Un outil informatique, appelé « Laval Reliability Toolbox 2 » (LRT2), a été développé afin d’évaluer, en fonction du temps, l’évolution de l’indice de fiabilité d’un pont en béton armé selon divers paramètres d’utilisation et d’endommagement. L’outil présenté innove en considérant la fiabilité des états limites ultimes de flexion et de cisaillement des poutres ainsi que le poinçonnement de la dalle. Les différents éléments structuraux forment un système utilisé pour représenter le mode de défaillance du pont. Un modèle d’endommagement permet de simuler l’évolution dans le temps des propriétés d’une structure soumise à la corrosion causée par l’application de sels déglaçants : la corrosion cause une diminution du diamètre des barres d’armatures touchées et la délamination du béton d’enrobage. L’outil développé a été utilisé pour comparer la fiabilité de ponts à simple travée ayant deux, trois, cinq et six poutres soumis à différents scénarios d’endommagement. Il est aussi démontré qu’il est pertinent d’étudier les poutres dans leur ensemble puisque la fiabilité des différents états limites varie le long de celles-ci. Il est démontré que le fait d’ignorer les corrélations entre les éléments structuraux surestime la fiabilité de structures peu redondantes, modélisées par des systèmes en série, et sous-estime la fiabilité de structures redondantes, modélisées par des systèmes mixtes. L’étude des scénarios d’endommagement met en évidence l’existence de sections et de modes de rupture qui, si endommagés, influencent grandement la fiabilité de la poutre. Enfin, des cycles de performance peuvent être définis afin de déterminer la durée de vie d’un pont, c’est-à-dire de déterminer le moment où il atteindra son indice de fiabilité cible et de déterminer les moments où certains endommagements surviendront. Cette méthodologie pourrait, à terme, constituer une aide à la gestion des structures visant à faciliter le choix des interventions prioritaires. / A computer program, named « Laval Reliability Toolbox 2 » (LRT2), was developed in order to evaluate a time-variant reliability index for a reinforced concrete bridge while considering various usage and damage parameters. This tool pioneers by considering the reliability of three ultimate limit states: flexure and shear for beams and punching shear for the slab. In order to represent the failure mode of the bridge, system reliability analysis is used to model the structure as a system. A damage model predicts in time the properties of a structure undergoing corrosion caused by the application of de-icing salts: corrosion causes a reduction of the rebar’s diameter and spalling of the concrete cover. This computer tool was used to compare the reliability of bridges with two, three, five and six girders undergoing different damaging scenarios. Results show the importance of considering a spatial-variant reliability index for a girder. It is also shown that ignoring possible correlation among structural elements overestimates the reliability of low-redundant structures, modelled as series systems, and underestimates the reliability of high-redundant structures, modelled as complex systems. The study of homogeneous and non-homogeneous damaging scenarios shows the existence of corrosion-sensitive sections and failure modes that, if damaged, affect significantly the reliability of the bridge. Lastly, performance cycles were defined in order to evaluate the life service of a bridge, which is to estimate the time when the bridge will get below its target reliability index and to estimate when certain damages will occur. This type of methodology enables the prediction of a structure’s lifetime performance; it could facilitate the management of structures operations by making possible the comparison of multiple bridges performance.

L'industrie manufacturière produit de plus en plus de produits différents avec un plus faible volume, ce qui fait considérablement augmenter la variabilité du procédé. Cette variabilité rend le maintien de la qualité des produits plus ardu qu'auparavant. L'industrie du textile ne fait pas exception à la règle. Par exemple, dans ce mémoire, le partenaire industriel, Duvaltex a tenté de contrôler leur non-conformité en ce qui concerne la couleur des pièces de tissu teint en mettant en place une règle d'affaire. En utilisant des données historiques fournies par l'entreprise, des modèles prédictifs ont été développés afin de pouvoir aiguiller la stratégie de test. La performance de ces modèles a été comparée à celle de leur règle d'affaires. Le modèle des forêts aléatoires améliore de 12% (taux de faux négatifs) la performance de leur règle qui était en place. Également, les modèles proposés permettent à Duvaltex de choisir le nombre de tests qu'ils souhaitent effectuer en fonction de leur budget ainsi que du nombre de pièces non conformes qu'ils sont prêts à tolérer.

