Thèse (M.A. )--Université Laval, 2006. / Titre de l'écran-titre (visionné le 28 mars 2007). Bibliogr.

La population des villages du Nunavik, au nord du Québec, a généralement accès à l'eau potable municipale à partir de réservoirs domestiques. L'eau brute, qui vient généralement d'une source de surface, est amenée à l'usine de traitement municipale pour être traitée avec des rayons ultraviolets et du chlore, puis distribuée à la communauté par des camions citernes. Une campagne d'échantillonnage de l'eau réalisée en 2019 dans trois villages du Nunavik a mis en évidence que la désinfection par chloration n'est pas suffisante pour assurer une protection adéquate pendant la distribution et le stockage domestique de l'eau. L'objectif de ce mémoire de maîtrise a été de développer une stratégie pour améliorer la désinfection secondaire de l'eau par chloration au Nunavik, en utilisant comme étude de cas le village de Kangiqsualujjuaq. Pour ce faire, un portrait de la qualité de l'eau entre la source et les robinets a été dressé, avec une emphase sur le chlore résiduel et les sous-produits de désinfection. Avec ce portrait, une démarche a été mise au point pour identifier les quantités adéquates de chlore permettant d'obtenir des concentrations de désinfectant résiduel répondant aux standards internationaux, tout en limitant la génération de sous-produits de désinfection. Ces doses adéquates ont été obtenues à l'aide simulations de chloration en laboratoire réalisées avec des eaux de la communauté collectées en 2020 et en 2021. Avec les informations obtenues sur le terrain et dans les expériences de laboratoire, une base de données d'aide à la décision a été développée pour permettre aux responsables de la communauté de faire des choix éclairés quant à l'application du chlore pour la désinfection secondaire de l'eau. / The inhabitants of the villages of Nunavik, in northern Quebec, have generally access to municipal water stored in their domestic tanks. Municipal drinking water is commonly produced in a treatment plant supplied by a surface source, where ultraviolet light and chlorination are applied. Treated water is then distributed to the community by tanker trucks. A water sampling campaign conducted in 2019 in three Nunavik villages highlighted that secondary disinfection by chlorination is not sufficient to ensure adequate protection during water distribution and storage. The objective of this project was to develop a strategy to improve the secondary disinfection by chlorination, using the village of Kangiqsualujjuaq as case study. A profile of the water quality from source to tap was drawn up, with an emphasis on residual chlorine and disinfection by-products. Based on this portrait, a strategy was implemented to identify adequate chlorine doses to achieve disinfectant residual concentrations that meet international standards, while limiting the generation of disinfection by-products. These adequate doses were obtained using laboratory simulations of chlorination performed with community waters collected in 2020 and 2021. Based on the collected information, a decision support database was developed to allow community managers to make informed choices about the application of chlorine for secondary disinfection of water.

Thèse (M.A.)--Université Laval, 2007. / Bibliogr.: f. 102-117. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

Thèse de doctorat : Chimie et Physico-Chimie Moléculaires : Nancy 1 : 2007. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr.

Thesis (Dr. Eng.)--John Hopkins University, 1943. / A report submitted to the Maryland State Planning Commission. Vita. Bibliography: p. 298-299.

Thesis (Dr. Eng.)--John Hopkins University, 1943. / A report submitted to the Maryland State Planning Commission. Vita. Bibliography: p. 298-299.

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

Cette thèse de doctorat comporte trois volets d'études interreliés portant sur l'évaluation microbiologique de l'eau potable. Dans le premier volet, des analyses comparatives des méthodes classiques ont montré que les tests de détection uniquement basés sur la reconnaissance d'un seul paramètre phénotypique ne permettaient pas de détecter la totalité de la population microbienne recherchée. Une identification des microorganismes cibles par le biais de séquences spécifiques d'ADN a permis de pallier à ce problème. Toutefois, l'application de tests moléculaires rapides pour évaluer la qualité microbiologique de l'eau potable n'en est qu'à ses premiers balbutiements particulièrement parce qu'il n'existe pas de solution technologique simple permettant de concentrer et de récupérer efficacement la petite quantité de microorganismes présente dans un volume relativement grand d'eau potable. Ainsi, dans le second volet de cet ouvrage, une procédure de récupération et de concentration des microorganismes comprenant une dissolution de membrane, suivie d'un confinement gravitationnel sur support solide, a été inventée. Combinée à une procédure d'extraction et d'amplification aléatoire du génome entier, ainsi qu'à une amplification PCR spécifique, cette méthode a permis la détection sensible & Escherichia coli, d'entérocoques, d'oocystes de Cryptosporidium, de kystes de Giardia, ainsi que de spores de Clostridium perfringens dans l'eau potable en 5 heures. Dans le troisième volet, nous avons testé la procédure complète de détection moléculaire avec des échantillons d'eau naturelle. Les études préliminaires ont montré que la procédure développée était équivalente aux méthodes basées sur la culture en termes de spécificité, de sensibilité et de limite de détection. À la lumière des résultats obtenus, cette nouvelle méthode de récupération, de concentration et de détection moléculaire pourrait être utilisée pour évaluer la qualité microbiologique de l'eau potable. Nous recommandons donc une étude de comparaison plus poussée auprès des laboratoires d'analyses environnementales et des autorités gouvernementales, pour la validation de cette nouvelle méthode moléculaire.

