Dans le cadre du Règlement sur le prélèvement des eaux et leur protection (RPEP) entré en vigueur en 2014, les municipalités québécoises alimentant en eau potable plus de 500 personnes (Catégorie 1) devaient remettre, avant le 1$^\mathsf{er}$ avril 2021, un rapport sur la vulnérabilité de leur source d'eau potable, qu'elle soit souterraine ou de surface, et par la suite le mettre à jour tous les cinq ans (Règlement sur le prélèvement des eaux et leur protection, RLRQ c Q-2, r 35.2). Les rapports soumis par les municipalités apportent des informations nouvelles et permettent d'approfondir la connaissance sur les sources municipales d'eau potable au Québec. À terme, il est prévu que cette connaissance contribue à la réalisation de plans de protection des sources. La production des analyses a impliqué différents acteurs au Québec : municipalités, organismes de bassin versant, firmes de consultants en génie-conseil ou en environnement et groupes de recherche universitaire. Cette démarche étant une première et destinée à être renouvelée, l'objectif de cette recherche était de documenter les perceptions des acteurs impliqués dans la production des analyses pour en comprendre les enjeux, les difficultés et leurs besoins. L'analyse des rapports d'analyse de vulnérabilité et des discours des acteurs a montré les bénéfices et les limites de la production de tels rapports. Plusieurs recommandations ont été formulées afin de soutenir le renouvellement des rapports et de mieux accompagner les municipalités dans l'élaboration des plans de protection des sources d'eau potable. / The Quebec regulation on water abstraction (*Règlement sur le prélèvement des eaux et leur protection*, RPEP), which came into force in 2014, required Quebec municipalities supplying drinking water to more than 500 people to submit by April 2021 a report on the vulnerability of their drinking water source, whether from groundwater or surface water, and update the report every five years thereafter (Règlement sur le prélèvement des eaux et leur protection, RLRQ c Q-2, r 35.2). The reports submitted by municipalities provide new information and deepen the knowledge about municipal drinking water sources in Quebec. Ultimately, it is intended that this knowledge will contribute to the development of water source protection plans. The source water vulnerability analyses involved various stakeholders in Quebec: municipalities, watershed organizations, consulting engineering and environmental firms, and university research groups. As this process was new and destined to be repeated, the objective of this research was to document the perceptions of the stakeholders involved in producing the analyses, and to understand the issues, difficulties, and needs. By analyzing vulnerability analysis reports and stakeholders' perceptions, we were able to identify the benefits and limitations of producing such analyses. Recommendations were formulated to support the regular updating of vulnerability analysis reports and to assist municipalities in the development of drinking water source protection plans.

Le présent mémoire s’intéresse à la réalisation de la coopération interétatique entre les pays riverains du bassin versant du fleuve Congo, en Afrique. Privilégiant une approche juridique, le travail proposé vise toutefois à dépasser le cadre théorique du partage des ressources en eau douce en abordant la dimension géopolitique propre au sujet d’étude. La présentation de l’état du droit international des cours d’eau permet donc de définir le cadre juridique à l’intérieur duquel s’organise la coopération entre les États tributaires d’un même bassin hydrographique. L’analyse de la coopération, récemment mise en place entre plusieurs riverains du bassin du fleuve Congo, révèle le dynamisme de la Commission internationale du bassin du Congo-Oubangui-Sangha. Toutefois, les pressions qui s’exercent tant au niveau régional qu’international imposent la prudence quant à la gestion de la ressource à moyen et long terme. / The following study deals with the building of cooperation between riparian States of the Congo basin, in Africa. Whilst based on a legal approach, this work goes beyond the theoretical basis of the sharing of freshwater resource, by including geopolitics factors related to the case study. The International law of freshwater resources helps defining the legal framework within which riparian States of a drainage basin organize their cooperation. Recently established, the River basin organization for the Congo “Commission internationale du basin du Congo-Oubangui-Sangha (CICOS)”, proves to be dynamic and proactive. However, pressure coming from regional actors as well as international actors command to be particularly careful about mid-term and long-term management of the water resource in the area.

