsi que de la protection, du rétablissement et de l’amélioration des fonctions hydrologiques et écologiques qui sont assurées par des entités naturelles comme la moraine de Waterloo, la plus grande moraine du bassin de la rivière Grand. Cette moraine comporte un ensemble complexe d’éléments stratigraphiques et topographiques, en particulier de grandes zones de dunes et de terrasses de gravier qui permettent aux précipitations de s’infiltrer et de recharger plusieurs systèmes aquifères granulaires. Ces aquifères déchargent l’eau souterraine dans les terres humides et les cours d’eau et contribuent ainsi au débit de base. Cet article présente, du point de vue des bassins versants, l’importance de la moraine de Waterloo pour l’hydrologie, la qualité de l’eau et l’écologie du réseau hydrographique et nous encourageons l’adoption rapide de la gestion adaptative et de la planification coordonnée sur plusieurs échelles (p. ex. bassin, sous-bassins, municipalités) afin de préserver les fonctions naturelles de la moraine.

Acknowledgements

This paper represents the collective effort of a number of staff members at the Grand River Conservation Authority. Contributors to the content include Dwight Boyd, Beth Brown, Sonja Strynatka, Crystal Allan, Nigel Ward, Nancy Davy and Warren Yerex (retired). Bryan McIntosh and Kevin Tupman undertook the geospatial analysis of data layers obtained from the OMNR, Land Information Centre, the Region of Waterloo, and the GRCA. Jeff Pitcher created the figures used in the article. Art Timmerman, OMNR (Guelph District), provided information regarding the presence of brook trout in the watershed.