La gestion de l'eau peut être un domaine complexe, incertain et conflictuel. Dans différentes régions du monde il se confronte à de nombreux problèmes, tel que la disparité des intérêts liés à la ressource de l’eau, plusieurs décideurs, des réseaux administratives complexes, la distribution d'eau inefficace, divers événements socio-politiques et le changement climatique. Par conséquent, la prise de décision a lieu dans un système fortement interconnecté, dans lequel ni les ramifications décisionnels ni la complexité de ses impacts peuvent être négligés. Dans la région des Pouilles, la rareté de l'eau est le principal problème croissant qui touche les communautés humaines et plus qu’humaines.La pénurie d'eau génère la nécessité d'améliorer les processus décisionnels collaboratifs avec agents multiples. Les chercheurs suggèrent que la «tragédie des communs» pourrait être évitée si une ressource partagée était gérée de manière collective. Cela nécessite le développement d'outils dynamiques d’aide à la décision. Ceux-ci devraient être capables d'intégrer les différents cadres de problèmes détenues par les décideurs, de clarifier les différences entre les cadres, de soutenir la création d'un processus collaboratif pour la structuration d’un problème et de fournir des plates-formes communes et des espaces d'interaction.À cet égard, nous avons construit un espace d'interaction dynamique (DIS), mettant en évidence les points critiques opératoires et permettant aux analystes d'identifier une définition commune du problème. Les nouveaux défis de la collecte et de l'échange de connaissances et de la représentation des concepts structurés peuvent être résolus par une approche combinée. Les systèmes multi-agents joints aux systèmes dynamiques pourraient fournir des alternatives non conventionnelles qui utilisent des composants physiques et sociales, avec une attention particulière sur les comportements individuels et collectifs dans la gestion des ressources avec plusieurs décideurs.Dans notre étude de cas, le modèle a été utilisé comme une plate-forme pour la modélisation des organisations multi-agents, afin de soutenir la prise de décision collective dans la gestion de l'eau. Le modèle est capable de représenter un système de gestion de l'eau distribuée complexe, où les comportements simulés sont basées sur des observations sur le terrain et sur la participation des parties prenantes. De plus, l'approche de système multi-agents permet l'interaction et la formalisation des comportements des usagers de l'eau dans le processus de gestion. Une modélisation type systèmes dynamiques dans un environnement d'interaction entre agents de décision, nous permet d’intégrer explicitement les différents cadres et de simuler les interactions lors de l'adoption d'une nouvelle politique. Le modèle peut montrer comment la compréhension limitée de l'espace d'interaction affecte les actions suivies par chacun des décideurs et, enfin, comment elle pourrait conduire à des mécanismes de résistance systémique. En conclusion, le résultat est l’image la plus riche possible de la situation du problème existant, qui traite de la gestion de l'eau d'irrigation dans les systèmes agricoles. / Water resource management can be a complex, uncertain and conflictual domain. It faces numerous problems in many regions of the world, such as the disparity of interests associated with the water resource, multiple decision makers, complex networks of administration, inoperative water distribution, various socio-political events and climate change. Consequently, environmental decision-making takes place in a highly interconnected system, in which neither the decisional ramifications nor the complexity of its impacts can be neglected. In the Apulia Region, water scarcity is the main rising problem and is affecting human and more-than-human communities.Water scarcity generates the need to enhance collaborative multi-agent decision-making processes. Researchers suggest that the “tragedy of commons” could be avoided when a shared resource is at stake, provided that communities interact and operate in a collective way and avoid, for example, the market rules constraints. This requires the development of dynamic decision-aiding tools. They should be capable to integrate the different problem frames held by the decision makers, to clarify the differences among those frames, to support the creation of a collaborative problem structuring process and to provide shared platforms and interaction spaces.In this regard, we built a dynamic interaction space (DIS), highlighting the operative criticalities and allowing the analysts to identify a shared problem definition. The emerging issues of gathering and exchanging knowledge and representing structured concepts can be solved through a combined approach. Multi-agent systems joined with system dynamics can provide unconventional alternatives that use physical and social components, with a particular focus on individual and collective behaviours in resource management with multiple decision makers.In our case study, the model was used as a platform for modelling multi-agent organizations, in order to support collective decision-making in water management. The model is capable of representing a distributed complex water management system, where simulated behaviours are based on field observations and on the participation of stakeholders. What is more, the multi–agent system approach enables the interaction and allows to formalize theIrene Pluchinotta – “Multi-Agent Modelling For Distributed Intelligent Decision In Water Management”iibehaviours of water users in the management process. A system dynamics modelling in an environment of interacting decision agents, allows us to explicitly consider the different frames and to simulate interactions when adopting a new policy. The model can showcase how the limited understanding of the interaction space affects the actions followed by each decision-makers and, finally, how it could lead to policy resistance mechanisms. In conclusion, the result is the richest possible picture of the existing problem situation that deals with irrigation water management in agricultural systems.

