La présente recherche porte sur l’histoire coloniale canadienne des peuples autochtones, plus précisément celle du développement économique et de l’exploitation des richesses hydrauliques. En 1957, l’augmentation de la demande d’électricité par la population et les industries à distance lointaine mène à la construction de la centrale hydroélectrique de Caribou Falls, située sur la rivière English, localisée dans le nord-ouest de l’Ontario. Au cours des trente années suivantes, la population ojibwée de One Man Lake subit des séquelles d’effets direct et indirect entraînées par le barrage. La création du réservoir provoque plus spécifiquement des impacts environnementaux qui produisent des effets néfastes sur la sécurité, la santé, l’économie et le tissu social de la communauté et entraînent la réinstallation forcée de la population et la destruction d’un cimetière ancestral. Cette thèse tente de prouver que la relation intime que les Ojibwes entretiennent avec leur terre ancestrale est perturbée et que les structures sociales et économiques sont désagrégées lorsque la commission d’hydroélectricité de l’Ontario termine la construction de la centrale en 1958. Dans le but d’enrichir ce projet, plusieurs cartes ont été créées à l’aide des logiciels de système d’information géographique (SIG) afin de démontrer visuellement l’histoire de la région et le bouleversement que la centrale impose sur la communauté de One Man Lake.

Les déplacements des barrages en béton sont influencés par de nombreux facteurs tels que lacharge hydrostatique, les effets thermiques et les effets irréversibles. Pour interpréter les mesures,séparer les différentes influences et identifier un éventuel comportement pathologique,des modèles physico-statistiques de type régression multi-linéaire sont couramment utilisés parl’ingénierie. L’estimation de la composante thermique est cependant une source d’incertitudesignificative pour ces modèles. Les objectifs de cette thèse sont alors de mettre en évidenceles mécanismes à l’origine des déplacements thermiques, de clarifier les hypothèses des modèlesactuels et de déterminer les principales sources d’incertitudes parmi les influences environnementalesafin de proposer des pistes d’amélioration de la modélisation statistique. Deux nouveauxmodèles physico-statistiques ont alors été développés pour prendre en compte l’influence de latempérature de l’eau qui s’est révélée être l’un des facteurs prépondérants d’incertitude. Dansun premier temps, uniquement la valeur moyenne a été introduite. Puis, parallèlement à desmesures in-situ, des profils réalistes sont pris en compte sur la hauteur du barrage. Ces modèlesont été testés sur un environnement virtuel (modèle aux éléments finis) puis sur un cas d’étuderéel, montrant une diminution significative de la dispersion résiduelle ainsi qu’une augmentationdu caractère prédictif. / Concrete dam displacements are influenced by various factors such as hydrostatic load, thermaleffects, and irreversible effects. In order to interpret measurements, to split apart all the differentinfluences and to identify a potential pathological behaviour, physico-statistical modelssuch as multi-linear regression are commonly employed in dam engineering. Nevertheless, thethermal component estimation is an important source of uncertainty for these models. Thus, theobjectives of this thesis are to highlight the mechanism that generate thermal displacement, toclarify model hypothesis, to determine the main sources of uncertainty from environnemental influencesso as to propose improvements of statistical modelling. Two original physico-statisticalmodels have been develloped to account for water temperature which has been identified as amain source of uncertainty. Firstly, only the mean value has been introduced. Then, in parallelto in-situ measurements, realistic temperature profils are accounted for over the dam’s height.These models have been tested both on a virtual environnement (finite element model) and ona real study case. The results show a significant reduction of the residual dispersion and anincrease of the predictive capacity of the models.

