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Validation expérimentale d'un modèle semi-empirique pour la prédiction de la résistance mécanique des remblais rocheux cimentés : Une nouvelle approche de contrôle qualité
Full text linkRésumé
Le domaine minier constitue un pilier essentiel pour l'économie de la province de Québec, contribuant de manière significative à son PIB. Cependant, cette industrie génère d'importantes quantités des déchets solides, notamment les roches stériles (RS) et les résidus miniers (RM), qui posent un défi environnemental notable. Pour résoudre cette problématique, une solution adoptée est la réutilisation de ces déchets comme matériaux de remblai, donnant naissance à différents types de remblais miniers, dont les remblais rocheux cimentés (RRC). Leur appréciation croissante dans l'industrie s'explique par leur robustesse et leur capacité à assurer la stabilité des sites miniers grâce à une résistance à la compression (UCS) élevée. Toutefois, l'application des RRC reste complexe en raison de la variabilité de leurs caractéristiques et de la complexité liée à leur préparation, sans compter l'absence de méthodes de conception standardisées.
Cette recherche vise à mettre au point une méthode de contrôle qualité technique pour les mélanges de RRC, s'appuyant sur une évaluation précise de leur résistance mécanique. L'étude s'articule autour de l'utilisation d'un modèle semi-empirique existant, conçu pour estimer l'UCS des RRC à partir des propriétés de leurs composants. La phase suivante de la recherche consiste en la validation et le calibrage de ce modèle grâce à l'analyse de données existantes et à l'expérimentation de nouvelles compositions en laboratoire. Cette étape cruciale conduit au développement d'une application dédiée à la prédiction des constantes spécifiques au type de ciment utilisé, facilitant ainsi l'adoption du modèle semi-empirique à large échelle. En complément, l'étude développe une procédure de contrôle qualité pour les mélanges de RRC. Cette démarche inclut la collecte et l'analyse des miettes d'éprouvettes pour déterminer leur teneur en eau gravimétrique, un paramètre déterminant pour évaluer divers indicateurs de qualité tels que la densité humide et sèche, ainsi que le taux de porosité des remblais.
Les résultats obtenus montrent l'efficacité du modèle semi-empirique dans la prédiction de l'UCS des RRC, avec des coefficients de corrélation proches de 1, démontrant la robustesse et la fiabilité du modèle semi empirique étudié. En conclusion, cette recherche souligne l'importance de surveiller attentivement les caractéristiques géotechniques et de choisir avec soin les composants des remblais pour garantir non seulement leur performance mais également leur durabilité et leur stabilité environnementale.
Abstract
The mining sector is a crucial pillar for the economy of the province of Quebec, significantly contributing to its GDP. However, this industry generates substantial amounts of solid waste, particularly waste rocks (RS) and mining residues (RM), posing a significant environmental challenge. To address this issue, a solution has been adopted involving the reuse of these wastes as backfill materials, leading to various types of conventional mining backfills, including Cemented Rockfills (CRF). Their growing appreciation in the industry is due to their robustness and their ability to ensure the stability of mining sites through high uniaxial compressive strength (UCS). Nevertheless, the application of CRF remains complex due to the variability of their characteristics and the complexity associated with their preparation, not to mention the absence of standardized design methods.
This research aims to develop a technical quality control method for CRF mixtures, based on an accurate evaluation of their mechanical resistance. The study focuses on the use of an existing semi-empirical model, designed to estimate the UCS of CRF based on the properties of its components. The first phase of the research involves validating and calibrating this model through the analysis of existing data and experimentation with new mixtures in the laboratory. This crucial step leads to the development of an application dedicated to predicting constants specific to the type of cement used, thus facilitating the adoption of the semi-empirical model on a large scale. Additionally, the study develops a quality control procedure for CRF mixtures. This approach includes the collection and analysis of specimen crumbs to determine their gravimetric water content, a crucial parameter for evaluating various quality indicators such as wet and dry density, as well as the porosity rate of the backfills.
