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Dans le contexte du réchauffement planétaire, la relation de Clausius Clapeyron (CC) est utilisée comme un indicateur de l’évolution des précipitations extrêmes. Parmi les théories proposées, nous utilisons dans notre recherche une relation exponentielle qui fait le lien entre l’évolution des centiles les plus extrêmes des précipitations et le changement de la température ΔT dans le climat actuel. Selon cette théorie, les précipitations augmentent au même rythme que la capacité de rétention d'humidité dans l’atmosphère, expliquée par la relation de CC, avec un taux de changement d'environ 7 % par degré Celsius pour des valeurs de température et de pression près de la surface. Ainsi, le présent travail vise à vérifier l’existence de liens physiquement plausibles dans la relation entre les précipitations extrêmes et la température de l’air pour la région du Bassin Versant de la Rivière des Outaouais (BVRO) sur la période 1981-2010, à l’aide des simulations du Modèle Régional Canadien du Climat (MRCC) (versions 5 et 6), développé au centre ESCER, et de deux produits de réanalyses du Centre Européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme (CEPMMT) à différentes résolutions spatiales. En général, les précipitations quotidiennes suivent un taux de changement inférieur à celui de CC ; tandis que les précipitations horaires augmentent plus rapidement avec la température. Dans ce dernier cas, pour la simulation du MRCC5 à plus haute résolution spatiale, des taux de changement supérieurs à CC ont même été produits, jusqu’à 10,2 %/°C. Ce travail a également mis en évidence qu’au-delà du seuil de 20°C, la capacité de rétention d'humidité de l’atmosphère n’est pas le seul facteur déterminant pour générer des précipitations extrêmes, et que d’autres facteurs sont à considérer, comme la disponibilité de l'humidité au moment de l'événement de précipitation et la présence de mécanismes dynamiques qui favorisent les mouvements verticaux ascendants. Un comportement sous forme de crochet, qui décrit une augmentation des précipitations jusqu'à un seuil de température, est observé dans la saison estivale avec le MRCC5, mais il a disparu avec les simulations du MRCC6, ce qui pourrait être une conséquence d’avoir seulement une année de simulation disponible ou bien d’une conséquence de la très haute résolution du modèle sur les intervalles de température et sur les effets locaux. En conclusion, l'applicabilité de la relation de CC ne doit pas être généralisée quant à l’étude des précipitations extrêmes, il est également important de considérer l'échelle temporelle, la résolution du modèle utilisé et la saison de l'année. L’évolution de cette relation de CC devrait être évaluée avec des simulations à très haute résolution spatiale (version en développement au centre ESCER), et pour d’autres zones climatiques, sachant que les intervalles de températures et les effets locaux exercent un rôle majeur sur les occurrences et les intensités des fortes précipitations. Ces éléments sont essentiels à intégrer dans le contexte des changements climatiques, en raison des conséquences associées aux fortes précipitations, notamment sur l’occurrence des inondations. _____________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Clausius-Clapeyron, évènements extrêmes, aléas météorologiques, risques d’inondation, changements climatiques

Ce travail de recherche a pour objectif d’évaluer le risque d’inondation printanier à Rigaud (Québec, Canada), en faisant une analyse de cas de l’inondation historique du printemps 2017. Dans la première partie de ce mémoire, une analyse des conditions météorologiques printanières dans le bassin versant de la rivière des Outaouais (BVRO) est d’abord réalisée à partir des données météorologiques sous forme de grille (DAYMET) à 1 km de résolution (1980 à 2017), mais également à partir des données météorologiques de stations d’Environnement et Changement climatique Canada (1963 à 2017). La sévérité des aléas d’inondation à Rigaud (1963 à 2019) est ensuite évaluée en termes d’ampleur de l’aléa hydrologique et des dommages potentiels associés. Dans la seconde partie de ce mémoire,l’exposition au risque d’inondation à Rigaud ainsi que les conditions socio-environnementales contribuant à exacerber le risque d’inondation à l’exutoire du bassin sont caractérisées. Une analyse multicritère qui tient compte de la pente, de la capacité de drainage des sols et de l’utilisation du sol en plus des caractéristiques de l’aléa