Et s’il y avait quelque chose de proprement cinématographique dans l’idée de « catastrophe », dans le mouvement spatio-temporel cycliqueindiqué par son étymologie ? À partir de cette hypothèse, notre recherche a voulu articuler « cinéma » et « catastrophe » sous la perspective del’imminence. Sans ajouter au débat sur l’irreprésentabilité (la Catastrophe impliquerait la ruine de la représentation) ni nous attarder sur lareprésentation de la ruine (ce qui reste après), nous avons décidé d’examiner l’horizon catastrophique.Comment savoir qu’une catastrophe est à venir ? Quelle image le cinéma peut-il produire dans l’imminence de la catastrophe ? De telles questions ont été abordées dans deux corpus principaux, que nous avons nommés « films de barrage » et « films sismiques ». Les barrages hydrauliques et les phénomènes sismiques d’ordre naturel (tremblements de terre et éruptions volcaniques) constituent des motifs pour le cinéma depuis ses origines, présents notamment chez les Lumière ou chez Méliès. Dans le premier cas, nous analysons des images cinématographiques de paysages et modes de vie voués à disparaître. Tourné dans la ville chinoise de Fengjie peu de temps avant qu’elle ne soit engloutie par le barrage des Trois Gorges, Still Life (2006) de Jia Zhang-ke fut un opérateur critique au sein de ce premier ensemble. Dans les films du second groupe, nous nous sommes intéressés après-coup aux images tournées avant le désastre : la pellicule, la bande magnétiqueou les fichiers numériques sont-ils en mesure d’anticiper visuellement la catastrophe à venir ? Nous avons observé cette configurationtemporelle dans Sans Soleil (1983) de Chris Marker, et dans deux longs-métrages d’Abbas Kiarostami, Où est la maison de mon ami ?et Et la vie continue, unis et séparés par le tremblement de terre du Gilan (1990) qui a détruit les villages où les films avaient été tournés.L’imminence de la catastrophe se fait notamment sentir dans les situations de faible visibilité, comme une ombre surplombant le personnage et menaçant de le recouvrir complètement, ou comme un relief entraperçu à l’arrière-plan à travers le brouillard. S’il existe quelque chose de proprement catastrophique dans le cinéma, il relève alors de l’instabilité éprouvée par chaque photogramme condamné à disparaître au nom du suivant, dans cet intervalle (presque) invisible qui les distingue et les raccorde. / And what if there was something “cinematographic” itself in the idea of «catastrophe,» in the cyclic spatio-temporal movement described by its etymology? Based on this assumption, our research sought to articulate «cinema» and «catastrophe» on the perspective of imminence.Without adding to the debate on unrepresentability (Catastrophe involves the ruin of representation ) or focus on the representationof the ruin (what remains afterwards), we decided to examine the catastrophic horizon. How to know if a disaster is to come? What image cinema can produce in the imminence of catastrophe? Such questions have been addressed intwo main corpus, we have named «dam films» and «seismic films.» Dams and natural seismic phenomena (earthquakes and volcanic eruptions)constitute grounds for cinema from its origins, present for instance in Lumière’s films and in Méliès’ films. In the first case, we analyse the cinematicimages of landscapes and lifestyles doomed to disappear. Shot in the Chinese city of Fengjie shortly before it was engulfed by the ThreeGorges Dam, Still Life (2006) by Jia Zhangke was a critical operator in the first set. In the films of the second group, we looked afterwards at theimages made before the disaster: are film, magnetic tape or digital files able to visually anticipate the coming disaster? We observed this temporalsituation in Sunless (1983) by Chris Marker, and in two films by Abbas Kiarostami, Where is the Friend’s House? and Life and Nothing More(1992), united and separated by the earthquake of Gilan (1990) that destroyed the villages where the films were shot.The impending disaster is particularly noticeable in low visibility situations, like a shadow overhanging the character and threatening to completely hide it, or as a relief glimpsed in the background through the fog. If there is something really catastrophic in the cinema, it could descent from the instability experienced by each frame, condemned to disappear in order to give place for the next, in this interval (almost) invisible that distinguishes and connects them. / E se houvesse algo de propriamente cinematográfico na ideia de “catástrofe”, no movimento espaço-temporal cíclico que sua etimologia indica? Partindo dessa hipótese, nossa pesquisa se propôs a articular “cinema” e “catástrofe” sob a perspectiva da iminência. Sem nos incluirmosno debate sobre sua irrepresentabilidade (a Catástrofe implicaria a ruína da representação) nem nos aprofundarmos na questão da representação da ruína (imagens do que resta depois), decidimos investigar o horizonte catastrófico. Como saber que uma catástrofe está por vir? Que imagem o cinema pode produzir diante da iminência da catástrofe? Essas