Cette étude s'inscrit dans la recherche d'une meilleure maîtrise des feux en tunnel à partir d'installations fixes type brouillard d'eau. Ce travail essentiellement expérimental s'est appuyé sur des essais réalisés en réduction d'échelle. Les paramètres d'étude sont : le type de foyer (feu de nappe, bûchers et empilements de palettes), la vitesse de ventilation longitudinale (inférieure ou supérieure à la vitesse critique), le déclenchement ou non d'un système de brouillard d'eau ainsi que la sectorisation de celui-ci. A son terme, cette étude a permis d'analyser les effets de l'aspersion sur la puissance intrinsèque du foyer, la stratification des fumées et la tenabilité thermique dans l'ouvrage. Une discussion sur les stratégies d'application de la ventilation en cas d'incendie en tunnel et son couplage avec l'aspersion a également été menée, montrant une nette amélioration de l'efficacité du brouillard lorsque la vitesse de ventilation est faible, et ce en dépit de l'augmentation de puissance du foyer due à l'effet de confinement de l'ouvrage. De plus, un travail de réflexion et de synthèse sur les relations de similitude à respecter lors d'une étude de ce type en réduction d'échelle a été conduit, que ce soit concernant l'aéraulique, la puissance du foyer ou les caractéristiques du brouillard d'eau. Enfin, une étude annexe sur l'influence d'un brouillard d'eau sur l'opacité des fumées a été réalisée, quantifiant l'extinction optique des fumées chargées en gouttelettes d'eau.

Chaque année le feu brûle quelques dizaines de milliers d’hectares de forêts québécoises. Le coût annuel de prévention et de lutte contre les feux de forêts au Québec est de l’ordre de plusieurs dizaines de millions de dollars. Le présent travail contribue à la réduction de ces coûts à travers l’automatisation du processus de planification des opérations de suppression des feux de forêts majeurs. Pour ce faire, un modèle mathématique linéaire en nombres entiers a été élaboré, résolu et testé; introduisant un nouveau cas particulier à la littérature des Problèmes de Tournées de Véhicules (VRP). Ce modèle mathématique concerne le déploiement aérien des ressources disponibles pour l’extinction des incendies. Le modèle élaboré a été testé avec CPLEX sur des cas tirés de données réelles. Il a permis de réduire le temps de planification des opérations d’extinction des feux de forêts majeurs de 75% dans les situations courantes. / Each year, the fire burns large areas of forests in the province of Quebec. The annual costs of prevention and firefighting in Quebec may attain tens of millions of dollars. This project contributes to the decreasing of those costs through the computerization of the transportation planning process of material and human resources during major forest fires extinguishing. In order to achieve that, the resource transportation process was mathematically modeled. The integer linear mathematical model developed in this project has been resolved and tested; it introduces a new case to the literature of Vehicle Routing Problem (VRP). The model developed was tested with CPLEX based on data from real cases. It has reduced the planning time of extinguishing operations by 75%.

La réduction du temps entre la détection d'un feu de forêt et l'arrivée de l'équipe d'attaque initiale (AI) peut avoir un impact significatif sur les probabilités de succès de l'AI, et conséquemment sur la superficie finale du feu. Le premier volet du projet visait à identifier les facteurs qui influencent ce temps de réponse à partir de données récoltées au Québec entre 2002 et 2022. À l'aide de trois modèles linéaires généralisés mixtes et de sélections de modèles, nous avons analysé l'impact de multiples facteurs ainsi que leurs poids sur trois intervalles de temps distincts : le temps entre la réception de l'alerte et le départ des équipes le jour même, le temps entre la réception de l'alerte et le départ des équipes le lendemain, ainsi que le temps de transport des équipes vers le feu. Nos résultats indiquent que la distance entre la base de départ et le feu, le nombre de segments de vols nécessaires pour atteindre un feu, l'heure d'assignation de l'alerte, l'emplacement de la base de départ, le taux de propagation du feu, la date du feu ainsi que le nombre d'incendies actifs dans la province au moment de l'intervention sont des facteurs ayant un effet significatif. Dans l'ensemble, la distance et le nombre d'étapes de vols étaient les facteurs qui avaient le plus de poids sur le temps de transport, alors que l'heure d'assignation était la variable qui avait le plus de poids pour les temps de départ des feux attaqués le jour même et le lendemain. La deuxième étape du projet a consisté à développer un outil d'optimisation visant à modifier le déploiement des équipes héliportées en tenant compte des prévisions de propagation et d'intensité des incendies, afin de réduire le temps de déplacement et conséquemment le temps de réponse global. Cette analyse a permis de montrer que l'utilisation d'un plus grand nombre de sites potentiels de déploiements serait bénéfique pour améliorer la performance du système. / Reducing the time between the detection of a fire and the arrival of the initial attack (IA) crew can have a significant impact on the likelihood of the IA success. The first part of the project was to identify the factors that influenced response time, based on historical data in Quebec, between 2002 and 2022. Using three generalized linear mixed models and model selection, multiple factors were analyzed as well as their weights on three distinct time intervals: the time between the dispatch of a fire and the departure of the IA team for fires attacked on the same day or the next day, and the travel time of the team until it's arrival on the fire. Results show that the distance between the departure base and the fire, the number of flight legs necessary to get to the fire, the departure base location, the fire's rate of spread, the fire's date, and the number of active fires in the province at the moment of fire start all have a significant impact but have different degrees of influence. The distance and the number of flight legs were identified as the factors having the highest influence on travel time. The second part of the project was to develop an optimization tool that sought to modify the deployment of helitack teams, while considering predicted head fire intensity, to further reduce travel time and consequentially overall response time. This analysis demonstrated that the use of a higher number of potential deployment sites could be beneficial to the overall improvement of the system's performance.