Titre de l'écran-titre (visionné le 17 avril 2023) / Le cancer du foie (carcinome hépatocellulaire) est le 6ᵉ cancer le plus diagnostiqué mondialement et la 3ᵉ cause de décès par cancer en 2020 selon l'Organisation mondiale de la Santé. En 2020, il a été estimé que 42,810 personnes aux États-Unis seront diagnostiquées du cancer du foie et qu'environ 30,160 décès y seront reliés. Les projections canadiennes estiment à 3,100 cas de cancer du foie et 1,450 décès en 2020. En Nouvelle-Écosse, les chiffres représentent 65 cas et 40 décès durant l'année 2020. Malgré tout, les options de traitement pour la maladie avancée sont limitées. De plus, il existe peu d'information sur la situation du cancer du foie en Nouvelle-Écosse. Nous croyons que les soins et les effets sur la santé des patients diffèrent selon la localisation géographie de ceux-ci dans la province (à proximité ou non du Centre d'oncologie à Halifax). Le but de cette étude rétrospective à analyse descriptive est de dépeindre un portrait épidémiologique relatif au cancer hépatique dans la province de la Nouvelle-Écosse sur une cohorte de 160 patients diagnostiqués entre 2015 et 2017. Les patients qui vivent dans la région urbaine d'Halifax (N=83) (lieu du seul centre tertiaire d'oncologie) ont été comparés aux patients (n=77) vivant à l'extérieur de la région urbaine d'Halifax, dans les régions plus rurales. La cohorte est composée 133 hommes (83.1%) et 27 femmes (16.9%) ayant en moyenne 68.5 ans au diagnostic (entre 38 et 90 ans). Il appert que ceux demeurant dans une région rurale éloignée du centre de cancérologie ont une survie à 1 an moins favorable. Il y a seulement 33.8% des patients (n=26) qui demeurent en région rurale qui ont survécu 1 an à leur cancer comparativement à 51.8% (n=43) pour ceux demeurant dans les environs du centre de cancérologie, cela étant statistiquement significatif (p=0.037). Cependant, cette différence entre les deux groupes n'était pas significative pour la survie à 2 ans (32 patients (38.6%) et 20 patients (26.0%) pour le groupe urbain et rural respectivement (p=0.76). Il semble que les patients atteints de cancer hépatique n'ont pas le même dénouement face à cette maladie notamment en ce qui concerne la survie. / Background: Hepatocellular cancer is the sixth most diagnosed cancer and the third leading cause of cancer-related death worldwide in 2020 according to the World Health Organization (WHO) GLOBOCAN database. In 2020, it was estimated that 42,810 people in the United States would be diagnosed with liver cancer and intrahepatic bile duct and it was estimated that there would be approximately 30,160 deaths from liver or intrahepatic bile duct cancer. Projected numbers of liver cancer cases and deaths in Canada are estimated at 3,100 and 1,450, respectively as well as 65 and 40 respectively in Nova Scotia in 2020. Despite this, limited treatment options have existed for advanced disease. Unfortunately, little is known about the outcomes of HCC patients in the province of Nova Scotia (NS). There are anecdotal stories that closer proximity to tertiary cancer care centres provides better outcomes for HCC patients. We postulate that cancer care for HCC patients differs based on a patient's accessibility to an academic cancer care centre. Methods: This retrospective cohort study is an exploratory analysis involving all Nova Scotians with a first-time diagnosis of hepatocellular carcinoma with in the province from January 1, 2015, to December 31, 2017. Patients who live within the urban area of Halifax, Nova Scotia (N=83), hosting the Tertiary Hospital (Cancer Centre), were compared to patients who live outside Halifax (rural, N=77). Results: 160 patients were identified with a diagnosis of HCC between 2015 and 2017. This population included 133 males (83.1%) and 27 females (16.9%) with mean age of 68.5 years old at HCC diagnosis (38 to 90 years old). Liver cirrhosis was found in 79.4%. During that period, only 21.9% of patients diagnosed with HCC had a tissue diagnosis and 68.8% had a baseline AFP (16.9% had AFP over 400). Just over 78% were diagnosed based on clinical features. Surgical intervention occurred in 15.1% (liver resection 6.3%, liver transplantation 8.8%) and local treatments including ablation, radiation, and chemoembolization occurred in 47.6% of patients. Twenty-one patients were eligible for systemic therapy but only 14 patients received systemic treatments (sorafenib n=14). 43.1% (69 patients) survived 1 year after diagnosis and 32.5% (52 patients) survived 2 years. There was a statistically significant difference between the Urban group and the Rural group in respect of 1 year survival (43 patients (51.8%) and 26 patients (33.8%), respectively; p=0.037). This difference between the two groups was not significant in the 2-year survival (32 patients (38.6%) and 20 patients (26.0%) for the Urban and Rural groups, respectively (p=0.76). Conclusion: Data suggest patients who live in the Central Health zone of Nova Scotia appear to have better outcomes than those living in the rest of the province. Further analysis is required to identify the determinants of care for HCC patients in Nova Scotia which may differ between the urban and rural centres accounting for the seen difference in survival.