Les solutions fondées sur la nature (SFN) sont des systèmes d'ingénierie inspirés de la nature, tels que les zones humides, les cellules de biorétention, les toits verts, les sols poreux ou les jardins de pluie, qui peuvent offrir de nombreux avantages dans un environnement urbain. Elles sont de plus en plus étudiées par la communauté scientifique et considérées par les décideurs comme des actions durables permettant de relever de nombreux défis urbains liés au changement climatique et au développement socio-économique des villes. En effet, elles ont le potentiel de réduire les effets des îlots de chaleur urbains, d'améliorer l'esthétique, d'accroître la biodiversité, d'apporter une gestion de l'eau pluviale à la source, etc. Cette diversité de bénéfices rend l'utilisation de méthodes d'aide multicritère à la décision (AMCD) pertinente pour aider à la prise de décision pour la planification des NBS et ainsi maximiser les bénéfices qu'elles pourraient apporter à l'environnement urbain. Dans cette thèse, nous présentons un état des lieux de la pratique actuelle de la planification des NBS en nous intéressant de près à l'approche par scénarios et aux outils de conception et de planification pour la gestion des eaux pluviales les plus couramment utilisés. Nous présentons également un état des lieux des méthodes et outils AMCD et des processus participatifs qui permettent l'application de ces méthodes. De plus, nous effectuons une revue de littérature des outils et pratiques AMCD-SFN en examinant où ces pratiques sont appliquées, pourquoi et comment ce processus est mené, et qui y est impliqué. Les études sur la planification des SFN utilisant des méthodes AMCD impliquent rarement les parties prenantes au cours du processus et sont généralement menées sur la base d'une étude de cas unique, en utilisant des méthodes AMCD simplifiées et des outils SIG développés pour un contexte spécifique et qui ne sont pas partagés d'une façon ouverte et en ligne par leurs développeurs. Au regard de ces constats, cette thèse a développé i) une approche participative et collaborative impliquant les décideurs, les chercheurs et les parties prenantes pertinentes pour la planification des SFN en suivant la méthode AMCD MACBETH, ii) une méthode qui combine l'outil d'ingénierie de l'eau UrbanBEATS et la méthode MACBETH pour l'évaluation des alternatives d'implantation des SFN, iii) des lignes directrices pour les décideurs concernant l'utilisation des résultats, des méthodes et des outils afin de faciliter le transfert de connaissances et l'utilisation des résultats, et iv) une démonstration de la flexibilité et de l'adaptabilité de la méthode AMCD-SFN dans différents contextes géographiques, socio-politiques et urbains. Cette nouvelle méthode AMCD-SFN comporte cinq étapes : (1) identification des parties prenantes, (2) développement du modèle multicritère, (3) génération d'alternatives d'implantation des SFN, (4) évaluation des alternatives d'implantation des SFN, et (5) présentation et discussion des résultats avec les parties prenantes. Nous présentons trois études de cas avec des municipalités situées dans différents pays et continents : Trois-Rivières au Canada, Toulouse en France et Melbourne en Australie pour démontrer la pertinence et l'adaptabilité de la planification basée sur le AMCD-SFN pour soutenir le processus de prise de décision. / Nature-Based Solutions (NBS) are engineered nature-inspired systems such as wetlands, bioretention cells, green roofs, porous pavement or rain gardens that can provide many benefits in an urban environment. They are increasingly being studied by the scientific community and considered by decision-makers as sustainable actions to address many of the urban challenges associated with climate change and the socio-economic development of cities. Indeed, they have the potential to reduce urban heat island effects, improve aesthetics, increase biodiversity, manage stormwater at source, etc. This diversity of benefits makes the use of multicriteria decision analysis (MCDA) relevant to help decision making for NBS planning and then maximise the benefits they could bring to the urban environment. In this thesis, we present a state-of-the-art of the current practice of NBS planning with a close look at the scenario planning approach, and the different design and planning tools commonly used for stormwater management. We also present a state-of-the-art of the MCDA methods and tools and the participative processes that allow the application of these methods. Moreover, we carry out a critical literature review on MCDA-NBS tools and practices by looking where these practices are applied, why and how this process is conducted, and who is involved in it. We found that studies for NBS planning using MCDA rarely involve stakeholders during the process and are usually conducted on a single case study basis, using simple MCDA methods and GIS tools developed for a specific context and not shared online and open source by their developers. Therefore, this thesis developed i) a participatory and collaborative approach involving decision-makers, researchers, and relevant stakeholders for NBS planning following the MACBETH MCDA method, ii) a method that combines the UrbanBEATS water engineering tool and the MACBETH MCDA method for evaluating NBS alternatives, iii) guidelines for decision-makers in the use of results, methods, and tools to facilitate knowledge transfer and the usability of results, and iv) a demonstration of the flexibility and adaptability of the MCDA-NBS method to different geographical, socio-political, and urban contexts. This new MCDA-NBS method has five steps: (1) identifying stakeholders, (2) developing the multicriteria model, (3) generating NBS alternatives, (4) evaluating NBS alternatives, and (5) presenting and discussing results with stakeholders. We present three municipality case studies located in different countries and continents: Trois-Rivières in Canada, Toulouse in France and Melbourne in Australia, to demonstrate the relevance and adaptability of MCDA-NBS-based planning to support the decision-making process.

