Ce travail vise à proposer une solution d’assainissement durable, digne, sécurisante, accessible à tous, permettant de réduire les maladies à transmission hydrique, adaptée aux populations vivant dans des conditions précaires en zones rurales de pays en développement. Il contribue ainsi à la lutte contre la défécation à l’air libre, une des cibles de l’Objectif de Développement Durable n°6 concernant l’eau et l’assainissement. Le choix s’est porté sur des toilettes sèches individuelles à litière biomaîtrisée et un mode de gestion communautaire des résidus, en lien avec une association paysanne locale. La mise en place s’est faite avec un accompagnement scientifique qui a donné lieu aux travaux présentés ici. Dans un premier temps, nous avons opéré selon une approche participative, visant à s’assurer de l’adhésion des utilisateurs. Puis nous avons mené un programme scientifique pour identifier les conditions permettant l’hygiénisation des résidus traités. Après 3 ans d’expérimentation, la filière d’assainissement mise en place est totalement adoptée par les ménages, qui apportent régulièrement leurs résidus sur le site de compostage. Une enquête a fait ressortir que les familles sont très satisfaites de ce mode d’assainissement à domicile et se sentent moins sujettes à des maladies féco-orales. Ces ménages se sont constitués en un groupe qui procède à présent à l’appui à la réplication. Les litières absorbantes utilisées, les résidus avant et après traitement par compostage ont été caractérisés. Des essais en pilotes ont permis de déterminer les conditions permettant de garantir une hygiénisation rapide, ce qui était un de nos principaux objectifs, afin de réduire les risques sanitaires. Nous sommes à présent à même de définir les « bonnes pratiques » pour que la filière d’assainissement par toilettes sèches à litière biomaîtrisée dans une zone rurale de pays en développement soit sûre et durable, sur les aspects sociaux, techniques, économiques, environnementaux et sanitaires. / This work aims at proposing a sustainable, dignified, safe, accessible to everyone sanitation solution, allowing to reduce water-borne diseases, adapted to populations living in precarious conditions in rural areas of developing countries. It thus contributes to the fight against open defecation, one of the targets of the Sustainable Development Goal n ° 6 concerning water and sanitation. The choice fell on individual dry toilets with biocontrolled litter and a way of community management of residues, in connection with a local peasant association. The implementation was done with a scientific accompaniment which gave rise to the work presented here. Firstly, we operated according to a participatory approach, aiming to ensure the adhesion of the users. Then we conducted a scientific program to identify the conditions allowing the sanitizing of treated residues. After 3 years of experimentation, the sanitation system set up is totally adopted by the households, who regularly bring their residues to the composting site. One survey found that the families are very satisfied with this type of home sanitation and feel less prone to disease. These households have formed into a group that now supports replication of the system. The absorbent litter used, the residues before and after composting were characterized. Pilot tests were conducted to determine conditions to ensure rapid sanitizing, which was one of our main objectives, in order to reduce health risks. We are now in position to assure safe and sustainable practices so that the sanitation by dry biocontrolled litter toilets in rural areas of developing countries satisfy social; technical; economical, environmental and health criteria.

