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Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2017-2018 / Dans le cadre du projet PACES III pour la région de Chaudière-Appalaches, situé au sud de la ville de Québec, au Canada, l'étude présente une analyse approfondie de l’influence des dynamiques d’écoulement sur la qualité des eaux souterraines dans un contexte régional. L’écoulement régional, le transport d’âge et l'impact d'une faille sur la qualité de l'eau souterraine sont étudiés par l’entremise de modèles numériques bidimensionels. La combinaison des connaissances hydrogéologiques physiques et chimiques, y compris une analyse des concentrations de ¹⁴C dans les eaux souterraines échantillonnées, a conduit à l’ébauche d'un modèle conceptuel de l’écoulement régional. Ce dernier est mis à l’essais pas l’entremise d’un modèle d'écoulement numérique suivant une ligne d’écoulement régionale dans le plan 2D vertical à l’aide du logiciel FLONET. Le modèle est d'abord calibré à l’aide d’une méthode semi-automatisé qui utilise le logiciel PEST en comparant les charges simulés à la piézométrie régionale, et est validé par la comparaison des flux simulés à la recharge. Bien que le modèle affiche l’existence d’un écoulement régional profond, la région à l’étude apparaît être dominée par des systèmes d'écoulements locaux à des échelles maximales d'environ 5 km, avec un écoulement significatif dans le roc fracturé peu profond. L’écoulement actif se limitant à une profondeur maximale de 40 m à 60 m du roc fracturé, confirme que la géochimie des eaux souterraines échantillonnées à partir de puits résidentiels est susceptible d'être affectée par les eaux faisant parti de l’écoulement intermédiaire et régional. Le transport advectif-dispersif de l'âge est ensuite simulé avec le simulateur de transport TR2 et comparé aux temps de déplacement advectifs le long des lignes d’écoulements et à l'âge ¹⁴C des eaux échantillonnées. Enfin, l’influence de la faille de la Rivière Jacques Cartier sur le contexte hydrogéologique régional est étudiée à travers divers scénarios hypothétiques de perméabilité de faille. / As part of the PACES III project in the Chaudière-Appalaches region, south of Quebec City, Quebec, Canada, the study herein presents insights into the extent to which regional groundwater quality is shaped by flow dynamics. In this context, 2D numerical modelling is used to simulate regional flow, transport of groundwater age and the possible influence of a fault on groundwater quality. Combining physical and chemical hydrogeological knowledge, including an analysis of ¹⁴C concentrations in sampled groundwater, leads to the development of a regional conceptual flow model. The conceptual model is tested by representing the system with a two-dimensional numerical flow model oriented in the vertical plane roughly south-north towards the St. Lawrence River using the FLONET code. The model is first calibrated to regional piezometry through a semi-automated workflow using PEST and is then validated with average recharge values. Although some evidence for deeper regional flow exists, the area appears to be dominated by local flow systems on maximum length scales of about 5 km, with significant flow through the shallow fractured sedimentary rock aquifer. This regional scale flow model is also supported by the local hydrogeochemical signatures. Active flow appears contained within the top 40 m to 60 m of the fractured bedrock, which confirms that the geochemical signatures of groundwater sampled from residential wells are likely affected by the slow moving waters of the intermediate and regional flow systems. Advective-dispersive transport of groundwater age is then simulated with the TR2 transport model and compared with advective travel times and sampled ¹⁴C water ages. Finally, the possible role of the Jacques-Cartier River fault on regional flow dynamics is investigated by testing various fault permeability configurations.

