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The water quality models used in contamination source identification (CSI) tools assume complete mixing at the junctions of drinking water distribution networks. Two extensions of the contamination status algorithm (CSA)—a CSI tool that employs water quality models in a reverse-time manner—were accordingly developed in this study, one assuming complete mixing (CSA-CMX) and the other assuming incomplete mixing (CSA-IMX) at cross-junctions. Both algorithms identified contamination sources based on the results of grab sampling at iteratively suggested locations. The performances of CSA-CMX and CSA-IMX were evaluated through laboratory experiments using three contamination identification problems: CSA-IMX identified the contamination source in all three problems, whereas CSA-CMX identified the contamination source in only one. Furthermore, the specificity (i.e., the ability to distinguish the real contamination source from other possible contamination sources) was higher for CSA-IMX than for CSA-CMX in two of the three problems. Therefore, the incomplete mixing assumption was confirmed to be a crucial factor in CSI tools.

Abstract The Paskapoo Formation is the primary groundwater supply in the province of Alberta, Canada. Fluvial sandstone channels form effective aquifers, although lateral continuity and yield can vary significantly over short distances. Borehole cores and geophysical logs from adjacent non-cored boreholes drilled in the Fox Creek area, at the northern edge of the Paskapoo Formation domain, enabled identification of intervals of friable sandstone with intervening tightly cemented sandstone. The combination of specific geophysical logs reveals the presence of highly cemented sandstone, which acts as a barrier and focuses groundwater circulation within permeable sandstone carrier beds. Multi-stage carbonate diagenesis, involving dissolution and precipitation in the presence of groundwater has generated the main physical properties of the aquifer. The sandstone is composed of quartz with feldspars and fragments of volcanic and carbonate rocks. Two types of porosity are recognized: primary depositional and secondary dissolution. The latter results from significant local dissolution by acidic groundwater of feldspars, volcanic rock fragments and carbonates. Within the secondary pores, various volumes of calcite cement can be present. δ 18 O VPDB and δ 13 C VPDB ratios indicate the cement has precipitated from groundwater with HCO 3 − derived from the dissolution of Paleozoic carbonate particles. The correlation of petrophysical core data with geophysical logs indicates that low permeability calcite cemented beds are characterized by a significant increase in values of resistivity, density and velocity, and elevated reflectivity in acoustic televiewer logs across sub-meter to meter-thick beds. Porosity logs derived from density logs correlate well with measured core porosity and provide complete vertical porosity profiles. , Résumé La Formation de Paskapoo est la ressource en eaux souterraines principale de la Province de l‘Alberta, Canada. Les chenaux de grès fluviaux constituent des aquifères productifs, bien que leur continuité latérale et leur productivité puissent varier de manière importante sur de courtes distances. Les carottes de forage et les diagraphies géophysiques des forages non carottés proches creusés dans la région de Fox Cree, à l’extrémité nord du domaine de la Formation de Paskapoo, ont permis l’identification des passées de grès meubles avec intercalation de grès fortement cimentés. La combinaison des logs géophysiques spécifiques révèle la présence de grès fortement cimentés qui jouent le rôle de barrière et qui orientent la circulation des eaux souterraines vers les lits de transit des grès perméables. La diagenèse multi-phases des carbonates, entraînant une dissolution et une précipitation en présence des eaux souterraines, a déterminé les propriétes physiques principales de l’aquifère. Le grès est composé de quartz avec des feldpath et des fragments de roches volcaniques et carbonatées. Deux sortes de porosité sont reconnues: celle du dépôt primaire, celle de la dissolution secondaire. Cette dernière résulte d’une dissolution importante par les eaux souterraines acides des feldpaths, des fragments de roches volcaniques et des cabonates. A l’intérieur des pores secondaires, des volumes variables de ciment calcitique peuvent être présents. Les indices δ 18 O VPDB etd δ 13 C VPDB indiquent que le ciment a précipité depuis les eaux souterraines avec un HCO 3 - provenant de la dissolution des particules carbonatées du Paléozoïque. La corrélation des données pétrophysiques du carottage et des diagraphies géophysiques indique que les lits de faible perméabilité cimentés par la calcite sont caractérisés par une augmentation importante des valeurs de résistivité, de densité et de vitesse et