Créé au L.V.S.N. (Laboratoire de Vision et de Systèmes Numériques) de l'Université Laval, ce mémoire de maîtrise a pour but l'ajout d'un module d'évaluation de la qualité vidéo à un encodeur vidéo afin de contrôler la qualité d'une séquence vidéo produite par cet encodeur. Le système développé est supporté dans un environnement Microsoft Windows 2000 et est transférable directement vers le système d'exploitation Windows XP. Il utilise les composantes contenues dans l'environnement MFC (Microsoft Fondation Class) comme interface utilisateur et utilise quelques programmes utilisant la console. Il possède divers modules réalisant les tâches d'encodage vidéo, de décodage vidéo ainsi qu'un dernier module servant à l'évaluation de la qualité vidéo à proprement parler. Le logiciel peut être adapté pour d'autres systèmes d'exploitation, mais son interface doit être refaite pour tenir compte des nécessités graphiques du nouveau système d'exploitation. Le projet est soumis avec le plus grand respect pour les détenteurs des marques de commerce déposées Microsoft Corporation (MS), MFC, MS Windows, MS Studio .NET et Star Wars ainsi que tous les personnages de la série.

Ce projet a pour but de développer une méthode permettant la quantification des différences de la couleur dans les panneaux de bois massif destinés à la production de meubles ou de composants de meubles, pour l'industrie du meuble du Québec. Le but ultime est subséquemment de développer des procédures standardisées pour identifier des catégories de différences de couleur, à partir de critères objectifs de mesure. Cette étude vise quatre essences parmi les plus utilisées dans l'industrie au Québec, le bouleau jaune (Betula alleghaniensis Britton), le bouleau blanc (Betula papyrifera Marsh.), l'érable à sucre (Acer saccharum Marsh.) et l'érable rouge (Acer rubrum L). Cette étude se veut un premier pas vers l'établissement d'un standard de couleur dans l'industrie du meuble et dans l'automatisation de l'appariement des panneaux de bois massif.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2005-2006 / Les problèmes d'intégration et de coordination des services, particulièrement en première ligne, perdurent depuis plusieurs années. Les professionnels de la santé de la première ligne travaillent souvent en "silos" et les services offerts aux citoyens suivent rarement un processus de continuité. Intégrer des psychologues au sein des équipes cliniques de première ligne pourrait contribuer à améliorer la continuité, particulièrement entre les services médicaux et psychologiques. La présente étude vise la compréhension du rôle des facteurs individuels, professionnels et organisationnels sur la capacité qu'ont les psychologues à s'intégrer dans des équipes multidisciplinaires de première ligne. / L'étude prend appui sur le modèle de collaboration interdisciplinaire de Sicotte et ses collaborateurs (2002). Une méthode qualitative a été privilégiée, soit une étude multi-sites. Une unité de médecine familiale (UMF) en centre hospitalier et une UMF en Centre de santé et de services sociaux (CSSS) constituent les deux principaux sites à l'étude, soit deux situations de première ligne qui pourraient bénéficier de l'implication de psychologues. Des entrevues individuelles ont été réalisées, en face à face, auprès de médecins, d'infirmiers(ères), de travailleurs sociaux, de psychologues, de résidents en médecine et de gestionnaires (n=19). Les principaux constats révèlent l'existence d'un réel besoin d'informer les professionnels de la santé de la première ligne sur ce qu'est le travail en équipe interdisciplinaire et en quoi consiste l'apport du psychologue au sein d'une équipe de première ligne. Les entrevues révèlent également que la distinction entre les rôles du psychologue et du travailleur social est loin d'être claire.