The results obtained demonstrate the effectiveness of the semi-empirical model in predicting the UCS of CRF, with correlation coefficients close to 1, showcasing the robustness and reliability of the studied semi-empirical model. In conclusion, this research highlights the importance of closely monitoring geotechnical characteristics and carefully selecting the components of backfills to ensure not only their performance but also their durability and environmental stability
Gestion du mos (orignal) chez les Simo Sagainiwininik (gens du Lac Simon) et le gouvernement du Québec : Les défis de la coexistence
Full text linkRÉSUMÉ
Cette recherche vise à aborder les enjeux de gestion faunique de l’orignal dans la région de l’Abitibi-Témiscamingue, plus spécifiquement sur le territoire traditionnel non-cédé (Anishnabe Aki) de la Nation Anishnabe de Lac Simon (ci-après NALS). Les conflits au coeur de la réserve faunique La Vérendrye (RFLV), lors des saisons de chasse à l'orignal 2019 et 2020, ont illustré des visions opposées de la gestion faunique entre les communautés anishnabek et le gouvernement du Québec. Cette dualité ressentie sur le terrain permet de comprendre davantage l'effet structurant du cadre législatif et politique provincial du Québec en matière de gestion faunique et de l'orignal (mos) sur la participation des Anishnabek dans la RFLV. De la perspective de la NALS, ce mémoire cherche à déterminer dans quelles mesures le régime de gestion de l’orignal du gouvernement du Québec et celui des Simo Sagainwininik (gens de Lac Simon) interagissent et coexistent. Il s’agit de faire état de comment les visions ontologiquement divergentes de ces deux régimes de gestion prennent vie sur le terrain. Cette recherche a été possible par la réalisation d’entrevues semi-dirigées auprès de dix membres de la NALS et l’analyse de documents scientifiques et gouvernementaux. Ces informations permettent de constater comment la législation provinciale structure la création d’espaces collaboratifs entre la NALS et le gouvernement du Québec quant à la gestion du mos et de l’Anishnabe Aki. Les analyses démontrent que 1) les deux systèmes coexistent sur le même territoire, mais ne cohabitent pas forcément; 2) il y a une différence ontologique profonde qui sépare les deux régimes de gestion de l’orignal et de la faune; 3) l’essence même du cadre juridique québécois incarne une ontologie naturaliste dans laquelle une vision pécuniaire de l’environnement centralise la prise de décision au niveau de la gestion du territoire et de ses ressources.
ABSTRACT
This research aims to address the challenges of moose management in the Abitibi-Temiscamingue region, specifically on the unceded traditional territory (Anishnabe Aki) of the Anishnabe Nation of Lake Simon (hereafter NALS). Conflicts at the heart of La Vérendrye Wildlife Reserve (RFLV), during moose hunting seasons of 2019 and 2020, illustrated opposing views on wildlife management between the Anishnabek communities and the government of Quebec. This duality experienced on the ground provides relevant information to further understand the structuring effect of Quebec’s provincial legislative and political framework on moose management and the involvement of the Anishnabek people in the management of Anishnabe Aki. From the perspective of NALS, this thesis seeks to determine the extent to which the moose management regimes of the government of Quebec and the Simo Sagainiwninik (people of Lake Simon) interact and coexist. The goal is to describe how the ontologically divergent visions of these two management regimes come to life on the ground. Data were collected by conducting ten semi-structured interviews with Simo Sagainiwininik and analyzing government documents. Results reveal the structuring effect of provincial legislation on the creation of collaborative spaces between NALS and the government of Quebec regarding mos and Anishnabe Aki. The analyses demonstrate that 1) the two systems coexist on the same territory but do not necessarily cohabit; 2) there is a profound ontological difference that separates the two moose and wildlife management regimes; 3) the very essence of the Quebec legal framework embodies a naturalistic ontology in which a pecuniary vision of the environment centralizes decision-making at the level of territorial and resources management
Performances de l'électrocoagulation ou des ferrates pour le traitements des contaminants émergents présents dans les eaux minières contaminées
Full text linkLes eaux minières neutres contaminées provenant de gisements d'or à faible teneur contiennent souvent des contaminants tels que l'As et le Mn. Même à de faibles concentrations, ces contaminants peuvent avoir des effets néfastes sur la santé humaine et l’environnement. Plusieurs méthodes de traitement telles que la co-précipitation chimique, la précipitation par oxydation et la neutralisation ont été étudiées pour enlever l'As et le Mn des eaux minières. Néanmoins, ces approches souffrent de limitations majeures liées notamment à la quantité de réactifs nécessaires, au pH et aux différents ratios Fe/contaminants requis. Ces limitations sont particulièrement difficiles à surmonter lorsque le traitement vise l'enlèvement simultané de l'As et du Mn. Ces défis soulignent la nécessité d'explorer de nouvelles méthodes de traitement de l'As-Mn des eaux minières. En ce sens, l'électrocoagulation (ECG) et le traitement par les ferrates (Fe(VI)) représentent des options prometteuses. Bien qu'il ait été prouvé que l'ECG et le Fe(VI) enlèvent efficacement l'As et le Mn des effluents synthétiques et réels, des lacunes importantes liées à (1) l'applicabilité de l'ECG et du Fe(VI) pour l'enlèvement simultané de l'As et du Mn des eaux minières contaminées ; (2) l'identification des conditions de traitement les plus performantes ; (3) l’évaluation de la toxicité après traitement par ECG et Fe(VI) des eaux minières contaminées par l'As et le Mn et (4) l'évaluation de la stabilité des boues générées. Dans ce contexte, cette étude visait à : (1) évaluer les performances (i.e. efficacité d'enlèvement, salinité résiduelle, toxicité, stabilité des boues et coûts d'exploitation) de l'ECG ou du Fe(VI) pour l'enlèvement simultané de l'As et du Mn présents dans des eaux minières contaminées, (2) étudier l'effet des conditions opératoires sur les performances du traitement, (3) évaluer la toxicité pour D. magna avant et après le traitement et (4) caractériser les boues produites et évaluer la mobilité potentielle de l’As et du Mn.