météorologique dans le BVRO permet d’estimer la contribution des sous-bassins versants (SBV) à l’inondation printanière de 2017 à Rigaud. Au printemps 2017, le dégel brusque du début avril ainsi que le caractère exceptionnellement intense et régulier des événements de précipitation liquide aux mois d’avril et mai, généralisés sur l’ensemble du BVRO, ont contribué en partie à la sévérité de l’inondation. Ces facteurs météorologiques ont eu des conséquences importantes sur l’occurrence et l’intensité de l’inondation durant ces mois, d’autant plus que les conditions les plus extrêmes se sont produites dans les SBV les plus près de l’exutoire et les plus vulnérables, compte tenu de leurs fortes pentes et des modifications importantes au territoire engendrées par les activités humaines entre 1990 et 2010. L’indice de sévérité révèle que les inondations de 2017 et de 2019 se distinguent des autres inondations majeures en raison de l’intensité des débits journaliers enregistrés à l’exutoire du BVRO sur une durée de plus de 40 jours, alors que les dernières inondations historiques de 1974 et 1976 ont plutôt enregistré des niveaux d’eau records à l’exutoire du bassin. À Rigaud, l’exposition au risque d’inondation s’est également accrue entre 1970 et 2017, en raison du développement de l’aménagement périurbain (infrastructure et construction résidentielle) au cours de ces années, résultant en un potentiel de dommages beaucoup plus important lors des événements récents de 2017 et 2019. _____________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : inondation, risque d’inondation, aléa, facteurs de risque, conditions socioenvironnementales, conditions hydrométéorologiques, exposition, bassin versant de la rivière des Outaouais, Rigaud

Analyse des variables associées aux comportements préventifs à l'inondation, Hountondji, Lionel, 2023, Université Laval. Copyright by the author unless stated otherwise.

Au Québec, chaque année, les inondations printanières présentent un défi majeur pour les autorités québécoises. Ainsi, l'élaboration de nouveaux outils et de nouvelles méthodes pour diffuser et visualiser des données massives spatiotemporelles 3D dynamiques d'inondation est très important afin de mieux comprendre et gérer les risques reliés aux inondations. Cette recherche s'intéresse à la diffusion de données géospatiales massives 3D (modèles de bâtiments 3D, arbres, modèles numériques d'élévation de terrain (MNE), données LiDAR, imageries aériennes, etc.) en relation avec les inondations. Le problème est qu'il n'existe pas, à travers la littérature, des systèmes de diffusion efficaces des données massives 3D adaptées aux besoins de cette recherche. En ce sens, notre objectif général consiste à développer un outil de diffusion des données géospatiales massives 3D qui sont des bâtiments 3D et des modèles de terrains de haute résolution à l'échelle de la province du Québec. Les défis de diffusion du flux de données massives, nous ramènent à considérer la technique de tuilage 3D pour convertir les données brutes en formats et structures vectoriels plus légers et adaptés à la diffusion comme la spécification "3D Tiles" pour tuiler les bâtiments 3D, les nuages de points LiDAR et d'autres modèles géoréférencés 3D et le maillage irrégulier, notamment les TIN, pour tuiler les modèles numériques de terrain. Aussi, l'utilisation des techniques de traitement parallèle permet de gérer efficacement les flux massifs de données et d'améliorer le temps de traitement permettant ainsi la scalabilité et la flexibilité des systèmes existants. A cet effet, deux pipelines de tuilage ont été développés. Le premier pipeline concerne la création des tuiles de bâtiments 3D selon la spécification "3D Tiles". Le deuxième est pour créer des tuiles de terrain basées sur des maillages irréguliers. Ces pipelines sont ensuite intégrés dans un système de traitement distribué basé sur des conteneurs Docker afin de paralléliser les processus de traitements. Afin de tester l'efficacité et la validité du système développé, nous avons testé ce système sur un jeux de données massif d'environ 2.5 millions bâtiments 3D situés au Québec. Ces expérimentations ont permis de valider et de mesurer l'efficacité du système proposé par rapport à sa capacité de se mettre à l'échelle (Scalabilité) pour prendre en charge, efficacement, les flux massifs de données 3D. Ces expérimentations ont aussi permis de mettre en place des démarches d'optimisation permettant une meilleure performance dans la production et la diffusion des tuiles 3D.