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Chaque état riverain du fleuve Sénégal fait face à des problèmes similaires de pénuries et de demandes croissantes en énergie. La production énergétique de la centrale de Manantali, seul aménagement hydroélectrique fonctionnel sur le bassin couvre moins de 18% des besoins. De même on note un besoin pressant de maitriser les affluents majeurs du fleuve pour réduire les impacts de la sècheresse et des fortes crues sur l’environnement et faciliter la pratique d’activité connexes telle l’irrigation et la navigation au niveau de la vallée et du delta. La gestion des ressources en eau reste donc un enjeu capital pour la croissance économique des états riverains du fleuve L’objectif à long terme de l’Organisation pour la Mise en Valeur du fleuve Sénégal (OMVS) est de renforcer l’économie de ses états membre en plaçant la gestion et la mise en valeur collective des ressources en eau au centre de ses priorités. Il s’agit là, d’ici l’échéance fixé à 2025, d’étendre les aménagements hydroélectriques dans le haut bassin de manière à atteindre une puissance installée de 1050 MW et d’assurer un soutien d’étiage adéquat pour le développement de l’agriculture irriguée et de la navigation au niveau de la vallée et du delta. Cette étude analyse les impacts de ces éventuels aménagements sur le régime hydrologique du fleuve. Une approche analytique par scénario a été testée dans le système d’aide à la décision Water Evaluation And Planning (WEAP). Il s’agit d’un modèle de simulation et de gestion des bassins hydrographiques qui réalise un bilan volumique conservatif des masses d’eaux entrantes et sortantes sur l’ensemble de la durée de la chronique des apports compte tenu des consignes de gestion et des contraintes physiques du système. WEAP permet l’édition et l’analyse des grandeurs utiles relatives au fonctionnement des bassins hydrographiques Les résultats des simulations montrent que le contexte actuel d’aménagement du bassin permet de garantir (en moyenne 8 années sur 10) une production d’énergie annuelle de 700 GWh tout en satisfaisant les besoins en soutien des basses eaux de la vallée et du delta qui sont évalués à 1567 Mm3/an. Toutefois l’extension des aménagements agricoles et la prise en compte de la navigation fluviale entre Kayes et Saint-Louis aura pour conséquence d’établir une compétition entre la production d’énergie à Manantali et le soutien d’étiage, particulièrement durant la saison des basses eaux entre décembre et mai. Les déficits d’allocation observés varient entre 8 et 20% selon que l’état d’hydraulicité du fleuve est humide ou sec. Les impacts de l’aménagement du haut bassin par la mise en service des barrages de Koukoutamba, Boureya et Gourbassi dans le scénario 3 restent importants et positifs. En effet, autre l’accroissement de près de 410% de la production d’énergie hydroélectrique, Koukoutamba et Boureya régulent les débits entrants à Manantali durant la saison des basses eaux, se traduisant par une augmentation du niveau de fonctionnement du réservoir de Manantali et par conséquent une réduction de plus de 50% des déficits de soutien des basses eaux au niveau de la vallée et du delta. Durant la saison des hautes eaux, la réduction des volumes entrants à Manantali due au remplissage des retenues de Koukoutamba et Boureya réduit de près de 60% les déversements de Manantali durant les années humides et de 15% le niveau de fonctionnement de la centrale durant les années sèches consécutives.

