Ce mémoire présente l'imbrication des éléments hydroélectrique au sein du paysage de la ville de Sherbrooke entre 1880 et 1930. Nous cherchons à comprendre comment les nouveaux éléments énergétiques s'intègrent à celui-ci et comment la population sherbrookoise se représente ces espaces transformés. Comment le paysage hydroélectrique, en tant qu'espace vu et vécu, interagit-il avec la société sherbrookoise? À l'intérieur de cette problématique générale, nous chercherons à répondre à trois sous-questions. Quelles sont les transformations physiques et matérielles engendrées par l'implantation de cette nouvelle technologie hydroélectrique sur le paysage urbain sherbrookois? Qu'est-ce que les différents groupes valorisent au sein du paysage? Quel sens prennent ces nouveaux paysages pour les Sherbrookois? En effet, l'étude du développement rapide du potentiel hydroélectrique de la rivière Magog nous amène à démontrer que l'exploitation des ressources énergétiques a profondément transformé le paysage de Sherbrooke : vastes modifications du tracé des cours d'eau, apparition de bâtiments spécifiques à la production énergétique, structures de distributions et infrastructures permettant l'illumination de la ville. Nous avançons aussi que différents groupes d'individus ne valorisent pas les mêmes éléments paysagers. Finalement, nous proposons que le regard porté par les citoyens sur le paysage énergétique est tributaire de l'usage qu'ils en font. Comme la fonction des éléments énergétiques paysagers évolue, le regard qu'ils portent vers ces structures se transforme lui aussi.

Ce mémoire rend compte de l'étude empirique faite sur l'évolution des pratiques d'évaluation environnementale au Québec depuis ses débuts dans les années 1970 en prenant les barrages hydroélectriques comme étude de cas. Cette étude est originale dans la mesure où cet 'état des lieux' des pratiques d'évaluation environnementale n'a jamais été effectué dans la province. Nous avons choisi le domaine du développement hydroélectrique pour notre étude de cas car celui-ci a de nombreux impacts sur le milieu. De plus, les structures hydroélectriques ont fait l'objet d'évaluation des impacts sur l'environnement depuis les années 1970. Nous traitons donc d'évaluation des impacts sur l'environnement (ÉIE) en relation avec les structures hydroélectriques. Nous avons complété notre revue de la littérature sur l'ÉIE en générale, sur l'ÉIE au Québec en particulier ainsi que sur le développement hydroélectrique. Puis nous avons effectué notre collecte de données pour les huit études de cas par la consultation de leurs rapports d'impacts, les rapports d'audiences publiques (quand il y avait lieu) ainsi que par des entrevues avec des experts d'Hydro-Québec ayant pris part à ces projets. Les huit études de cas ont été analysées selon une grille originale créée pour les fins de ce projet de recherche. Les thèmes abordés dans cette grille d'analyse sont: la procédure d'évaluation d'impacts, les communications externes, le régime des cours d'eau, le réservoir, la dimension sociale et le suivi. La présentation détaillée des résultats montre des changements effectifs dans les pratiques d'ÉIE depuis ses débuts au Québec. Ces changements sont visibles à plusieurs niveaux. Nous remarquons particulièrement l'intégration progressive de la dimension sociale ainsi que l'augmentation de la participation du public. Nous pouvons également observer un décalage entre le Nord et le Sud du Québec tous les deux régis par des procédures légales différentes. Un autre point important est l'évolution des méthodes utilisées dans les études d'évaluation des impacts. A partir de l'analyse de ces résultats, nous avons également pu émettre une série de recommandations afin d'améliorer les pratiques d'ÉIE pour les projets futurs. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Évaluation des impacts sur l'environnement (ÉIE), Hydroélectricité, Barrages, Québec, Impacts, Hydro-Québec.