Pour atteindre les objectifs de l'étude, l'approche méthodologique adaptée a consisté à évaluer les performances de l'ECG ou du Fe(VI) pour l'enlèvement de l'As et du Mn des effluents synthétiques (SAs, SMn, SAs+Mn), et des eaux de mine de substitution (Elow et Ehigh). Pour le traitement ECG, deux séries d'expériences ont été réalisées pour évaluer l'effet des paramètres opératoires sélectionnés : i) densité de courant (DC; 0,25-10 mA/cm2) à 1,5 mS/cm, ii) conductivité électrique (CE; 0,25-2,5 mS/cm) à 0,5 mA/cm2 pour As et 2 mA/cm2 pour Mn, sur l’enlèvement de l’As et du Mn présents dans SAs et SMn. Ensuite, une autre série d’expériences a été réalisée pour le traitement de SAs+Mn à différentes DC (0,5 et 2 mA/cm2), et CE (0,25 et 2,5 mS/cm). L'effet du temps de rétention a également été évalué pour SAs+Mn. Par la suite, les conditions les plus performantes (DC : 2 mA/cm2, CE : 2,5 mS/cm, temps : 1 h, D : 10 mm) ont été utilisées pour le traitement de Elow et Ehigh. Enfin, l'évaluation de la toxicité sur D. magna de Elow et Ehigh avant et après traitement a été réalisée. Pour évaluer les performances du Fe(VI), l'effet du type de Fe(VI) (humide ou solide), la dose de Fe(VI) (14-56 mg/L pour As, 2-7 mg/L pour Mn), le pHa (5,5 et 6 pour As, 5,5 et 6,5 pour Mn) et le temps de réaction (0-20 min) ont été évalués sur l’efficacité d’enlèvement de As et de Mn présents dans SAs et SMn. Ensuite, une autre série d'expériences a été réalisée pour le traitement de SAs+Mn dans les conditions suivantes : dose de Fe(VI)s (5-28 mg/L) seul, et dose de Fe(VI)s (10; 12,5 et 15 mg /L) avec ajout de Fe(III) à différentes doses (6; 8 et 10 mg/L). Ensuite, les conditions les plus performantes ([Fe(VI)s] : 12,5 mg/L, [Fe(III)] : 8 mg/L, pHa: 5,5 et temps de réaction de 5 min), ont été appliquées pour le traitement de Elow et de Ehigh. La dernière étape consistait à évaluer la toxicité sur D.magna de Elow et de Ehigh avant et après le traitement avec Fe(VI) + Fe(III). La deuxième étape de ce travail a consisté à évaluer la stabilité des boues riches en As et en Mn produites à partir du traitement par ECG ou Fe(VI) de Ehigh. Pour ce faire, une modélisation géochimique par PHREEQC a été réalisée. La composition physico-chimique, minéralogique et géo-environnementale des boues a été caractérisée. La troisième partie de ce projet consistait à réaliser une analyse technico-économique préliminaire des traitements par ECG et Fe(VI), en considérant principalement la consommation d'énergie, le coût des électrodes (pour ECG uniquement) et le coût des réactifs. Enfin, une comparaison entre les performances des deux traitements a été réalisée afin de sélectionner le traitement le plus performant entre ECG et Fe(VI) pour l’enlèvement simultané de l’As et du Mn présents dans les eaux minières neutres.