Partant de l'hypothèse que, d'une part, aucun rejet ne peut se trouver à une température rigoureusement identique à celle des eaux drainées dans le réseau, et que, d'autre part, la température de la nappe phréatique est systématiquement plus basse que celle de différents rejets domestiques ou industriels, nous avons conçu une sonde autonome à double paramètre : température et conductivité, baptisée Ichtyotherme, pour l'auscultation des réseaux. L'appareil développé est couplé à un microordinateur qui sert à la commande de la mesure, au traitement et à la sauvegarde des données et enfin, à la gestion de la distance ; la corrélation "paramètre-distance" est établie en fonction du temps (cadence de la mesure). Le système développé est défini par une liaison "On-Line" (distance en temps réel) permettant le traitement des données en "Batch-processing". Différents types de réponse des entrées d'eaux parasites ont été obtenus lors des essais d'auscultations de réseaux effectués en région parisienne. La stabilité de la mesure de la température obtenue dans des réseaux ne recevant pas d'eaux parasites présente un grand intérêt : toute entrée d'eau parasite ou rejet se traduit donc par une variation de la température. Une approche mathématique des rejets thermiques dans un écoulement turbulent est abordée et les simulations effectuées à l'aide d'un modèle de diffusion Gaussien correspondent aux résultats obtenus sur le terrain. Deux notions ressortent des résultats obtenus : la notion d'infiltration et la notion de drainage. Ce modèle en outre, détermine les limites théoriques de détection des eaux parasites à l'aide du paramètre "température". L'interprétation des résultats d'auscultation présuppose une connaissance du site de mesure relative aux industries raccordées, au niveau de la nappe phréatique sous-jacente, à l'alimentation en eau potable, etc. Ces connaissances deviennent indispensables dès qu'il s'agit de surveiller la qualité des rejets à l'aide du paramètre conductivité. Une approche systémique des eaux parasites est abordée dans cette thèse et quelques données de base sont établies pour rendre aisé un dressage de diagnostics juste et précis. Les trois approches développées dans cette thèse, l'approche analytique, l'approche mathématique et l'approche systémique, permettent d'apprécier les limites de détection des eaux parasites et facilitent l'interprétation des résultats à partir du matériel étudié.

La première partie de ce mémoire de thèse montre l'intérêt de l'utilisation de nouveaux outils en hydrologie urbaine, à partir d'un historique de l'évolution des liens entre la ville et l'eau. Elle est suivie par une présentation synthétique des modèles hydrauliques simplifiés de simulation de crues. Les équations, leur contenu physique, les conditions limites, les méthodes de résolution et les méthodes de calage des paramètres sont analysées de manière détaillée. Le mémoire présente ensuite une série de résultats de simulations sur des cas hypothétiques choisis pour couvrir la plupart des conditions de l'assainissement. Les différentes méthodes de calage des paramètres sont testées ainsi que le fonctionnement numérique des modèles. Le mémoire met en évidence des domaines de validité (numériques et hydrauliques) en fonction de nombres adimensionnels et en référence aux résultats d'un modèle intégrant les équations complètes de Saint-Venant. La possibilité de modéliser les influences aval est testée avec un modèle de crue diffusante auquel est intégré un calcul de ligne d'eau. Une étude des conditions d'utilisation des modèles sur le terrain termine le mémoire qui peut être destiné à tous les services techniques des collectivités locales.

Dans les réseaux d'assainissement unitaires, les apports liquides, effluents domestiques, rejets industriels et eaux de ruissellement pluviales, amènent une quantité de solides non négligeable, et des dépôts se produisent. Après deux ans d'observations et d'expérimentations sur l'évolution de ces dépôts, les constatations résultant de l'ensemble des analyses nous ont conduit à l'établissement d'un code numérique de transport solide spécifique aux collecteurs d'assainissement. Basé sur l'hypothèse de régimes d'écoulements permanents par périodes, il tient compte de la géométrie réelle du collecteur, de l'influence des singularités, de la présence des matières minérales et organiques, et traite des divers phénomènes de transport solide, notamment du phénomène de masquage. Ses performances ont été testées en comparant les résultats des simulations à des mesures expérimentales réalisées in situ, dans le collecteur 13 de Marseille. Bien que limité au transport par charriage, la bonne confrontation entre résultats calculés et mesurés, concernant l'évolution des dépôts, non seulement en volume, mais aussi en répartition longitudinale et composition granulométrique, prouve ses capacités à reproduire la réalité et montre que, si la prise en compte des sédiments transportés en suspension n'est pas nécessaire, par contre, celle des masses volumiques variables pour chaque fraction solide améliore les simulations.