Dans ce projet, nous étudions les problèmes de rétro-ingénierie et de contrôle de la qualité qui jouent un rôle important dans la fabrication industrielle. La rétro-ingénierie tente de reconstruire un modèle 3D à partir de nuages de points, qui s’apparente au problème de la reconstruction de la surface 3D. Le contrôle de la qualité est un processus dans lequel la qualité de tous les facteurs impliqués dans la production est abordée. En fait, les systèmes ci-dessus nécessitent beaucoup d’intervention de la part d’un utilisateur expérimenté, résultat souhaité est encore loin soit une automatisation complète du processus. Par conséquent, de nombreux défis doivent encore être abordés pour atteindre ce résultat hautement souhaitable en production automatisée. La première question abordée dans la thèse consiste à extraire les primitives géométriques 3D à partir de nuages de points. Un cadre complet pour extraire plusieurs types de primitives à partir de données 3D est proposé. En particulier, une nouvelle méthode de validation est proposée pour évaluer la qualité des primitives extraites. À la fin, toutes les primitives présentes dans le nuage de points sont extraites avec les points de données associés et leurs paramètres descriptifs. Ces résultats pourraient être utilisés dans diverses applications telles que la reconstruction de scènes on d’édifices, la géométrie constructive et etc. La seconde question traiée dans ce travail porte sur l’alignement de deux ensembles de données 3D à l’aide de primitives géométriques, qui sont considérées comme un nouveau descripteur robuste. L’idée d’utiliser les primitives pour l’alignement arrive à surmonter plusieurs défis rencontrés par les méthodes d’alignement existantes. Ce problème d’alignement est une étape essentielle dans la modélisation 3D, la mise en registre, la récupération de modèles. Enfin, nous proposons également une méthode automatique pour extraire les discontinutés à partir de données 3D d’objets manufacturés. En intégrant ces discontinutés au problème d’alignement, il est possible d’établir automatiquement les correspondances entre primitives en utilisant l’appariement de graphes relationnels avec attributs. Nous avons expérimenté tous les algorithmes proposés sur différents jeux de données synthétiques et réelles. Ces algorithmes ont non seulement réussi à accomplir leur tâches avec succès mais se sont aussi avérés supérieus aux méthodes proposées dans la literature. Les résultats présentés dans le thèse pourraient s’avérér utilises à plusieurs applications. / In this research project, we address reverse engineering and quality control problems that play significant roles in industrial manufacturing. Reverse engineering attempts to rebuild a 3D model from the scanned data captured from a object, which is the problem similar to 3D surface reconstruction. Quality control is a process in which the quality of all factors involved in production is monitored and revised. In fact, the above systems currently require significant intervention from experienced users, and are thus still far from being fully automated. Therefore, many challenges still need to be addressed to achieve the desired performance for automated production. The first proposition of this thesis is to extract 3D geometric primitives from point clouds for reverse engineering and surface reconstruction. A complete framework to extract multiple types of primitives from 3D data is proposed. In particular, a novel validation method is also proposed to assess the quality of the extracted primitives. At the end, all primitives present in the point cloud are extracted with their associated data points and descriptive parameters. These results could be used in various applications such as scene and building reconstruction, constructive solid geometry, etc. The second proposition of the thesis is to align two 3D datasets using the extracted geometric primitives, which is introduced as a novel and robust descriptor. The idea of using primitives for alignment is addressed several challenges faced by existing registration methods. This alignment problem is an essential step in 3D modeling, registration and model retrieval. Finally, an automatic method to extract sharp features from 3D data of man-made objects is also proposed. By integrating the extracted sharp features into the alignment framework, it is possible implement automatic assignment of primitive correspondences using attribute relational graph matching. Each primitive is considered as a node of the graph and an attribute relational graph is created to provide a structural and relational description between primitives. We have experimented all the proposed algorithms on different synthetic and real scanned datasets. Our algorithms not only are successful in completing their tasks with good results but also outperform other methods. We believe that the contribution of them could be useful in many applications.