Le but principal de la gestion de l'eau et de faire en sorte que l'eau soit gérée rationnellement et protégée de manière à ce qu'elle soit propre et saine pour les humains et l'environnement. En ce sens, nous nous interrogeons sur le régime juridique coréen actuel de gestion de l'eau qui est très fragmenté ne répond pas au but principal de la gestion de l'eau. De plus, «conflit» est le terme qui caractérise la mise en œuvre de la politique de la gestion de l'eau en Corée. Les débats sur la réforme de la gestion de l'eau ne sont certainement pas nouveaux en Corée. En effet, des études antérieures menées sur les aspects administratifs et législatifs de gestion de l'eau insistent sur la nécessité d'un nouveau cadre juridique reflétant un changement de paradigme vers une gestion par bassins versants qui soit participative donc incluant le gouvernement local et les habitants. C'est la raison pour laquelle nous nous intéressons à la loi française sur la gestion de l'eau. Depuis plus d'un demi-siècle, avec la Loi sur l'eau de 1964, la France a opté pour une gestion administrative intégrée des ressources en eau niveau des bassins versants. Dans le domaine du droit de l'eau, la France a entreprit d'améliorer sa législation en adoptant des principes reconnus du droit international de l'environnement concernant la gestion de l'eau. Ainsi, nous considérons que l'effort législatif fourni par la France envers la gestion de l'eau peut servir de référence pour guider la recherche législative de la Corée en droit de l'eau. / As for the main purpose of water management, water must be rationally managed and protected in a clean and health manner for human and environment. In this sense, we question the current Korean legal regime for water management which is highly fragmented and thus not able to achieve the main purpose of water management. Moreover "conflict" in a term that characterizes the water management approach in Korea. Debates on water management reform are certainly not new in Korea. In fact, previous studies carried out on administrative and legislative aspects of water management emphasize the need for a new legal framework reflecting a paradigm shift towards watershed and participator management associating local governments and residents. Thus, with regard to it, we decided to consider French water management law. From half a century ago, with the Water Act of 1964, France has appraised and integrate administrative aspects of water management at the level of river basins. Regarding to water law, France has undertaken the improvement of its legislation by adopting recognized principles of the international environmental law in water management. Thus, we consider that France's Iegislative effort towards water management could serve as a mode) for Korea's Iegislative research in water law.

