En 2022, le Programme d'acquisition de connaissances sur les eaux souterraines (PACES) aura conduit à la réalisation d'une vingtaine de projets permettant d'obtenir un portrait régional de cette ressource sur l'ensemble du Québec municipalisé. En dépit de ces connaissances, l'expérience démontre que peu d'acteurs régionaux ont intégré les eaux souterraines dans leurs documents de planification. Ainsi, l'un des objectifs du projet PACES Estrie (2018-2022) consistait à développer une démarche pour impliquer les acteurs de l'eau dans l'élaboration d'un plan d'action devant être intégré dans le plan directeur de l'eau (PDE) de deux organismes de bassins versants (OBV). La démarche comportait 17 entrevues avec des municipalités et municipalités régionales de comté (MRC) ainsi que trois ateliers collaboratifs avec divers acteurs de l'eau. Les entrevues avaient pour objectif de comprendre les contextes de décision en matière d'aménagement du territoire. Les ateliers prévoyaient un bref transfert de connaissances sur l'enjeu abordé suivi d'échanges entre experts et acteurs afin de dégager des actions envisageables relatives à l'enjeu pour le plan d'action. Pour s'assurer de maximiser les échanges, la démarche a ciblé les acteurs-clés, a misé sur des enjeux correspondant à leurs préoccupations et s'est servi d'indicateurs pour faciliter la compréhension de ces enjeux. Les entrevues et ateliers ont permis de dégager de nombreux constats qui ont conduit à l'élaboration du plan d'action. L'analyse des constats met en évidence un ensemble d'obstacles auxquels les acteurs de l'eau sont confrontés dans l'intégration des eaux souterraines dans leurs documents de planification. À la racine du problème se situe une série de manques au niveau du cadre québécois de gestion intégrée de l'eau par bassin versant (GIEBV). L'étude présente 13 pistes de solution pour combler ces manques. Celles-ci portent sur la sensibilisation des élus et citoyens, la gouvernance de l'eau, le transfert et l'échange de connaissances, le suivi des enjeux régionaux et enfin le besoin d'incitatifs financiers pour supporter la réalisation de projets locaux.
Depuis des décennies, les pays du monde entier s'affairent à préserver leurs précieuses ressources en eau potable. Ils cherchent à anticiper les risques et à réduire les impacts anthropiques qui pourraient altérer les sources d'approvisionnement. Au Canada, la protection des sources d'eau potable (PSEP) est mise en œuvre au sein de l'approche à barrières multiples, dont elle est l'une des barrières fondamentales. Cette approche permet une gestion multidimensionnelle de l'eau à l'aide d'outils et des pratiques visant à assurer la qualité de l'eau de la source au robinet. Bien que différents cadres existent pour prendre en compte l'eau dans l'aménagement du territoire, la mise en œuvre de la protection des sources peine à se concrétiser. Pourtant, les acteurs de l'eau et de l'aménagement du territoire ont une grande expérience dans la mise en œuvre d'actions. Alors, comment partager ces expériences afin de les soutenir dans l'identification et la mise en œuvre de futures actions de protection des sources ? Le but de cette thèse est de développer un prototype de système d'aide à la décision à base de connaissances (KB-DSS). Celui-ci a pour objectif de faciliter l'identification d'actions ciblées de PSEP selon les problèmes rencontrés. Pour ce faire, ce prototype a été développé sur la base des connaissances issues des expériences vécues depuis deux décennies au Québec, mettant à contribution des expériences réelles de mise en œuvre d'actions liées à la protection de l'eau. Il est conçu pour être utilisable par tout acteur ayant un intérêt à agir pour protéger les sources d'eau potable à l'échelle locale et régionale, via un transfert de connaissances dans le processus d'élaboration et de mise en œuvre d'actions. En étant un support dans la définition des actions futures, le prototype développé entend encourager les parties prenantes à apprendre les unes des autres. L'originalité de la thèse repose sur l'adoption combinée de l'approche en science du design/de la conception (DSR), qui a servi de lignes directrices pour adopter une démarche collaborative