La surveillance de la qualité de l'eau dans les réseaux de distribution est essentielle pour assurer la conformité réglementaire, identifier les problèmes liés à sa dégradation excessive et proposer des approches visant à limiter la présence de contaminants susceptibles d'affecter la santé des citoyens. Cependant, en raison de contraintes budgétaires, technologiques, et de gestion, les responsables de l'eau potable des municipalités ne sont pas en mesure de surveiller l'ensemble du réseau et doivent choisir des points et des moments de surveillance représentatifs pour déterminer la qualité de l'eau. Bien qu'il s'agisse d'un besoin évident et crucial, il n'existe aucune démarche réglementaire appuyée par la science permettant aux responsables de sélectionner des points optimaux de surveillance. La dégradation de la qualité de l'eau varie dans l'espace et dans le temps le long du réseau de distribution en raison de facteurs spécifiques au système, tels que le temps de séjour de l'eau (TDS), le matériau et le diamètre des conduites, les caractéristiques physicochimiques de l'eau, l'utilisation de désinfectants secondaires, etc. Il est donc difficile pour les opérateurs de déterminer où et quand effectuer des contrôles de la qualité de l'eau. L'objectif principal de cette thèse de doctorat est de proposer une nouvelle démarche méthodologique pour optimiser la localisation des points et la fréquence de surveillance dans le réseau de distribution qui tienne compte de la variabilité spatio-temporelle des indicateurs de qualité de l'eau. Cette nouvelle démarche vise à répondre aux besoins méthodologiques identifiés à travers une revue chronologique et critique de la littérature, qui comprend l'identification des concepts fondamentaux, des techniques d'optimisation, ainsi que des avantages et des limites des méthodologies spécifiquement axées sur l'optimisation de la dégradation de la qualité de l'eau dans les réseaux de distribution présentées précédemment par la communauté scientifique. Cette thèse présente une approche innovante basée sur la variabilité spatio-temporelle de la qualité de l'eau, applicable à une échelle réelle par les responsables des municipalités. La méthodologie propose l'identification d'une zone géographique qui peut être représentée par la qualité de l'eau mesurée dans un point de surveillance sélectionné. La démarche fait appel à la connaissance des caractéristiques hydrauliques du réseau (débits et sens d'écoulement) ainsi qu'à celles des conditions associées à une forte variabilité spatiale des indicateurs entre les points qui partagent une connexion hydraulique. Compte tenu de l'utilisation du modèle hydraulique, les nœuds du modèle sont considérés comme des points de surveillance potentiels dans le réseau de distribution, ce qui permet de parler de nœuds de surveillance et nœuds de surveillance optimaux. Ensuite, la population représentée par chaque nœud du réseau est estimée et utilisée dans l'optimisation de la sélection des points de surveillance. Une évaluation est effectuée sur la base du nombre d'individus que chaque nœud peut représenter et le nœud ayant la plus grande capacité de représentation est choisi. Lorsqu'un nœud est choisi, la population représentée par ce nœud est considérée comme surveillée et le meilleur nœud suivant est sélectionné. Cette procédure est répétée jusqu'à ce que l'ensemble de la population cible soit considérée comme surveillée. La démarche proposée est appliquée au réseau de distribution de la Ville de Québec (Québec, Canada) afin d'optimiser la surveillance de quatre indicateurs de la qualité de l'eau: le chlore libre résiduel (CLR), les bactéries hétérotrophes totales aérobies et anaérobies (BHAA), les trihalométhanes (THM) et les acides haloacétiques (AHA). Deux objectifs d'optimisation sont pris en compte: l'optimisation de la représentativité de la population globale et la surveillance de la population à risque en raison d'une forte dégradation de la qualité de l'eau. Les résultats montrent que la variabilité spatiale de l'indicateur de la qualité de l'eau a une forte influence sur la représentativité des nœuds, ce qui fait que les indicateurs à forte variabilité spatiale, tels que le CLR, nécessitent un grand nombre de points de surveillance pour représenter l'ensemble de la population cible. Malgré cela, la méthodologie permet d'identifier les nœuds ayant une forte capacité de représentativité. Ces nœuds devraient être priorisés parce qu'ils maximisent la population représentée en minimisant les points de surveillance sélectionnés. De même, les résultats montrent que la surveillance de tous les indicateurs dans le même point n'est pas pertinente, car les conditions de variabilité spatiale sont propres à chaque indicateur. Ces conditions déterminent le nombre et la localisation optimaux des points de surveillance pour chaque indicateur individuellement. L'impact du comportement hydraulique et de l'incertitude liée à la modélisation a été analysé en appliquant la démarche proposée pour différents scénarios. Pour ce faire, des scénarios temporels de surveillance intra-journalière, journalière et saisonnière ont été étudiés et comparés. Les résultats obtenus pour l'étude de cas considérée montrent qu'à l'échelle intra-journalière, la localisation des points de surveillance ne varie pas de manière significative étant donné que le comportement hydraulique global du réseau n'est pas affecté. Le même effet peut être observé en comparant un jour de forte demande en eau (débit journalier maximum) à un jour de consommation moyenne (débit journalier moyen). Cependant, l'échelle de temps saisonnière joue un rôle dans la détermination des points de surveillance optimaux. En effet, en raison de la plus faible variabilité spatiale des indicateurs de la qualité de l'eau en hiver, moins de mesures sont nécessaires pour surveiller la même proportion de la population qu'en été. En revanche, la localisation spatiale des nœuds ayant une capacité de représentativité plus élevée ne semble pas changer d'une saison à l'autre, ce qui permet d'identifier des points de surveillance optimaux