La présente thèse a pour objectif d'étudier l'impact des dynamiques urbaines sur le niveau de contamination de l'environnement aquatique par les micropolluants. Le cas de la ville de Yaoundé (Cameroun) a été abordé à travers l'étude de la contamination du lac Municipal, situé à l'aval d'un petit bassin versant, et à proximité des centres administratif et commercial où se concentre une part importante de l'activité urbaine. L'approche basée sur l'analyse de contaminants persistants (ETM - Cd, Cu, Pb, Zn, PCB, HAP, nonylphenol - NP, parabènes - MeP, triclosan - TCS) dans des carottes datées de sédiments a été utilisée. Les ETM ont été extraits des sédiments par minéralisation partielle en milieu acide et à chaud, et analysés par ICP AES. Les micropolluants organiques ont été analysés par GC/MS (HAP, PCB, NP), et par LC/MSMS (parabènes, TCS) après extraction assistée par microondes et purification sur colonne de silice ou sur cartouche OASIS® HLB. L'analyse des parabènes et du TCS, des micropolluants émergeants, a conduit à la mise au point d'un protocole analytique. Les informations sur le fonctionnement urbain du bassin versant ont été obtenues grâce à une recherche documentaire depuis la création du lac en 1952 à 2010, et à des enquêtes effectuées auprès des ménages et des commerces. L'analyse des carottes a permis de retracer les apports en micropolluants organiques et métalliques depuis la création du lac Municipal en 1952. Trois périodes ont été définies en fonction de l'évolution des concentrations :* 1952 - 1964 - les concentrations en micropolluants varient peu, et sont généralement inférieures ou de l'ordre des limites de quantification. * 1964 - 1991 - les concentrations en micropolluants augmentent. * 1991 - 2010 - les concentrations de Cd, de Zn et de PCB cessent d'augmenter après 1991, et restent stables jusqu'en 2010. Les concentrations de Cu et de Pb augmentent jusqu'en 2010. La concentration des HAP est stable de 1991 à 2000, et augmente de nouveau jusqu'en 2010. Les concentrations les plus élevées de NP et de MeP sont mesurées à partir de 2000. En termes de flux, les pics ont été mesurés en 1991 pour les PCB, le Cd, le Pb et le Zn, en 2003 pour le NP et en 2010 pour les HAP, le Cu et le MeP. La période couvrant la crise économique de 1991 à 2000 est visible sur les profils de flux de tous les micropolluants. Ils sont stables pendant cette période et repartent à la hausse à partir de 2000 à l'exception des flux de PCB et de Cd. L'étude des concentrations et des flux de contaminants dans les sédiments du lac Municipal fait apparaître trois catégories de contaminants : le premier groupe formé par les PCB, le Cd, et le Zn est lié à la construction. Le second groupe formé par le Cu, le Pb et les HAP est lié au transport automobile. Le dernier groupe comprenant le NP et le MeP est lié aux nouveaux modes de consommation des populations. Contrairement au premier groupe de contaminants, les deux derniers groupes illustrent une contamination à l'échelle de la ville. De faibles concentrations ne présentant pas de risques écotoxicologiques ont été mesurées par rapport à d'autres régions du monde, à cause de la fonction principalement résidentielle du bassin versant et de son occupation par une population peu aisée. La présence du marécage situé en amont du lac a également un impact sur les niveaux de concentration. Des concentrations plus élevées que dans le lac y ont été mesurées, ce qui indique son rôle de rétention des contaminants

L'époque contemporaine est marquée par le caractère apparemment inexorable de la progression de la dette publique. Sous l'effet de l'accumulation des déficits, cette dernière a augmenté quasiment sans discontinuer depuis la fin des années 1970. Au niveau international, l'encadrement normatif des politiques budgétaires n'a eu de cesse de s'accroître et la France n'est pas restée étrangère à cette tendance. Désireuse de maîtriser ses finances publiques sur le long terme et de ne plus prendre des mesures discrétionnaires conjoncturelles, la France a mis en place un certain nombre de règles budgétaires sous la Vème République. En effet, depuis la loi organique relative aux lois de finances (LOLF) du 1er août 2001, on constate une multiplication des « règles de gouvernance » des finances publiques avec une accélération