et transparente. Celle-ci a permis une application réussie du raisonnement à base de cas (CBR) au complexe problème de la PSEP dans un cadre de gestion de l'eau et du territoire. De cette démarche sont nés différents outils méthodologiques, procédures et connaissances permettant de mieux comprendre les problèmes liés à la PSEP, mais également d'illustrer la conception intégrale d'un prototype d'aide à la décision à base de connaissances utilisant le CBR. Tout d'abord, le cadre conceptuel (chapitre 1) explore et tente de comprendre les liens qui existent entre la nature des problèmes à résoudre pour protéger l'eau, l'environnement décisionnel et la prise de décision. Pour ce faire, le cadre adopte une approche systémique et holistique superposant différentes théories et concepts tels que la gouvernance de l'eau, la gestion de l'eau, la prise de décision, la rationalité et la connaissance. Cette compréhension des défis sous-jacents à la mise en œuvre de la PSEP permettait de mieux comprendre la complexité du problème à résoudre et posait les bases à l'élaboration du prototype de système CBR proposé. Dans l'optique de mieux comprendre comment les défis soulevés dans le cadre conceptuel se concrétisent en pratique, le second chapitre présente une enquête en ligne documentant la mise en œuvre de la PSEP au Québec. Celle-ci visait à brosser un portrait-diagnostic permettant de mieux comprendre le processus décisionnel, d'identifier qui sont les intervenants et quelles sont les connaissances produites et mobilisées pour la prise de décision sur la PSEP. Les analyses qualitatives et quantitatives des réponses des 208 intervenants retenus ont permis de constater que la mise en œuvre de la PSEP impliquait une grande diversité d'intervenants, de tâches et de connaissances créées et se caractérisait par un fort dynamisme inter-organisationnel. Cependant, on constatait que son processus décisionnel perdait en inclusivité au fil des étapes de mise en œuvre, que les connaissances étaient parfois redondantes et qu'il existait de nombreux enjeux de transfert de connaissances (accès, quantité ou qualité des connaissances) entre les intervenants. Lors de l'enquête en ligne présentée au second chapitre, il a été demandé à certains acteurs (organismes de bassins versants, villes, municipalités régionales de comté) d'illustrer les problèmes liés à la PSEP rencontrés sur le terrain. En parallèle, 102 intervenants se sont auto-recrutés pour participer au processus de design du système d'aide à la décision. Le troisième chapitre présente la démarche d'acquisition et de structuration des connaissances du dit KB-DSS par une approche CBR. Le chapitre décrit une seconde enquête en ligne ayant permis de définir ce qu'est un cas pour la PSEP, soit une expérience vécue qui consiste en une multitude de problèmes et de solutions mises en œuvre. Puis, il décrit la modélisation d'une taxonomie des connaissances ayant permis d'aboutir à des descriptions structurées des cas. La conception des cas repose sur le savoir-faire et les besoins en connaissances exprimés par les acteurs de l'eau. La base de cas constitue l'épine dorsale du prototype de KB-DSS destiné à guider les décideurs dans l'élaboration de solutions fondées sur des expériences passées. Le quatrième chapitre présente le prototype de KB-DSS/CBR pour la protection des sources d'eau potable. Il retrace comment le CBR a été modélisé, structuré, implanté, testé et validé en collaboration avec les 102 acteurs de la gestion et de la gouvernance de l'eau au Québec. Il décrit l'intégralité du processus manuel d'ingénierie de cas pour concevoir des attributs qualitatifs sur la base de la taxonomie des connaissances. Il présente l'édition des cas, le processus et les métriques permettant de retrouver des cas, l'implantation et un exemple d'utilisation ainsi que la validation du prototype, réalisée par une procédure participative rigoureuse et transparente avec un petit groupe d'acteurs de l'eau du Québec. Ainsi, il fournit des preuves empiriques du potentiel positif d'une approche CBR pour la PSEP sur le territoire, et retrace une démarche qui peut être généralisée à d'autres contextes géographiques et socio-économiques similaires.