tout au long de l'année. La démarche proposée est un outil innovant d'aide à la décision pour la sélection optimale des points de surveillance de la qualité de l'eau des réseaux de distribution. Cette méthodologie est originale par la prise en compte de la variabilité spatio-temporelle de la qualité de l'eau, ainsi que par son adaptabilité pour l'optimisation de la surveillance de tout type d'indicateur pour lequel des conditions de forte variabilité spatiale peuvent être définies. / Monitoring water quality in distribution networks is essential to ensure regulatory compliance, identify problems associated with excessive degradation, and propose approaches to limit the presence of contaminants that could jeopardize citizens' health. However, due to budgetary, technological and management constraints, municipal drinking water authorities are unable to monitor the entire network, and must select representative monitoring points and times to determine water quality levels. Although this is an obvious and crucial need, there is no science-based regulatory approach to enable managers to select appropriate monitoring points. Furthermore, water quality degradation varies spatially and temporally along the distribution network, due to system-specific factors such as water residence time (WRT), pipe material and diameter, physicochemical characteristics of the water, use of secondary disinfectants, etc. This makes it all the more difficult for operators to determine where and when to carry out water quality checks. The main objective of this PhD thesis is to propose a new methodological approach for optimizing the location of monitoring points and the frequency of monitoring in the distribution network, taking into account the spatio-temporal variability of water quality indicators. This new approach aims to meet the methodological needs identified through a chronological and critical review of the literature, which includes the identification of fundamental concepts, optimization techniques, as well as the advantages and limitations of methodologies previously presented by the scientific community. This thesis presents an innovative approach based on the spatio-temporal variability of water quality, which can be applied on a real scale by municipal managers. The methodology proposes the identification of a geographical area that can be represented by the measured water quality of a selected monitoring point. The approach calls on knowledge of the network's hydraulic characteristics (flow rates and direction of flow), as well as of the conditions associated with high spatial variability of indicators between points sharing a hydraulic connection. Given the use of the hydraulic model, the nodes in the model are considered as potential monitoring points in the distribution network, hence the term monitoring nodes and optimal monitoring nodes. Next, the population represented by each network node is estimated and used to optimize the selection of monitoring points. An evaluation is made based on the number of individuals each node can represent, and the node with the greatest representation capacity is chosen. Once a node has been chosen, the population represented by that node is considered as monitored, and the next best node is selected. This procedure is repeated until the entire target population is considered monitored. The proposed approach is applied to the distribution network of Quebec City (Quebec, Canada) to optimize the monitoring of four water quality indicators: free chlorine residual (FRC), heterotrophic plate counts (HPC), trithalomethanes (THM) and haloacetic acids (HAA). Two distinct optimization objectives are taken into account: optimizing the global representativeness of the population and monitoring the population at risk due to high water quality degradation. The results show that the specific spatial variability of the water quality indicator has a strong influence on the representativeness of the nodes, meaning that indicators with high spatial variability, such as FRC, require a large number of monitoring points to represent the entire target population. Despite this, the methodology enables us to identify nodes with a high representativeness capacity. These nodes should be prioritized as they maximize the population represented reducing the monitoring points needed. Similarly, the results show that monitoring all indicators as a whole at the same point is not relevant, as the conditions of spatial variability are specific to each indicator; these conditions determine the optimal number and location of monitoring points for each indicator individually. The impact of hydraulic behavior and modeling uncertainty was analyzed by applying the proposed approach to different temporal scenarios. Intraday, daily and seasonal monitoring scenarios were studied and compared. The results obtained for the case study under consideration show that on an intraday scale, the location of monitoring points does not vary significantly, as the overall hydraulic behavior of the network is not affected. The same effect can be observed when comparing a day of high water demand (maximum daily flow) with a day of average consumption (average daily flow). Finally, the seasonal timescale plays an important role in determining optimum monitoring points. Indeed, due to the lower spatial variability of water quality indicators in winter, fewer measurements are required to monitor the same proportion of the population as in summer. On the other hand, the spatial location of nodes with a higher representativeness capacity does not appear to change from one season to the next, enabling optimal monitoring points to be identified throughout the year. Finally, the proposed approach will serve as an innovative decision-making tool for the optimal selection of water quality monitoring points in distribution networks. The methodology is original in that it takes into account the spatio-temporal variability of water quality, and is adaptable to optimize the monitoring of any type of inditor for which conditions of high spatial variability can be defined.

