Le lac Saint-Pierre est alimenté par de nombreux tributaires provenant de différents bassins versants.
Ce dernier lac fluvial du fleuve Saint-Laurent, d’une superficie de près de 500 km2, peut atteindre plus de 600 km2 lors des crues printanières.
Cet immense lac possède un bassin versant de plus d’un million de kilomètres carrés.
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Les eaux des différents tributaires qui se déversent dans le lac Saint-Pierre se mélangent très peu. Elles forment trois masses distinctes dont les caractéristiques physico-chimiques diffèrent. Elles s’écoulent côte à côte sur toute la longueur du lac et leurs couleurs vues par avion ou par satellite permettent de les différencier visuellement. Le mélange complet de ces masses d’eau ne s’effectue qu’aux environs de la ville de Québec.
Le chenal de navigation sépare les masses d’eau des rives nord et sud. Le faible mélange des masses d’eau provient d’une part de la faible profondeur du lac (en moyenne de 3 m) et, d’autre part, de la présence du chenal de navigation qui canalise une fraction importante de l’eau en provenance des Grands Lacs.
Le débit élevé du chenal de navigation agit comme un mur qui sépare les masses d’eau du sud et du nord.
On constate ici l’immensité du lac Saint-Pierre.
Panache au centre correspond au rejet de l’usine d’épuration de Montréal
Les caractéristiques de l’eau dépendent surtout de la géologie du sol et de l’utilisation anthropique des bassins versants. Les rejets d’eaux usées des grandes villes, particulièrement de Montréal, située en amont, ainsi que les activités agricoles avec épandage massif d’engrais libèrent dans les cours d’eau de grandes quantités de nutriments (phosphore et azote) et d’éléments polluants.
Lorsqu’elles boivent l’eau du chenal, les vaches piétinent la berge.
De plus, un sol facilement altérable réagit au contact de l’eau et libère des ions qui se retrouveront dans le lac.
Le lac Saint-Pierre a une profondeur moyenne de 3 mètres; ce qui est très peu en regard de sa superficie. Par contre, le chenal de navigation mesure environ 250 mètres de large et atteint une profondeur d’environ 11,3 mètres.