Source de vie, mais également de développement socioéconomique, l’eau pourrait venir à manquer rapidement dans plusieurs régions du globe, alimentant ainsi les convoitises. La difficulté éprouvée à transporter et emmagasiner l’eau – sans parler du débat idéologique soulevé par le concept même de marchandisation de l’eau – laisse une place limitée au commerce comme mode de régulation des pénuries appréhendées. Quant à l’instrument juridique international, il est pour l’heure ardu d’application. S’ensuit la nécessité d’une action politique, action pouvant déboucher sur de graves crises ou conflits interétatiques. Afin d’évaluer le potentiel conflictuel de l’eau, nous examinerons dans ce mémoire le lien postulé entre la vulnérabilité de l’approvisionnement en eau d’un État et la conflictualité de ses relations impliquant ses homologues avec lesquels il partage cette ressource sans substitut. Une approche quantitative sera développée, laquelle servira de base à une réflexion sur les apports et limites de ce type d’approche en hydropolitique. / At the very basis of life, but also of socioeconomic development, water could rapidly become very scarce in some regions of the world, and thus feed contestation. The difficulty of transporting and stocking water – not to mention the ideological debate raised by the very idea of water commodification – leaves limited room for trade as a regulation measure for the foreseen shortages. Concerning international law, up until now it is hardly applicable. Consequently, political action will be needed and this could lead to severe crises or interstate conflicts. In order to evaluate water’s conflict potential, we will investigate in this dissertation the supposed link between the vulnerability of a state’s water supply and the degree of conflict characterising its water relations. A quantitative approach will be used for the above and will serve as a basis for an analysis regarding the contributions and the limitations of that approach to hydropolitics.

Dans un contexte de prise de conscience de la communauté internationale des enjeux de l’accessibilité à l’eau potable dans les pays en voie de développement, la Banque mondiale recommande aux États de privatiser leur gestion de l’eau. En 1999, le gouvernement néolibéral d’Hugo Banzer favorise la privatisation des services de distribution de l’eau de Cochabamba, qu’il justifie par le manque de capitaux nécessaires à la réalisation d’un projet de barrage (Misicuni). Les populations rurale, périurbaine et urbaine, qui avaient jusque-là une relation conflictuelle dans la gestion de l’eau à l’échelle régionale, s’unissent pour revendiquer l’annulation du contrat de concession du consortium international et la modification de la loi encadrant les droits de propriété et de gestion de l’eau. Les manifestations accompagnant ces revendications ont d’abord été réprimées par l’armée avant que le gouvernement accepte de re-nationaliser la gestion de l’eau et d’amender la loi. Quelles ont été les interactions économiques et politiques entre les différentes échelles géographiques représentées par les acteurs de ce conflit socio-territorial ? Quelles ont été les représentations géopolitiques de ces acteurs lors de la guerre de l’eau ? Quelle a été l’évolution des rapports de pouvoir territoriaux lors de ce conflit ? À travers une revue de sept journaux boliviens (1997-2004), nous avons analysé le discours des acteurs afin de comprendre les redéfinitions successives de la territorialité avant, pendant et après ce conflit sur la gestion de l’eau. Ce faisant, cette recherche démontre que les représentations entourant le projet Misicuni ont joué un rôle important dans la genèse du conflit. De plus, les us et coutumes paysannes et la nouvelle tarification de l’eau urbaine ont été les « rapports au territoire » à la base de la guerre de l’eau. Finalement, la plus grande importance des relations « locale-internationale » et « nationale-internationale » font en sorte que l’évolution de la construction locale du territoire est de plus en plus dépendante des acteurs internationaux. / En un contexto de una nueva conciensia de la comunidad internacionale de los enfoques de la accesibilidad del agua potable en los países subdesarrollados, el Banco Mundial recomanda a los Estados de privatizar su gestión del agua. En 1999, el gobierno neoliberal de Hugo Banzer ha favorisado la privatización de los servicios de distribución del agua de Cochabamba. Banzer ha justificado esta decisión con la falta de plata que necesitaba la realización del Proyecto Múltiple Misicuni. Las poblaciones campesina, periurbana y urbana, quien tenía una relación conflictual con la gestión del agua, se han unificado para revendicar la anulación del contrato de concesión del consortio international Aguas del Tunari y para modificar la ley de agua (2029). Las manifestaciones acompañiendo estas revencidaciones han sido reprimadas por la armada antes que el gobierno acepta de re-nacionalizar la gestión del agua y de cambiar la ley. ¿Cuales estaba las interacciones económica y política entre las diferentes escalas geograficas representadas por los actores de este conflicto socio-territorial? ¿Cuales han sido las representaciones geopolíticas de los actores durante la guerra del agua? ¿Cual ha sido la evolución de la relación de poder territorial durante este conflicto? A través de siete poriódicos bolivianos (1997-2004), analisamos el discurso de los actores para entender las redifiniciones de la territorialidad antes, durante y después de la guerra del agua. Entonces, esta investigación demuestra que las representaciones del proyecto Misicuni han jugado una función muy importante en el desarrollo del conflicto. Además, los usos y costumbres campesinos y la nueva tarificación del agua urbana han sido la “relación al territorio” en la base de la guerra del agua. Finalmente, la importancia de las relaciones “locale-internacionale” y “nacionale-internacionale” hacen que el dessarrollo de la construcción locale del territorio es de más en más dependiente de los actores internacionales.