Les résultats des essais de traitement par ECG suggèrent que cette méthode représente une option prometteuse pour l'enlèvement simultané de l'As et du Mn. Une amélioration de l’enlèvement de l'As présent dans SAs (94-99%) a été notée lorsque la DC a été augmentée de 0,25 à 1,50 mA/cm², sans changement additionnel à DC > 2 mA/cm². L'enlèvement du Mn présent dans SMn était positivement corrélé (19%-98%) avec l'augmentation de la DC de 0,25 à 10 mA/cm². Une augmentation significative de l'énergie (de 0,007 à 4,36 kWh/m³) et de la consommation de l'électrode sacrificielle en Fe (de 0,017 à 0,700 kg/m³) a été observée avec l'amélioration de l'enlèvement de l'As et du Mn au fur et à mesure de l'augmentation de la DC. Les valeurs de DC les plus performantes identifiées étaient de 0,5 mA/cm² pour l'As et de 2 mA/cm² pour le Mn. La force ionique (0,25-2,50 mS/cm) n'a pas influencé l'efficacité du traitement mais a impacté la consommation d'énergie. Le maintien de la valeur de DC la plus performante pour l'As (0,5 mA/cm²) et pour le Mn (2 mA/cm²) a permis de diviser par trois la quantité d'énergie requise (de 0,101 à 0,032 kWh/m³) pour le traitement de SAs, et par six pour le traitement de SMn (de 0,914 à 0,179 kWh/m³) lorsque la conductivité électrique augmente de 0,25 à 2,50 mS/cm. L'ECG a permis d’enlever simultanément et efficacement l'As (94-96%) et le Mn (59-64%) de SAs+Mn, avec la même efficacité que pour l'As et le Mn à la même DC (0,5 mA/cm² pour As présent dans SAs, 2 mA/cm² pour Mn présent dans SMn). Ces résultats indiquent l'absence d'effet antagoniste ou synergique entre As et Mn lors de leur enlèvementà partir des effluents synthétiques. Néanmoins, l'enlèvement efficace de l'As et du Mn à partir de SAs+Mn a nécessité l'application d'une DC plus élevée (2 mA/cm²) et le volume des boues produites a augmenté d'un facteur 3,3 (16 mL à 0,5 mA/cm² contre 53 mL à 2,0 mA/cm²). Les résultats ont également révélé que l'As était enlevé plus rapidement (20 min) que le Mn (60 min) à 2 mA/cm². L'enlèvement de l'As était plus important pour Ehigh que pour SAs+Mn (99% pour Ehigh contre 96% pour SAs+Mn). Ceci est attribué à la présence d’ions Ca²⁺ entraînant la production de flocs d'hydroxydes de fer plus importants dans Ehigh, ce qui entraîne une meilleure adsorption de l'As sur les flocs. Une oxydation accrue de l'As(III) en présence de Cl⁻ est également probable. À l’inverse, l’enlèvement du Mn était légèrement moins efficace pour Ehigh (57% pour Ehigh contre 61% pour SAs+Mn) en raison de la potentielle passivation de l'électrode par les ions SO42-. L'évaluation de la toxicité pour Elow et Ehigh a suggéré que l'ECG n'ajoutait pas de toxicité ou ne produisait pas de sous-produits toxiques.
Le traitement par Fe(VI) a donné des résultats prometteurs pour l'enlèvement de l'As et du Mn présents dans SAs, SMn et SAs+Mn, Elow et Ehigh en une seule étape de traitement, en l'espace d'une minute. Malgré les efficacités d'enlèvement similaires obtenues pour SAs et SMn en utilisant les ferrates liquides (Fe(VI)w) et solides (Fe(VI)s), ce dernier a été sélectionné pour les tests restants, en raison de la salinité résiduelle plus faible lors de l'utilisation du Fe(VI)s. À une dose de 22 mg de Fe(VI)/L avec un pHa de 5,5, un enlèvement presque complet de l'As a été obtenu (98% d'enlèvement et [As]final : 0,05 mg/L). Une dose de 5 mg Fe(VI)/L à un pHa de 5,5 a été nécessaire pour enlever efficacement le Mn (99% d'’enlèvement [Mn]final : 0,15 mg/L) de SMn. Le Fe(VI)s a également été capable de traiter efficacement l'As (99 %) et le Mn (98 %) de SAs+Mn. Néanmoins, une dose élevée de Fe(VI) (28 mg/L) a été nécessaire pour le traitement simultané, ce qui peut refléter une compétition entre les deux contaminants. D'autres expériences utilisant un sel de Fe(III) comme coagulant complémentaire ont donné de meilleurs résultats. L'ajout de 8 mg de Fe(III)/L a permis de réduire le Fe(VI)s à 12,5 mg/L, tout en enlevant efficacement l'As (99%) et le Mn (97%) et en diminuant la salinité résiduelle et les coûts d'exploitation. Une amélioration de l'enlèvement du Mn à partir de Ehigh a été observée (99% contre 97% à partir de SAs+Mn), tandis qu'un enlèvement similaire a été observé pour l'As (99%). Enfin, le traitement au Fe(VI) + Fe(III) de Ehigh, initialement très toxique, a mis en évidence la possibilité d'éliminer la toxicité pour D.magna en utilisant le traitement au Fe(VI).
Les calculs géochimiques effectués à l'aide de PHREEQC suggèrent que des oxydes/hydroxydes de Fe tels que la ferrihydrite et la lépidocrocite sont susceptibles de précipiter au cours des traitements à l'ECG et au Fe(VI). Ces deux phases minérales ont également été identifiées par diffraction des rayons X sur poudre (PXRD). La composition des boues a indiqué une teneur élevée en eau pour les boues provenant du traitement par ECG (78%) et Fe(VI) (80%). La boue ECG contenait des concentrations de Fe plus élevées (520 000 mg/kg) que la boue Fe(VI) (340 000 mg/kg). Cette différence de teneur en Fe est due à la plus grande quantité de Fe (133 mg/L) produite par la dissolution sacrificielle de l'électrode lors du traitement par ECG. Les concentrations d'As et de Mn 3,2 et 6,9 fois plus élevées mesurées dans les boues Fe(VI) par rapport aux boues ECG pourraient être une preuve de la meilleure efficacité d'enlèvement lors du traitement par Fe(VI) pour le Mn et l'As. Les cartes (images superposées rétrodiffusées/rayons X) obtenues à partir du MEB-EDS suggèrent la formation d'un précipité relativement homogène pour le traitement ECG et d'un précipité hétérogène avec le traitement au Fe(VI). Les analyses élémentaires par EDS suggèrent que O et Fe sont les principales espèces chimiques présentes dans les boues ECG et Fe(VI), ce qui est cohérent avec les calculs géochimiques et les analyses PXRD. Le fractionnement de l'As, déterminé à l'aide d’une extraction séquentielle, dans les boues de Fe(VI) suggère que 97% de l'As est lié aux oxyhydroxydes de Fe faiblement cristallins, alors qu'une fraction de 71% a été évaluée pour les boues ECG. Cela suggère que l'adsorption de l'As sur les surfaces d'oxyhydroxydes de Fe est l'un des processus d'immobilisation de l'As pendant l'ECG et le Fe(VI). Les résultats du test de lixiviation (FLT) ont montré que l'As et le Mn étaient efficacement immobilisés dans les boues à un pH presque neutre. De très faibles quantités (< 0,1% de la quantité totale) d'As, de Mn et de Fe ont été lessivées des deux boues.