Les réseaux de distribution d'eau potable (RDE) revêtent une grande importance dans la gestion des eaux en milieu urbain. Avoir de bonnes informations sur les paramètres qui impactent la qualité de l'eau dans les RDE peut améliorer significativement la gestion des systèmes de distribution d'eau à la fois à court terme, en optimisant les indicateurs de qualité de l'eau, et à long terme, en facilitant la planification stratégique des décideurs. Obtenir des données à l'échelle réelle sur la dégradation du désinfectant secondaire pour différentes caractéristiques de tuyaux est à la fois difficile et impératif pour une gestion efficace de la qualité de l'eau. Les coefficients de réaction cinétique de dégradation du chlore associés au volume d'eau ($k_b$) et à la paroi du tuyau ($k_w$) jouent un rôle essentiel dans la dégradation de la qualité de l'eau. Cependant, la détermination de ces coefficients peut être un processus coûteux et chronophage. Deux indicateurs clés pour évaluer la qualité de l'eau dans un RDE sont CCRL et le temps de séjour de l'eau (TSE). Pour maintenir la CCRL dans des plages acceptables dans l'ensemble du RDE, le placement stratégique et le fonctionnement de stations de rechloration se révèlent avantageux, offrant une option plus flexible et économique par rapport à l'injection de chlore uniquement à l'usine de traitement de l'eau (UTE) ou dans les réservoirs. En revanche, la réduction du TSE peut être réalisée en utilisant des vannes de régulation de débit (*flow control valve*, FCV) pour modifier les parcours hydrauliques, présentant une approche multifacette pour assurer et optimiser la qualité de l'eau dans l'ensemble d'un RDE. Cette recherche aborde ces problèmes en se concentrant sur la détermination des caractéristiques importantes des tuyaux et du système hydraulique qui influencent sur les coefficients de dégradation du chlore. La nouveauté de la recherche se concentre sur la génération de nouvelles données et le développement de méthodes, dans le but de dériver des stratégies pour gérer la qualité de l'eau dans ses nombreux aspects, tels que les CCRL détectables et les temps de rétention de l'eau, à tout moment et n'importe où dans un réseau de distribution d'eau de manière rentable. À travers des analyses statistiques, les caractéristiques des tuyaux et du système hydraulique les plus importantes sont identifiées en les corrélant avec les coefficients de dégradation $k_b$ et $k_w$ estimés dans des conditions à l'échelle réelle dans le RDE principal de la ville de Québec. La recherche identifie également les caractéristiques et les emplacements de tuyaux les plus pertinents pour la détermination spécifique des coefficients de dégradation du chlore dans le RDE. Divers scénarios de valeurs de $k_b$ et $k_w$ sont évalués et comparés avec des données mesurées dans le RDE. Le scénario le plus précis est comparé au scénario le moins coûteux pour identifier les informations les plus efficaces nécessaires, en tenant compte de facteurs tels que l'emplacement dans le RDE et les caractéristiques des tuyaux (période d'installation, diamètre et matériau). Enfin, cette étude vise à développer une approche adaptative à l'échelle réelle unique et innovante pour la gestion rentable des FCV et des stations de rechloration dans le RDE. Cette approche améliore non seulement la qualité de l'eau, mais maintient des plages de pression et de CCRL acceptables, fournissant des informations précieuses pour une gestion efficace du système. La méthodologie proposée est également appliquée au RDE de la ville de Québec, en considérant trois formulations d'optimisation: 1) optimisation du fonctionnement des FCV, 2) optimisation du fonctionnement des stations de rechloration, et 3) une combinaison des deux, appelée gestion adaptative. Les résultats ont montré que la période d'installation influence significativement le $k_w$, notamment pour les tuyaux installés avant 1960. En ce qui concerne les matériaux, les tuyaux en fonte grise présentent une dégradation plus importante des parois que les tuyaux en fonte ductile et en PVC. Dans le RDE de la ville de Québec, les valeurs les plus élevées du coefficient cinétique obtenues correspondaient étroitement aux données de 2020, soulignant le besoin de coefficients cinétiques précis pour des prédictions plus proches de la réalité. Un modèle adaptatif a optimisé les opérations du RDE, améliorant notablement la qualité de l'eau en réduisant le nombre de nœuds avec un CCRL inférieur à 0,2 mg/l de 88% grâce à l'optimisation des stations de rechloration. Cette recherche complète, composée de trois articles interdépendants, aborde chacun des aspects distincts mais interconnectés. Cette recherche facilite la gestion adaptative des réseaux de distribution