Les récents développements concernant la nature du processus d’innovation nous ont amenés à vouloir mieux comprendre ce processus au sein des entreprises, en particulier chez les petites et moyennes entreprises (PME). Ces récents développements indiquent la nature interactive et ouverte de l’innovation qui est représentée par le modèle d’innovation ouvert, selon Chesbrough (2003a; b). Dans ce modèle, les entreprises dépensent peu en matière de R& D et sont néanmoins en mesure de réussir à innover : elles s’appuient en fait sur les connaissances et l’expertise d’un large éventail d’acteurs et de sources externes (Laursen et Salter, 2006). Le modèle d’innovation ouvert est devenu, selon le rapport du Conseil de la science et de la technologie (CST) de l’année 2009, une des grandes tendances observées dans le monde. Dans son rapport intitulé : Innovation ouverte, enjeux et défis pour le Québec, cet organisme vante les bienfaits de ce modèle d’innovation et propose des pistes pour en accélérer l’adoption au sein des entreprises manufacturières québécoises. Dans ce contexte, cette thèse a pour objectif de participer à cet effort en étudiant un aspect particulier du modèle d’innovation ouvert, soit l’openness. Introduite par Laursen et Salter en 2004, l’openness est un concept qui reflète surtout le nombre (étendue) et l’intensité (profondeur) des sources d’information externes utilisées par l’entreprise dans le développement ou l’amélioration de ses produits ou procédés. L’openness a été largement étudiée dans le contexte des grandes entreprises américaines (Chesbrough, 2003a; b) et européennes (Laursen et Salter, 2004; 2006; Criscuolo et al., 2006; Reichstein et Salter, 2006; Lichtenthaler, 2008a). Dans le cadre des PME, les études qui s’intéressent à l’openness sont encore rares, à part quelques études provenant de la République de la Corée et d’Europe. Au Canada, et particulièrement au Québec, les études qui portent sur l’openness dans le cadre des PME sont quasi inexistantes. Dans ce sens, il est nécessaire de combler cette lacune et d’étudier davantage le comportement innovateur des PME sous l’égide du modèle d’innovation ouvert. L’innovation dans les PME, expliquée en partie par le modèle d’innovation ouvert, fait surgir le caractère complexe des relations (Huizingh, 2011) existant entre les différents facteurs qui expliquent traditionnellement l’innovation au sein de cette classe d’entreprises. Ce besoin a été à l’origine du premier objectif de recherche dans cette thèse : 1. Étudier les déterminants qui expliquent les relations complexes qui existent entre les facteurs expliquant l’innovation au sein des PME sous l’égide du modèle d’innovation ouvert. Parallèlement à cet objectif, d’autres lacunes ont été recensées au sein de la littérature sur le modèle d’innovation ouvert, notamment les deuxième et troisième objectifs de cette recherche : 2. Étudier le degré d’openness des PME par l’entremise des dimensions de l’entendue et la profondeur et les déterminants liés à différents degrés d’openness. 3. Étudier la complémentarité ou la substitution des PME face à l’openness aux différentes sources d’informations externes et les déterminants liés à l’openness à ces différentes sources. Les résultats de cette thèse, ainsi que ses contributions déduites à partir des trois volets empiriques, sont répartis en fonction des objectifs spécifiques qui y sont soulevés; il s’agit notamment de : 1. L’étude de ce premier objectif nous a menés à approfondir notre compréhension des approches qui seraient complémentaires dans l’explication de l’innovation au sein des PME. Dans ce sens, la revue de littérature nous a conduits à suggérer un cadre conceptuel intégrateur qui nous semble plus approprié pour appréhender les relations complexes entre les différents facteurs qui expliquent l’innovation au sein des PME. Il s’agit principalement du modèle d’innovation ouvert, de la théorie basée sur les ressources et du système régional d’innovation. Ceci constitue une contribution théorique très importante issue de cette thèse. Par ailleurs, l’utilisation de l’analyse de cheminement a permis de clarifier, de façon empirique, les relations complexes existant entre les déterminants de l’innovation au sein des PME. En particulier, il y est montré que l’openness a un effet direct et indirect sur le degré de nouveauté de l’innovation des PME sondées. De plus, l’importance indirecte des proximités régionale et nationale via l’openness sur le degré de nouveauté de l’innovation au sein de ces entreprises a été mise en relief. 2. L’utilisation de l’analyse de classification en se basant sur les dimensions de l’openness, notamment l’étendue et la profondeur, a permis de proposer quatre classes de PME qui diffèrent par leur degré d’openness : les PME fermées, les PME interactives, les PME utilisatrices et les PME open. De plus, dans ce volet empirique, utilisant des modèles de régressions logistiques multinomiales et binaires, il a été possible de montrer que les variables relatives aux proximités régionale et nationale ainsi que les variables relatives aux obstacles internes, contribuent de façon très importante à expliquer la probabilité que les PME appartiennent à une classe de PME affichant un degré élevé d’openness plutôt qu’à une classe de PME affichant un faible degré d’openness. 