questões foramaplicadas a dois corpus principais, que chamamos de “filmes de barragem” e “filmes sísmicos”. Tanto as barragens hidráulicas quanto os fenômenos sísmicos de origem natural (terremotos e erupções vulcânicas) constituem motivos para o cinema desde seu surgimento, presentes por exemplo nos filmes dos Lumière ou de Méliès. No primeiro caso, analisamos imagens cinematográficas de paisagens e modos de vida condenados ao desaparecimento. Rodado na cidade chinesa de Fengjie, às margens das Três Gargantas, pouco antes de ser submersa, Still Life (2006), de Jia Zhang-ke, funcionou como um operador crítico dentro desse primeiro conjunto. No segundo grupo, observamos a posteriori imagens realizadas em momentos que antecedem a tragédia: seriam a película, a banda magnética ou os arquivos numéricos capazes de antecipar visualmente a catástrofe por vir? Observamos essa configuração temporal no filme Sem Sol (1983), de Chris Marker, e em dois longas de Abbas Kiarostami, Onde fica a casa do meu amigo? (1987) e E a vida continua (1992), unidos e separadospelo terremoto do Gilan (1990), que destruiu os vilarejos que serviram de locação para ambos.É nomeadamente em situações de difícil visibilidade que a iminência da catástrofe se faz sentir, como sombra que paira sobre o personagem e ameaça escondê-lo por completo, ou como vislumbre de um relevo, no fundo do plano, encoberto pela neblina. Se há algo de propriamente catastrófico no cinema, esse algo reside na instabilidade vivenciada por cada fotograma, forçosamente condenado ao desaparecimento em nome da imagem seguinte. E no intervalo (quase) invisível que os distingue e os associa.

Les barrages induisent un impact potentiellement important sur l'environnement et la société par la modification des écosystèmes, le déplacement des populations en amont et surtout par la présence d'un risque imposé aux populations situées à l'aval. Même si les ruptures de ces ouvrages ont une probabilité d'occurrence faible, la cause principale des accidents, à côté des submersions par des crues imprévues, a toujours été la rupture des fondations (ICOLD 1993) suite à des problèmes d'érosion, ou d'insuffisance de résistance au cisaillement le long des discontinuités rocheuses, des joints de levées ou de l'interface barrage-fondation. La fréquence de ruptures par défaut de résistance au cisaillement des discontinuités des fondations des barrages en béton est estimée à 21 % (ICOLD 1995). Les fondations rocheuses présentent souvent une variabilité verticale et horizontale des propriétés de résistance au cisaillement des discontinuités. Une variabilité verticale peut être matérialisée par une moyenne de la propriété de résistance qui varie en profondeur et dont la prise en compte réduit la variance de cette propriété de résistance. Aussi, la rupture des fondations rocheuses par défaut de résistance au cisaillement des discontinuités est un mécanisme qui mobilise les propriétés ponctuelles de résistance au cisaillement présentes sur cette discontinuité. La résistance au cisaillement mobilisée le long de cette discontinuité présente parfois une variance moins élevée que celle de la résistance ponctuelle au cisaillement (échelle de laboratoire). Ces phénomènes de variabilité spatiale ne sont pas pris en compte dans la justification du comportement en cisaillement des fondations ni dans les travaux de recherches publiées dans la littérature. L'objectif de la thèse est d'élaborer une démarche d'analyse de la variabilité spatiale de la résistance au cisaillement qui prend en compte cette réduction de la dispersion. Cette démarche a été élaborée dans le contexte de l'état de l'art actuel, avec la combinaison des impératifs suivants : 1. La démarche est basée sur une méthodologie expérimentale i)-alternative à l'essai de cisaillement direct (coûteux en temps et en argent) pouvant être relativement simple à mettre en œuvre ii)- qui permet de générer des données quantitatives de cisaillement suffisamment abondantes pour analyser la variabilité spatiale de la résistance au cisaillement. 2. Cette démarche a été mise en œuvre au contexte des outils numériques et des méthodes de justification de la résistance à l'effort tranchant d'une fondation rocheuse de barrage-poids. La méthodologie expérimentale définie dans la thèse a fait l'objet d'une validation par étude comparative avec 35 essais de cisaillement direct sur des joints à différents degrés de rugosité et d’altération, prélevés d'une fondation de barrage-poids en béton. Il a été développé une démarche d'analyse de la variabilité spatiale de la résistance au cisaillement des joints. Cette démarche repose sur l'utilisation des données géo référencées de paramètres de cisaillement caractérisant la même famille de discontinuité le long d'un forage vertical. Afin de valider la pertinence et l’applicabilité de cette démarche, nous l’avons implémentée dans un cas d'étude de fondation rocheuse de barrage. A l'aide d'un code de calcul numérique basé sur la méthode des éléments finis, une étude a permis d'illustrer la pertinence de l'analyse de