une réflectivité élevée dans les diagraphies télévisées acoustiques à la traversée des lits d’épaisseur sub-métrique à métrique. Les logs de porosité dérivés des logs de densité se corrèlent bien avec la porosité mesurée sur les carottes et fournissent des profils complets de porosité verticale. , Resumen La Formación Paskapoo es el principal suministro de agua subterránea en la provincia de Alberta, Canadá. Los depósitos de arenisca fluvial forman importantes acuíferos, aunque la continuidad lateral y el rendimiento pueden variar significativamente en distancias cortas. Los testigos de sondeo y los registros geofísicos de sondeos adyacentes no perforados en la zona de Fox Creek, en el extremo norte del dominio de la Formación Paskapoo, permitieron identificar intervalos de arenisca friable con arenisca intercalada fuertemente cementada. La combinación de registros geofísicos específicos revela la presencia de arenisca muy cementada, que actúa como barrera y concentra la circulación de aguas subterráneas dentro de capas portadoras de arenisca permeable. La diagénesis multietapa del carbonato, que implica disolución y precipitación en presencia de agua subterránea, ha generado las principales propiedades físicas del acuífero. La arenisca está compuesta de cuarzo con feldespatos y fragmentos de rocas volcánicas y carbonatadas. Se reconocen dos tipos de porosidad: deposicional primaria y de disolución secundaria. Esta última es el resultado de una importante disolución local de feldespatos, fragmentos de rocas volcánicas y carbonatos por aguas subterráneas ácidas. Dentro de los poros secundarios, pueden estar presentes varios volúmenes de cemento de calcita. Las proporciones δ 18 O VPDB y δ 13 C VPDB indican que el cemento ha precipitado de aguas subterráneas con HCO 3 - derivado de la disolución de partículas de carbonato paleozoico. La correlación de los datos petrofísicos de los testigos con los registros geofísicos indica que los yacimientos cementados con calcita de baja permeabilidad se caracterizan por un aumento significativo de los valores de resistividad, densidad y velocidad, y una reflectividad elevada en los registros del visor acústico a través de yacimientos de espesor submétrico a métrico. Los registros de porosidad derivados de los registros de densidad se correlacionan bien con la porosidad medida en el testigo y proporcionan perfiles verticales completos de porosidad. , 摘要 Paskapoo组是加拿大阿尔伯塔省的主要地下水供应来源。尽管河流砂岩河道形成了有效的含水层，但其横向连续性和产水量在短距离内可能显著变化。在Paskapoo组区域北缘的Fox Creek地区，通过钻取的岩心及相邻未取芯钻孔的地球物理测井数据，识别出了松散砂岩与紧密胶结砂岩交替的层段。特定地球物理测井数据的结合揭示了高度胶结砂岩的存在，其作为屏障将地下水循环集中在渗透性砂岩输水层中。多阶段的碳酸盐成岩作用，包括在地下水作用下的溶解和沉淀，形成了含水层的主要物理特性。砂岩由石英、长石以及火山岩和碳酸盐岩碎片组成。孔隙度分为两类：原生沉积孔隙和次生溶解孔隙。后者是由酸性地下水对长石、火山岩碎片和碳酸盐岩的局部显著溶解形成的。在次生孔隙中，可能存在不同体积的方解石胶结物。δ 18 O VPDB 和δ 13 C VPDB 比值表明，胶结物是由地下水沉淀形成的，其HCO 3 - 源自古生代碳酸盐颗粒的溶解。岩心岩石物理数据与地球物理测井数据的相关性表明，低渗透性的方解石胶结层具有电阻率、密度和速度值的显著增加，并且在声波电视测井中显示出亚米至米厚层段的高反射率。基于密度测井得出的孔隙度测井数据与实测岩心孔隙度高度相关，并提供了完整的垂向孔隙度剖面。 , Resumo A Formação Paskapoo é o principal suprimento de água subterrânea na província de Alberta, Canadá. Canais fluviais de arenito formam aquíferos efetivos, embora a continuidade lateral e a produção possam variar significativamente em curtas distâncias. Testemunhos de sondagens e perfis geofísicos de sondagens adjacentes sem testemunho, perfuradas na área de Fox Creek, na borda norte do domínio da Formação Paskapoo, permitiram a identificação de intervalos de arenito friável com arenito fortemente cimentado intercalado. A combinação de perfis geofísicos específicos revela a presença de arenito altamente cimentado, que atua como uma barreira e concentra a circulação da água subterrânea em leitos de arenito permeáveis. A diagênese carbonática em múltiplos estágios, envolvendo dissolução e precipitação na presença de água subterrânea, gerou as principais propriedades físicas do aquífero. O arenito é composto de quartzo com feldspatos e fragmentos de rochas vulcânicas e carbonáticas. Dois tipos de porosidade são reconhecidos: deposição primária e dissolução secundária. Esta última resulta da dissolução local significativa de feldspatos, fragmentos de rochas vulcânicas e carbonatos por águas subterrâneas ácidas. Dentro dos poros secundários, vários volumes de cimento de calcita podem estar presentes. As razões δ 18 O VPDB e δ 13 C VPDB indicam que o cimento precipitou da água subterrânea com HCO 3 - derivado da dissolução de partículas de carbonato paleozóico. A correlação de dados de testemunhos petrofísicos com perfis geofísicos indica que leitos cimentados de calcita de baixa permeabilidade são caracterizados por um aumento significativo nos valores de resistividade, densidade e velocidade, e refletividade elevada em registros de televisores acústicos em leitos de espessura submétrica a métrica. Os registros de porosidade derivados de registros de densidade correlacionam-se bem com a porosidade medida do núcleo e fornecem perfis de porosidade verticais completos.