La demande en eau potable a été le sujet de plusieurs études, mais aucune ne s'est encore penchée sur la durabilité de la gestion de l'eau potable pour usage domestique. Cette étude cherche à établir le lien entre la gestion durable et les différentes structures tarifaires de l'eau potable. Un indice de gestion durable concernant l'eau potable à usage résidentiel est construit en suivant les critères de la Division du développement durable des Nations Unies (2001). L'indice créé est régressé sur les variables représentant les différentes structures tarifaires. Les données proviennent de l'enquête d'Environnement Canada «Municipal Water Pricing; 1991-1999». La relation entre la gestion durable d'une part, les modes de tarification, le prix facturé au citoyen, la taille de la municipalité et la province d'appartenance, d'autre part, est étudiée en détail. Les résultats suggèrent que la tarification à blocs progressifs favorise une gestion moins durable, alors que les autres modes de tarification, le prix, la taille et la province n'ont pas d'influence. / Domestic water demand has been the subject of many studies, but none has examined the sustainability of domestic water management. This study attempts to show the link between sustainable management and the different pricing structures in use in Canada, in 1999. A sustainable management index in regard to domestic water management is derived from guidelines issued by the United Nations Division for Sustainable Development (2001). Data was gathered by Environment Canada, for the 'Municipal Water Pricing, 1991-1999" study. The relation between management sustainability, on one hand; pricing structures, price, municipality's size and provincial government's jurisdiction, on the other hand, is analyzed in details. Results suggest that the increasing blocks pricing structure foster unsustainable management and that the other pricing structures, the price, the municipality's size and the provinces' jurisdiction do not affect management sustainability.

"Thèse en cotutelle, doctorat en génie des eaux: Université Laval Québec, Canada Philosophiae doctor (Ph.D.) et Institut national polytechnique de Toulouse, Toulouse, France, Docteur." / La gestion intégrée de la ressource en eau implique de distinguer les parcours de l’eau qui sont accessibles aux sociétés de ceux qui ne le sont pas. Les cheminements de l’eau sont nombreux et fortement variables d’un lieu à l’autre. Il est possible de simplifier cette question en s’attardant plutôt aux deux destinations de l’eau. L’eau bleue forme les réserves et les flux dans l’hydrosystème : cours d’eau, nappes et écoulements souterrains. L’eau verte est le flux invisible de vapeur d’eau qui rejoint l’atmosphère. Elle inclut l’eau consommée par les plantes et l’eau dans les sols. Or, un grand nombre d’études ne portent que sur un seul type d’eau bleue, en ne s’intéressant généralement qu’au devenir des débits ou, plus rarement, à la recharge des nappes. Le portrait global est alors manquant. Dans un même temps, les changements climatiques viennent impacter ce cheminement de l’eau en faisant varier de manière distincte les différents composants de cycle hydrologique. L’étude réalisée ici utilise l’outil de modélisation SWAT afin de réaliser le suivi de toutes les composantes du cycle hydrologique et de quantifier l’impact des changements climatiques sur l’hydrosystème du bassin versant de la Garonne. Une première partie du travail a permis d’affiner la mise en place du modèle pour répondre au mieux à la problématique posée. Un soin particulier a été apporté à l’utilisation de données météorologiques sur grille (SAFRAN) ainsi qu’à la prise en compte de la neige sur les reliefs. Le calage des paramètres du modèle a été testé dans un contexte differential split sampling, en calant puis validant sur des années contrastées en terme climatique afin d’appréhender la robustesse de la simulation dans un contexte de changements climatiques. Cette étape a permis une amélioration substantielle des performances sur la période de calage (2000-2010) ainsi que la mise en évidence de la stabilité du modèle face aux changements climatiques. Par suite, des simulations sur une période d’un siècle (1960-2050) ont été produites puis analysées en deux phases : i) La période passée (1960-2000), basée sur les observations climatiques, a servi de période de validation à long terme du modèle sur la simulation des débits, avec de très bonnes performances. L’analyse des différents composants hydrologiques met en évidence un impact fort sur les flux et stocks d’eau verte, avec une diminution de la teneur en eau des sols et une augmentation importante de l’évapotranspiration. Les composantes de l’eau bleue sont principalement perturbées au niveau du stock de neige et des débits qui présentent tous les deux une baisse substantielle. ii) Des projections hydrologiques ont été réalisées (2010-2050) en sélectionnant une gamme de scénarios et de modèles climatiques issus d’une mise à l’échelle dynamique. L’analyse de