la variabilité spatiale de la résistance au cisaillement des joints dans une étude de stabilité au glissement des fondations rocheuses de barrage. Les résultats montrent que la prise en compte de la variabilité spatiale des paramètres de cisaillement permet d'augmenter la marge de sécurité mesurée à travers une hausse du coefficient de sécurité et une baisse significative de la probabilité de défaillance. / Dams induce a potentially significant impact on the environment and society by changing ecosystems, by populations’ relocation upstream and especially by the presence of an imposed risk on populations located downstream. Although dam failures have a low probability, the main cause of accidents, near submersions by unexpected flood has been foundations failures (ICOLD 1993) due to problems of erosion, or insufficient shear strength along the rock discontinuities or the interface between dam and foundation. Among dam failures, 21% are related to lack of shear strength along the discontinuities of the foundations (ICOLD 1995). It is well known that rock, as soil, is a complex engineering material formed y natural process, which induces vertical and horizontal variability. Plus, the sliding process of a rock foundation discontinuity is a mechanism that mobilizes points shear properties of this discontinuity. The variability of shear properties averaged over the sheared discontinuities is less than that of their point shear properties. This is known as the average effect in spatial variability. These phenomena of spatial variability are not taken into account in the standards of stability analysis of dam foundations sliding or research work published in the literature. The aim of the thesis is to develop an analysis of the spatial variability of shear strength that takes into account the reduction of the variability by scaling up effect. This approach was developed in the context of the current state of the art. An experimental method, which aimed to investigate in a simple way the shear strength of joints, was suggested in the thesis and has been validated by comparative study with more than thirty direct shear tests on joints taken from a foundation of concrete gravity dam. It was developed a process to analyze the spatial variability of the shear strength of the joints using the input parameters of the model of Barton and Choubey (1977). This approach is based on the use of geo -referenced data on these parameters characterizing the family of discontinuity along a vertical borehole. To validate the relevance and applicability of this approach, we have implemented it in a case study of a rock dam foundation. Using finite element software, a study illustrates the relevance of the analysis of the spatial variability of the shear strength of the joints in the assessment of stability against rock dam foundations sliding. The results show that taking into account the spatial variability of shear parameters can increase the margin of safety measured through an increase in the safety factor and a significant decrease in the probability of failure.

Au Québec, les barrages poids en béton de plus de cinquante ans sont particulièrement étudiés depuis le séisme du Saguenay (1988, 6,2 sur l’échelle de Richter) car ils n’avaient pas été dimensionnés pour de tels aléas. Dans les codes de calculs de fiabilité d’Hydro-Québec, différents paramètres relatifs à la morphologie de l’ouvrage ainsi que des paramètres physiques et mécaniques sont nécessaires. Parmi ces derniers, la résistance au cisaillement des interfaces (béton-béton, béton-roche et roche-roche) du barrage est particulièrement importante car elle conditionne en grande partie le coefficient de sécurité. De plus, il est communément admis que la rugosité des épontes des discontinuités rocheuses conditionne le comportement mécanique en cisaillement. Cette étude se décompose en deux volets : une étude d’échantillons prélevés sur deux barrages et la réalisation d’un contact roche-béton artificiel. Tout d’abord, à partir d’essais de cisaillement sous contrainte normale constante, réalisés sur des contacts provenant de deux barrages d’hydro-Québec, l’étude en composantes principales des paramètres mécaniques et de rugosité a été menée afin de déterminer les paramètres prépondérants (Z2, Z4, Étendue). De plus, une classification de terrain des discontinuités est proposée. Cette dernière repose sur différents paramètres tels que l’angularité de la surface, le remplissage ou encore l’oxydation des épontes. Le contact roche-béton artificiel, réalisé au cours de ce travail, a été étudié dans sa globalité par différents moyens statistique et géostatistique, afin de décrire le plus précisément possible sa rugosité de surface. Une fois cette dernière connue, un plan de carottage au carottier de 150 mm de diamètre a été décidé. Les zones prélevées sont celles présentant des particularités de rugosité, comme par exemple, une angularité forte. Une fois le carottage effectué, les échantillons ont été soumis à un essai de cisaillement sous contrainte normale constante. Il en résulte