Résumé : L'entreprise, stratège et négociateur en matière d'environnement. Le cas de la filière hydroélectrique d'EDF. (Tiphaine Gaudefroy de Mombynes) Si certains acteurs de la société, telles les ONG environnementales, se donnent pour mission de protéger l'environnement, d'autres au contraire sont confrontés à cette problématique sans l'avoir choisie. Il s'agit ici des entreprises industrielles dont l'activité engendre des impacts négatifs sur les milieux naturels et qui se retrouvent interpellées à ce titre. Se pose alors la question de savoir « quelle participation à la prise en charge de l'environnement peut-on attendre de ces entreprises ? » et, par là même, celle de savoir : « comment évaluer cette participation ? ». Telles sont les problématiques pragmatique et théorique auxquelles cette thèse veut répondre. Elle s'appuie pour cela sur l'analyse de la participation de la branche hydroélectrique d'EDF à la gestion environnementale de l'eau, et mobilise des travaux de recherche effectués sur le comportement des entreprises, la négociation, le conflit et la théorie des parties prenantes, tout en s'inscrivant au sein du champ de la gestion de l'environnement. La thèse que nous défendons montre ainsi que la participation d'une entreprise à la prise en charge de l'environnement ne peut se penser et se comprendre que si l'on reconnaît la dimension synergique (et donc de coopération et de négociation) sous-jacente à la confrontation entreprise-environnement. Mais elle souligne également l'importance d'assumer la dimension conflictuelle qui lui est inévitablement associée. La thèse affirme par ailleurs que cette participation ne peut se penser et se comprendre qu'en s'intéressant au jeu complexe d'influences qui articulent les enjeux organisationnels internes d'une entreprise aux stratégies relationnelles externes qu'elle met en place, depuis les arènes locales jusqu'aux arènes globales de décision et d'action environnementales. Nous proposons alors un modèle qui permet d'appréhender l'efficacité d'un système donné de gestion de l'environnement et d'évaluer la participation des entreprises à ce système au regard des éléments ci-dessus énoncés. La thèse propose enfin certaines recommandations aux entreprises concernées ainsi que des éléments de réponse à la question pragmatique posée.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

L'aspirateur d'une centrale hydraulique est le composant où l'écoulement issu de la roue est décéléré, convertissant l'excès d'énergie cinétique en pression statique. Cet écoulement en rotation est turbulent et évolue dans une géométrie tridimensionnelle complexe. Dans le cas de la réhabilitation d'une centrale existante seule la turbine et les directrices sont modifiées. Dans certains cas, l'installation d'une nouvelle roue conduit à une chute de rendement. Cet accident correspond à une variation brutale du coefficient de récupération de pression de l'aspirateur pour une très faible variation de débit au voisinage du point de rendement optimal. Le modèle d'une installation récemment réhabilitée et présentant ce phénomène, est étudié numériquement. La méthode de simulation des grandes échelles a été choisie pour simuler l'écoulement. Afin de réduire le coût du maillage, un modèle analytique de loi de paroi est développé, prenant en compte à la fois le frottement pariétal et le gradient longitudinal de pression. Une méthode est proposée pour créer un champ de vitesses turbulent à partir de champ moyen issus de mesures expérimentales. Ces méthodes sont implémentées dans le logiciel libre OpenFOAM et testées dans un premier temps sur des géométries simplifiées. Plusieurs simulations ont été réalisées sur l'aspirateur à différent point de fonctionnement de part et d'autre du point de meilleur rendement. Les résultats ainsi obtenus ont été comparés à des mesures expérimentales. Ces comparaisons ont permis de valider la méthodologie utilisée. Le phénomène de chute de rendement recherché a ainsi pu être mis en évidence et expliqué.

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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.

La thèse est structurée autour de quatre articles. Le premier article - What determines efficiency? An analysis of the Italian water sector – offre une évaluation d’efficience du plus grand échantillon d’entreprises italiennes dans le secteur de l’eau qui ait jamais été rassemblé. Cela sur un horizon temporel de quatre ans. Le deuxième article – Hydropower rent in Northern Italy: economic and environmental concerns in the renewal procedure – a deux objectifs: le premier est d’estimer la rente de l’hydroélectricité en Italie, ce qui n’a jamais été intenté auparavant ; le seconde est d’analyser le trade-off entre l’appropriation de la rente et les améliorations environnementales. Le troisième article – Estimating a performance-based environmental fee for hydropower production: a choice experiment approach – développe une redevance basée sur la performance environnementale à mesure non seulement d’internaliser les coûts environnementaux que l’hydroélectricité détermine, mais aussi d'inciter les producteurs à aller au delà de la régulation environnementale existante : de cette façon, ils payent moins. Enfin, le quatrième article – Cheaper electricity or a better river? Estimating fluvial ecosystem value in Southern France – applique la méthodologie CE à l’étude du trade-off potentiel entre revenue-sharing et améliorations environnementales dans la Vallée d’Aspe (Pyrénées français), où plus de 100 MW de capacité hydroélectrique sont installés. / The thesis is structured as a collection of four papers and it is ideally divided into two parts: the first one, composed of just one paper, is an efficiency analysis of the Italian integrated water sector; the second part, made of the other three papers, is thematic and studies hydropower production in terms of rent generation and environmental impacts.The first paper – What determines efficiency? An analysis of the Italian water sector – offers an original evaluation of the efficiency of the biggest sample ever gathered of Italian water companies over a period of four years.The first paper of the thematic part – Hydropower rent in Northern Italy: economic and environmental concerns in the renewal procedure – has two objectives: the first one is to estimate the hydropower rent in Italy, which has never been done before; the second one is to investigate the trade-off between rent seizing and environmental improvements.The second thematic paper – Estimating a performance-based environmental fee for hydropower production: a choice experiment approach – develops a performance-based environmental fee able not only to internalize the environmental costs that hydropower causes, but also to stimulate producers to outperform existing environmental regulation: the more they outperform, the less they pay.Finally, the third thematic paper – Cheaper electricity or a better river? Estimating fluvial ecosystem value in Southern France – applies the DCE approach to study the potential trade-off between revenue-sharing and environmental improvements in the Aspe valley, located in the French Pyrenees, where more than 100 MW of hydropower capacity are installed.