En 2008, un programme d'acquisition des connaissances sur les eaux souterraines a été mis en œuvre dans la Province de Québec, au Canada. Ce programme, mis sur pied par le Ministère du Développement durable, de l'Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques (MDDELCC), avait pour but d'acquérir les connaissances et les données nécessaires à la protection et à la gestion de la ressource en eau souterraine. Cependant, les acteurs régionaux de l'eau souterraine doivent être en mesure de comprendre et d'utiliser ces connaissances. L'étude a été menée sur le territoire de la région administrative de Chaudière-Appalaches (14 600 km2) afin de sonder les acteurs régionaux sur leurs capacités de gestion de la ressource en eau souterraine. Cette région avait auparavant bénéficié du programme d'acquisition des connaissances sur les eaux souterraines (PACES). Vingt-huit (28) répondants des municipalités régionales de comté, des organismes de bassins versants et des municipalités ont pris part à des entretiens semi-dirigés afin de discuter de leurs perceptions à propos de l'eau souterraine ainsi que leurs capacités de la gérer. Les résultats des entretiens démontrent que le niveau de connaissance sur les eaux souterraines a évolué depuis les dernières années. Cependant, les répondants ont clairement exprimé un besoin d'obtenir une activité de transfert des connaissances via un atlas simplifié des eaux souterraines, ainsi qu'un atelier collaboratif. De plus, les répondants ont également besoin d'une clarification sur les rôles de chacun dans la gestion et la protection de l'eau souterraine. L'atelier ACCES-CA a donc été présenté dans trois sous-régions pour démystifier les perceptions, les concepts et le vocabulaire, l'état de la ressource, les priorités régionales et la gouvernance. Les résultats de l'atelier démontrent que les différents exercices ont été utiles à la compréhension. Cependant, le thème de la gouvernance demeure un élément plus difficile à intégrer.
Bien que la collecte de l'information hydrogéologique au Québec en soit encore à ses débuts, des documents contenant une telle information existent déjà et ont été rendus publics par le Ministère de l'Environnement, du Développement Durable et des Parcs. Or, cette information particulière ne semble pas être utilisée par les aménagistes, bien qu'elle leur soit en partie destinée. Le but de la présente étude est donc de comprendre ce qui explique que des aménagistes vont utiliser ou non l'information hydrogéologique dans leurs tâches d'aménagement. Pour ce faire, il a été proposé de réaliser une étude de cas dans un État américain où il semblait déjà exister une quantité appréciable de ce type d'information, et où les aménagistes semblaient de surcroît en user couramment. Cet État est celui du New Hampshire, situé tout près du Québec. Grâce à l'étroite collaboration d'un intervenant du New Hampshire Department of Environmental Services, un questionnaire a été élaboré puis envoyé à tous les aménagistes de l'État. Ce dernier a permis de constituer des variables à partir des réponses obtenues, puis de procéder à une analyse statistique visant notamment à mesurer l'influence de ces dernières sur le fait qu'un aménagiste utilise l'information hydrogéologique ou non, ou encore à mesurer leur influence sur la propension d'une municipalité à agir pour protéger son eau souterraine. Des visites de terrain ont par la suite été effectuées afin de compléter l'information recueillie par l'entremise du questionnaire. Les recommandations formulées à la fin de cette étude viennent enfin proposer des solutions concrètes pour faire en sorte que l'information hydrogéologique québécoise soit plus utilisée par nos aménagistes d'ici, toujours en se basant sur l'expérience vécue au New Hampshire en termes de protection de l'eau souterraine.