Les politiques québécoises de prévention des risques liés aux inondations ont été sujettes à débat ces dernières années, avec une remise en cause du modèle centralisé et uniforme à travers le Québec, pour une approche plus intégrée. Celle-ci fait notamment la promotion de mesures axées sur la vulnérabilité et d’une participation plus active des acteurs territoriaux. On en sait toutefois très peu sur les déclinaisons locales de l’approche intégrée dans le contexte québécois. Ce mémoire propose d’interroger les différentes approches locales de la prévention et de soulever les enjeux qu’elles posent du point de vue des autorités qui y participent. L’étude se penche sur le cas des territoires concernés par les inondations du lac des Deux Montagnes (Région hydrographique de l'Outaouais et de Montréal). Le cadre d’analyse met de l’avant l’approche des instruments d’action publique pour comprendre leur appropriation par les acteurs locaux et une approche pragmatique qui consiste à centrer notre regard sur les pratiques et les stratégies de réduction des risques d’inondation. La recherche s’appuie sur trois sources de données : une analyse documentaire des régimes provinciaux de régulation des risques d’inondation, un recensement des pratiques de prévention déployées par les autorités locales concernées par les inondations du lac des Deux Montagnes et une série de 15 entretiens réalisés avec les personnes travaillant au sein de ces différentes autorités. Le cas illustre la difficulté et le faible engagement de prévenir les risques autrement que par l’approche de réduction de l’exposition aux risques imposée par la Politique de protection des rives, du littoral et des plaines inondables (PPRLPI). Toutefois, après les inondations de 2017 et de 2019, des approches alternatives propres aux contextes territoriaux ont été envisagées par différentes organisations. Celles-ci devraient davantage être documentées et mises en débat afin d’envisager un régime provincial de la gestion des risques plus flexible et ouvert à leur coexistence. <br /><br /> Uniformed and centralized model of Quebec's flood prevention policies have been recently debated. Integrated approach to flood risk prevention is now put forward, which focus more on vulnerability and foster an active participation of local authorities. Local declinations of the approach are relatively unknown in Quebec. This study presents different local approaches to flood risk prevention and raise issues they pose from the perspective of local authorities involved. It is based on the authority’s concerns by Lac des Deux Montagnes flooding (Outaouais and Montreal hydrographic region). Combining a political sociology approach to policy instruments and a pragmatic approach, we focus on risk regulation regimes, practices and risk reduction strategies. Three sources of data were used: an analysis of flood risk regulation regimes, an inventory of prevention practices deployed by local authorities and 15 interviews conducted with professionals among these authorities. Results show the difficulty and low commitment to implement local distinct approaches apart from prohibiting and discouraging exposure to flood risk enforced by the Protection Policy for Lakeshores, Riverbanks, Littoral Zones and Floodplains. However, after the floods of 2017 and 2019, alternative strategies specific to different territorial contexts were considered. These should be better documented and debated in order to consider a more flexible and coexistence provincial policy.