depuis l'apparition de la crise économique et financière de 2008. Alors que certaines règles résultent de simples circulaires ou tout simplement de la pratique politique comme la règle de non remplacement d'un fonctionnaire sur deux partant en retraite issue de la révision générale des politiques publiques, d'autres proviennent d'engagements européens comme le pacte de stabilité et de croissance voire même de la Constitution elle même. Ainsi, l'objectif de la présente recherche est l’encadrement normatif des politiques budgétaires. Il s'agit de se demander si l'encadrement normatif des politiques budgétaires françaises participe efficacement à l'assainissement des finances publiques. / The contemporary time is marked by the apparently inexorable character of the progress of the national debt. Under the influence of the accumulation of the deficits, the latter increased almost ceaselessly since the end of 1970s. At the international level, the normative frame of the budgetary policies never stopped increasing and France did not remain foreign to this tendency. Avid to master its public finances on the long term and not to take any more cyclical discretionary measures, France set up a number of legal rules under Fifth Republic. Indeed, since the organic law relative to the finance laws (LOLF) of August 1st, 2001, we notice a multiplication (increase) of the "rules of governance" public finances with an acceleration since the appearance of the economic and financial crisis of 2008. While certain rules result from simple circulars or simply from the practice political as the rule of not replacement of a state employee on two retiring stemming from the general revision of the public policies, others result from European commitments as the pact of stability and from growth even of the Constitution she(it) even. So, the objective of the present search is the normative framework for fiscal policy. It is a question of wondering if the normative frame of the French budgetary policies participates effectively in the purification of the public finances.

L'extension des réseaux d'électricité, d'eau et d'assainissement dans les villes en développement est a priori compliquée par l'absence ou les déficiences de la planification urbaine. Les modalités de viabilisation des quartiers irréguliers à Delhi et Lima sont ici analysées comme des mécanismes sociotechniques révélateurs de dynamiques de fabrique urbaine. En effet, au quotidien, les entreprises installent des poteaux et des tuyaux dans les quartiers non-planifiés. Des innovations techniques, sociales et institutionnelles permettent d'y étendre les réseaux ; l'absence de planification n'est donc pas un obstacle à la viabilisation. Toutefois, ce processus est sous-optimal : la conduite des travaux est désordonnée, l'imprévisibilité limite l'élaboration de stratégies, et les injonctions politiques peuvent être contradictoires. De tels déficits de coordination génèrent des incertitudes qui sont difficiles à surmonter pour les entreprises de services. Il y a néanmoins des pistes prometteuses pour intervenir dans les quartiers non-planifiés : des dispositifs alternatifs de desserte existent qui peuvent être promus ; des données et plans informels satisfont les besoins de connaissances sur la ville et gagneraient à être valorisés ; et le dessin et la préservation de la trame viaire s'avèrent déterminants pour permettre une consolidation urbaine cohérente, progressive et durable. L'analyse de l'extension des réseaux permet d'identifier des instruments clés pour l'action publique dans les villes en développement, et offre ainsi de nouvelles perspectives à la planification urbaine pour aménager la ville existante et préparer stratégiquement l'urbanisation encore à venir / The extension of electricity, water and sanitation networks in developing cities seems to be a priori complicated by the lack or the deficiencies of urban planning. The modalities of infrastructure deployment into the irregular settlements of Delhi and Lima are here analysed as sociotechnical mechanisms, indicative of the dynamics of the urban fabric. Indeed, on a daily basis, utility firms do install pipes and poles in unplanned settlements. Some technical, social and institutional innovations make the extension of networks possible; the lack of urban