simulation vient en bonne part confirmer les conclusions tirées de la période passée : un impact important sur l’eau verte, avec toujours une baisse de la teneur en eau des sols et une augmentation de l’évapotranspiration potentielle. Les simulations montrent que la teneur en eau des sols pendant la période estivale est telle qu’elle en vient à réduire les flux d’évapotranspiration réelle, mettant en évidence le possible déficit futur des stocks d’eau verte. En outre, si l’analyse des composantes de l’eau bleue montre toujours une diminution significative du stock de neige, les débits semblent cette fois en hausse pendant l’automne et l’hiver. Ces résultats sont un signe de l’«accélération» des composantes d’eau bleue de surface, probablement en relation avec l’augmentation des évènements extrêmes de précipitation. Ce travail a permis de réaliser une analyse des variations de la plupart des composantes du cycle hydrologique à l’échelle d’un bassin versant, confirmant l’importance de prendre en compte toutes ces composantes pour évaluer l’impact des changements climatiques et plus largement des changements environnementaux sur la ressource en eau. / Integrated water resource management requires distinction between water paths that are directly available for society and those which are not. Water pathways, from precipitation to the oceans or the atmosphere, are highly variable from one place to another. The complexity of water pathways can be simplified by focusing on two main categories of water resources: blue water, which is the stock and flow moving into the hydrosystem that is directly available (e.g. rivers, lakes, aquifers and groundwater flow), and green water, which is the invisible flow of water vapor leaving the hydrosphere to the atmosphere. The latter includes the water used by forests, grasslands, rain fed crops, and the water in soils. However, many hydrological studies focus only on blue water, particularly the discharge or more rarely the ground water recharge, ignoring all green water components, therefore missing the overall picture. At the same time, climate change highlighted in recent years have been found to impact water pathway distributions by affecting different components of the hydrological cycle at the watershed scale. The study presented here exploits the SWAT hydrological model to assess the variation of different components of a hydrosystem facing climate change. The study area is the watershed of the Garonne River, where data is available. The first part of this work focused on refining the implementation of the model in order to better tackle the problem at hand. Particular attention has been paid to the use of gridded weather data (SAFRAN product) as well as to the simulation of snow present in the mountainous portion of the watershed. Calibration of the model parameters was tested through a differential split sampling method, based on calibration and validation using climatically contrasted periods, in order to test the robustness of the model. These steps led to a substantial improvement in the simulations performance over the calibration period (2000-2010) and demonstrated the robustness of the model within a climate change context. The improved SWAT model was next used to produce simulations over a hundred-year period (1960-2050), an analysis carried out in two steps: First, the past period (1960-2000) simulation, based on observed climatic data, was used to validate discharge simulations for which very good performance was obtained. Analysis of the different components of the hydrological cycle showed a strong impact on flows and stocks of green water, with a reduction of the water content in soil and a substantial increase in evapotranspiration. Blue water is mostly impacted in terms of snow stock and discharge flow, which both showed a substantial decrease. Secondly, hydrological projections were performed (2010-2050) based on a selection of climate scenarios and models, submitted to dynamic downscaling. Analysis of these projections partly confirmed the conclusions drawn from the historic period: i.e. a substantial impact on green water, with a decrease of the soil water content and an increase of potential evapotranspiration. The projections also revealed that the soil water content during the summer season is such that it reduces the actual evapotranspiration, highlighting possible future deficits of green water stocks. Furthermore, if the analysis of blue water components always presented a substantial decrease in the snowpack, discharge appears to increase during autumn and winter periods. These results indicate an "acceleration" of blue surface water components which is likely related to an increase in extreme rainfall events. In this study, an analysis of the variation of the main hydrological cycle components have been proposed at a watershed scales, confirming the importance of taking into account all these components to evaluate the climate change impact and more broadly environmental changes on water resources.