La résilience, cette capacité d’une ville ou d’un environnement à maintenir sa structure, à s’organiser, apprendre et s’adapter aux chocs et stress, participe au mouvement de responsabilisation accrue du citoyen dans la protection contre les risques naturels. Si les inondations sont un phénomène récurrent à Montréal depuis la création même de la ville, les citoyens n’y sont encore que peu préparés comme le démontre l’ampleur des dommages causés par les inondations du printemps de 2017. Depuis le début du 21e siècle, les agences internationales et les États cherchent à sensibiliser le citoyen afin de susciter une action de sa part. On suppose alors que le citoyen informé aura ainsi une perception accrue des risques, conduisant au comportement de protection. Ce lien entre information, perception et comportement n’est pourtant pas évident. En réalité, la littérature montre que le comportement dépend d’une multiplicité de facteurs tels que l’expérience, la fréquence du risque ainsi qu’une évaluation par la personne de l’efficacité des mesures de protection, de leur coût face à une évaluation de la probabilité de la menace. Le mémoire vise à répondre à la question de recherche suivante : comment inciter les individus à adopter des mesures de protection contre les inondations à Montréal ? Une enquête auprès de 237 citoyens de quatre secteurs de l’agglomération touchés par les inondations printanières de 2017 met en lumière un ensemble d’obstacles à l’adoption des mesures de protection contre les inondations aujourd’hui analysés grâce au Protective Action Decision Model de Lindell et Perry (2012). Ainsi, dans le cas de Montréal, le manque d’action relève à la fois d’un manque d’information et de connaissances sur les origines du risque et les mesures de prévention, de la perception d’inefficacité des mesures comme la trousse 72 heures, d’une perception d’incapacité à mettre en place soi-même les mesures de prévention, et d’un coût important en ressources de ces dernières. Le dernier élément est l’incertitude de ce type de risque et l’incapacité à prévoir avec précision le prochain événement de crue, qui, combiné à un sentiment de responsabilité élevé des autorités à assurer la protection, implique un manque d’urgence à agir. Face à ces constats et après une étude du cas de la Nouvelle Orléans aux États-Unis, une réflexion est proposée sur les moyens à mettre en place pour inciter les citoyens à adopter ces mesures, comprenant sensibilisation mais aussi des moyens coercitifs et incitatifs.

L’objectif de cette recherche est d’identifier les stratégies d’adaptation qui sont requises et du ressort d’une municipalité régionale de comté face aux inondations. Le réchauffement global des températures soulève plusieurs inquiétudes quant à la modification du cycle hydrologique. Les inondations figurent en tête de liste des enjeux de sécurité civile des municipalités riveraines. Au Québec, on prévoit une augmentation des précipitations printanières, automnales et hivernales, ainsi que des débits hivernaux plus élevés et un devancement des crues printanières. Des projections qui peuvent influencer l’approche de gestion des barrages, bien que le contrôle des niveaux d’eau ne soit pas une panacée vis-à-vis des inondations. Il suppose une gestion intégrée de l’eau parfois complexe. Aussi, les administrations locales ne siègent pas toujours aux comités responsables de la régularisation des cours d’eau. Celles-ci se retrouvent sur la ligne de front sans pour autant avoir le pouvoir et les ressources financières pour y faire face. Les crues exceptionnelles de 2017 et 2019 ont conduit la Municipalité régionale de comté de Vaudreuil-Soulanges à mettre à jour ses plans d’urgence et à mettre en place une cellule de crise. Elle applique une stratégie d’adaptation correspondant aux 4 axes du Plan de protection du territoire face aux inondations du ministère des Affaires municipales et de l’Habitation. Ces outils enrichissent leur capacité d’adaptation par l’acquisition de nouvelles connaissances et d’une nouvelle cartographie des zones inondables. Les vulnérabilités qui résultent de contraintes liées à l’aménagement du territoire, ainsi que d’enjeux réglementaires posent un défi pour le développement du territoire et la relocalisation de résidences inondées. Il convient de sonder la population sur sa vision de la résilience afin d’assurer une meilleure acceptabilité sociale des décisions à venir. Une vulnérabilité importante réside dans les écarts de perception du risque entre les municipalités et entre les individus ; ce qui engendre des enjeux de sécurité, de communication et de gouvernance. Les instances locales peuvent miser sur leurs habiletés de mobilisation pour réunir la communauté autour du développement d’un plan d’adaptation aux changements climatiques et ainsi harmoniser les perceptions. Finalement, l’épuisement des ressources humaines des municipalités inondées à répétition est à considérer. Il appert qu’il est essentiel d’identifier et de mettre en place les outils et ressources pour les soutenir.