une étude des paramètres mécaniques et de rugosité ainsi qu’une prise en compte de l’effet d’échelle. / In Quebec, the concrete dams over fifty years are systematically studied since the Saguenay earthquake (1988, 6.2 on the Richter scale) because they were not sized for such hazards. For calculation of the reliability codes for Hydro-Quebec structures, different parameters on the morphology of structure and the physical and mechanical parameters are needed. Among these, the shear strength of interfaces (concrete-concrete, concrete-rock rock-rock) is particularly important because it determines the safety factor in large part. Moreover, it is commonly accepted that the roughness of the surfaces of rock discontinuities determines the mechanical behavior in shear. This study is divided into two parts: a study of taking samples from two dams of Hydro-Quebec and the conception of an artificial rock-concrete contact. Firstly, from shear tests realized under constant normal load, achieved on contacts from two dams, the principal component study of mechanical and roughness parameters was conducted to determine the parameters dominate (Z2, Z4, Extent). In addition, a field classification of discontinuities is proposed. The latter depends on various parameters such as the angularity of the surface, filling or oxidation of the surfaces of the discontinuity. Artificial rock-concrete contact has been studied in its entirety by various statistical and geostatistical methods in order to describe as precisely as possible its surface roughness. Once the last known, a map of coring with a 150 mm diameter core sampler has been decided. The collected areas are those with features of roughness, for example, a high angularity. Once the coring performed, samples were tested for shear resistance under a constant normal load. It follows a study of mechanical and roughness parameter and an underline of scale effect.

L’ouverture du contact béton-rocher des barrages-voûtes est un phénomène fréquemment observé, qui se traduit par une piézométrie locale caractérisée par des effets non-linéaires : effet de seuil et couplage de ses facteurs explicatifs (effets hydrostatiques, thermiques, et temporels). Afin d’interpréter les mesures d’auscultation correspondantes, il est nécessaire de tenir compte de la non-additivité de ces influences, ce que ne permettent pas les modèles physico-statistiques de type régression linéaire multiple actuellement utilisés par l’ingénierie. Dans ce contexte, les objectifs de cette thèse sont d’aboutir à une meilleure compréhension des phénomènes hydrauliques ayant lieu à l’interface béton-rocher grâce à l’analyse et interprétation des mesures d’auscultation, et de caractériser l’état de dégradation du contact, en particulier son extension spatiale, à partir de ces mesures. À cet effet, deux modèles ont été développés, l’un basé sur les réseaux de neurones artificiels, l’autre sur une formulation non-linéaire du modèle HST, permettant d’expliciter l’effet des différentes charges sur l’écoulement. L’interprétation de la piézométrie en termes d’effets réversibles et irréversibles a permis de proposer une caractérisation d’ordre géométrique de l’état du contact dans un profil amont-aval, basée uniquement sur la lecture de ces effets. Puis, un modèle analytique d’écoulement a été formulé et investigué, construit à partir de cette description géométrique du contact, qui permet d’interpréter le champ de pression en plusieurs points de mesure d’un même profil. / The aperture of the rock-concrete interface of arch dams is a frequently observed phenomenon that shows through the non-linear features it induces in the local piezometry: threshold effects, couplings between its explanatory factors (hydrostatic effects, thermal effects, temporal effects). In order to interpret the corresponding monitoring measurements, it is necessary to take into account the non-additivity of those influences. This is not feasible with the multi-linear regression models that are commonly used in engineering. In that context, the aim of this thesis is to come to a better understanding of the hydraulic phenomena that occur at the rock-concrete interface based on the analysis and interpretation of monitoring measurements. In parallel, the objective is to characterise the state of deterioration of the contact, and more particularly its spatial extent, thanks to those measurements. To that end, two models were developed, the first one based on artificial neural networks, the second one based on a non-linear formulation of HST, enabling to make explicit the effects of the different loads on the flow. The interpretation of the piezometry in terms of reversible and irreversible effects made it possible to propose a geometrical characterisation of the contact state in an upstream-downstream profile, based only on the analysis of those effects. Then, an analytical flow model was expressed and investigated, built on this geometrical description of the contact. It permits to interpret the pressure field in several measuring points in one profile.