Ce travail de maitrise s’inscrit dans le cadre des activités de recherche du Laboratoire de Machines Hydraulique de l’Université Laval et a pour objectif la caractérisation de l’écoulement dans le canal d’entrée d’un modèle de turbine hydraulique de type bulbe. La représentation des champs de vitesses moyennes et des fluctuations sous différentes conditions d’opérations ont été obtenues en utilisant un système de mesure LDV. Un débalancement du débit et des structures tourbillonnaires dans le canal d’entrée ont été mises en évidence. La conception d’une géométrie d’obstacle provoquant une non-uniformité dans le canal d’entrée a été développée en tenant compte des prédictions de simulations numériques. Des simulations numériques de la machine complète en régime stationnaire et instationnaire selon deux configurations géométriques ont été menées pour déterminer l’influence des conditions d’entrée de l’écoulement sur les performances de la machine. Des comparaisons entre les quantités expérimentales et numériques ont été réalisées. / This work is part of the research activities of the Hydraulic Machines Laboratory of the Laval University and its objective is to contribute to the characterisation of the intake flow in a model of a bulb turbine. The representation of the mean velocity fields and the turbulent fluctuations under predefined operating conditions were obtained by the use of a LDV measurement system. Mass-flow imbalance and vortices in the intake channel were identified. The conception of an obstacle geometry causing a non-uniformity in the intake channel has been developed taking in consideration the predictions of numerical simulation. Numerical simulations of the complete machine for both steady and unsteady case were performed with and without obstacle in the intake channel. The objective of this process was to evaluate the influence of the intake flow condition on the turbine performances. Moreover, comparisons between experimental and numerical quantities were made.

Dans le cadre de ce travail, nous avons quantifié l’impact des incertitudes hydrologiques et climatiques sur la production hydroélectrique dans le bassin de la rivière Gatineau. L’approche mise en œuvre repose sur des simulations climatiques, la modélisation hydrologique et l'optimisation de l'exploitation des réservoirs. Les résultats hydrologiques confirment ce que d’autres études ont déjà montré, à savoir un hydrogramme plus contrasté, marqué par une fonte des neiges plus précoce et un volume de crue plus important, suivi d’une saison estivale plus sèche que par le passé. En termes de production d’énergie, cela se traduit par une production attendue d’énergie supérieure mais également plus variable. Ce gain d’énergie se produit essentiellement à la fin de l’hiver-début du printemps et fait suite aux précipitations plus importantes sur le bassin au cours de l’hiver. Compte tenu des caractéristiques physiques du système (capacités de stockage et de turbinage), les modifications du régime hydrologique entrainent des déversements supplémentaires, essentiellement pendant la fonte des neiges. / This research quantifies the impact of hydrological and climatic uncertainties on hydropower generation in the Gatineau River basin. The proposed approach is based on climate simulations, hydrological modeling and optimization of reservoir operation. Hydrological results from this study confirm what other studies have shown, a more mixed hydrograph marked by earlier snow melting and greater flood volume, followed by drier summers than in the past. In terms of energy production, this translates into an expected increase in energy but also in a more variable production. This gain of energy mainly occurs in the late winter-early spring and follows the higher rainfall in the basin during the winter. Given the physical characteristics of the system (storage and turbine capacity), changes in the hydrological regime entail additional spills, mainly during snowmelt.