3. L’utilisation du modèle d’équation structurelle et du modèle Multivariate Probit (MVP) ont permis, d’une part, de confirmer notre hypothèse relative à la complémentarité entre les quatre catégories de sources d’information externes (sources de marché, sources d’information généralement disponibles, sources de recherche et sources régionales) et, d’autre part, le MVP a permis de confirmer l’importance de la proximité régionale et nationale dans l’explication de l’openness aux différentes catégories de sources d’information externes. Finalement, une conclusion générale de cette thèse se révèle à la lumière des résultats obtenus dans les trois volets empiriques : outre l’importance de l’openness pour le processus d’innovation des PME sondées, il faut souligner celle de la proximité géographique telle que considérée dans cette thèse. Dans ce sens, on ne peut que souhaiter une implication majeure des décideurs politiques concernés par l’élaboration de politiques d’innovation, implication qui pourrait se traduire par la prise en considération du caractère crucial de la proximité, et ce, jusqu’à encourager celle-ci de façon à ce que les PME puissent tirer le maximum de retombées des relations avec leurs partenaires immédiats. / Recent developments regarding the nature of the process of innovation have led us to try to better understand this process among firms, in particular among small and medium enterprises (SMEs). These recent developments indicate the interactive and open nature of innovation which is represented by the model of open innovation, according to Chesbrough (2003a; b). In this model, firms spend little on R& D and nevertheless are able to innovate : they rely on the knowledge and expertise of a wide range of actors and external sources (Laursen et Salter, 2006). The open innovation model has become, according to the report of the 2009 CST of, one of the major trends in the world. In its report entitled : Innovation ouverte, enjeux et défis pour le Québec, this institution promotes the benefits of this innovation model and proposes to accelerate its adoption by Quebec manufacturing firms. In this context, this thesis aims to contribute to this effort by studying a particular aspect of the open innovation model, namely openness. Introduced by Laursen and Salter in 2004, openness is a concept that primarily reflects the number (breadth) and intensity (depth) of the external sources of information used by the firm in the development or improvement of its products or processes. Openness has been widely studied in the context of large U.S. (Chesbrough, 2003a; b) and European companies (Laursen et Salter, 2004; 2006; Criscuolo et al., 2006; Reichstein et Salter, 2006; Lichtenthaler, 2008a). In the context of SMEs, the studies concerned with openness are still scanty, with only a few studies from the Republic of Korea and Europe. In Canada, especially Quebec, studies that focus on openness in SMEs are almost nonexistent. In this sense, it is necessary to fill this gap and to further explore the innovative behavior of SMEs under the care of the open innovation model. Innovation in SMEs, explained in part by the open innovation model, raises the complexity of the relations (Huizingh, 2011) between the different factors that traditionally explain innovation in SMEs. This need was at the origin of the first research objective in this thesis : 1. Study the determinants which explain the complex relationships that exist between the factors explaining innovation in SMEs under the care of the open innovation model. In addition to this objective, other gaps have been identified in the literature related to the open innovation model, including the second and third objectives of this research : 2. Study the degree of openness of SMEs through the dimensions of the breadth and depth, and the determinants related to varying degrees of openness. 3. Study the complementarity or substitution of SMEs to the openness towards the various sources of external information, and the determinants related to the openness towards these different sources. The results of this thesis and its contributions deducted from the three empirical parts are distributed according to the specific objectives that are raised, and these include : 1. The study of this first objective has led us to deepen our understanding of the theoretical approaches that would be complementary in the explanation of innovation in SMEs. In this sense, the literature review has led us to suggest an integrative conceptual framework which seems to us more appropriate to understand the complex relationships between the various factors which explain innovation in SMEs. It is primarily the open innovation model, the resource-based theory, and the regional innovation system approach. This is a very important theoretical contribution from this thesis. Also, the use of the path analysis has helped to empirically clarify the complex relationships between the determinants of innovation in SMEs. In particular, it is has shown that openness has a direct and indirect effect on the degree of novelty of the surveyed SMEs. The indirect importance of regional and national proximities through the openness on the degree of novelty in these firms has also been highlighted too. 2. The use of the cluster analysis based on the dimensions of openness, breadth and depth, has led to propose four classes of SMEs which differ by their degree of openness : closed SMEs, interactive SMEs, user SMEs and open SMEs. Moreover, in this empirical part of the thesis, by using multinomial and binary logistic regression models, it was possible to show that the variables related to regional and national proximities, as well as the variables related to the internal barriers to innovation, contribute very significantly to explain the probability that SMEs belong to a class of SMEs with a high degree of openness rather than to a class of SMEs with a low degree of openness. 