LE TRAVAIL PRESENTE DANS CE MEMOIRE CONCERNE L'ELABORATION D'UNE METHODE DE GESTION CONJOINTE ET QUANTITATIVE DES RESSOURCES EN EAUX SUPERFICIELLE ET SOUTERRAINE. LE CADRE ADOPTE DANS CE TRAVAIL EST LA GESTION DES RESSOURCES BASEE SUR L'EAU SOUTERRAINE. LA SEULE SIMULATION DU SYSTEME AQUIFERE (OU DU SYSTEME AQUIFERE-RIVIERE) N'EST PAS SUFFISANTE POUR LA GESTION. LE MODELE DE SIMULATION DOIT ETRE INTEGRE DANS UN MODELE D'OPTIMISATION. D'AUTRE PART, LORSQUE LA GESTION D'UN SYSTEME DE RESSOURCES EN EAU REPOSE SUR PLUSIEURS CRITERES, UN MODELE DE SIMULATION-OPTIMISATION NE PEUT RESOUDRE LE PROBLEME A PARTIR D'UN SEUL CRITERE. IL FAUT DONC UN OUTIL SUPPLEMENTAIRE MULTICRITERE D'AIDE A LA DECISION. LA METHODOLOGIE ELABOREE DANS CETTE THESE PROPOSE UNE APPROCHE PAR SIMULATION, OPTIMISATION ET AIDE A LA DECISION. CE MODELE A ETE APPLIQUE POUR LAGESTION DES RESSOURCES EN EAU DANS LA PLAINE ALLUVIALE DE BISTOUN SITUEE A L'OUEST DE L'IRAN. LES CINQ CRITERES DE GESTION ONT ETE IDENTIFIES ET UNE SERIE DE SCENARII A ETE D'ABORD DEFINIE. LEURS CONSEQUENCES ONT ETE ENSUITE DETERMINEES PAR PROGRAMMATION LINEAIRE. LE MEILLEUR SCENARIO A ETE CHOISI A L'AIDE DE LA FONCTION D'UTILITE. LES RESULTATS BASES SUR CETTE APPROCHE MONTRENT QU'AVEC UN TAUX EGAL A 51.6% DU DEBIT DISPONIBLE DANS LES RIVIERES ET UNE EXPLOITATION MAXIMALE PERMISE DE LA NAPPE, ON PEUT RESOUDRE LE PROBLEME DE GESTION DES RESSOURCES EN EAU DANS CE SITE AVEC DES CONSEQUENCES TOUT A FAIT POSITIVES AU NIVEAU REGIONAL.
Ce rapport faisant suite à d'autres sur la politique de protection et de conservation des eaux souterraines expose les actions requises pour mettre en oeuvre les moyens, regroupées au sein de trois thèmes. Le premier, regroupe toutes les actions ayant une incidence juridique, comme l'amendement d'une loi ou l'adoption d'un nouveau règlement. Le gouvernement est maître d'oeuvre des actions inscrites sous ce thème. La gestion de la ressource, second chapitre, couvre les actions qui ont une incidence directe sur la gestion de la ressource souterraine. Enfin, dernier chapitre, la sensibilisation et le développement de l'expertise ne se limite pas à l'action d'informer les citoyens sur la problématique des eaux souterraines, mais à produire des guides hydrologiques.
Maillon du cycle de l'eau, l'eau souterraine est un élément clé pour le bon fonctionnement des écosystèmes. Au-delà de cette utilité naturelle, elle est essentielle à la consommation et aux diverses activités agricoles et industrielles. Au Québec, le développement des municipalités - surtout en zone rurale - est étroitement lié à l'approvisionnement en eau souterraine ; près de 70 % des municipalités du Québec dépendent de l'eau souterraine. Malgré son importance, l'eau souterraine est encore peu considérée dans la prise de décision en aménagement du territoire. Cette ressource, facilement exploitable, est très vulnérable aux activités humaines. D'ailleurs, certains cas de contamination récents témoignent de cette vulnérabilité. De plus, les impacts causés par une dégradation de sa qualité et/ou de sa quantité sont dommageables tant pour la nature que pour la santé publique. Il advient alors essentiel de mieux conserver et de mieux protéger l'eau souterraine. Ce projet propose une méthodologie visant à élaborer un outil d'aide à la décision qui répond à ces lacunes : le Guide d'Aménagement et de Gestion de l'Eau Souterraine (GAGES). Basé sur la méthode d'analyse multicritère MACBETH, il a été possible d'identifier un aquifère prioritaire à protéger et de développer un plan de gestion de l'eau souterraine en définissant des actions permettant de protéger et de conserver cette ressource inappréciable. Ainsi, la mise en place de ce guide vient faciliter l'intégration de la gestion de l'eau souterraine dans le domaine de l'aménagement du territoire.