Dans l'ensemble, les résultats de cette étude donnent un nouvel aperçu de l’applicabilité potentielle de l'ECG et du Fe(VI) pour le traitement des eaux minières faiblement contaminées. En outre, la caractérisation chimique, minéralogique et environnementale des boues de post-traitement a contribué à combler les lacunes concernant la composition et la stabilité des boues, ainsi que les mécanismes de rétention des éléments ciblés. D'autres études devront se concentrer sur l'évaluation de la stabilité à long terme des boues dans les conditions couramment rencontrées sur les sites miniers
Les tabous dans un contexte d'art-thérapie
Full text linkLe présent essai prendra donc la forme d’un texte réflexif, basé sur une revue de la littérature de ces différents thèmes. Tout d’abord, la problématique présentera l’émergence du tabou dans ma réflexion et sa pertinence en regard du travail art-thérapeutique. Puis, la revue de littérature présentera le tabou sous divers angles, notamment ethnologique et sociologique, psychanalytique, politique et artistique. Finalement, une analyse critique de ces informations permettra d’en saisir l’essentiel et de déterminer des pistes d’exploration du travail sur les tabous par l’art-thérapie
Changements globaux et dynamiques des pessières du Québec-Labrador au cours de l'Holocène. Approche rétrospective des interactions feu-climat-végétation
Full text linkLes changements climatiques représentent désormais une réalité indéniable, et leurs conséquences sur l’environnement sont plus tangibles chaque jour. Les écosystèmes boréaux représentent un enjeu considérable d’un point de vue climatique, économique comme écologique. Émerge ainsi l’importance de mieux comprendre leur dynamique, afin de garantir leur résilience face aux défis climatiques actuels et futurs. Les approches rétrospectives apparaissent alors comme essentielles afin de fournir une banque d’expériences passées servant de point de référence pour le futur. Cependant, la régionalité du climat, des régimes de perturbations et par conséquent de la végétation dans l’est du Canada empêche une généralisation des données à des échelles supra-régionales. Comparativement aux régions plus occidentales, l’est du Québec et le Labrador sont marqués par un climat plus océanique, des fréquences de feu plus faibles, un relief plus vallonné, et une végétation différente. Bien qu’un intérêt croissant ait été porté à l’étude des forêts boréales dans les dernières décennies, l’est du Québec et le Labrador restent peu étudiés à l’échelle millénaire. L’ambition générale de cette thèse de doctorat est d’examiner les dynamiques passées de la végétation au cours du temps – en particulier celle de l’épinette noire (Picea mariana (Mill.) B.S.P.) – en lien avec l’évolution des régimes de perturbations et du climat, le long d’un transect nord-sud situé dans l’est du Québec et au Labrador. Plus spécifiquement, elle vise à apporter de nouvelles connaissances sur la réponse de ces régions aux changements climatiques au travers d’approches synthétiques, méthodologiques comme analytiques.