3. The use of the structural equation model and of the Multivariate Probit (MVP) model has, on the one hand, confirmed our assumption related to the complementarity among the four categories of external sources of information (market sources, generally available information sources, research sources, and regional resources) and, on the other hand, the MVP model has confirmed the importance of national and regional proximities in the explanation of the openness to different categories of sources of external information. Finally, a general conclusion of this thesis is revealed in light of the results obtained in the three empirical parts of this thesis : in addition to the importance of openness for the innovation process of the surveyed SMEs, it should be noted that geographical proximity as considered in this thesis, is also important. In this sense, one can only hope for a major implication for policy makers concerned with policy innovation, involvement that could lead to the consideration, and as far as the promotion, of the crucial character of proximity, so that SMEs can get the maximum benefit from relationships with their close partners.

En 2008, un programme d’acquisition des connaissances sur les eaux souterraines a été mis en œuvre dans la Province de Québec, au Canada. Ce programme, mis sur pied par le Ministère du Développement durable, de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques (MDDELCC), avait pour but d’acquérir les connaissances et les données nécessaires à la protection et à la gestion de la ressource en eau souterraine. Cependant, les acteurs régionaux de l’eau souterraine doivent être en mesure de comprendre et d’utiliser ces connaissances. L’étude a été menée sur le territoire de la région administrative de Chaudière-Appalaches (14 600 km²) afin de sonder les acteurs régionaux sur leurs capacités de gestion de la ressource en eau souterraine. Cette région avait auparavant bénéficié du programme d’acquisition des connaissances sur les eaux souterraines (PACES). Vingt-huit (28) répondants des municipalités régionales de comté, des organismes de bassins versants et des municipalités ont pris part à des entretiens semi-dirigés afin de discuter de leurs perceptions à propos de l’eau souterraine ainsi que leurs capacités de la gérer. Les résultats des entretiens démontrent que le niveau de connaissance sur les eaux souterraines a évolué depuis les dernières années. Cependant, les répondants ont clairement exprimé un besoin d’obtenir une activité de transfert des connaissances via un atlas simplifié des eaux souterraines, ainsi qu’un atelier collaboratif. De plus, les répondants ont également besoin d’une clarification sur les rôles de chacun dans la gestion et la protection de l’eau souterraine. L’atelier ACCES-CA a donc été présenté dans trois sous-régions pour démystifier les perceptions, les concepts et le vocabulaire, l’état de la ressource, les priorités régionales et la gouvernance. Les résultats de l’atelier démontrent que les différents exercices ont été utiles à la compréhension. Cependant, le thème de la gouvernance demeure un élément plus difficile à intégrer. / In 2008, in the Province of Quebec, Canada, a systematic groundwater resources assessment program was put in place by the provincial government with the objective to allow groundwater management and protection. However, regional groundwater stakeholders involved in management and protection must be able to understand and use such knowledge. This study was carried out in the region of Chaudière-Appalaches (14,600 km²), which was covered by the aquifer assessment program. Twenty-eight (28) respondents from regional county municipalities, watershed organizations and municipalities took part in one-on-one semi-directed interviews to talk about their perceptions of groundwater, and to assess the capability of water stakeholders to carry out groundwater resources management. Results showed that stakeholders’ general knowledge had evolved in the past years. However, respondents voiced the need for knowledge transfer through a simplified groundwater atlas and collaborative workshops. Besides knowledge transfer, respondents also need to have their roles in groundwater management better defined. The ACCES-CA workshop was conducted in three sub-regions where clarifications were given about groundwater perceptions, concepts and vocabulary, resource status, regional priorities, and governance. Results from the workshop demonstrate that all exercises were appreciated and useful to participants. However, the groundwater governance and management topic remains unclear for many, and clarifications concerning stakeholders’ roles in groundwater management will be required.