Abstract Integrating hydrogeomorphological (HGM) principles into the restoration of degraded rivers can achieve sustainable results and provide various human benefits. HGM principles mainly involve understanding the context and processes that shape a fluvial system before any intervention, in order to support its dynamism and to align with its potential functioning and uses. Despite recent management approaches inspired by HGM principles, most restoration projects carried out in Quebec (Canada) are not process‐based and target specific one‐dimensional objectives. Although there is an overall lack of post‐project monitoring, several projects appear to have failed or had mixed success. This research aims to shed light on the diversity of societal drivers behind river restoration projects and to examine how they influence the integration of HGM principles and human benefits. Four restoration projects were characterized through participant observation and interviews with the organizations running them. Representatives of two ministries involved in river restoration and management were also interviewed. The results show that projects were mainly shaped by public acceptance disregarding HGM principles, which can lead to poorly‐informed action. Project funding and stakeholders' expertise have also challenged project implementation and played a key role in defining their objectives. The addition of these components improve the current analytical frameworks for identifying river restoration objectives. Depending on specific sociocultural, political and legislative contexts, funding programs and stakeholders' expertise may either facilitate or restrict the integration of HGM principles and human benefits in the projects. Recognizing these key drivers reframes river restoration as a fundamentally social activity and enlightens how they could impel innovative approaches towards more sustainable results.

Dam spillways are susceptible to a range of engineering challenges including structural deficiencies, insufficient discharge capacity, and mechanical failures; however, a particularly significant issue is hydraulic erosion, which poses a significant threat to dam infrastructure. This necessitates a comprehensive assessment of both hydraulic and rock mechanical parameters to ensure structural integrity and operational resilience. In the rock mechanical aspect of hydraulic erosion, the resistive capacity of the material holds great importance, while in the hydraulic aspect, the erosive force of water plays a pivotal role. Hence, neglecting these incidents would increase the risk of overtopping and subsequent downstream flooding, thereby impacting the overall safety and operational reliability of the dam. This study focuses on investigating the hydraulic parameters of a smooth surface unlined open channel spillway. By utilizing both numerical modeling and experimental analysis, we aim to explore how variations in these parameters impact erosion in dams’ spillways. The research centers on the Romaine 4 dam spillway, situated in the northeastern region of Quebec in Canada as a representative case study. The physical model of this spillway was constructed at the Université du Québec à Chicoutimi, where we carried out the experimental analyses. In this research, we also conducted a comprehensive numerical analysis using Finite Volume Method (FVM), enabling a detailed examination of three-dimensional flow behavior within the spillway. This enabled a precise monitoring of the fluid motion patterns. Moreover, an experimental approach was utilized to enhance the accuracy and reliability of the results. This involved conducting detailed tests on the reduced-scale model using a XYZ robotic system capable of movement in X,Y,Z directions and capturing position, velocity and pressure. The results of numerical and experimental analyses reveal that the numerical model effectively captures the overall flow characteristics, closely predicting the average velocity throughout the channel. However, it indicates limitations in accurately predicting extreme velocities, such as maximum and minimum values. The results show that the maximum discrepancies between experimental and numerical data primarily concern extreme velocities, with the numerical model underestimating maximum velocities and overestimating minimum velocities, with errors more pronounced at higher flow rates and upstream. This discrepancy can reach up to 60% in certain areas. Furthermore, the study examined the effects of gates on variability of hydraulic parameters like flow depth and velocity. The analysis of a number of gate configurations revealed that double-gate spillways maintain more consistent flow depths across all significant cross-sections. By explaining the complex interaction between hydraulic behavior and spillway design, this research attempts to advance our understanding of hydraulic-prone erosion areas in dam spillways and ensure the long-term resilience of dam infrastructure. Les évacuateurs de crues des barrages sont sujets à divers défis d'ingénierie, incluant des défaillances