Les toitures végétalisées (TTV) existent en deux types : extensive (EGR) et intensive (IGR). Ils diffèrent principalement par le type de végétation et la profondeur du substrat. Ces travaux de recherche visent à atteindre les objectifs suivants : 1. Déterminer et comparer les impacts environnementaux d’un toit de gravier ballasté traditionnel (TGBR), d’une toiture réfléchissante (WRR), EGR, et IGR ; 2. Quantifier la performance énergétique d’un TGBR et d’une EGR ; 3. Évaluer le potentiel de gestion d’eau et la dynamique de ruissellement d’un TGBR et d’une EGR. Le 1er objectif a été atteint suite à une Analyse comparative de Cycle de Vie (ACV) d’une EGR réelle de 834 m2 et de trois toits fictifs : TGBR, WRR, et IGR. Les résultats indiquent qu’une EGR présente les impacts environnementaux les plus bas pour les 15 catégories d'impacts considérées. Les aspects thermiques et hydriques des TTV ont été testés suite à l’installation d'une maquette TGBR et de deux maquettes EGR sur le toit du département de génie chimique à l'Université de Balamand, Liban. EGR8 et EGR16 sont des maquettes EGR qui diffèrent par la pente ainsi que la profondeur et la composition du substrat. Les profils de température indiquent la réduction des fluctuations de température, l'effet de stockage de chaleur, et l'effet de refroidissement passif. L'étude économique montre que EGR pourrait économiser jusqu'à 45USD/200m2/mois par rapport à TGBR. D’autre part, les profils de la teneur en eau ont démontré que la composition du sol d’EGR8 est plus efficace que celle d’EGR16. En revanche, EGR agit comme un système filtrant surtout pour le cadmium, le fer, le calcium et l'ammonium. / Vegetative roofs (VRs) can be classified into two types : Extensive (EGR) and Intensive (IGR). The main differences between the two are the type of vegetation, the depth of the substrate. This research aims to achieve the following objectives : 1. Determine and compare the potential environmental impacts of traditional gravel ballasted roofs (TGBRs), white reflective roofs (WRRs), EGRs, and IGRs ; 2. Evaluate and compare the energy performance and the heating/cooling demand of TGBRs and EGRs ; 3. Determine and compare the water management potential and the runoff dynamics of TGBRs and EGRs. The first objective was covered by performing a comparative Life Cycle Assessment (LCA) on a real EGR of 834m2 and on three fictitious roofs of the sane area : of TGBRs, WRRs, and IGRs. Results indicated that the EGR had the least potential environmental impacts for the 15 impact categories considered. The second and third objectives were achieved by first installing one TGBR mockup and two EGR mockups on the rooftop of the Chemical Engineering Department at the University of Balamand, Lebanon. EGR8 and EGR16 are EGR mockups differed in the roof slope, the depth and the composition of their substrate. Temperature profiles at different substrate depths clearly indicated the reduction of the temperature fluctuations under the substrate layer, the heat storage effect, and the passive cooling effect. The economic study showed that EGR could save up to 45USD/200m2/month compared to TGBR. The water management performance of EGRs illustrated that the soil composition of EGR8 was more efficient than that of EGR16. In contrast, EGR acted as a sink especially for cadmium, iron, calcium, and ammonium.

Dans les régions semi-arides, les systèmes de production agricole dépendent fortement de l'irrigation et font face à des difficultés croissantes (épuisement des ressources naturelles, forte volatilité des prix du marché, hausse des coûts de l'énergie, incertitude sur les changements climatiques). Modéliser ces systèmes agricoles et la façon dont ils s'adaptent est important pour les décideurs politiques afin de mieux évaluer leur flexibilité et leur résilience. Pour comprendre la capacité des systèmes agricoles à s'adapter, il est essentiel de considérer l'ensemble du processus de décision : des décisions sur le long-terme à l'échelle de l'exploitation aux décisions de court-terme à l'échelle de la parcelle. Pour ce faire, cette thèse conçoit un système de production agricole adaptable dans un contexte de diminution de l'eau et de changement climatique. Elle fournit une méthodologie guidant l'acquisition de données, leur analyse et la conception de modèle. Elle présente le modèle de simulation NAMASTE représentant les décisions des agriculteurs, les interactions entre agriculteurs pour l'utilisation des ressources communes et met l'accent sur la rétroaction entre pratiques agricoles et évolution de la nappe phréatique. Le modèle a été initialement développé pour résoudre les problèmes critiques de baisse des eaux souterraines liés aux pratiques agricoles dans un bassin versant du sud-ouest de l'Inde. Sa structure, ses cadres conceptuels et ses formalismes peuvent être utilisés dans d'autres contextes agricoles. / In semi-arid regions, agricultural production systems depend greatly on irrigation and encounter increasing challenges (depletion of natural resources, high volatility in market prices, rise in energy costs, growing uncertainty about climate change). Modeling farming systems and how these systems change and adapt to these challenges is particularly interesting for policy makers to better assess their flexibility and resiliency. To understand the ability of farming systems to adapt, it is essential to consider the entire decision-making process: from long-term decisions at the farm scale to short-term decisions at the plot level. To this end, the thesis conceives a flexible and resilient agricultural production system under a context of water scarcity and climate change. It provides a step-by-step methodology that guides data acquisition and analysis and model design. It proposes a simulation model NAMASTE that simulates the farmers' decisions in different time and space scales, represents the interactions between farmers for resource uses and emphasizes the feedback and retroaction between farming practices and changes in the water table. The model was initially developed to address critical issues of groundwater depletion and farming practices in a watershed in southwestern India. Its structure, frameworks and formalisms can be used in other agricultural contexts.

