ECONOMIC IMPLICATIONS OF USING THE SOIL CONSERVATION SERVICE (SCS) EQUATIONS FOR OPEN CHANNEL DRAINAGE DESIGN IN THE OTTAWA - ST. LAWRENCE LOWLANDS

Abstract

This study was conducted to estimate and compare the economic costs of constructing and maintaining open channel drainage systems on a representative watershed located in the Ottawa - St. Lawrence lowlands based on the SCS curve number procedure and on observed peak flows. The results indicate significantly higher costs for the design based on the SCS method, ($33 790 compared with only $12 761 for the design based on observed peak flows) primarily because the SCS equations over-predict peak flows. The SCS method over-predicts peak flows leading to an over-designed open channel. This is an inefficient utilization of financial resources both for individuals and society, given that the provincial governments of Ontario and Quebec subsidize the design and construction of drainage systems.In addition, the drainage design based on the SCS equations requires additional land for construction. As such, there is an implicit loss in income, assuming the land is taken out of crop production. In Quebec, the potential loss of income amounts to $123/ha for a 10 year period and $3 215/ha for an infinite time horizon, if silage corn is grown. This study suggests that there should be a framework or mechanism with a research component to evaluate hydrological equations developed under soil/climatic conditions different from Canada, as the economic costs could be quite substantial.

Cette étude a été conduite pour estimer et comparer les frais de construction et d’entretien des systèmes de drainage à canal ouvert sur un bassin versant représentatif situé dans les terres-basses de la région d’Ottawa - St. Laurent en se basant sur la méthode du numéro de courbe SCS et sur les débits de pointe observés. Les résultats indiquent des montants plus élevés pour la conception basée sur la méthode SCS ($3 3790 contre seulement $12 761 pour la conception basée sur les observations) principalement parce que la méthode SCS surestime les débits de pointe. La méthode SCS surestime les débits de pointe ce qui conduit à une sur-conception du drain à canal ouvert. Cela est donc une utilisation inefficace des ressources financières des individus et de la société étant donné que les gouvernements du Québec et de l’Ontario subventionnent la conception et la construction des systèmes de drainage.De plus, la conception de systèmes de drainage basée sur la méthode SCS requiert du terrain additionel pour la construction. De ce fait, il y a une perte de revenu implicite si l’on suppose ce terrain retiré de la production. Au Québec, la perte potentielle de revenu se situe à $123/ha pour 10 ans et $3215/ha pour un horizon de temps infini si du maïs grain est planté. Cette étude suggère qu’il devrait y avoir un cadre ou mécanisme dont une composante serait la recherche et qui évaluerait les équations hydrologiques développées dans des conditions pédologiques et climatiques différentes de celles du Canada, car le coût de leur utilisation peut être substantiel.