structurelles, une capacité d'évacuation insuffisante et des pannes mécaniques; cependant, l'érosion hydraulique constitue une problématique particulièrement importante qui menace l'infrastructure des barrages. Il est donc nécessaire d’évaluer de manière approfondie les paramètres hydrauliques et mécaniques des roches afin d’assurer l’intégrité structurelle et la résilience opérationnelle. Dans l’aspect mécanique des roches concernant l’érosion hydraulique, la capacité de résistance du matériau revêt une grande importance, tandis que dans l’aspect hydraulique, la force érosive de l’eau joue un rôle essentiel. Par conséquent, ignorer ces phénomènes augmenterait le risque de débordement et d’inondation en aval, impactant ainsi la sécurité et la fiabilité opérationnelle globale du barrage. Cette étude se concentre sur l’analyse des paramètres hydrauliques d'un évacuateur de crues à canal ouvert non revêtu et à surface lisse. En utilisant à la fois la modélisation numérique et l’analyse expérimentale, nous visons à explorer comment les variations de ces paramètres influencent l’érosion dans les évacuateurs de crues des barrages. La recherche porte sur l’évacuateur de crues du barrage Romaine 4, situé dans la région nord-est du Québec au Canada, en tant qu’étude de cas représentative. Le modèle physique de cet évacuateur a été construit à l’Université du Québec à Chicoutimi, où nous avons effectué les analyses expérimentales. Dans cette recherche, nous avons également réalisé une analyse numérique complète en utilisant la méthode des volumes finis (FVM), permettant un examen détaillé du comportement tridimensionnel de l’écoulement dans l’évacuateur. Cela a permis un suivi précis des schémas de mouvement du fluide. En outre, une approche expérimentale a été utilisée pour accroître la précision et la fiabilité des résultats, en réalisant des tests détaillés sur le modèle réduit à l’aide d’un système robotisé XYZ qui est capable de se déplacer dans trois directions (X, Y, Z), pour effectuer des prises de mesures de position, vitesse et pression. Les résultats des analyses numériques et expérimentales révèlent que le modèle numérique capture efficacement les caractéristiques générales de l’écoulement, prédisant de manière précise la vitesse moyenne dans le canal. Cependant, il présente des limitations dans la prédiction précise des pression dynamique et statique extrêmes comme les valeurs maximales et minimales. Les résultats montrent que les écarts maximaux entre les données expérimentales et numériques concernent principalement les vitesses extrêmes, le modèle numérique sous-estimant les vitesses maximales et surestimant les minimales, avec des erreurs plus marquées aux débits élevés et en amont. Cet écart peut aller jusqu’aux 60% à certains endroits. Par ailleurs, l’étude a examiné les effets des vannes sur la variabilité des paramètres hydrauliques tels que la profondeur de l’écoulement et la vitesse. L’analyse de plusieurs configurations de vannes a révélé que les évacuateurs à double vanne maintiennent des profondeurs d’écoulement plus constantes à travers toutes les sections transversales significatives. En expliquant l’interaction complexe entre le comportement hydraulique et la conception des évacuateurs de crues, cette recherche vise à améliorer notre compréhension des zones sujettes à l’érosion hydraulique dans les évacuateurs de barrages et à assurer la résilience à long terme de l’infrastructure des barrages.

RÉSUMÉ : Peu d’outils permettent de faire un audit des aléas hydrogéomorphologiques (HGM) auxquels les petits cours d’eau (PCE) sont sujets, pourtant à ces PCE sont associés plusieurs aléas HGM qui compromettent l’intégrité d’enjeux qui y sont exposés. L’objectif du projet vise à appliquer des outils SIG (ExZeco et Geomorphon landform) employés avec un modèle numérique d’élévation à haute résolution, pour l’évaluation préliminaire du risque lié aux aléas HGM des PCE. Cette évaluation préliminaire ne tient pas compte de la probabilité d’occurrence de l’aléa. Elle est plutôt basée sur la position des enjeux par rapport aux aléas HGM simulés sur les cônes alluviaux et les plaines d’inondations. Pour ce faire, quatre bassins versants de la région du Bas-Saint-Laurent ont été identifiés comme sites d’étude. La méthodologie se base dans un premier temps sur l’établissement d’un portrait d’aléa HGM, puis dans un deuxième temps sur la caractérisation de ces aléas en évaluant leur intensité, leur étendue et leur distribution spatiale et finalement, l’évaluation de l’exposition des enjeux vis-à-vis des aléas. Les résultats montrent que des enjeux (parcelle agricole, route, résidences) sont exposés à l’aléa torrentiel sur deux cônes alluviaux cartographiés dans les bassins versants pilotes, et des résidences sont exposées à un débordement probable de cours d’eau. L’analyse du risque a été réalisée avec obstruction probable des ponceaux sur le LiDAR et sans obstruction des ponceaux. L’aléa est de forte intensité dans le risque probable lié aux obstructions, et les enjeux exposés sont notamment les résidences, les routes et