Ce mémoire présente une méthodologie pour identifier des stratégies hydrauliques en réseau de distribution dans le but d’assurer des concentrations suffisantes de chlore résiduel en extrémités de réseau. La recherche a été réalisée en deux phases. La première consistait à identifier les zones de distribution de l’eau potable dans le réseau d’aqueduc à l’étude à l’aide d’une étude au traceur. La seconde phase du projet visait à prédire les concentrations de chlore résiduel en réseau de distribution ainsi que d’émettre des recommandations pour améliorer les concentrations de chlore résiduel en extrémités de réseau. Le secteur sélectionné pour l’étude est un quartier résidentiel de la ville de Québec alimenté en eau potable par deux sources : un réservoir situé en réseau et une usine de traitement de l’eau potable (UTE). Le système de distribution du secteur est caractérisé par la présence de nombreuses extrémités de réseau puisqu’il ne possède aucune interconnexion avec les réseaux limites au sud et à l’est. Les consommations étant faibles à ces endroits, les temps de séjour y sont élevés. De plus, le réseau est le dernier secteur à être desservi dans la partie à l’est de l’aire de distribution de l’UTE. Ces conditions mènent à une dégradation de la qualité de l’eau potable dans le système de distribution. La méthode proposée combine une caractérisation hydraulique, une étude au traceur ainsi qu’une étude de la qualité de l’eau pour identifier le patron de distribution de l’eau en réseau. Également, le modèle a été calé au niveau de l’hydraulique et de la qualité de l’eau potable à partir de données inédites sur la distribution de l’eau, les temps de séjour et la variabilité de la qualité de l’eau dans le réseau. Les données nécessaires au calage du modèle ont été obtenues à partir d’une campagne intensive d’échantillonnage. L’étude au traceur a été réalisée par injection d’une saumure de chlorure de calcium (CaCl2). Les résultats obtenus ont permis d’associer au réservoir les points d’échantillonnage dont la concentration en calcium a augmenté au cours de l’essai. Les hypothèses élaborées suite à l’étude au traceur ont été validées à partie des résultats d’une campagne de caractérisation de la qualité de l’eau effectuée simultanément. Cette validation a été rendue possible par les différences entre les valeurs de chlore résiduel aux deux entrées, dues au fait que l’eau provenant du réservoir y a été re-chlorée avant d’être acheminée dans le réseau de distribution. De plus, cette campagne a permis d’identifier la source d’alimentation en eau potable des points dont la concentration en calcium était demeurée constante au cours de l’essai au traceur. Par la suite, le calage du modèle a permis d’en augmenter les capacités prédictives jusqu’à un niveau jugé satisfaisant. Sur la base du modèle de qualité de l’eau, des stratégies hydrauliques ont été évaluées afin d’optimiser les concentrations en chlore résiduel en extrémité de réseau. Cinq groupes d’essais ont été explorés : (1) fermetures de vannes sur des conduites importantes, (2) ajout de pompe re-circulatoire avec injection d’une solution d’hypochlorite, (3) régulation de pression aux entrées du secteur, (4) ouverture d’une interconnexion avec le réseau limitant à l’est, et (5) combinaison des essais 2 et 4. Suite aux différentes simulations, deux stratégies hydrauliques se sont démarquées et des recommandations ont été émises. Celles-ci impliquent l’ajout d’une pompe re-circulatoire et l’injection d’une solution hypochlorite ainsi que l’ouverture d’une interconnexion avec le réseau limitant à l’est. / This Master’s project presents a methodology that can effectively identify distribution zones within a drinking water distribution network in order to ensure sufficient concentrations of residual chlorine at the dead-ends of a distribution system. The project was carried out in two phases. The first phase of the project consisted in identifying water distribution zones within the network with a tracer study. The second phase was designed to predict concentrations of residual chlorine within the distribution network, as well as make recommendations in hydraulic strategies to improve these concentrations in problematic areas of the network. The sector selected for the study is a residential district of Quebec City supplied with drinking water directly from the main supply pipes from the water treatment plant and by re-chlorinated water from a reservoir. The water distribution network is characterized by several dead-ends due to the absence of interconnexions with the bordering networks to the north and