municipaux dans le monde entier, améliorant la prise de décision concernant la rechloration dans les RDE. Elle vise à minimiser les risques sanitaires et les coûts associés à la désinfection secondaire tout en tenant compte des chemins hydrauliques et de la qualité de l'eau. / Water distribution systems (WDS) have a great importance in the management of urban waters. Having good information about the parameters that impact water quality in WDS can significantly enhance the management of water distribution systems in both the short-term, through optimizing water quality indicators, and the long-term, by facilitating strategic planning by decision makers. Obtaining full-scale data on the degradation of residual disinfectant for various pipe characteristics is both challenging and imperative for effective water quality management. The chlorine degradation kinetic reaction coefficients associated with the bulk volume of water ($k_b$) and at the pipe walls ($k_w$) during water distribution play an essential role in water quality degradation. However, determining these coefficients can be costly and time-consuming. Two key indicators in evaluating water quality within a WDS are free residual chlorine concentration (FRCC) and water residence time (WRT). To maintain FRCC within acceptable ranges across the entire WDS, the strategic placement and operation of chlorine booster stations proved advantageous, providing a more flexible and economic option compared to the exclusive injection of chlorine at the water treatment plant (WTP) or in tanks. Conversely, the reduction of WRT can be achieved by using flow control valves (FCV) to modify hydraulic paths, presenting a multifaceted approach to ensuring and optimizing water quality throughout a WDS. This research addresses these issues by focusing on determining important pipe and hydraulic system characteristics that influence chlorine degradation coefficients. The research novelty focuses on the generation of new data and the development of methods, aiming to derive strategies to manage water quality in its many aspects, such as detectable FRCC and WRT, at any time and anywhere in a WDS cost-effectively. Through statistical analyses, the pipe and hydraulic system characteristics are identified by correlating them with $k_b$ and $k_w$ degradation coefficients estimated in full-scale conditions within Quebec City's primary WDS. The research also pinpoints the most relevant pipe characteristics and locations for the accurate determination of chlorine decay coefficients in the WDS. Various scenarios of $k_b$ and $k_w$ values are evaluated and compared with measured data in the WDS. The most accurate scenario is compared with the lowest-cost scenario to identify the most effective information needed, considering factors such as location within the WDS and pipe characteristics (period of installation, diameter, and material). Finally, this thesis develops a unique and innovative adaptive full-scale approach for cost-effective management of FCV and chlorine booster stations in WDS. This approach not only enhances water quality, but also maintains acceptable pressure and FRCC ranges, providing valuable insights for effective system management. The proposed methodology is also applied to Quebec City's main WDS, considering three optimization formulations: 1) FCV operation optimization, 2) chlorine booster station operation optimization, and 3) a combination of the two, termed adaptive management. The results showed that the installation period significantly influences $k_w$ specially for the pipes installed before 1960. Regarding the materials, grey cast iron pipes showing higher degradation at walls than ductile cast iron and PVC pipes. In Quebec City's WDS, the highest values of obtained kinetic coefficient closely matched the 2020 data, highlighting the need for accurate kinetic coefficients for precise predictions. An adaptive model optimized the WDS operations, notably improving water quality by reducing nodes with FRCC less than 0.2 mg/l by 88% through optimizing chlorine booster stations. This research thesis, comprising three interrelated papers, each paper addresses distinct but interconnected aspects. This research facilitates adaptive management for municipal distribution networks worldwide, improving decision-making on WDS rechlorination. It aims to minimize health risks and costs associated with secondary disinfection while considering hydraulic paths and water quality.

Texte remanié de: Thèse Master of science--Agronomie--Montpellier--CIHEAM, 2003. / Bibliogr. p. 105-106. Résumé en français et en anglais. CIHEAM-IAMM = Centre international des hautes études agronomiques méditerranéennes-Institut agronomique méditerranéen de Montpellier.