des portions de terre agricole. Des témoignages de riverains ont permis de valider l’intensité des aléas prédits par ExZeco. -- Mot(s) clé(s) en français : Aléa HGM, Évaluation préliminaire, cône alluvial, plaine d’inondation, LiDAR. -- ABSTRACT : Few tools are available for auditing the hydrogeomorphic hazards (HGM) to which small watercourses (PCE) are subject, yet these PCE are associated with several HGM hazards that compromise the integrity of issues exposed to them. The aim of the project is to apply GIS tools (ExZeco and Geomorphon landform) used in conjunction with a high-resolution digital elevation model, for the preliminary assessment of the risk associated with HGM hazards in PCE. This is an assessment based solely on the position of issues in relation to the HGM hazards to which alluvial fans and floodplains are subject. To this end, four watersheds in the Lower St. Lawrence region were identified as study sites. The methodology is based firstly on the establishment of a HGM hazard profile, then on the characterization of these hazards by assessing their intensity, extent and spatial distribution, and finally on the assessment of the level of exposure of issues to these hazards. The results show that issues (agricultural plots, roads, residences) are exposed to torrential hazards on two alluvial fans mapped in the pilot watersheds, and residences are exposed to probable river overflow. The risk analysis was carried out with probable culvert obstructions on the LiDAR and without culvert obstructions. The probable risk associated with obstructions is of high intensity, and the stakes exposed include residences, roads and portions of agricultural land. Testimonials from residents validated the intensity of the hazards predicted by ExZeco. -- Mot(s) clé(s) en anglais : HGM Hazard, Preliminary Assessment, Alluvial Fan, Floodplain, LiDAR.

Les ponceaux en béton armé sont l’un des éléments clés de la construction des autoroutes, facilitant le passage de l’eau et des eaux de drainage sous les routes et les voies ferrées. La structure des ponceaux joue également un rôle essentiel dans la gestion des risques d’inondation en tant qu’outil intégral de prévention des inondations qui protège les villes et les vies humaines. Les ponceaux sont soumis à des expositions agressives; l’eau qui coule et le sol environnant représentent un environnement difficile pour la structure du ponceau. L’eau peut contenir des acides, des déchets industriels, des produits chimiques et des chlorures. De plus, dans des régions comme l’Amérique du Nord, l’utilisation de sels de déglaçage accélère la corrosion de l’armature en acier. Cette étude a porté sur le comportement structurel et les performances de seize ponceaux rectangulaires en béton en vraie grandeur soumis à des charges concentrées verticales. Treize spécimens avaient une travée de 1500 mm, une flèche de 1500 mm, une épaisseur de dalle de 150 mm et une épaisseur de paroi de 150 mm. Les trois autres spécimens avaient une travée de 1800 mm, une flèche de 1500 mm et une épaisseur de dalle et de mur de 180 mm. Tous les ponceaux rectangulaires avaient des arêtiers aux raccordements entre les dalles et les murs, qui avaient les mêmes dimensions que les murs latéraux. La longueur du joint était de 1219 mm pour tous les spécimens et la couverture de béton a été maintenue constante à 25 mm. Les paramètres examinés étaient le ratio de renforcement longitudinal-FRP (0,83 %, 1,25 % et 1,67 %), le matériau de renforcement (PRFV, PRFB et acier), l’emplacement de la charge concentrée, la résistance à la compression du béton, le matériau d’assise de l’essai et l’effet de taille. Les résultats des essais ont été analysés en termes de résistance au cisaillement dans les deux directions, de mode de défaillance, de fléchissement de la dalle supérieure, de déplacement latéral des parois latérales et de déformations du béton et des armatures. L’effet de chaque paramètre sur le comportement a été évalué et discuté. Une étude théorique a été menée pour modifier l’équation de l’action du cisaillement bidirectionnel de la norme CAN/CSA S6:19 afin de prendre en compte les caractéristiques du matériau de renforcement PRF. L’équation modifiée a montré de bonnes prédictions de la capacité du cisaillement bidirectionnel expérimental des ponceaux en béton testés. En outre, une autre approche théorique a été menée de manière innovante pour proposerune nouvelle formule permettant de prédire avec précision la capacité de cisaillement dans les deux directions de la dalle supérieure des ponceaux rectangulaires en béton renforcés par des PRF. La formule proposée a montré d’excellentes prédictions de la capacité de cisaillement expérimentale dans les deux directions. En outre, la formule proposée a été développée pour prédire la capacité de cisaillement dans les deux directions des dalles en béton renforcé par des PRFV avec retenue des bords, représentant les dalles de pont en béton renforcé par des PRFV. Les analyses théoriques ont été soutenues par un modèle de régression linéaire et évaluées par des moyens statistiques.