... Es ist sicher gut und nützlich, sich in diesem Zusammenhang einmal mit der Wassernutzung vergangener Jahrzehnte und Jahrhunderte zu beschäftigen, wie ich sie an Hand der Weißeritz dargestellt habe. Die vielfältige Nutzung des Wassers in der Vergangenheit nötigt uns Respekt ab, bereichert unser Wissen, verpflichtet uns aber gleichzeitig die Wasserressourcen sinnvoll einzusetzen sowie für eine Pflege des Flusses und seiner Ufer Sorge zu tragen. Das Thema - Staustufen, Mühlgräben ... - ist sehr vielgestaltig. Eine umfassende Darstellung war im Freitaler Stadtgebiet unter Einbeziehung der Talsperren, von Interesse. ... (aus der Einleitung)

Les barrages en enrochement comptent parmi les des ouvrages les plus importants en génie civil. Ce sont des ouvrages critiques dont les exigences de performance sont très élevées. De plus, les normes parasismiques pour ces ouvrages ont évolué rapidement depuis quelques années ((Hydro- Québec, 2003; Gouv. du QC, 2002; Canadian Dam Association (CDA), 2007 (révisé en 2013); ICOLD, 2016; Federal Guidelines for Dam Safety (FEMA), 2005) et sont maintenant très sévères. Ces analyses sont très importantes puisqu’elles permettent de mieux définir le comportement d’un l’ouvrage face à un séisme et, par conséquent, de mieux évaluer sa sécurité. Cependant, ces méthodes sont complexes et leur mis en oeuvre pour des barrages existants constitue toujours un exercice délicat. L’Est du Canada se caractérise par une séismicité active mais modérée. Les secousses sismiques de l’Est canadien ont un contenu fréquentiel plus élevé que celui de l’Ouest américain. Cependant, les signaux de l’est canadien n’ont fait l’objet relativement que de peu d’études jusqu’à maintenant. Ce mémoire présente les résultats de l’étude dynamique unidimensionnelle (1D) et bidimensionnelle (2D) du comportement d’un barrage en enrochement sous sollicitations sismiques. L’ouvrage étudié est le barrage Denis-Perron dont la construction a été complétée en 1998. C’est un barrage en enrochement d’une hauteur de 171 mètres constitué d’un noyau en till. L’ouvrage ferme la rivière Ste-Marguerite sur une vallée étroite située au nord de Sept-Îles. Des enregistrements des accélérations en crête et à la base du barrage pour trois événements sismiques ont été utilisés dans les différentes simulations. Les analyses 1D ont été menées dans le domaine fréquentiel avec le logiciel ProShake. Les analyses 2D ont été menées dans le domaine temporel avec les logiciels QUAD4M, qui adopte le comportement linéaire-équivalent des sols, et FLAC, qui tient en compte la non-linéarité du comportement des sols. Pour les deux catégories d’analyse, les résultats ont été exploités dans les domaines spectral et temporel. Ces résultats ont démontré qu’une étude 1D sur ProShake avec une correction de la période prédominante selon la forme de la vallée sont nécessaire pour des études dynamiques préliminaires d’un barrage. Cependant, des études approfondies sur FLAC peuvent s’avérer essentiel pour l’évaluation des risques sismiques de ces ouvrages. / Rockfill dams are one of the most important structures in civil engineering. These are critical structures whose performance requirements are very high. In addition, the seismic standards for these structures have changed rapidly over the last few years (Hydro-Québec, 2003; Gouv.-du- Québec, 2002; Canadian Dam Association (CDA)) and currently are very sever. These analyzes are very important since they can define the behavior of structure when earthquakes happen, and consequently, evaluate its safety. However, these methods are complex and their application on existing dams is always a delicate exercise. Eastern Canada is characterized by an active but moderate seismicity. The earthquakes in Eastern Canada have a higher frequency content than the Western United States. Though, only a few studies have been made with signals from Eastern Canada. This thesis presents the results of the dynamic 1D and 2D behavior of a rockfill dam under seismic loading. The study takes into consideration the Denis-Perron dam activity, a rockfill dam of 171 meters height with a till core, which was finished constructing in 1998. This structure closes the Ste-Marguerite River on a narrow valley north of Sept-Îles. Recordings of accelerations at the top and at the base of the dam for three seismic events were used in different simulations. The 1D analyzes were conducted in the frequency domain with ProShake software. The 2D analyzes were conducted in the time domain with QUAD4M software, which adopts the linear behavior of soils, and FLAC, which takes into account the nonlinearity of soil behavior. For both analyses, the results were carried out in spectral and temporal domains. These results demonstrated that the 1D study on ProShake, with a correction of predominant period according to the shape of the valley, is necessary for preliminary dynamic studies of a dam. However, in depth studies, FLAC may be essential for seismic risk assessment of these structures