planning is therefore not an obstacle to service extension. Nonetheless, this process is not optimal: the conduct of public works is disordered, unpredictability hampers the elaboration of strategies and political injunctions can be contradictory. Such coordination deficits generate uncertainties which are more difficult to overcome for utility firms. There are nevertheless some promising leads for intervention in unplanned settlements: alternative devices for servicing exist that can be promoted; some informal plans and data satisfy the needs for knowledge on the city and would be well worth valuing; and the design and the preservation of the road layout appear to be decisive to allow a coherent, progressive and sustainable urban consolidation process. The analysis of network extension helps to identify key instruments for public action in developing cities, and thus offers new perspectives for urban planning to develop the existing city as well as to strategically prepare for the urbanisation yet to come

Depuis une vingtaine d'années, l'organisation institutionnelle du secteur de l'eau et de l'assainissement en Argentine connaît de profondes mutations. Jusqu'à la fin des années 1970, ce secteur était presque entièrement placé sous la tutelle de l'entreprise de l'état fédéral OSN (Obras Sanitarias de la Nación), qui définissait l'ensemble des normes et desservait la majorité des villes du pays, le territoire résiduel étant abandonné à d'autres acteurs (coopératives, municipalités ou organismes provinciaux). Ce modèle d'organisation a été démantelé en deux temps : en 1980, les services OSN de l'intérieur du pays ont été décentralisés ; en 1992, les services de la capitale ont été délégués à un consortium privé.<br />L'objet de cette thèse est d'étudier les recompositions du secteur de l'eau et de l'assainissement en Argentine dans le contexte actuel de libéralisation de l'économie et de privatisation des entreprises publiques. La méthode adoptée consiste à appréhender les changements au travers du phénomène coopératif qui est sorti de sa marginalité pour s'intégrer aux dispositifs institutionnels émergeant au niveau local. Quatre cas sont analysés en détail, respectivement situés en banlieue de Buenos Aires, en proximité de Rosario, à Villa María (ville moyenne de la province de Córdoba) et dans la province de Chubut en Patagonie.<br />Le travail met en évidence que la recomposition du secteur, bien qu'influencée par des modèles d'organisation exogènes (modèle anglais de privatisation-régulation, modèle français de délégation), se décline en pratique sous la forme d'une très grande diversité de solutions organisationnelles. Cette diversité témoigne, d'une part d'une re-territorialisation marquée du secteur, et, d'autre part, de la construction progressive et par apprentissage des modes de gestion émergents. Enfin, la conclusion souligne que la recomposition du secteur ne peut être véritablement achevée sans que soit redéfini précisément le rôle de l'état fédéral.

La réalisation d'un outil d'aide à la conduite de projets, dans le domaine de l'aménagement en eau, nécessite l'étude du transfert de la connaissance, depuis les experts du domaine, vers l'outil informatique. L'architecture informatique de cette station de travail intelligente est présentée, avec comme paradigme, celui des systèmes experts de seconde génération: plusieurs niveaux de connaissance apparaissent qui nécessitent plusieurs formes d'acquisition de la connaissance. Pour l'acquisition de la connaissance profonde, un simulateur de projets est utilisé; et un système télématique, à base d'apprentissage automatique à partir d'exemples, permet de traiter l'acquisition de la connaissance de surface. Cet apprentissage est effectué au moyen de la construction incrémentale d'un réseau de dépendances perçues. Néanmoins, nous n'exigeons pas du système télématique qu'il apprenne seulement à partir d'exemples de problèmes résolus et fournis par les experts. Le système doit aussi être capable de dialoguer avec les experts de façon à faire valider la connaissance apprise. Ceci permet d'éviter l'introduction de certaines données erronées, tout en autorisant les changements de la base de connaissance dus à une éventuelle évolution du domaine (innovation technologique, évolution règlementaire, ...)