Le site CeEt-482 est un vestige de la tradition technologique de l’Archaïque du golfe du Maine. Il est exceptionnel, car il n’a été occupé que durant une courte période de la préhistoire et n’a subi, par la suite, que peu de perturbations anthropiques. De plus, les fouilles ont couvert une large superficie et ont été pratiquées dans un cadre professionnel. Parmi les restes matériels découverts se trouvent des milliers d’éclats, et aussi plus d’une centaine de micro-outils en quartz. Cet assemblage a conduit l’archéologue responsable du projet à émettre l’hypothèse que les activités de taille ont dû être plutôt intensives. Outre ces objets issus de la taille, plusieurs pierres ont aussi été amassées. Certaines dont la surface présente des marques d’abrasion ou d’impacts et d’autres qui n’ont aucune marque d’utilisation visible. J’ai choisi de placer ces pierres à l’avant-plan dans l’interprétation de la fonction du site afin de vérifier si celles-ci corroboraient l’hypothèse suggérée au départ. Toutefois, dans une perspective plus large, j’ai aussi cherché à savoir quel fut leur rôle dans la stratégie d’occupation des individus qui ont séjourné sur CeEt-482. L’organisation technologique des outils est l’angle d’approche qui fut utilisée. L’analyse des pierres, quant à elle, a employé deux structures méthodologiques dont l’une est inspirée du concept de la vie de l’objet et la seconde provient du cadre conceptuel nommé théorie du Design. Les résultats ont ensuite été mis en contexte par rapport à la disposition spatiale des vestiges. Ce mémoire a permis d’apporter une nuance quant à l’interprétation initiale du site. En fait, les activités liées au travail de la pierre se seraient déroulées plutôt de manière ponctuelle. L’analyse des outils choisis pour ce mémoire démontre que ceux-ci ont participé de manière plus intensive aux activités qui sont en lien avec le travail de la matière souple, fibreuse ou dure, ainsi qu’aux activités liées à l’alimentation. Je propose l’hypothèse que le site CeEt-482 puisse donc avoir été une destination qui offre un large éventail de ressources, soit pour réparer son équipement ou bien pour y refaire des provisions après ou avant un long périple. / The CeEt-482 site is located on the south shore of the Strait of Quebec, and dates approximately eight thousand years before today. The site was occupied briefly by a group related to the Gulf of Maine Archaic technological tradition. The site produced numerous lithic artifacts that are mainly represented by flakes and by a microtool industry, mostly made of quartz. The site was excavated over thirty years ago. At the time, only a preliminary analysis of the assemblage was carried out. The interpretation was that flaking activities on the site was intensive and, also, an important aspect that explains the function of the site. However, different types of pebbles used as tools and rocks with marks of impacts or grinding were found throughout the excavated area. I decided to place these tools at the centre of this research in order to verify if they corroborate the hypothesis of the site function or the intensity of flaking activities. The research question is explored with a technological organization approach which has the potential to demonstrate the way tools interact with the strategies employed by the occupants during the occupation of the site. The methodology applied to the analysis of the stone tool assemblage is based on the tool’s life history combined with the concept of design theory. This research contributes a more complete interpretation of the site that adds to the initial interpretations of the site’s function. The results suggest that flaking activities where in fact less important than seemed at first sight and happened sporadically throughout the occupation. Regarding the tools that have been studied, the intensity of activities appears to be most closely linked to the work of soft or hard organic material and linked with food preparation and consumption. In conclusion, I suggest that CeEt-482 could have played the role of a safe destination after a long period of travel where the occupants could find a large variety of resources and where they could repair equipment or gather provisions before or after another trip.