Le territoire d'un ancien lac naturel, situé dans un cratère d'impact datant d'environ 214 millions d'années, a été submergé par la mise en service du barrage hydro-électrique Daniel-Johnson en 1969. Ce mémoire vise à mieux comprendre les impacts d'un barrage et de l'ennoiement sur la dynamique sédimentaire d'un lac boréal en définissant le régime sédimentaire récent (tardi-Holocène) et comparant les enregistrements sédimentaires avant et après l'ennoiement. Pour atteindre cet objectif, une carotte sédimentaire (MAN19-01B) de 130 cm a été prélevée dans l'un des bassins les plus profonds du réservoir Manicouagan, à 440 mètres. L'analyse multi-paramètres (granulométrie, géochimie organique et inorganique, teneur en mercure et analyse élémentaire CHNS) réalisée sur la carotte datée par les méthodes radiométriques ($^\textup{14}$C, $^\textup{210}$Pb et $^\textup{137}$Cs) a révélé la présence de quatre unités sédimentaires (U1-U4) et 21 couches événementielles identifiées selon leur classe granulométrique (EC1-EC2-EC3). De la base au sommet, U1 (1300 à 485 mm de profondeur) couvre la période avant et le début du XIXe siècle, U2 (485 à 165 mm) la fin du XIXe siècle au milieu des années 1950, U3 (165 à 120 mm) de 1953 à 1968 et U4 (120 à 0 mm) la fin des années 1970 à 2019. L'événement EC3-5 (à 120 mm de profondeur) est daté à 1969 ± 1 AD et est caractérisé par un enrichissement de la matière organique indiquant un changement de la dynamique sédimentaire par les activités hydroélectriques. L'événement EC2-4 (à 165 mm) est daté à 1953 AD, coïncidant avec les travaux du complexe hydroélectrique de la Hart-Jaune, suggérant que U3 aurait enregistré les activités anthropiques dans le bassin versant. Les mouvements de masse ont pu être engendrés par l'augmentation de la pression interstitielle accentuée par l'augmentation du niveau lacustre depuis le barrage. Les nombreux événements pré-ennoiement (EC3-6 à 21) reflètent les aléas naturels régionaux tardi-holocènes / The territory of a former natural lake, located in an impact crater dating back approximately 214 million years, was submerged by the commissioning of the Daniel-Johnson hydroelectric dam in 1969. This thesis aims to better understand the impacts of a dam on the sedimentary dynamics of a boreal lake by defining the recent sedimentary regime (late Holocene) and comparing sedimentary records before and after flooding. To achieve this goal, a sediment core (MAN19-01B) of 130 cm was extracted from one of the deepest basins of the Manicouagan reservoir, at 440 meters. The multi-parameter analysis (grain size distribution, organic and inorganic geochemistry, mercury content, and CHNS elemental analysis) conducted on the core, dated by radiometric methods ($^\textup{14}$C, $^\textup{210}$Pb, and $^\textup{137}$Cs) revealed the presence of four sedimentary units (U1-U4) and 21 event layers distinguished by their grain size class (EC1-EC2-EC3). From the base to the top, U1 (1300 to 485 mm depth) covers the period before and the beginning of the 19th century, U2 (485 to 165 mm) spans from the late 19th century to the mid-1950s, U3 (165 to 120 mm) represents the period from 1953 to 1968, and U4 (120 to 0 mm) spans from the late 1970s to 2019. The EC3-5 event (at 120 mm depth) is dated to 1969 ± 1 AD and is characterized by an enrichment of organic matter, indicating a change in the sedimentary dynamics due to hydroelectric activities. The EC2-4 event (at 165 mm) is dated to 1953 AD, coinciding with the construction of the Hart-Jaune hydroelectric complex, suggesting that U3 may have recorded anthropogenic activities in the watershed. Mass movements may have been triggered by an increase in interstitial pressure accentuated by the rise in lake level since the construction of the dam. The numerous pre-flooding events (EC3-6 to 21) reflect late Holocene regional natural hazards.