Ce travail porte sur l'analyse de la gestion de l'eau dans les cités de la province romaine Hispania Ulterior-Baetica, à travers une sélection représentative de cas. Le période retenue comprend le début des contacts de la région avec Rome, dès 206 avant J.-C., jusqu'au 212 après J.-C., date à laquelle l’Empire romain subit des transformations significatives. Notre principal objectif est l'étude de l'interaction entre la société et son environnement naturel, afin d’examiner la gestion des ressources naturelles. À cet effet, nous mettrons en valeur les éléments comparables aux concepts modernes de gestion intégrée de l'eau, à travers la vison holistique des interactions société-environnement naturel des sociétés antiques qui permet de jeter un regard neuf sur les pratiques de gestion dans leurs dimensions économique, politique, administrative, juridique, ainsi qu’environnementale, par leurs représentations sociales notamment. Le travail est divisé en trois grands chapitres, du général au particulier, pour arriver à la réflexion finale. D'abord, on analyse la perception postclassique de la gestion et les usages de l'eau à l'époque romaine. On identifie les premiers intérêts, qui ont conduit à identifier les aqueducs romains comme la thématique principale. En passant en revue l'historiographie de l'eau à l'époque romaine, nous avons constaté que les lignes directrices des études se diversifient par l’examen des divers aspects qui interviennent dans les pratiques de gestion de l'eau révélées par les diverses sources d’information. On aboutit ainsi à des vrais modèles de gestion de l'eau qui sont appliqués dans l’étude des différentes réalités des cités provinciales du pourtour de la Méditerranée. Ces modèles, qui accordent une place significative aux aqueducs dans leur conception, ont contribué à la définition et la précision de la problématique du cadre provincial étudié. Nous avons identifié ensuite des éléments d’une culture romaine commune de la gestion de l'eau à travers l'étude des sources écrites et épigraphiques. Cette enquête est réalisée par l'analyse des terminologies hydrauliques gréco-latines qui font référence aux infrastructures de captation, de stockage et de distribution de l'eau, que nous trouvons autant en milieu rural qu’urbain. En constatant l’imprécision actuelle du lexique employé pour désigner les différentes infrastructures qui sont intégrées dans les modèles anciens de gestion de l'eau, nous examinons les diverses acceptions, en faisant la part aux généralités et aux spécificités dans un large cadre chronologique et un vaste espace, afin de nous permettre une compression globale des significations qui en découlent pour les modèles d’analyse et, dans notre cas, nous permettre une correcte application de la terminologie dans l’examen du cycle de l’eau dans les cités de la Bétique romaine. Nous sommes ainsi en mesure, en dernier lieu, d’examiner la question des éléments compatibles avec le concept moderne de la gestion intégré de l'eau dans la province Ulterior-Baetica à travers une série de cités représentatives d'un espace géographique divers. L'environnement naturel où elles s'insèrent est très varié : rives du Baetis, plaine fertile, campagne, vallée, littoral, montagne, chacun avec un climat déterminé. Ces cités ont différents statuts juridiques comment colonia, ou municipium. Leur statut politique signifie en même temps l’intégration des communautés diverse dans la réalité administrative impériale et provinciale, autant chronologique que culturelle. Chaque cité a une fonction stratégique, économique et territoriale dans l'ensemble provincial, capitale administrative, contrôle de communications, port fluvial, maritime, supervision de la production minière, de l'huile d'olive, des salaisons, etc. Nous utilisons un schéma d’analyse le plus homogène possible : cadre géographique, contexte historique et état de la recherche, description des témoignages matériels des pratiques de gestion urbaines et de son territoire rural, ainsi que l’analyse interprétative du cycle urbain de l'eau, qui nous permet de vérifier nos hypothèses de travail. On étudie ainsi le moment où les cités bétiques adoptent des pratiques romaines de gestion en eau, en examinant ensuite, si ces pratiques répondent à une culture romaine commune de la gestion de l'eau à cette époque, ou bien s’ils proviennent de l'héritage culturel antérieur, indigène, oriental et grecque qui interagissent. Nous tentons d’établir si l'adoption des systèmes de gestion de l'eau en Baetica répond à un phénomène homogène dans le monde romain, ou s’il dépend plutôt du caractère urbain et le degré d’incorporation du territoire rural de la communauté en question, ainsi que du niveau de son intégration dans l'ensemble