Dans le bassin-versant de la rivière Chaudière, les inondations sont partie intégrante de la réalité territoriale. En effet, de nombreuses études ont été réalisées dans les dernières années concernant les inondations en eau libre et par embâcle. Néanmoins, on observe que les inondations torrentielles, ou crues torrentielles, bien qu’omniprésentes dans la région, sont très peu documentées à ce jour. Le présent mémoire s’intéresse à la dynamique spatio-temporelle de ces évènements et aux facteurs aggravants présents sur le territoire qui tendent à amplifier le phénomène. Par une double approche qualitative et quantitative, qui combine une recension historique, la caractérisation des sous-bassins-versants et la modélisation des facteurs de vulnérabilité environnementale, nous avons dressé un premier portrait de l’aléa torrentiel à l’échelle du bassin-versant de la rivière Chaudière. Ainsi, nous avons pu répertorier 53 évènements à caractère torrentiel pour la période de 1900 à aujourd’hui. La collecte des informations liées aux crues torrentielles, soit les facteurs météorologiques, anthropiques et géomorphologiques ont permis d’établir des constats généraux quant à l’occurrence de celles-ci. L’occurrence des évènements à caractère torrentiel semble premièrement liée aux passages d’évènements météorologiques extrêmes. Les facteurs aggravants consistent en un aménagement du territoire qui accroît le ruissellement (augmentation des surfaces minéralisées et diminution des forêts, prairies et milieux humides) et une disposition géomorphologique des tributaires (forte pente et compacité) qui provoque une amplification du ruissellement lors de fortes précipitations. L’analyse multicritère repose sur l’addition d’indices amplifiant le ruissellement lors de fortes précipitations (pente, occupation du sol et potentiel de ruissellement). La comparaison entre les sous-bassins-versants présentant les valeurs les plus élevées et ceux ayant connu le plus d'événements d'inondation selon la recension historique a démontré la pertinence de cette méthode pour identifier, de manière préliminaire, les sous-bassins-versants potentiellement vulnérables à l’aléa torrentiel. Cette étude se veut donc un premier jalon dans l’acquisition de connaissances sur la dynamique torrentielle dans le bassin-versant de la rivière Chaudière. _____________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : inondation, torrents, crues torrentielles, pluies torrentielles, aléas torrentiels, bassin-versant de la rivière Chaudière, facteurs aggravants, conditions hydrométéorologiques

Floods, intensified by climate change, pose major challenges for flood zone management in Quebec. This report addresses these issues through two complementary aspects: a historical analysis of the evolution of flood zone management in Quebec and the projected impact of the cartographic and regulatory overhaul, as well as an exploration of the imaginary surrounding the flood-prone territory of the city of Lachute, which has faced recurrent floods for decades and yet continues to be inhabited. The historical analysis reveals that the major floods of 1974, 1976, 2017, and 2019 marked significant turning points in Quebec’s risk management, particularly by highlighting gaps in the regulatory framework and flood zone mapping. The adoption of the Act Respecting Land Use Planning and Development (LAU) in 1979 and the Policy for the Protection of Shorelines, Littorals, and Floodplains (PPRLPI) in 1987 represented a shift toward a preventive approach. However, inconsistencies, insufficient updates to maps, and uneven enforcement of standards have hindered their effectiveness. The catastrophic floods of 2017 and 2019 triggered a regulatory overhaul, a modernization of mapping, and measures to strengthen community resilience. In 2022, a transitional regime came into effect to tighten the regulation of activities in flood zones, pending the adoption of a risk-based management framework. However, to this day, the regulatory perimeters proposed in the modernization project fail to account for the adaptive capacities deployed by communities to live with water, thus providing a biased interpretation of flood risk. The second part explores the social and cultural representations associated with Lachute’s flood-prone territory. It highlights the complex relationships that have developed between residents and the Rivière du Nord through successive flooding episodes and the adaptation strategies implemented to cope, particularly by those who have repeatedly experienced flooding. These residents have come to live with overflow events and to (co)exist with water, challenging the persistent notion that flood-prone areas are inherently dangerous. While local strategies are sometimes innovative, they remain constrained by a regulatory framework that disregards the human experience of the territory and the specific ways in which people inhabit exposed areas to learn to manage flood risks. In summary, this report underscores the urgency of a territorialized, risk-based approach to modernizing flood zone management. It also highlights the need to look beyond cartographic boundaries and better integrate human and cultural dimensions into planning policies, as illustrated in the case of Lachute, to more accurately reflect the true level of risk. These reflections aim to promote more coherent, sustainable, and acceptable management, planning, and development of exposed territories in response to the growing challenges posed by climate change.