La piètre qualité de la langue française écrite des élèves québécois suscite des inquiétudes depuis longtemps. Différentes recherches montrent que le problème est ancien et récurrent, ce qui est préoccupant, car le niveau de litéracie exigé des citoyens est beaucoup plus élevé aujourd'hui qu'il y a 40 ans. Cette recherche étudie les perceptions et les pratiques d'écriture d'élèves du secondaire dans le but de décrire, d'une part, un aspect de leur compétence scripturale et, d'autre part, les pratiques d'évaluation de leurs écrits par leurs enseignants de sciences et d'histoire. L'analyse montre, qu'en moyenne, les élèves font une erreur par dix mots et que l'aire de concentration des erreurs est l'orthographe grammaticale et la syntaxe, comme des recherches l'ont montré il y a une vingtaine d'années. Pourtant, les élèves affirment se sentir assez compétents pour rédiger des textes de qualité; les enseignants d'histoire et de sciences, quant à eux, sont conscients des difficultés langagières des élèves et ils se disent concernés par un enseignement spécifique de l'écriture dans leur discipline. Toutefois, bien que leurs pratiques d'évaluation révèlent qu'ils s'intéressent à la qualité des écrits des élèves, ils évaluent davantage le contenu que la qualité discursive, textuelle et linguistique des textes. De fait, ils ne soulignent et ne corrigent qu'une partie des erreurs, principalement, celles relatives aux aspects formels de la langue. Les pratiques d'évaluation révèlent également que, pour la plupart des enseignants, la compétence scripturale est essentiellement associée à sa composante linguistique, ce qui est réducteur.

La qualité des sources d'eau potable est progressivement affectée par des pressions naturelles et anthropiques. Pour réduire les effets de ces pressions sur la production d'eau potable, les municipalités doivent intensifier leurs efforts de surveillance spatiale et temporelle de la qualité des sources d'eau et améliorer le traitement de l'eau. Les températures des cours d'eau et les précipitations changent en raison des changements climatiques et de la variabilité des patrons météorologiques. Les pluies peuvent entraîner des changements rapides de la qualité de l'eau brute des usines de traitement d'eau (UTE) en raison du transport des contaminants qui résulte de l'écoulement des eaux de pluie dans les bassins versants. Pendant ces événements pluvieux, des paramètres cruciaux de la qualité de l'eau brute pour les opérations du traitement de l'eau, tels que la turbidité et la teneur en matière organique naturelle (MON), peuvent varier considérablement. Ces changements dans la qualité de l'eau brute nécessitent des modifications opérationnelles du traitement de l'eau, telles que des ajustements des doses de coagulants et de désinfectants pour maintenir la qualité de l'eau traitée. Le délai entre un évènement de pluie et la variation de la qualité de l'eau à l'entrée de l'UTE que cela induit, et les temps de réaction à ces évènements avec les approches traditionnelles, augmentent les risques de moins bonnes performances de traitement de l'eau. Le premier objectif de cette thèse est de développer des modèles pour prévoir les variations de la qualité de l'eau brute, particulièrement après des événements de pluie, en se basant sur des données hydrologiques et météorologiques. L'autre objectif est de développer des modèles pour prédire la qualité de l'eau traitée à l'UTE en fonction des conditions de traitement de l'eau et de la qualité de l'eau brute. La thèse comprend six chapitres qui présentent l'état de l'art sur le sujet, les méthodologies et les procédures proposées pour la modélisation, et la démarche utilisée pour le développement et l'application des modèles pour des cas réels en utilisant des données météorologiques, hydrologiques, et de la qualité de l'eau brute alimentant des UTE. Une revue critique de la littérature a permis d'identifier les lacunes concernant les connaissances en matière de modélisation et de prédiction de la qualité de l'eau brute à des fins de traitement de l'eau. Pour combler ces lacunes, une méthodologie a été proposée pour calculer les décalages temporels globaux entre le moment où une pluie se produit, le moment où le débit d'une rivière réagit, en tant que réponse hydrologique à la pluie, et le moment où les paramètres de qualité de l'eau se dégradent. Différents modèles d'apprentissage automatique simples et d'ensemble ont été développés pour modéliser