Les débitmètres sont des technologies connues et fortement répandues mais pas exemptes d'erreurs, dont les causes peuvent être assez variées. Ces capteurs installés dans les systèmes d'assainissement ne sont de plus pas rigoureusement étalonnables in situ. Une méthode de vérification in situ des débitmètres, utilisable pour des pseudos étalonnages, est présentée. En effet, l'injection ponctuelle d'un traceur dans un écoulement permet de calculer le débit et son incertitude d'une manière indépendante des sondes en place. Cette méthodologie, en sept étapes, offre des résultats comparables à ceux fournis par des méthodes considérées comme des références (traçages aux sels et débitmètre électromagnétique). Des premiers essais en réseaux unitaires ont été réalisés pour la vérification de débitmètres (le long d'un collecteur du Grand Lyon) et pour le calage de courbes de tarages (sur le Syndicat Intercommunal d'Assainissement Grand Projet). Pour les mesures qualitatives des effluents, de nombreuses études antérieures ont montrées de bonnes corrélations entre les concentrations en polluants et les signaux fournis par des turbidimètres et des spectromètres UV/visible. Un pilote expérimental et des campagnes d'échantillonnages sur des effluents prétraités de la station d'épuration de Fontaines sur Saône ont été mis en place pour répondre aux objectifs suivants : i) concevoir et tester un site de mesure de nouvelle génération, ii) chercher des modèles de régressions entres différents capteurs (turbidimètres mono et bi-longueur(s) d'onde(s), conductimètre, pHmètre, spectromètre UV/visible, capteurs à micro-ondes) et les concentrations en polluants pour les échantillons de temps sec, de temps de pluie et la totalité, iii) caractériser la performance de ces modèles et iv) tester la robustesse des méthodes proposées sous des conditions atypiques mais susceptibles d'être rencontrées en réseau d'assainissement. Les résultats confirment les bonnes corrélations entre certains paramètres (turbidité, conductivité et spectre UV/visible) et les concentrations en polluants. Aucun capteur n'est le plus performant pour l'ensemble des polluants. La majorité des capteurs délivrent des estimations comparables aux incertitudes près mais ces estimations sont peu voire pas redondantes aux analyses effectuées sur les échantillons. La conception du banc (et les variations des matrices des eaux usées) et/ou les conditions expérimentales lors des tests de robustesse sont peut être en cause.