RÉSUMÉ : Les relocalisations de populations et les démolitions de bâtiments sont des moyens pour réduire les risques associés aux inondations, dont ceux pour la santé humaine. Au Québec, l’usage de ces mesures pourrait s’accroître avec les changements climatiques. En Chaudière-Appalaches, au moins 404 bâtiments ont été démolis à Sainte-Marie et 88 à Scott après les inondations de 2019. L’expérience de démolition de domiciles post-inondation est toutefois peu documentée au Québec et encore moins selon le point de vue des personnes touchées, particulièrement chez les hommes. Ce mémoire présente les résultats d’une étude ayant documenté cette expérience auprès de treize hommes propriétaires d’un domicile dans la MRC Nouvelle-Beauce à partir d'entretiens semi-dirigés (méthode photo-élicitation) et d’un groupe de discussion. Cette étude repose sur l’expérience clinique de l’étudiante-chercheuse qui a constaté la présence de détresse chez la population masculine touchée par ce phénomène et sur la littérature scientifique qui démontre une plus faible propension à l’usage de services psychosociaux et de santé chez les hommes. À partir d’une analyse thématique inspirée du cadre théorique « Psychological Processes That Influence Adaptation to and Coping With Climate Change » de Reser et Swim et d’une perspective écosystémique, quatre nouvelles phases ont été dégagées soient : l’inondation, les démarches administratives, la démolition et la relocalisation. Chacune est caractérisée par des besoins et des impacts psychosociaux systémiques, l’usage de stratégies adaptatives spécifiques et des moments critiques pour la santé et le bien-être des hommes. Les résultats suggèrent que des impacts et besoins individuels et collectifs peuvent se cumuler et se prolonger dans le temps comme des manifestations anxio-dépressives ou traumatiques, de la détresse, une désaffiliation sociale ainsi qu’une modification de projets de vie. Une réduction de l’exposition aux inondations et une augmentation du bien-être et de la sécurité ressortent également. La proactivité, les pensées axées sur l’autonomie et le recours au soutien informel sont apparues comme des stratégies aidantes comparativement au repli sur soi et au surinvestissement dans le travail. Les résultats permettent d’exposer des pistes de réflexion et d’action favorisant le bien-être des hommes et d’autres pertinentes pour le travail social. Parmi celles-ci se trouvent d’encourager les hommes touchés par la démolition de leur domicile post-inondation à s’investir dans leur nouveau milieu de vie pour favoriser son appropriation et sa personnalisation ainsi que des recommandations pour le travail social de prendre en compte le genre dans la compréhension des problèmes socioenvironnementaux. -- Mot(s) clé(s) en français : Inondation, chez-soi, hommes, changements climatiques, travail social, désastre, besoins psychosociaux, adaptation, mesures d’atténuation du risque, événements météorologiques extrêmes. -- ABSTRACT : Population relocation and building demolition are ways of reducing the risks associated with flooding, including those to human health. In Quebec, the use of these measures could increase with climate change. In Chaudière-Appalaches, at least 404 buildings were demolished in Sainte-Marie and 88 in Scott after the 2019 floods. However, the experience of post-flood home demolition is poorly documented in Quebec, and even less so from the perspective of those affected, specifically men. This memoir presents the results of a study that documented this experience with thirteen male homeowners in the Nouvelle-Beauce MRC using semi-directed interviews (photo-elicitation method) and a focus group. This study is based on the student-researcher's clinical experience of distress among the male population affected by this phenomenon, and on scientific literature demonstrating a lower propensity to use psychosocial and health services among men. Based on a thematic analysis inspired by the Reser and Swim’s theoretical framework, the Psychological Processes That Influence Adaptation to and Coping With Climate Change, and an ecosystem perspective, four new phases were identified: flooding, administrative procedures, demolition and relocation. Each is characterized by systemic psychosocial needs and impacts, the use of specific adaptive strategies and critical moments for men's health and well-being. The results suggest that individual and collective needs and impacts can accumulate and extend over time, such as anxio-depressive or traumatic manifestations, distress, social disaffiliation and changes in life plans. A reduction in exposure to flooding and an increase in well-being and safety also stand out. Proactivity, autonomy-oriented thinking and reliance on informal support emerged as helpful strategies compared to withdrawal and over-investment in work. The results provide food for thought and action to promote men's well-being, and others relevant to social work. These include encouraging men affected by the demolition of their post-flood home to get involved in their new living environment to promote its appropriation and personalization and taking gender into account in understanding socioenvironmental problems. -- Mot(s) clé(s) en anglais : Flooding, home, men, climate change, social work, disaster, psychosocial needs, adaptation, risk mitigation measures, extreme weather events.