Le travail de thèse présenté ici apporte des éléments de compréhension sur l'influence de la gestion de l'eau et de la gestion thermique d'une PEMFC sur ses performances électriques. Un modèle bidimensionnel représentant les transferts de matière et de chaleur dans l'épaisseur d'une cellule élémentaire et le long des canaux d'alimentation est mis en place. Une partie spécifique de l'étude concerne la modélisation microscopique des agglomérats réactionnels et l'influence de l'eau présente dans ces zones actives sur les performances électriques locales et globales de la pile. Dans l'optique de réaliser un modèle pouvant s'intégrer à un système de contrôle, les transports couplés de l'eau liquide et vapeur, de la chaleur et des charges sont résolus analytiquement. Quelles que soient les conditions de fonctionnement, le modèle permet de calculer quel est l'état interne de la pile en terme d'hydratation, de production de courant et de chaleur. Le diagnostic de l'état interne de la pile en fonction des conditions opératoires permet de connaître précisément comment adapter les paramètres d'alimentation de la pile pour obtenir des performances électriques optimales. Les distributions locales d'eau, de courant et de température sont présentées en fonction de la stratégie d'alimentation en gaz de la pile et de l'orientation du circuit de régulation thermique. Une partie consacrée au diagnostic de fonctionnement d'une pile illustre en quoi l'utilisation du modèle et la connaissance de l'état interne de la pile apporte des informations primordiales lors de l'utilisation d'une pile à combustible / The present work contributes to the understanding of water management and thermal management of a PEM fuel cell influences on the electrical performances. A bidimensional model representing mass and heat transfer in the cell thickness and along distribution channels is done. A specific part of the study concerns a microscopic representation of reactive agglomerates. This part presents the impact of the liquid water presence on local and global current densities. In te vein of integrating this model in a total fuel cell control system, simplifications have been done and coupled mass, heat and charge transfers are solved analytically. For any operating condition, the model gives a complete view of the hydric, thermal and electric inner situation of the cell. This diagnosis of the inner state of the cell leads to find the operating conditions giving to the optimal electric performances. Water, current and temperature distributions are presenting for different gas feeding strategies and different thermal management configurations. A specific part is dedicated to illustrate how this local diagnosis of the cell state can be used to estimate its global electric performances

L’eau est une ressource essentielle pour nourrir les hommes, les animaux, et les plantes. Par contre, les eaux stagnantes peuvent attirer vermine et maladies, et les fortes pluies provoquer des inondations soudaines. Malgré son caractère essentiel, l’archéologie de la gestion de l’eau dans le nord de la Grèce est souvent limitée à quelques paragraphes inscrit dans des études plus vastes, à l’exception de quelques article s comme « Sanitation and Wastewater and Stormwater Management in the Ancient Kingdom of Macedonia » de E. Kaiafa . Ainsi, ce mémoire a pour objectif d’examiner la manière dont les Grecs ont relevé le défi de l’approvisionnement de leurs villes en eau potable et de l’évacuation des eaux usées et impures, aux périodes archaïque, classique et hellénistique. Ce mémoire s’articule en quatre chapitres afin de fournir une analyse descriptive détaillée des différentes facettes de la gestion de l’eau. Après une introduction générale, nous nous pencherons d’abord sur l’attitude des Grecs anciens envers l’eau et sur leur conception d’une source d’eau fraîche. S’ensuivront un survol des condition géographiques en Grèce du Nord ainsi qu’une discussion sur la manière dont celles ci peuvent affecter l’étude des systèmes d’eau de la Grèce antique. Les trois autres chapitres se concentreront sur l’étude des vestiges et archives archéologiques de diverses villes du nord de la Grèce, comme Argilos, Pella, et Thasos. Premièrement, les structures artificielles construites pour récolter les