et prédire des paramètres cruciaux de la qualité de l'eau brute, en utilisant des informations hydrologiques et météorologiques. Les modèles développés ont permis de tester avec succès la méthodologie d'estimation des temps de décalage entre les variables, ainsi que de faire des prédictions des variations de la turbidité et de la MON dans l'eau, en particulier après des événements pluvieux. Globalement, les changements de la qualité de l'eau brute se produisent une demi-journée après les pics de débit de rivière (déclenchés par les évènements pluvieux) pour la turbidité (particules fines) et entre 4 à 6 journées après ces pics, pour l'absorbance UV à 254 nm (MON). Avec ces délais estimés, des variables prédicteurs mieux corrélées avec les paramètres de qualité de l'eau brute (turbidité et UV254) ont été trouvées. Les modèles d'apprentissage automatique ont démontré des bonnes capacités pour prédire la qualité de l'eau brute avec un pas de temps horaire. Ces modèles ont permis de faire des prédictions de qualité de l'eau brute en n'utilisant que des variables hydrologiques et météorologiques. Cette méthodologie ainsi que ces prédictions pourraient faire partie de systèmes d'alerte précoce du genre « évènement de pluie - traitement de l'eau » pour améliorer la gestion de la qualité de l'eau potable dès le bassin-versant. Finalement, en utilisant les capacités prédictives des algorithmes d'apprentissage automatique simples et d'ensemble, des modèles de prédiction du pH de coagulation, de l'UV à l'eau filtrée et de l'abattement de l'UV ont été développés. Ces modèles pourraient permettre aux opérateurs d'évaluer virtuellement et rapidement les performances de différentes conditions d'opération. Ces outils de modélisation ouvrent ainsi la porte à une mise en œuvre future de modèles prédictifs de doses de coagulants, en utilisant des informations sur la qualité de l'eau brute et les objectifs de traitement de l'UTE. / The quality of drinking water sources is progressively affected by natural and anthropogenic pressures. To evaluate and reduce these pressures, increased efforts are required by municipalities for spatio-temporal monitoring and surveillance of water quality and water treatment operation. Trends in temperatures and precipitation patterns are changing as a result of climate change and the variability of meteorological characteristics. Rainfall leads to rapid changes in raw water quality due to rainfall-runoff processes in watersheds. During these events, key parameters of raw water quality for drinking water treatment, such as turbidity and natural organic matter (NOM), can vary considerably. These types of changes in raw water quality require modifications in water treatment operations, such as adjustments in coagulant and disinfectant dosages, to maintain the production of safe treated water. In addition, operators of drinking water treatment plants (DWTPs) have to deal with temporal delays between the occurrence of a rainfall event and the moment when raw water quality begins to change, as well as delays between the moment they become aware of such changes and the moment when corrective actions are implemented. The objective of this thesis is to develop models to predict variations in raw water quality during and after rainfall events and to predict water treatment performances, based on hydrological and meteorological data at watershed scale, and data from raw water quality, and operational parameters of the DWTP. The thesis consists of six chapters which present the state of the art on the subject, the methodologies and procedures proposed for modeling, and the approach for the development and application of models for real cases. A critical review of the literature allowed for the identification of gaps in the knowledge regarding modeling and prediction of raw water quality for treatment purposes. To fill these gaps, a methodology was proposed to calculate the overall lag times between the occurrence of rainfall, represented by rainfall time series, the moment when the river flow reacts as a hydrological response to rainfall, represented by river flow rate time series, and the moment when water quality parameters change. Several simple and ensemble machine learning models were developed to predict key parameters of raw water quality, using hydrological and meteorological information. The developed models allowed testing the lag time estimation methodology between variables especially after