La première partie de cette thèse révèle à partir d’une synthèse bibliographique que les régions de l’ouest et du centre du Canada vont subir les plus importants épisodes de mortalité et les plus fortes réductions de croissance, en particulier dû à l’accroissement du déficit hydrique. À l’inverse, les forêts de l’est du Canada apparaissent comme moins impactées et donc plus résilientes, en particulier dans les régions septentrionales. Cependant, notre étude révèle que d’autres facteurs comme les épidémies d’insectes, les maladies et le gel pourraient également induire des réductions de croissance et des épisodes de mortalité importants dans ces régions. Dans un second temps, une étude paléoécologique en trois chapitres a permis de reconstituer l’histoire des feux, du climat et de la végétation à l’est du Québec et au Labrador. L’analyse des macrocharbons, des capsules céphaliques de chironomes et des grains de pollen a permis de décrypter les rôles respectifs des températures estivales de l’air, de la fréquence et de la taille des feux sur les trajectoires de végétation le long d’un transect Nord-Sud à l’est du Canada. Le partitionnement de variation et les modèles additifs généralisés utilisés montrent une réponse différentielle en fonction de la latitude. La toundra forestière du Labrador présente des épisodes de densification des peuplements lors des périodes chaudes avec des fréquences d’incendies élevées, mais à l’inverse une ouverture des peuplements durant les périodes froides marquées par des évènements de feu. Dans les pessières ouvertes, aux latitudes intermédiaires, les températures jouent un rôle négligeable sur la dynamique de végétation, contrôlée majoritairement par les feux de forêt (fréquence et taille). À l’inverse, la température joue un rôle substantiel dans les pessières fermées au sud du transect. Enfin, nos données soulignent une augmentation récente de la taille des feux, associée à une diminution de l’abondance relative de l’épinette noire et une augmentation des taxons typiques de milieux ouverts. Dans un contexte de changements climatiques et d’accroissement de la fréquence et de la taille des feux, différentes trajectoires de végétation peuvent ainsi être envisagées selon la latitude
Supervision et prédiction des défauts des transformateurs électriques en utilisant les techniques de machine learning
Full text linkRÉSUMÉ
Ce rapport présente en détail le mémoire de recherche intitulé "Supervision et prédiction des défauts des transformateurs électriques via les techniques de Machine Learning". L'ambition de ce travail est de déployer une stratégie innovante fondée sur l'apprentissage automatique pour anticiper les pannes des transformateurs électriques, garantissant ainsi leur optimal fonctionnement.
Dans le cadre de cette recherche, notre approche s'est articulée autour de deux axes principaux. D'un côté, nous avons exploité des séries de données issues de simulations obtenues grâce à un modèle électrique que nous avons conçu, afin de modéliser les fluctuations de courant et de tension des transformateurs. Ces données de simulation ont été essentiel non seulement pour anticiper les pannes potentielles, mais également pour déterminer l'emplacement des irrégularités au sein des transformateurs. De l'autre côté, nous avons bénéficié de données réelles issues d'indicateurs de suivi mis à notre disposition, ce qui a ajouté une dimension pratique et concrète à notre recherche. Ces données, nous ont permis d'aborder la prédiction des défaillances des transformateurs sous un angle novateur. L'utilisation de techniques avancées d'apprentissage automatique et d'apprentissage en profondeur pour analyser ces ensembles de données s'est révélée cruciale pour prédire avec précision les défauts et les anomalies dans les transformateurs électriques.
Pour cette recherche, nous avons recours à Matlab/Simulink pour élaborer un modèle électrique fidèle des transformateurs. Par ailleurs, l’implémentation des modèles d'apprentissage automatique s'est appuyée sur l'utilisation de Python, un langage largement privilégié dans le domaine de la science des données.
ABSTRACT
This document elaborates on the research thesis titled "Machine Learning Approaches for Monitoring and Predicting Faults in Electrical Transformers." The core objective of this study is to leverage Machine Learning for early detection and prediction of faults within electrical transformers, ensuring their efficient functioning.
Our research methodology is bifurcated into two distinct segments. Initially, we utilized simulated datasets derived from an electrical model we developed, aiming to replicate the current and voltage variations observed in transformers. These simulations were pivotal for forecasting failures and pinpointing anomalies' locations. Furthermore, we incorporated actual operational data, gathered from monitoring systems, into our analysis, thereby grounding our investigation in real-world
scenarios. This integration of simulated and empirical data facilitated a novel perspective on fault prediction in transformers. The employment of sophisticated machine learning and deep learning methodologies to dissect these datasets was
instrumental in accurately identifying electrical system faults.