sources d’eau douce seront étudiées. S’ensuivra un chapitre s’attardant à la question de la relation entre la gestion de l’eau, la topographie de la ville, et le drainage urbain et domestique. Finalement, une section portant sur l’évacuation des eaux dans les fortifications du nord de la Grèce conclura cette étude. / Water is an essential resource for nourishing people, animals, and plants. At the same time, stagnant waters attract vermin and disease, and heavy rainfall causes flash floods. The archeology of water management in Northern Greece is often regulated to a few paragraphs in a broader context, except for articles such as E. Kaiafa’s on “Sanitation and Wastewater and Stormwater Management in the Ancient Kingdom of Macedonia.” This thesis explores how the Greeks handled the challenges of sustaining their cities with water and ridding themselves of used and impure waters in the Archaic, Classical and Hellenistic periods. This dissertation is separated into four main chapters in order to provide a descriptive analysis of what pertains to water management. After a general introduction, the first topic of interest outlines the ancient Greek attitudes toward water and their view of a portable water source. To complement this, there is also a discussion on the geographical conditions of northern Greece and how that affects the study of ancient Greek water systems. The other three chapters study the archeological record from various cities all over northern Greece, such as Argilos, Pella, and Thasos. The first of those chapters discusses what manmade structures were constructed to harvest freshwater sources. Following this is a study on the connectivity of water management, the city's topography, and urban and domestic drainage. A section on the water evacuates found on northern Greek fortifications concludes the study.

La pile à combustible est un générateur électrique en voie d'atteindre une maturité technologique et commerciale. Pour que ce moyen de production d'énergie puisse concurrencer des systèmes similaires, tels que les batteries et les groupes électrogènes, des obstacles restent néanmoins à franchir. L'un d'entre eux est la capacité de la pile à démarrer et fonctionner à température ambiante négative. Afin d'étudier le comportement à froid d'un système de type PEMFC, nous proposons la définition de plusieurs critères de performances exergétiques adaptés au fonctionnement de chaque module du système. Les modules sont ensuite caractérisés à température ambiante négative à l'aide de bancs d'essais dédiés. A partir des résultats expérimentaux obtenus, différents modèles empiriques ou semi-analytiques sont alors présentés pour la batterie, le compresseur et l'humidificateur. D'autre part, un modèle analytique thermique à l'échelle des stacks est réalisé. Il permet notamment de reproduire l'élévation en température de la pile au cours d'un démarrage à froid. Enfin, à l'issue de l'analyse des résultats expérimentaux et des modèles, des recommandations destinées à favoriser le démarrage à froid du système sont fournies. En suivant ces recommandations, il est ainsi possible de démarrer le système pile de manière fiable à une température ambiante de -10 °C. / Fuel cells are electric generators on the way to achieve technological and commercial maturity. Nevertheless, to compete with similar energy generating systems such as batteries and engines generators, fuel cells must overcome several obstacles. Among them, the ability to start at negative ambient temperatures is decisive. In order to study the behaviour of a PEMFC system in cold weather, we propose different exergetic criteria adapted to the working conditions of each module. Thanks to dedicated test benches, the modules are then characterized at negative ambient temperature. From experimental results, empirical or semi-analytical models are introduced for the battery, the compressor and the humidifier. On the other hand, a thermal analytical model at the stacks scale is developed. It enables to reproduce the fuel cell temperature rise during a cold start up. Eventually, at the end of the analysis of experimental results and models, recommendations are given to favour the cold start of the system. By following these recommendations, the fuel cell cold start at -10 °C is ensured.