À l'heure actuelle, il y a une divergence entre les différentes approches quant aux critères de poussée de glaces à considérer en cas de réfection d'ouvrages existants ou de conception des nouveaux ouvrages. Pour palier ce manque de consensus, l'Université Laval, en collaboration avec Hydro-Québec (IREQ) et avec la participation de BMT Fleet Technology, a entrepris une étude d'uniformisation et d'harmonisation de critères. Dans le cadre de cette étude, au cours de l'hiver 2009, une campagne exhaustive de mesure a été menée sur deux barrages de la rivière Saint-Maurice, dont celui de Beaumont et de La Gabelle. Afin de pouvoir quantifier la poussée agissant dans le couvert de glace et sur le barrage, différents équipements ont été utilisés, dont des jauges Biaxiales, des jauges BP, des jauges BP-Glycol et des Panneaux à Sondes Multiples (PSM - utilisés autrefois par Carter et Stander). De plus, des prismes et des appareils photo «time-lapse» permettaient d'investiguer sur le déplacement temporel du couvert. L'analyse de poussées sur le barrage et dans le couvert de glace a relevé l'effet d'indentation qui se traduit par une diminution de la poussée à mesure qu'augmente la surface sur laquelle les poussées sont moyennées. Pour le barrage de Beaumont, par exemple, cela est visible en comparant les poussées de jauges provenant de boîtes 90 (0 m du barrage), 100 (5 m du barrage) et 110 (12 m du barrage), pour lesquelles les valeurs maximales de poussée sont, respectivement, de 171 kN/m, 80 kN/m et 62 kN/m. L'effet est encore plus visible à La Gabelle, où la boîte 130, placée sur le mur du barrage, relève une poussée maximale de 554 kN/m. À 3 m du barrage, la poussée diminue du tiers et n'est plus que de 166 kN/m (boîte 50). À 15 m, elle devient de 99 kN/m (boîte 80). Et finalement, à 29 m, elle est 70 kN/m (boîte 300). Puisque les fluctuations se propagent non seulement spatialement, mais aussi temporellement, les valeurs des moyennes mobiles temporelles sont possiblement plus représentatives des poussées sur le barrage moyennées spatialement. En prenant la moyenne mobile sur quatre jours, on note que la poussée maximale à La Gabelle pour l'hiver 2009 est de 188 kN/m et à Beaumont, de 40 kN/m. Par rapport au critère de poussée de glaces relevé par les travaux de Carter (1998) et Stander (2006) au barrage La Gabelle, la valeur de la poussée moyennée se situe dans l'ordre de grandeur proposé (entre 150 kN/m et 250 kN/m). L'étude a également permis de constater la relation entre la poussée et le changement de niveaux d'eau et de température. Au jour du 29 janvier 2009, par exemple, les sondes biaxiales Bia4 et Bial2 et les PSM enregistrent, au site de Beaumont tout comme à celui de La Gabelle, une fluctuation de température et de niveau d'eau qui ont, pour conséquence, d'induire, aux deux barrages, le même jour, la poussée ponctuelle maximale de toute la saison. Il serait, maintenant, intéressant de concevoir une étude pour mesurer les phénomènes responsables de l'atténuation spatio-temporelle de la poussée et d'y inclure l'étude de différentes interfaces. Cela permettrait de démontrer comment la déformation de l'interface réduit les forces, ce qui pourrait expliquer pourquoi, en dépit de valeurs numériques élevées de forces appliquées, les structures demeurent résistantes et qu'à ce jour aucune rupture de barrage, imputable à la poussée de glaces, n'a été observée.