To construct a detailed electrical model of the transformers, we employed Matlab/Simulink. Additionally, the development of our machine learning models was conducted using Python, the preferred programming language in data science, enhancing our data analysis capabilities and enabling the selection of appropriate learning algorithms tailored to our research requirements
Usage de cannabis et automédication chez les personnes vivant avec de la douleur chronique
Full text linkRÉSUMÉ
La douleur chronique (DC) est définie comme une douleur qui persiste au-delà de trois mois. Cette maladie, qui touche 20 % des adultes au Canada, est associée à plusieurs facteurs biologiques, psychologiques et sociaux. Malgré des décennies de recherche sur la DC et son traitement, sa prise en charge continue d’être sous-optimale et les personnes aux prises avec la DC sont en quête d’alternatives de traitement. Le cannabis est utilisé par un tiers des personnes vivant avec de la DC pour le soulagement de leur douleur, malgré les mises en garde de plusieurs organisations concernant son efficacité et sa sécurité. Nous savons actuellement très peu de choses sur les pratiques d’automédication (utilisation du cannabis à des fins thérapeutiques sans accompagnement), particulièrement depuis la légalisation du cannabis non médical dans des pays comme le Canada. Cette étude visait à : 1) Décrire l’automédication avec le cannabis pour le soulagement de la douleur chez les personnes vivant avec de la DC, et 2) Explorer les perceptions de l’efficacité et de la sécurité du cannabis pour la gestion de la DC. Une étude descriptive transversale a été réalisée auprès de 73 personnes vivant avec de la DC et utilisant du cannabis (Québec, Canada). La collecte de données par entretiens téléphoniques a eu lieu de janvier à mai 2023. Les résultats ont indiqué que 61,6 % des personnes participantes déclaraient utiliser du cannabis sans accompagnement de la part d’une personne professionnelle de la santé (automédication). Parmi celles-ci, 40,0 % détenaient pourtant une autorisation médicale. En tout, 20,6 % des personnes participantes utilisaient à la fois du cannabis médical et non médical. La proportion de femmes par rapport aux hommes pratiquant l’automédication était de 58,2 % contre 70,6 % (p=0,284). En termes de perceptions, 90,4 % de l’échantillon percevait le cannabis comme efficace pour la gestion de la douleur, et 72,6 % estimaient qu’il ne présentait aucun risque ou un risque minimal pour la santé. La recherche sur le cannabis est souvent organisée autour du cannabis médical vs non médical, mais dans le contexte réel, ces deux types d’usage se chevauchent. Ainsi, les chercheuses et chercheurs, les personnes professionnelles de la santé et les organismes de financement, doivent en tenir compte. Les personnes utilisant du cannabis perçoivent le cannabis comme sécuritaire et beaucoup d’entre eux s’automédiquent, ce qui est un appel à l’action.
ABSTRACT
Chronic pain is defined as pain that persists for more than three months. This condition, which affects 20% of Canadians, is associated with several biological, psychological, and social risk factors. Despite decades of research on DC and its treatment, its management unfortunately continues to be suboptimal, and people struggling with DC are searching for alternative treatments. Cannabis is used by one-third of people living with chronic pain to alleviate their symptoms despite warnings from several organizations regarding its efficacy and safety. We currently know very little about self-medication practices (use of cannabis for therapeutic purposes without guidance), mainly since the legalization of recreational cannabis in countries such as Canada has opened the doors to this phenomenon. This study aimed to: (1) Describe cannabis self-medication for pain relief in people living with chronic pain, and (2) Explore perceptions of the effectiveness and safety of cannabis. A descriptive cross-sectional study was performed among 73 individuals living with chronic pain and using cannabis (Quebec, Canada). Data collection using telephone interviews occurred from January to May 2023. Results indicated that 61.6% of participants reported using cannabis without the guidance of a healthcare professional (self-medication). Among those, 40.0% however held a medical authorization. Overall, 20.6% of study participants were using both medical and non-medical cannabis. Proportion of women vs. men participants self-medicating were 58.18% vs. 70.59% (p=0.284). In terms of perceptions, 90.4% of the sample perceived cannabis to be effective for pain management; 72.6% estimated that it posed no or minimal health risk. Cannabis research is often organized around medical vs. non-medical cannabis but in the real-world context, those two vessels are connected. Interested parties, including researchers, healthcare professionals and funding agencies, need to consider this. Patients using cannabis feel confident in the safety of cannabis, and many of them self-medicate, which calls for action
Origine holocène et trajectoire écologique de trois espèces tempérées à leur limite nordique de répartition dans l'écotone de la forêt mixte
Full text linkDans le contexte de réchauffement climatique contemporain, on présume généralement que les espèces tempérées étendront leur aire de répartition vers de plus hautes latitudes et altitudes. Cependant, cette expansion pourrait être limitée par des conditions climatiques, des conditions environnementales à l’échelle du site ou encore à des caractéristiques propres au peuplement. Les populations marginales, isolées, de petite taille et situées à la marge froide (limite nordique) des aires de répartition pourraient s’avérer essentielles pour assurer une réponse rapide des espèces face aux changements climatiques. Les limites septentrionales de l’érable à sucre, l’érable rouge et du pin blanc se retrouvent au contact entre la forêt tempérée et la forêt boréale. L’objectif de cette étude est de caractériser, à l’échelle locale, l’origine et la trajectoire écologique de peuplements marginaux de ces trois espèces thermophiles dans l’écotone de la forêt mixte de l’ouest