rainfall events. Globally, raw water quality changes are produced half-day after river flow peaks (triggered by rainfall events) for turbidity (representing particles) and between 4 to 6 days after, for UV absorbance at 254 nm (representing NOM). This methodology and these calculated time-lags allow to find best correlated predictor variables with raw water quality variables (turbidity and UV254). Machine learning models show optimal capabilities for predicting raw water quality variables with an hourly time step. Moreover, these models showed skills for predicting raw water quality variables using only hydrological and meteorological information. This methodology and the predictions could be a part of a special kind of early warning system (EWS) called, Weather Event - Water Treatment, to enhance drinking water management starting in the watershed. Finally, by using the predictive capabilities of simple and ensemble machine learning algorithms, prediction models for coagulation pH, UV in filtered water, and UV reduction have been developed. Modeling coagulation pH and treatment efficiency, like the NOM removal measured in filtered water, may enable operators of DWTP to virtually and quickly assess the performance of different operating conditions. This opens the opportunities for future implementation of predictive models for coagulant dosages, using information on raw water quality and treatment objectives of DWTP.

Les variations de la composition des gaz naturels nécessitent un system de réglage automatique de la richesse de flamme pour des chaudières domestiques à gaz. Dans ce travail,deux solutions potentielles sont étudiées, à savoir la chimiluminescence de flamme et le courant d’ionisation. Des indicateurs de richesse sont déduits des signaux de chimiluminescence obtenus expérimentalement. L’impact de l’échange de chaleur entre la flamme et le brûleur sur des signaux de chimiluminescence est ensuite étudié. Une analyse est également faite des principaux facteurs pouvant perturber la caractérisation du signal de chimiluminescence. Le courant d’ionisation est ensuite étudié sur une flamme conique pour comprendre l’évolution de son intensité avec la position de sonde et avec les conditions de flamme. Il est montré ensuite que ces évolutions sont corrélées avec le changement de la distance entre la flamme et le brûleur. Enfin, une boucle de contrôle est développée pour démontrer la faisabilité d’un réglage automatique de richesse en exploitant le signal de chimiluminescence. / The variations of natural gas composition call for an automatic equivalence ratio regulation system for domestic gas boilers. Two potential techniques for this purpose are investigated, i.e. the flame chemiluminescence and ionization current. Equivalence ratio indicators are inferred from the chemiluminescence signal based on the experiments. The investigation proceeds by examining effects of the flameburner heat exchange on the chemiluminescence signal. The interference of several disturbing factors for the chemiluminescence signal characterization is also analyzed. The flame ionization current is investigated on a conical flame to understand the evolution of its intensity with the probe position and flame conditions. These changes are then attributed to modifications of the distance between the flame base and the burner rim. Finally a control loop is developed to demonstrate the feasibility of equivalence ratio self-regulation with the chemiluminescence signal.

Cette étude a pour but de comparer les techniques disciplinaires instaurées dans trois écoles du Québec à celles de l'approche américaine le soutien au comportement positif (PBS). Plus précisément, nous déterminerons dans quelle mesure les pratiques disciplinaires québécoises se rapprochent de celles du PBS. Notons que ce mémoire comporte deux sections. D'abord, une première partie consiste en une recension des écrits au sujet de l'approche PBS. La seconde section, sous forme d'article, s'intéresse aux interventions disciplinaires instaurées dans les écoles selon quatre cibles distinctes : l'ensemble de l'école, les lieux extérieurs à la classe, la classe et l'élève en besoin. Dans le cadre de cette recherche, le questionnaire d'auto-évaluation SCP a été utilisé. Essentiellement, les résultats révèlent une faible instauration de pratiques disciplinaires associées au PBS dans les écoles québécoises. Les données indiquent également plusieurs priorités d'amélioration.