RÉSUMÉ : Les inondations dans la MRC de Bonaventure, à l'instar des inondations de 2017 et de 2019 aux Québec, amènent à repenser les politiques de gestion préventive des inondations dans les municipalités mais il est nécessaire de revisiter le passé pour mieux anticiper le futur. A l'heure actuelle, aucune étude dans la MRC de Bonaventure n'a abordé la trajectoire de la vulnérabilité aux inondations. Le projet de recherche avait pour objectif d'évaluer l'évolution spatio-temporelle de la vulnérabilité aux inondations dans la MRC de Bonaventure plus précisément dans les bassins versants des rivières Cascapédia et petite Cascapédia. Cette recherche s'est particulièrement intéressée à : - 1) - identifier les indicateurs de vulnérabilité aux inondations les plus pertinents et leurs interactions et - 2) - comprendre la trajectoire de la vulnérabilité aux inondations dans le temps. La méthode indicielle a permis de calculer les indices de vulnérabilité par addition d'indicateurs pondérés dans l'analyse de la trajectoire de la vulnérabilité pour les années 1986, 1996, 2006 et de 2016 à partir de 43 indicateurs sélectionnés, adaptés au contexte de la zone d'étude et validés par la MRC de Bonaventure. L'évaluation de la trajectoire de la vulnérabilité aux inondations révèle que les variables socio-économiques sont les plus importantes contribuant à faire varier la vulnérabilité dans le temps dans les corridors fluviaux des rivières Cascapédia et petite Cascapédia. Cette étude expose le caractère dynamique, temporel et transformationnel de la vulnérabilité. Les cartographies de vulnérabilité générées en maillages de 200 m x 200 m et les enquêtes sur le terrain ont permis de mieux appréhender les changements globaux qui ont contribué à l'évolution de la vulnérabilité aux inondations et de comprendre la nature de la vulnérabilité aux inondations. Cette analyse permettra aux décideurs d'anticiper le futur pour une planification concrète de l'adaptation et des mesures de prévention. La trajectoire de la vulnérabilité se présente alors comme un outil de prévention et de prospection pour les décideurs. Elle permet d'appréhender la vulnérabilité du passé, comprendre la vulnérabilité du présent et anticiper sur la vulnérabilité du futur. -- Mot(s) clé(s) en français : Trajectoire, vulnérabilité, inondation, indice de vulnérabilité, gestion préventive. -- ABSTRACT : The floods in the MRC of Bonaventure, like the floods of 2017 and 2019 in Quebec, lead to a rethink of the preventive flood management policies in the municipalities, but it is necessary to revisit the past to better anticipate the future. At present, no study in the MRC of Bonaventure has addressed the trajectory of vulnerability to flooding. The objective of the research project was to assess the spatio-temporal evolution of vulnerability to flooding in the MRC of Bonaventure, more specifically in the watersheds of the Cascapedia and Petite Cascapedia rivers. This research was particularly interested in: - 1) - identifying the most relevant flood vulnerability indicators and their interactions and - 2) - understanding the trajectory of flood vulnerability over time. The index method made it possible to calculate the vulnerability indices by adding weighted indicators in the analysis of the trajectory of vulnerability for the years 1986, 1996, 2006 and 2016 from 43 selected indicators, adapted to the context of the study area and validated by the MRC of Bonaventure. The evaluation of the trajectory of vulnerability to flooding reveals that socio-economic variables are the most important contributing to varying vulnerability over time in the fluvial corridors of the Cascapedia and Petite Cascapedia rivers. This study exposes the dynamic, temporal and transformational character of vulnerability. The vulnerability maps generated in 200 m x 200 m grids and the field surveys have made it possible to better understand the global changes that have contributed to the evolution of vulnerability to floods and to understand the nature of vulnerability to floods. This analysis will allow decision-makers to anticipate the future for concrete planning of adaptation and prevention measures. The trajectory of vulnerability is then presented as a prevention and prospecting tool for decision-makers. It makes it possible to apprehend the vulnerability of the past, to understand the vulnerability of the present and to anticipate the vulnerability of the future. -- Mot(s) clé(s) en anglais : Trajectory, vulnerability, flooding, vulnerability index, preventive management.