La gestion patrimoniale vise à choisir les meilleures décisions d’actions à mener sur les éléments du patrimoine, pour limiter les risques, optimiser les performances et réduire les couts. Dans ce manuscrit, nous avons adapté la définition spécifique de la gestion proactive des réseaux d’assainissement aux pratiques des gestionnaires pour passer de la maintenance post-défaillance à une politique de gestion patrimoniale proactive sur le long-terme. Pour cela, nous avons identifié les verrous suivants qui sont abordés dans le manuscrit. Premièrement, il est nécessaire de pouvoir élaborer les programmes d’inspections à partir de modèles de détérioration pour optimiser les budgets alloués. Malgré le développement de nombreux modèles de détérioration, l’influence de la qualité et de la disponibilité des données (incomplétude, imprécision, incertitude) sur la puissance prédictive des modèles n’a pas été étudiée en détail. Nous avons abordé cette question en proposant deux méthodes pour déterminer la liste des facteurs les plus informatifs à partir d’un échantillon représentatif. Entre autres, nos résultats suggèrent que l’imprécision sur une donnée est préférable à ne pas disposer de cette donnée. Nous avons également montré que la notion de « quartier » pourrait être utilisée, sous certaines conditions, pour compenser la non-connaissance de l’âge des conduites. Deuxièmement, une fois les conduites inspectées, leur état de santé doit être évalué à l’aide d’un protocole identique pour l’ensemble du patrimoine. Il est nécessaire que le protocole utilisé puisse minimiser les erreurs de sur- ou sous-estimation en fonction des choix des gestionnaires. Nous avons proposé une procédure prenant en compte ces choix, ainsi que l’état global du patrimoine considéré. Les études de sensibilité réalisées à partir des données d’inspection d’une partie du patrimoine du Grand Lyon montrent que l’état de santé évalué dépend fortement des choix faits par le gestionnaire concernant la sur- ou sous-estimation. Troisièmement, peu de patrimoines ont actuellement été complètement inspectés et évalués. Ainsi, l’utilisation d’un échantillon représentatif d’un patrimoine semble obligatoire pour pouvoir calibrer des modèles justifiant les décisions comme par exemple un modèle de détérioration. Après avoir généré différents échantillons de différentes tailles et selon différentes méthodes d’échantillonnage, à l’aide de la méthode de Monte Carlo, nous avons pu proposer une procédure pour étudier l’influence des caractéristiques de l’échantillon sur les résultats du modèle de détérioration. A partir d’analyses statistiques, nous avons montré que le processus de calage (des modèles) dépend fortement de l’échantillon disponible, et cela peut donc conduire à des résultats erronés. / Asset management ensures that the best decisions are made for elements of the asset in order to reduce risks, optimize performance and minimize costs. A proactive asset management includes development of prioritization schemes for selection of inspection and rehabilitation needs. In this regard, we have identified the following bottlenecks which are addressed in this manuscript. First, there is a need of elaborating inspection programs based on deterioration models in order to be more cost-effective. The influence of availability and quality of data (imprecision, uncertainty, incompleteness) on models’ predictive power has not been studied in depth. We propose two methods to establish the list of the most informative factors from a representative sample of an asset stock. Among other results, this study would suggest that having imprecision in the database is preferable to having a database with no information on one specific factor. Second, once segments are inspected, they should be evaluated by a condition grading protocol. Though various condition grading protocols have been developed, they all fail to undertake the sensitivity of managers and stakeholders to the over or under-estimation of assets’ condition grade as many sources of uncertainty could be found within the condition assessment process. We propose a procedure in order to deal with this uncertainty. We also carry out some sensitivity analyses of parameters employed in this procedure. The results of these sensitivity tests are then applied to a part of the Greater Lyon asset stock. The results show that the assessment of segments into a condition grade depends heavily on the hypotheses that a manager could make about the under or over-estimation of its assets’ condition. Third, at the moment small number of utilities has completely inspected and evaluated their asset stocks. Therefore, the use of a representative sample from an asset stock in order to calibrate decision-support models as deterioration models seems mandatory. Nevertheless, in this regard we should tackle with following problematic issues: 1) How to draw a representative sample of an asset stock which reflects the characteristics of this asset stock? and 2) What is the impact of used sample on the calibration outcomes of these multivariate models? Hence, by drawing several samples with different sizes according to different sampling methods and applying Monte Carlo method, we have proposed a procedure in order to study the influence of available sample on the outcomes of a multivariate model. By proposing some statistical analyses, we showed that the calibration process depends extremely on available sample which could results, if this latter is not drawn properly, into erroneous conclusions.

La thèse questionne les difficultés de mise en œuvre de la politiquede l'eau et de l'assainissement à Mayotte depuis la fin des années 2000, sur fond de départementalisation. Elle étudie les interactions entre les vulnérabilités sociales,politiques et institutionnelles qui conditionnent les formes de l'action, les avancées et l'efficacité de cette politique sur le territoire mahorais. Sur la base d'une méthodologie de recherche à la fois classique (entretiens et questionnaires) et originale (simulation multi-agents), elle analyse successivement les pratiques et représentations sociales de l'environnement, de l'eau et de l'assainissement à Mayotte ; les fragilités de l'organisation institutionnelle plus générale (Etat et Syndicat des eaux) pour la mise en œuvre de l'action publique et, enfin, les capacités politiques des élus locaux à être les relais territoriaux des exigences normatives régaliennes. Elle met en lumière la résistance de modes d'organisation traditionnels et de certains fondements culturels mahorais face aux changements organisationnels initiés « d'en haut » ainsi que la genèse d'un processus de vulnérabilisation sociale liés aux modalités mêmes de l'action publique. / The thesis highlights the difficulties of implementing the policywater and sanitation in Mayotte since the late 2000s, on the bottom of departmentalization. It studies the interactions between social vulnerabilities, policies, and institutional forms that determine the action, the progress and effectiveness of this policy in Mayotte. Based on a research methodology that is both classic (interviews and questionnaires) and original (multi-agent simulation), it successively analyzes the practices and the social representations of the environment, water and sanitation in Mayotte, the fragility of the broader institutional (State and Union waters) for the implementation of public policy and, finally, the political capacity of local officials to be territorial relay sovereign normative requirements. It highlights the strength of traditional modes of organization and some Mayotte cultural foundations to organizational changes initiated "from above" and the genesis of a process of social vulnerabilization related to the same terms of public policy.