This study is a presentation of an instantaneous and simultaneous velocity and concentration measurement technique and its applications on car park fire scenarios. <p>In this actual chapter 1 general introduction is given to each chapter. Chapter 2 is dedicated to a detailed description of the instantaneous and simultaneous velocity and concentration measurement technique and its associated error assessment methodology. The name of the new technique is derived from the names of the acquired parameters (VELocity and COncentration) and shall be hereafter referred to as VELCO. After having validated and performed an error assessment of this technique, it is applied to an investigation of full-scale car park (30 m x 30 m x 2.6 m – Gent / WFRGENT) fire cases in chapter 3. The measurements were carried out with the financial support of IWT-SBO program. In the full-scale measurements only the velocity part is applied of VELCO, yet it can be considered as its application since the special data treating was developed and implemented in the Rabon (see: §2.1.2) program, which is the software of the new technique along with Tucsok (see: §2.1.1) and they will be both discussed in the related chapter. Here it is enough to mention that the concentration and velocity information can be obtained independently as well. During the full-scale measurements, beyond of VELCO the smoke back-layering distances (SBL) are also derived from the temperature values, which were measured by thermocouples under the ceiling in the midline of the car park. The critical velocity, which is an important measure of fire safety, can be obtained from the SBL results. In chapter 4, isothermal fire modeling is surveyed in order to present how full-scale fires are modeled in small-scale. In this part of the study the theory of fire related formulae and an isothermal model are described. Here it is important to stress the fact that the fire modeling is not directly related to the VELCO technique. However it connects the full-scale to the small-scale measurements, which the technique is applied on. Chapter 5 discusses small-scale measurements (1:25 – Rhode Saint Genese / VKI) on the car park introduced in chapter 3 and their validation. After the validation, more complex car parks scenarios are also investigated due to the easy to change layout in the small-scale model with respect to the full-scale car park. In this chapter the smoke back-layering distances are obtained by VELCO. Finally, in chapter 6 important conclusions are drawn with the objective of increasing fire safety. <p> / Doctorat en Sciences de l'ingénieur / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Ayant causé le décès de 32 résidents, l'incendie survenu à la Résidence du Havre à L'Isle-Verte en 2014 a permis de mettre en lumière la complexité de l'évacuation de personnes âgées dans des résidences privées pour aînés (RPA) et des centres d'hébergement de soins de longue durée (CHSLD). Les recommandations émises aux exploitants de ces établissements pour limiter les pertes humaines pouvant être engendrées par ce type d'événement rarissime ne sont pas appliquées par l'ensemble d'entre eux. Le nombre de personnes âgées logées dans les RPA et les CHSLD augmente, en raison notamment du vieillissement de la population québécoise. Plusieurs d'entre elles sont atteintes d'incapacités physiques et cognitives qui limitent leur capacité d'évacuation en cas d'incendie. Advenant qu'un incendie se déclare, le travail des pompiers sera complexe en raison des recommandations non suivies par les exploitants et de la présence importante de résidents ayant une faible capacité d'évacuation. Cette étude s'intéresse ainsi à la situation de travail des pompiers lorsqu'ils doivent évacuer des personnes âgées ayant des incapacités physiques et cognitives lors d'un incendie dans une RPA ou un CHSLD. Elle vise à documenter les obstacles et les facilitateurs qu'on y retrouve ainsi que les stratégies pouvant être déployées par les pompiers pour évacuer cette population vulnérable. Les deux vagues d'entretiens réalisées ont permis d'identifier 51 facteurs pouvant affecter le travail des pompiers dans la situation de travail étudiée. La majorité d'entre eux sont des obstacles en lien avec les procédures suivies dans les RPA et les CHSLD, l'organisation du travail et la formation des pompiers et du personnel soignant. Il a également été possible de documenter 25 stratégies d'identification, de persuasion, de réassurance et de déplacement pouvant être déployées par les pompiers pour pallier l'absence ou la présence de ces facteurs et évacuer les résidents en cas d'incendie. / The fire at the Résidence du Havre in L'Isle-Verte in 2014, which caused the death of thirty-two residents, highlight the complexity associated with evacuating seniors from private seniors' residences and long-term care facilities. The recommendations suggested to the owners of these establishments to limit the deaths that can be caused by this uncommon event are not applied by all of them. The number of elderly people living in these establishments is increasing, mainly due to the aging population. Many have physical and cognitive disabilities that limit their ability to evacuate in case of fire. The firefighters must therefore help them to evacuate. In case of fire, the work