provincial et impérial. On envisage de montrer le degré d’implication des différents acteurs dans la prise de décisions dans un cadre local urbain ou rural, régional, provincial ou de l'Empire dans le but d’identifier les intérêts et les raisons sociales ou environnementales qui justifient les pratiques de gestion. A la lumière de de la casuistique analysée, il nous a été ainsi possible de proposer d’autres axes de recherche en vue de la recherche des nouveaux modèles d’analyse. L'ensemble de cette question, s'inscrit dans une réflexion plus générale sur les relations entre le centre et les périphéries, autour de l'administration d'une ressource commune et nécessaire à tous, l'eau. Mots clés : gestion de l’eau, Empire romaine, Hispania Baetica, cités romaines, hydraulique, interaction société-environnement. / This research focuses on the analysis of water management in the cities of Roman province Hispania Ulterior Baetica, through a representative selection of case studies. The time frame is established from the early contact of Romans with this territory in 218 BC, to the eminent transformation of the Roman Empire in 212 AD. Our main objective is to study the interaction between society and environment, through the management of their natural resources. We will apply the modern concept of integrated water management, from a holistic approach that will allow us to understand the management practices from economic, political, administrative and legal dimensions so as the expression of their social representations. The thesis is divided into three chapters, which from general to particular support the final interpretation. First, we will analyse the post-classical perception of water management and use in Roman times. We recognize the first interests that have led to identify the aqueducts as the first subject of study. In the consolidation of the historiography of water in the Roman period, research lines are diversified towards treating different aspects involved in water management practices. Research attends diverse sources, generating reliable models of water management in the Roman Empire, define the different realities in provincial cities thoughout the Mediterranean. These models serve to define the cases studies in the Baetica province. In the second chapter, we aim to identify a common culture of water in the Roman times by exploring ancient literary and epigraphic sources. We will examine Latin and Greek hydraulic terms. Due to current indeterminacy of the vocabulary employed to designate certain hydraulic infrastructures, which integrate models of water management in Ancient times, we will define them for their proper application in the subsequent examination of Betic cases. Finally, in the last and main chapter we analyse the integrated water management in Baetica through a selection of cities, which represent the province. These cities are inserted in diverse environments: Baetis riverside, meadows, countryside, valleys, coast, presierra or sierra, all of them with different climates. Additionally, they represent various civic statuses and a different degree of population and cultural integration in the province as well as in the imperial administrative structure. Each city has a strategic, economic and territorial role in the province: administrative capital, pathway node, river or maritime port, control of the mining, oil, and fish saltery production, etc. The method used in this analysis attempts to be as uniform as possible. First, we will examine the natural environment, the historical and historiographical context, continuing with the description of sources that testify water management practices -placed in their urban and rural territorium- to conclud an interpretive analysis of urban water cycle. The last objective we aim to achieve is the resolution of the formulated hypothesis: When did the cities of Hispania Ulterior Baetica take on roman water management practices? Did these practices correspond with a common roman culture of water? How did the previous cultural heritage -oriental and Greek- take part in this management? We argue to determine if the adoption of a roman water management system in Baetica was a uniform process, or that it depended on the degree of urban community integration in the provincial and imperial ensemble. We attempt to understand who was the promoter, what were their interest and until when these practices developed. The answer to these questions enables us to inscribe a general reflexion about the relationship between the centre and the peripheries, in regards to the management of a common and necessary resource, water. Key words: water management, Roman Empire, Hispania Baetica, roman cities, hydraulic, society-environment interaction.