Cette thèse a pour objectif de faire progresser la connaissance des mécanismes d'évolution des pratiques en matière d'assainissement. Sa finalité est de répondre à la question suivante : "Quels sont les impacts des normes sur les choix techniques en matière d'assainissement et d'épuration ?".<br />Nous recherchons en quoi les normes mobilisées dans le monde de l'eau arrivent à canaliser les processus de jugements et de choix techniques de façon extrêmement contraignante et peuvent aboutir parfois à des choix inadaptés à certaines conditions locales particulières.<br />Pour cela, nous retraçons l'histoire des normes écrites avant d'analyser l'évolution du parc technologique d'assainissement. L'ampleur des changements survenus suite à une évolution des normes écrites nous permet de caractériser l'impact de ces dernières sur les choix techniques. En cas d'absence de changement au niveau technique alors que les normes écrites ont évolué, nous recherchons en quoi ce phénomène est lié à l'influence des normes non écrites, indicateurs et "évidences techniques" ayant cours dans le groupe constitué par les acteurs de l'eau.<br />Nous appliquons cette méthodologie aux trois objets techniques constituant le système technique d'assainissement : les réseaux publics d'assainissement, les stations d'épuration communales et les dispositifs d'assainissement autonome.<br />A chaque étape de notre recherche, nous enrichissons notre analyse par une comparaison avec la situation dans les Lander de l'ex-Allemagne de l'Ouest. Ce pays a été choisi pour sa structure fédérale et l'ancienneté de son savoir-faire en assainissement. Les normes y sont élaborées à un niveau bien plus local qu'en France. L'enjeu de ce point de comparaison est de répondre à la question : par rapport à la situation française, l'organisation fédérale de l'Allemagne a-t-elle entraîné des différences en ce qui concerne l'influence des normes écrites sur les pratiques ?<br />Le lien entre les normes écrites et les choix techniques est relativement évident et direct en Allemagne. D'une manière générale, il apparaît que l'application très stricte des normes relatives à l'assainissement et à l'épuration est intimement liée à la structure de l'État fédéral allemand. Les administrations couvrent une circonscription de faible superficie, elles détiennent, du fait de la structure de l'État, un pouvoir de contrôle très fort. Le contrôle des infrastructures d'assainissement est toujours effectué non seulement a priori, mais aussi a posteriori. Ainsi, une technique, bien que réputée excellente sur le papier mais ne pouvant convenir pratiquement à certaines situations locales ne peut passer au travers des mailles de ce système de contrôle. A contrario, l'État centralisé "à la française" est caractérisé par la faiblesse des moyens des administrations pour le contrôle a posteriori des infrastructures. Cela n'a pas permis aux normes écrites françaises d'avoir la même influence sur les choix techniques que celles produites en Allemagne. Ce constat n'est cependant validé que sur les législations et les réglementations nationales, l'influence des textes européens n'étant pas plus forte en Allemagne qu'en France. On ne peut donc pas généraliser et affirmer, dans l'absolu, que les normes écrites seront obligatoirement mieux appliquées dans l'État fédéral allemand que dans l'État centralisé français.<br />La faiblesse des normes écrites françaises a été compensée par l'action des Agences de l'Eau. Le taux de collecte et le taux de dépollution, créés à l'origine pour calculer la redevance assainissement collectée par ces organismes, sont devenus des indicateurs servant à décrire une réalité physique, bien qu'ils soient en réalité des agrégats d'estimations, affectées de coefficients à vocation fiscale, qui, de plus, ignorent l'apport des dispositifs d'assainissement autonome. Ils ont acquis la force d'une norme non écrite à laquelle se réfère la majorité des acteurs de l'eau pour affirmer que la France est en retard en matière d'équipement et qu'une augmentation significative du parc de réseaux et de stations est nécessaire.<br />Par ailleurs en France comme en Allemagne, existent des normes non écrites, des "évidences techniques" qui, loin d'être nécessairement des lois techniques scientifiquement validées, sont, en fait, des usages en vigueur dans le groupe constitué par les différents acteurs de l'eau. Elles favorisent la solution "réseau + station" quelle que soit la sensibilité du milieu et la densité de l'habitat<br />Cette thèse, après avoir permis de tirer certaines conclusions relatives aux normes et pratiques, débouche sur de nouvelles questions de recherche relatives au génie de l'environnement et à la formation des techniciens de l'environnement.