of firefighters will be complex due to recommendations not followed by owners and the significant presence of residents with limited ability to evacuate. This study focuses on the work situation of firefighters when they must evacuate elderly people with physical and cognitive disabilities during a fire in a private seniors' residence or a long term care facility. More specifically, it aims to document the obstacles and facilitators encountered, as well as the strategies that could be deployed by firefighters to evacuate this vulnerable population. The interviews conducted identified 51 factors that could affect the work of firefighters when they must evacuate elderly people with physical and cognitive disabilities during a fire in a private seniors' residence or a long-term care facility. Most of these factors were obstacles related to the procedures followed in private seniors' residences and long-term care facilities, the work organization and the training of firefighters and nursing staff. It was also possible to document 25 identification, persuasion, reassurance and movement strategies that could be deployed by firefighters to compensate for the absence or the presence of these factors and evacuate residents in case of fire.

Bien que les stratégies de gestion du risque et de l'incertitude soient de plus en plus reconnues comme une dimension critique de l’aménagement des ressources naturelles, leur mise en œuvre reste encore à développer. Cependant la gravité du risque, les dommages potentiels qui y sont associés ainsi que sa probabilité d’occurrence demeurent souvent méconnus. Cette étude analyse différentes stratégies de gestion des risques utilisées dans la planification de l’aménagement forestier. Nous avons évalué des stratégies qui pouvaient protéger le niveau de récolte face aux risques de feu. Un modèle d'optimisation et de simulation a été conçu pour évaluer l'impact du risque de feu sur les calculs de possibilité forestière dans un contexte d’aménagement écosystémique de la zone boréale de la province de Québec au Canada. Nous avons comparé deux stratégies de mitigation des impacts. La stratégie dans laquelle les coûts d’une prime d'assurance sont pris en compte s’est révélée relativement meilleure que celle consistant à une mise en réserve de bois (chapitre I). Nous avons également évalué une stratégie menant à l’exclusion des peuplements les plus vulnérables au feu en raison de leur faible taux de croissance (chapitre II). Cette stratégie s’est également révélée meilleure que celle visant la mise en réserve de bois. Finalement, nous avons évalué le potentiel que présente la coupe partielle comme stratégie visant à réduire le temps d’exposition au risque. Combinée la mise en réserve de bois (fond de réserve), la coupe partielle s’avère un outil des plus utile (chapitre III). L’étude révèle qu’une stratégie ciblée telle que l’exclusion des peuplements vulnérables ou l’augmentation de la proportion des coupes partielles performe mieux qu’une stratégie non ciblée telle que le fond de réserve. Bien que nous ayons abordé différentes stratégies d’aménagement forestier dans cette thèse, des points importants restent encore à éclaircir, en particulier la tolérance au risque et le contexte dans lequel il se développe. / Although, management strategies dealing with risk and uncertainty have become a critical issue over the past several years, solutions are still to be developed. However, how can one judge the severity of risk when the potential damage and its probability are unknown? This study develops a framework for analyzing risk management strategies in forest management planning. We delineated how these management strategies could address the risk to protect timber harvest against disruptions. We tested optimization and simulation model to estimate the impact of risk associated with fire in timber supply calculations in an ecosystem context in boreal zone of the province of Quebec, Canada. Since paying, an insurance premium appeared to produce better results than partitioning buffer stock, (chapter I). The rating of wood volume available to harvest as a function of its vulnerability to fire can be used to reduce the impacts of fire on timber supply (chapter II). This idea was extended to test the adaptability of partial cutting coupled with buffer stock and accounting for the uncertainty induced by fire and projected climate scenarios (chapter III). As there are different levels of risk and different levels of tolerance to risk, the study results have shown that the process of risk evaluation itself needs to be accepted in its degree of uncertainties and its severity. As far as the insurance is concerned, it looks like a good strategy, but find an insurance company that is interested enough to believe there are enough potential customers to pay the premiums to make a profit could be required. The results also reveal that a targeted strategy such as excluding vulnerable stands from timber supply or adaptation of silvicultural treatment such as partial cutting may greatly interesting when facing risk scenario. Although, we covered different forest management strategies in this thesis, important issues still need to be considered in order to improve the knowledge associated with risk of fire; especially the context in which it develops.