Les outils actuels de gestion en temps réel des réseaux s’appuient sur deux outils logiciels : les logiciels de prévision météorologique et les logiciels de simulation hydraulique. L’usage des premiers est une cause importante d’imprécision et d’incertitude, l’usage des seconds oblige à des pas temporels de décision importants du fait de leur besoin en temps de calcul. Cette façon de procéder fait que les résultats obtenus sont généralement éloignés de ceux attendus. L’idée force du projet CARDIO est de changer de paradigme de base en abordant la problématique par la face « automatique » plutôt que par celle « hydrologie ». L’objectif est de rendre possible la réalisation d’un grand nombre de simulations en des temps très courts (quelques secondes) permettant de se passer des prévisions météorologiques en utilisant directement les données pluviométriques recueillies en temps réel. L’objectif est de parvenir à un système où la prise de décision est réalisée à partir de données fiables et où la correction de l’erreur est permanente. / Generally, real-time management of sewer systems uses two main tools. The first software one, dedicated to weather forecast is known by their imprecision and uncertainty. The main issue of the second one concerns their computational complexity, which becomes a burden, as they require temporal important steps of decision. This leads to an important problem, where the obtained results are generally different from the really waited ones. The main idea and objective of the CARDIO project, which are the core of this thesis, is to deal with this important problem using a new paradigm based on “automatic” concepts rather than applied from “hydrology” point of view. Such approach allows the realization of a large amount of numerical simulation in a fast way during a very short time (a few seconds). This allows dispensing of weather forecast by using real-time meditative pluviometric data directly. The objective is to achieve a system where the decision-making is made based on reliable data and also, the error correction is permanent.

Les débitmètres sont des technologies connues et fortement répandues mais pas exemptes d’erreurs, dont les causes peuvent être assez variées. Ces capteurs installés dans les systèmes d’assainissement ne sont de plus pas rigoureusement étalonnables in situ. Une méthode de vérification in situ des débitmètres, utilisable pour des pseudos étalonnages, est présentée. En effet, l’injection ponctuelle d’un traceur dans un écoulement permet de calculer le débit et son incertitude d’une manière indépendante des sondes en place. Cette méthodologie, en sept étapes, offre des résultats comparables à ceux fournis par des méthodes considérées comme des références (traçages aux sels et débitmètre électromagnétique). Des premiers essais en réseaux unitaires ont été réalisés pour la vérification de débitmètres (le long d’un collecteur du Grand Lyon) et pour le calage de courbes de tarages (sur le Syndicat Intercommunal d’Assainissement Grand Projet). Pour les mesures qualitatives des effluents, de nombreuses études antérieures ont montrées de bonnes corrélations entre les concentrations en polluants et les signaux fournis par des turbidimètres et des spectromètres UV/visible. Un pilote expérimental et des campagnes d’échantillonnages sur des effluents prétraités de la station d’épuration de Fontaines sur Saône ont été mis en place pour répondre aux objectifs suivants : i) concevoir et tester un site de mesure de nouvelle génération, ii) chercher des modèles de régressions entres différents capteurs (turbidimètres mono et bi-longueur(s) d’onde(s), conductimètre, pHmètre, spectromètre UV/visible, capteurs à micro-ondes) et les concentrations en polluants pour les échantillons de temps sec, de temps de pluie et la totalité, iii) caractériser la performance de ces modèles et iv) tester la robustesse des méthodes proposées sous des conditions atypiques mais susceptibles d’être rencontrées en réseau d’assainissement. Les résultats confirment les bonnes corrélations entre certains paramètres (turbidité, conductivité et spectre UV/visible) et les concentrations en polluants. Aucun capteur n’est le plus performant pour l’ensemble des polluants. La majorité des capteurs délivrent des estimations comparables aux incertitudes près mais ces estimations sont peu voire pas redondantes aux analyses effectuées sur les échantillons. La conception du banc (et les variations des matrices des eaux usées) et/ou les conditions expérimentales lors des tests de robustesse sont peut être en cause. / Flowmeters are well known technologies and highly prevalent but not free of errors, the causes can be quite varied. These sensors installed in sewer systems can’t be in situ calibrate. A method of in situ verification of flow meters, used for pseudo-calibrations, is presented. Indeed, the injection of a tracer in a flow allows to calculate the flow and its uncertainty in a manner independent of probes in place. This methodology, in seven steps, provides results comparable to those provided by methods considered standards (tracer salts and electromagnetic flowmeter). The first applications in combined sewers were conducted for verification of flowmeters (along a main pipe of Greater Lyon) and for calibrations curves (the Syndicat Intercommunal Grand Sanitation Project). For qualitative measures of influents, many previous studies have shown good correlations between pollutant concentrations and the signals provided by turbidimeters and UV/visible spectrometers. A pilot and experimental samples taken during campaigns on the pretreated influent of the waste water treatment plant of Fontaines-sur-Saône, a bench was built to meet the following objectives: i) design and test a site measuring of a new generation, ii) seek regression models among different sensors (single and dual length(s)-wavelength(s) turbidimeters, conductivity meter, pH meter, UV/visible spectrometer, microwave sensors) and pollutant concentrations for samples of dry weather, wet weather and all, iii) characterize the performance of these models and iv) test the robustness of the proposed methods under atypical conditions but succeptibles to be encountered in sewers. The results confirm the good correlations between few parameters (turbidity, conductivity and UV/Vis fingerprint) and pollutant concentrations. No sensor is the most efficient for all pollutants. The majority of sensors deliver similar estimates to uncertainties but these estimates are little or no redundant with laboratory analysis. The design of the bench (and changes in wastewater matrices) and / or experimental conditions during the tests of robustness may be involved.

Ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre de l'OPUR: "Observatoire des Polluants Urbains en Ile de France". Il s'appuie sur la mise en place d'un dispositif expérimental sur une série de six bassins versants de taille croissante et de d'occupation du sol comparable, allant du bassin du Marais (41 hectares) jusqu'au site de Clichy (2500 hectares) en suivant l'axe du collecteur de Clichy, à Paris. Ce dispositif a permis : - d'étudier la variabilité des flux et de la nature des polluants transférés par temps sec et par temps de pluie, dans les réseaux d'assainissement unitaires, en fonction des caractéristiques et de l'échelle spatiale des bassins versants. Le travail porte notamment sur : - Concentrations moyennes et flux des MES, MVS, DCO, DBO5, COT, NTK et des métaux lourds Cd, Cu, Pb et Zn. - Nature des polluants: répartition dissous-particulaire, teneurs en polluants et vitesses de chute des particules. - de comprendre le fonctionnement hydrologique et hydraulique du réseau d'assainissement des bassins versants OPUR et d'étudier les mécanismes de transfert dans les réseaux unitaires. - d'évaluer la contribution des trois sources "Eaux usées, Eaux de ruissellement et Stocks de dépôt dans le réseau" aux flux polluants de temps de pluie. Cette évaluation a été faite en utilisant une approche de bilan de masse entre l'entrée et la sortie de chaque bassin versant. Les résultats obtenus indiquent d'une part, une relative homogénéité des flux polluants, de leur nature et des processus dominants sur les six bassins versants étudiés. Ils montrent d'autre part une importante contribution de l'érosion des stocks constitués dans le réseau d'assainissement aux flux des matières en suspension, des matières organiques, du cuivre total, quelque soit la taille du bassin versant. Cette contribution varie, en moyenne, selon le site de mesure, entre 49 et 70% pour les MES, et entre 43 et 71% pour le cuivre total. Pour le cadmium, le plomb et le zinc, les eaux de ruissellement s'avèrent être la source principale.