east and is also the last sector to be supplied on the eastern side of the plant’s service area. Unfortunately, water consumption is very low in these areas resulting in long standing time in the water pipes. These conditions lead to the degradation of water quality. The proposed methodology engages three strategies: a hydraulic characterization of the distribution network, a tracer study and a water quality characterization study. The hydraulic and water quality models were calibrated with original data characterizing the spatial and temporal water quality variations within the network. An intensive sampling campaign was conducted to obtain the necessary data for the calibration of the models. The tracer study was conducted by injecting CaCl2 brine at the reservoir outlet in order to increase calcium concentrations in water from the reservoir. It was then possible to associate sampling points at which calcium concentrations showed an increase during the test as being supplied by the reservoir. A water quality characterization study was conducted simultaneously with the tracer study, making it possible to validate the distribution zones identified. This validation was made possible by the difference between chlorine values at the two entry points: water from the reservoir has distinctively higher levels due to re-chlorination. In addition, it was possible to identify distribution zones at points where the calcium concentration had remained constant during the tracer test. Thereafter, the hydraulic and water quality models were calibrated satisfactorily providing a tool for evaluating hydraulic strategies to boost chlorine concentrations in problematic areas. Five types of hydraulic strategies were explored: (1) valve closures on major pipelines, (2) the addition of a re-circulating pump with chlorine injection, (3) the regulation of pressure at the main entry points of the sector, (4) the opening of an interconnexion with the east neighbouring network, and (5) a combination of strategies 2 and 4. Following the various simulations, two hydraulic strategies were more efficient than the others: the addition of a re-circulation pump with the injection of a hypochlorite solution and the opening of the interconnexion with the east neighbouring network.

Le problème majeur que rencontrent les personnes qui désirent mesurer la qualité tient au fait qu'elles se réfèrent à une qualité universelle et globale souvent diffuse et mal définie. Ce problème s'explique également par la difficulté de déterminer des indicateurs qui peuvent témoigner adéquatement de la qualité. Pour arriver à mieux cerner la qualité, les auteurs présentent un modèle qui fait ressortir la nature relative de la qualité. La qualité apparaît ici comme un concept pluriel, qui pour être mieux saisi, gagne à être éclaté sous la forme de neuf qualités transversales, définies de manière mutuellement exclusive afin de se prêter plus facilement à la mesure. Ces neuf qualités transversales fournissent une vision holistique d'un organisme (programme, service ou intervention) et tiennent compte des changements qui s'y opèrent ou qui doivent s'y opérer. Nous appuyant sur ce modèle, nous présentons une étude visant à élaborer et expérimenter un dispositif d'indicateurs de la qualité dans le contexte particulier de l'accréditation des organismes de santé. Nos travaux ont conduit à construire un dispositif composé de 341 indicateurs expérimentés auprès de plusieurs sources d'information (usagers, personnel, direction et organismes partenaires) de quinze organismes du réseau de la santé au Québec. À titre exploratoire, une procédure d'optimisation est également proposée pour sélectionner les meilleurs indicateurs dans le contexte de l'amélioration et de l'accréditation. Les imprévus et les difficultés méthodologiques rencontrés dans cette étude nous ont permis d'en tirer plusieurs enseignements et leçons. D'abord, nous avons raffiné la définition de plusieurs concepts reliés au domaine de la mesure et de l'évaluation de la qualité. Nous avons également constaté qu'un certain lancer dans l'élaboration proprement dite d'un dispositif d'indicateurs de la qualité. Il nous apparaît essentiel aujourd'hui que les personnes qui ont comme mandat de construire un dispositif d'indicateurs puisse disposer d'une description détaillée des étapes importantes à franchir pour s'assurer que le dispositif élaboré soit lui-même de qualité. Une marche à suivre comprenant un certain de règles et de principes sous forme d'une succession d'étapes est donc proposée pour guider l'élaboration d'un dispositif d'indicateurs de la qualité.