La concession des services d'eau et assainissement gérée par l'entreprise privée Aguas Argentinas S. A. entre 1993 et 2006 a fait l’objet de nombreuses études et recherches qui ont mis l'accent sur la dynamique des privatisations menées en Argentine dans les années quatre-vingt-dix. Cependant, bien qu’il s'agisse d'une période de changements dans la gestion des services urbains, la concession a mis en lumière certaines constantes qui structurent la relation entre les réseaux métropolitains et l'action publique locale. Cette recherche est basée sur les interactions entre les réseaux techniques et les territoires. L’analyse met tout particulièrement l’accent sur les continuités et les ruptures des opérations du concessionnaire dans l'aire métropolitaine de Buenos Aires. L’objectif de cette thèse est de répondre à ce questionnement à travers une analyse comparée des scénarios d'interaction entre la gestion centralisée des réseaux et l'action publique locale dans trois communes en aval du bassin du fleuve Reconquista: General San Martín, San Fernando et Tigre. Ces études de cas mettent en évidence, dans des contextes hétérogènes, la versatilité d'Aguas Argentinas face aux capacités de l'action publique locale pour mettre en œuvre la concession avec un certain degré d'autonomie. Une lecture transversale de ces spécificités locales révèle également la construction de processus de regroupement d'intérêts communs entre les différentes communes. Ce double mouvement d'autonomie et d'association, permet de mieux éclairer les oscillations entre le public et le privé, le sectoriel et le territorial, ainsi qu’entre le local et le central qui se développent selon un processus de territorialisation croissante dans l'accès aux services des eaux et assainissement. / The concession of water and sewerage, operated by the private company Aguas Argentinas between 1993 and 2006, was subject of numerous researches which emphasized the dynamics of privatization led in Argentina, in the nineties. However, although this was a turning point in the management of urban services, the concession revealed some constants that structured the relationship between metropolitan networks and local public action.This research examines the interactions between the technical networks and the territories. The analysis focuses on the continuities and ruptures of the operation of the concessionaire in the metropolitan area of Buenos Aires. In order to answer that enquiry, this thesis develops an analysis compared by the interaction scenarios between centralized network management and local public action in three municipalities -General San Martin, San Fernando and Tigre- that form part of the lower basin of the Reconquista River.These cases studies highlight the versatility of Aguas Argentinas, in very heterogeneous contexts against different capabilities from the local public action to implement the concession with some degree of autonomy. Also, a cross reading of these local variations reveals the construction of the strategies of aggregation of interests between municipalities. This double movement, of autonomy and association, allows to illuminate the oscillations between the public and the private, the sectorial and the territorial, the local and the central (national and global), which take place in a process of increasing territorialization of access to water services and sewerage. / El ciclo de la concesión de los servicios de agua y desagüe cloacal, operada por la empresa privada Aguas Argentinas entre 1993 y 2006, fue objeto de numerosos estudios que la asociaron con la dinámica de las privatizaciones, propias de la década del noventa en Argentina. No obstante, si bien se trató de un momento de cambio en la gestión de los servicios urbanos, la concesión fue al mismo tiempo reveladora de algunas regularidades que estructuraban la relación entre las redes metropolitanas y la acción política local. Esta tesis se propone examinar las relaciones de mutua transformación que se establecen entre las redes técnicas y los territorios, centrando el análisis en las continuidades y rupturas que resultan de la formas de operar de la empresa concesionaria en el área metropolitana de Buenos Aires. Para dar cuenta de esa problemática, se efectúa un análisis comparado de los escenarios de interacción que se dirimen entre la gestión centralizada de las redes y la acción pública local en tres municipios -General San Martín, San Fernando y Tigre- que forman parte de la cuenca baja del río Reconquista. Los casos de estudio ponen en evidencia, en contextos heterogéneos, la versatilidad de la actuación de Aguas Argentinas frente a las capacidades de la acción pública local para implementar la concesión con cierto grado de autonomía. Una lectura transversal de esas variaciones locales revela asimismo, la construcción de procesos de agregación de intereses entre los municipios. Este doble movimiento, de autonomía y asociación, permite iluminar las oscilaciones entre lo público y lo privado, lo sectorial y lo territorial, lo local y lo central que se juegan en la creciente territorialización del acceso a los servicios de agua y desagüe cloacal.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.