Abstract Climate change in the Middle East has intensified with rising temperatures, shifting rainfall patterns, and more frequent extreme events. This study introduces the Stacking-EML framework, which merges five machine learning models three meta-learners to predict maximum temperature, minimum temperature, and precipitation using CMIP6 data under SSP1-2.6, SSP2-4.5, and SSP5-8.5. The results indicate that Stacking-EML not only significantly improves prediction accuracy compared to individual models and traditional CMIP6 outputs but also enhances climate projections by integrating multiple ML models, offering more reliable, regionally refined forecasts. Findings show R² improvements to 0.99 for maximum temperature, 0.98 for minimum temperature, and 0.82 for precipitation. Under SSP5-8.5, summer temperatures in southern regions are expected to exceed 45 °C, exacerbating drought conditions due to reduced rainfall. Spatial analysis reveals that Saudi Arabia, Oman, Yemen, and Iran face the greatest heat and drought impacts, while Turkey and northern Iran may experience increased precipitation and flood risks.

Abstract. Dissolved organic carbon (DOC) trends, predominantly showing long-term increases in concentration, have been observed across many regions of the Northern Hemisphere. Elevated DOC concentrations are a major concern for drinking water treatment plants, owing to the effects of disinfection byproduct formation, the risk of bacterial regrowth in water distribution systems, and treatment cost increases. Using a unique 30-year data set encompassing both extreme wet and dry conditions in a eutrophic drinking water reservoir in the Great Plains of North America, we investigate the effects of changing source-water and in-lake water chemistry on DOC. We employ novel wavelet coherence analyses to explore the coherence of changes in DOC with other environmental variables and apply a generalized additive model to understand predictor–DOC responses. We found that the DOC concentration was significantly coherent with (and lagging behind) flow from a large upstream mesotrophic reservoir at long (> 18-month) timescales. DOC was also coherent with (lagging behind) sulfate and in phase with total phosphorus, ammonium, and chlorophyll a concentrations at short (≤ 18-month) timescales across the 30-year record. These variables accounted for 56 % of the deviance in DOC from 1990 to 2019, suggesting that water-source and in-lake nutrient and solute chemistry are effective predictors of the DOC concentration. Clearly, climate and changes in water and catchment management will influence source-water quality in this already water-scarce region. Our results highlight the importance of flow management to shallow eutrophic reservoirs; wet periods can exacerbate water quality issues, and these effects can be compounded by reducing inflows from systems with lower DOC. These flow management decisions address water level and flood risk concerns but also have important impacts on drinking water treatability.

Abstract Fluvial biogeomorphology has proven to be efficient in understanding the evolution of rivers in terms of vegetation succession and channel adjustment. The role of floods as the primary disturbance regime factor has been widely studied, and our knowledge of their effects on vegetation and channel adjustment has grown significantly in the last two decades. However, cold rivers experiencing ice dynamics (e.g., ice jams and mechanical breakups) as an additional disturbance regime have not yet been studied within a biogeomorphological scope. This study investigated the long‐term effects of ice dynamics on channel adjustments and vegetation trajectories in two rivers with different geomorphological behaviours, one laterally confined (Matapédia River) and one mobile (Petite‐Cascapédia River), in Quebec, Canada. Using dendrochronological analysis, historical data and aerial photographs from 1963 to 2016, this study reconstructed ice jam chronologies, characterized flood regimes and analysed vegetation and channel changes through a photointerpretation approach. The main findings of this study indicate that geomorphological impacts of mechanical ice breakups are not significant at the decadal and reach scales and that they might not be the primary factors of long‐term geomorphological control. However, results have shown that vegetation was more sensitive to ice dynamics. Reaches presenting frequent ice jams depicted high regression rates and turnovers even during years with very low floods, suggesting that ice dynamics significantly increase shear stress on plant patches. This study also highlights the high resiliency of both rivers to ice jam disturbances, with vegetation communities and channel forms recovering within a decade. With the uncertainties following the reach/corridor and decadal scales, future research should focus on long‐term monitoring and refined spatial scales to better understand the mechanisms behind the complex interactions among ice dynamics, vegetation and hydrogeomorphological processes in cold rivers.

ABSTRACT Flood risk management (FRM) involves planning proactively for flooding in high‐risk areas to reduce its impacts on people and property. A key challenge for governments pursuing FRM is to pinpoint assets that are highly economically exposed and vulnerable to flood hazards in order to prioritize them in policy and planning. This paper presents a novel flood risk assessment, making use of a dataset that identifies the location, dwelling type, property characteristics, and potential economic losses of Canadian residential properties. The findings reveal that the average annual costs are $1.4B, but most of the risks are concentrated in high‐risk areas. Data gaps are uncovered that justify replication through local validation studies. The results provide a novel evidence base for specific reforms in Canada's approach to FRM, with a focus on insurance that improves both implementation and effectiveness.