québécois. Pour cela, une analyse macrofossile des charbons de bois du sol minéral et une analyse de la composition forestière contemporaine ont été réalisées sur une superficie de 4 km² sur le territoire de la réserve écologique projetée du ruisseau-Clinchamp. Le pin blanc serait présent sur le site au moins depuis l’Optimum climatique de l’Holocène (il y a environ 6900 ans AA) et serait en déclin démographique. A contrario, le genre Acer se serait installé pendant le Néoglaciaire avec une arrivée de l’érable rouge il y a environ 4200 ans AA et une installation plus tardive de l’érable à sucre vers 2200 ans AA. Le genre Acer suivrait une trajectoire d’expansion contemporaine. L’étude nous permet d’appréhender la dynamique à long terme des espèces tempérées en marge froide et de réfléchir à des stratégies de gestion et d’aménagements forestiers mieux éclairées, qui tiennent compte des changements climatiques futurs
Influence du régime de crues printanières sur la structure et la composition des peuplements riverains de frênes noirs (Fraxinus nigra Marsh.) du lac Duparquet
Full text linkLes débits reconstitués pour le nord-ouest du Québec démontrent une augmentation de la fréquence et de la magnitude des crues printanières en lien avec l’augmentation des précipitations nivales depuis le début du XIXe siècle. Autour du lac Duparquet, une migration des peuplements de frêne noir (Fraxinus nigra Marsh.) vers l’intérieur des terres en réponse à ces changements a été rapportée. Pour anticiper la réponse des frênaies noires du lac Duparquet face aux changements climatiques et hydrologiques à venir, cette étude décrit les conditions favorisant la présence de F. nigra et la structuration des peuplements en lien avec la dynamique des crues printanières depuis le début du XXe siècle. L’étude se structure autour des objectifs suivants : i) déterminer la composition et l’organisation des communautés végétales associées à F. nigra le long du gradient d’élévation; ii) déterminer les facteurs limitant l’expansion des frênaies noires dans les basses et hautes plaines alluviales; et iii) déterminer les fréquences d’occurrence des crues printanières le long du gradient d’élévation des plaines alluviales et identifier les fréquences de retour des crues printanières associées à chaque groupement floristique. Vingt-quatre frênaies noires du lac Duparquet et de ses affluents ont été échantillonnées durant l’été 2022 en utilisant un échantillonnage par stratification verticale de la végétation le long de transects perpendiculaires à la rive, avec mesure de variables environnementales et écologiques. Une analyse par regroupement hiérarchique associée à une analyse d’espèces indicatrices a permis d’identifier des communautés végétales associées aux frênaies noires et notamment trois communautés distribuées le long des gradients d’élévation et de distance à la rive depuis la plaine alluviale basse (communauté i) frênaie à Onoclea sensibilis L.), moyenne (communauté ii) frênaie à Rhamnus alnifiolia L’Her.), et haute (communauté iii) frênaie à Athyrium filix-feminina (Linn.) Roth). Les structures de diamètre révèlent que les zones des basses et hautes plaines alluviales sont moins denses en F. nigra et composées d’arbres plus jeunes. Les analyses des cernes de crues montrent une diminution significative de la fréquence d’occurrence des crues printanières de faible et forte intensité entre les groupements floristiques depuis les basses vers les hautes plaines inondables. Les fréquences moyennes d’occurrences des crues le long du gradient d’élévation participent donc à expliquer la structure des frênaies noires du lac Duparquet. Cette recherche fournit des paramètres écologiques de base, essentiels pour maintenir un équilibre dynamique dans les frênaies noires, notamment en cas de modifications des débits des cours d'eau, comme celles induites par des aménagements hydroélectriques ou de futurs changements climatiques
La paternité et son influence sur le stress ressenti par les agriculteurs
Full text linkLes dernières statistiques montrent que les producteurs agricoles sont particulièrement à risque de vivre de la détresse psychologique et d’entrevoir le suicide comme une porte de sortie. Or, il apparait que la qualité du lien existant entre les agriculteurs et leurs enfants pourrait être un facteur de protection face aux troubles de santé mentale. En ce sens, des agriculteurs québécois soulèvent des préoccupations concernant leur conciliation travail/famille et critiquent les pratiques paternelles des générations antérieures. De plus, des études montrent aussi que la négociation des valeurs masculines dominantes peut générer des conflits intérieurs ayant des impacts négatifs sur l’état de santé mentale des hommes. La question de recherche est donc de savoir quelles sont les dynamiques entre les perceptions des agriculteurs au sujet de leur engagement paternel, de la masculinité et des conflits travail/famille vécus, et leur influence sur le stress ressenti. Pour y répondre, une recherche phénoménologique descriptive a été réalisée et a permis d’explorer les propos de 14 agriculteurs ayant au moins un enfant âgé entre 0 et 5 ans, et résidant sur le territoire de l’Abitibi. Les résultats montrent qu’être présents activement auprès de leurs enfants constitue l’essence de la paternité selon les agriculteurs, ce qui les amène à s’engager en tant que pères afin de répondre aux besoins physiologiques et émotionnels de leurs enfants, d’être un mentor pour eux et d’assurer leur éducation. Cette recherche révèle aussi que les pères agriculteurs adoptent une vision hybride de la masculinité, c’est-à-dire qu’ils adoptent principalement des comportements et des valeurs propres à l’archétype de la masculinité orthodoxe dans la sphère du travail, et propres à celui de la masculinité inclusive dans la sphère familiale. Les résultats indiquent également que le travail et les conflits travail/famille amènent les agriculteurs à ressentir du stress, contrairement à leur engagement paternel. Cette recherche permet ainsi d’avoir une vision plus holistique des dynamiques qui peuvent influencer le stress ressenti par les agriculteurs