La pollution des rejets urbains de temps de pluie est liée aux dépôts des réseaux dassainissement unitaires et notamment aux stocks de matière organique situés à linterface eau/sédiment. Lobjectif de cette thèse est daméliorer les connaissances vis-à-vis des stocks organiques à l'interface eau/sédiment. Deux méthodes d'observation ont été utilisées :<br />- un endoscope a permis d'identifier et de localiser deux types d'interface organique (une couche immobile à Paris et à Marseille, et des solides en déplacement près du fond à Dundee et à Hildesheim)<br />- une boite d'observation encastrée dans un collecteur parisien a permis de montrer que la couche organique immobile située à l'interface eau/sédiment est hétérogène, quelle abrite une activité biologique, quelle se forme rapidement par temps sec puis se stabilise, quelle subit des remaniement locaux en surface et enfin, que, lors daugmentations de débit, elle est partiellement érodée et transportée par suspension et par charriage.

Ce travail de thèse se propose d'analyser et d'évaluer les modèles de calcul des flux polluants (MCFP) des rejets urbains par temps de pluie. Pour cela, un banc d'essai a été établi qui repose sur l'utilisation d'une méthodologie basée sur la théorie bayésienne. Ce banc d'essai a été utilisé à des différentes échelles d'espace tout au long du cheminement de l'eau de ruissellement depuis les chaussées jusqu'à l'exutoire du réseau d'assainissement sur le site du bassin versant expérimental du Marais à Paris. Cette méthodologie du banc d'essai utilise une technique de simulation par chaîne de Markov (algorithme Metropolis) pour estimer la distribution de probabilité a posteriori des paramètres du modèle, ce qui permet : - Une évaluation quantitative des incertitudes liées à l'estimation des paramètres ainsi que leurs interactions ; - Une estimation quantitative du niveau d'incertitude dans les résultats d'application de ces modèles ; - Une estimation du pouvoir prédictif du modèle. A l'échelle locale, des modèles d'accumulation, d'entraînement des solides sur les surfaces urbaines, et des modèles d'érosion des solides dans les réseaux d'assainissement ont été testés et analysés. A l'échelle du bassin versant le couplage des modèles élémentaires tel qu'ils sont utilisés dans les logiciels actuels, a pu être évalué. La méthodologie de mise en œuvre a produit des résultats fiables en particulier des distributions de paramètres des modèles qui aident à l'analyse mathématique et à l'interprétation des modèles couramment utilisés. Elle a démontré l'existence de larges incertitudes liées à l'utilisation des MCFP à l'échelle de bassin versant. Ces modèles n'expliquent qu'une faible partie de la variation de la concentration des MES entre 2 événements pluvieux ou à l'intérieur d'un même événement sur le site étudié.

Ce doctorat s'intègre dans la phase 2 du programme OPUR (Observatoire des Polluants urbains) et a eu pour vocation d'améliorer les connaissances actuelles sur l'introduction et le transfert à différentes échelles spatiales des hydrocarbures aliphatiques et aromatiques polycycliques dans le réseau d'assainissement unitaire parisien. Une partie des travaux est consacrée à l'étude des Voies d'Introduction des hydrocarbures dans le Réseau d'Assainissement (VIRA) par temps sec et par temps de pluie. Ce travail s'attache aussi à mieux cerner l'évolution spatiale de la pollution en hydrocarbures entre l'amont et l'aval d'un grand bassin versant. Quelle que soit la taille des bassins versants considérés (de 42 à 2 581 ha), ces travaux soulignent une relative homogénéité des caractéristiques et des processus de transfert de ces polluants par temps sec et par temps de pluie.

Avec l'émergence des ONG dans nos économies globalisées, les grandes entreprises développent divers types de partenariats ONG-entreprise (POE). Les chercheurs s'interrogent sur leurs enjeux stratégiques. Dans notre thèse, nous étudions la contribution spécifique des POE à l'évolution du business model (BM) de la grande entreprise.Une étude de cas longitudinale processuelle chez Suez-Environnement met en lumière trois grands apports des POE : les POE, selon leur type, influencent la stratégie de l'entreprise par leur concours à la segmentation des activités ; ils contribuent à la conception et au déploiement des BM issus de la nouvelle segmentation ; et ils jouent un rôle moteur dans l'évolution du portefeuille de BM de l'entreprise.À partir de ces résultats, nous proposons : une conception élargie de la finalité du BM intégrant la performance sociétale ; une représentation enrichie du concept de BM, baptisée modèle RCOV-EPs, articulant quatre dimensions en interactions ; et le concept de métabusiness model que nous définissons comme : une métalogique de création de valeur socioéconomique émergeant de relations inter-BM.