Propriétés physicochimiques de l’eau pure et des eaux naturelles : thermodynamique des solutions aqueuses. Équilibres chimiques. Réactions acide-base en solution aqueuse. Solubilité des gaz dans l’eau. Solubilité des solides dans l’eau. Oxydoréduction et équilibres électrochimiques. Formation de complexes en solution aqueuse.

Classification des structures hydrauliques : adduction d’eau, hydroélectricité, contrôle des inondations, navigation, drainage et assainissement. Acquisition de données topographiques, géologiques et géotechniques. Études hydrologiques. Conception et dimensionnement : prises d’eau, canaux et conduites, évacuateurs de crue, dissipateurs d’énergie, structures de restitution. Phénomènes transitoires et chambres d’équilibre. Modélisation et simulation numérique des conditions d’écoulement dans les passages hydrauliques. Impacts financiers, environnementaux et socio-économiques. Avant-projet d’un aménagement hydro-électrique : choix, localisation et dimensionnement des ouvrages.

Ce cours a pour but de permettre à l’étudiant d’acquérir les connaissances, les principes et les techniques propres à approcher les problèmes de gestion des nappes d’eau pour l’optimisation des rendements des cultures ou autre objectif, à proposer des solutions aptes à les résoudre, à planifier et concevoir les systèmes de drainage souterrain. Importance et historique de l’irrigation. Besoins en irrigation. Types de systèmes d’irrigation. Design des systèmes d’irrigation. Détermination des coûts. Approvisionnement en eau. Qualité de l’eau d’irrigation. Pompage. Systèmes d’irrigation par aspersion. Conception hydraulique des réseaux de conduites. Irrigation de surface. Micro-irrigation. Logiciel CROPWAT.

Principaux matériaux traités : les plastiques, granulats, bétons de ciment, enrobés bitumineux, matériaux de réhabilitation et bois. 

Introduction à la mécanique des milieux continus : tenseur de contraintes, relations contraintes/déformations, transformation des contraintes et critères de défaillance. Notions fondamentales de la théorie de l’élasticité et ses applications typiques. Méthodes énergétiques : principe du travail virtuel, théorèmes de Maxwell-Betti et de Castigliano et résolution des systèmes hyperstatiques. Théorie des plaques en flexion. Coques de révolution avec chargement axisymétrique. Corps axisymétriques à paroi épaisse, autofrettage et disques en rotation. Théorie des poutres sur fondations élastiques et ses applications aux coques cylindriques. Contraintes d’origine thermique. Flexion des poutres courbes et des anneaux et applications aux assemblages à brides boulonnées. Torsion avancée : méthode de l’analogie des membranes (Prandtl), barreaux de section mince ouverte et torsion des profilés composés de section à gauchissement limité.

Le cours porte sur les systèmes de traitement des eaux usées, en particulier : les traitements préliminaires et primaires ainsi que le procédé par boues activées (enlèvement du carbone et de l’azote). Au terme de ce cours, l’étudiant sera en mesure de concevoir tous les éléments des réseaux de collecte des eaux usées. Caractéristiques hydrauliques des écoulements dans les conduites d’égouts. Eaux de ruissellement en milieu urbain. Volumes et débits d’eaux usées sanitaires. Normes de conception des réseaux d’égouts. Conception hydraulique des réseaux d’égouts sanitaires et pluviaux.

Au terme de ce cours, l’étudiant sera en mesure de concevoir tous les éléments des réseaux de distribution d’eau potable.

Caractéristiques hydrauliques des écoulements dans les conduites de distribution d’eau. Volumes et débits d’eau de consommation. Captage, adduction et distribution des eaux de consommation. Conception d’un réseau de distribution d’eau de consommation. Techniques d’auscultation des conduites. Réhabilitation des conduites d’aqueduc. Séances de laboratoire et travaux pratiques portant sur l’application des règles de conception des réseaux. Projets de session portant sur la conception manuelle et informatique des réseaux de distribution et de collecte des eaux usées.

Géotechnique environnementale : ouvrages de retenue (digues en terre) (conception et construction), stabilité de pentes, barrières environnementales, outils de caractérisation de sites (piézocône, perméamètre, cône à résistivité) géomembranes, géotextiles, amélioration des sols (injection, tranchée de boue).

Ce cours traite de recherche, de sa place dans la société comme de sa réalisation, des chercheurs et de communication, dans le cadre de la recherche. Il se divise comme suit : recherche scientifique et société ; structure de la connaissance ; organisation de la recherche scientifique ; réalisation de la recherche ; communication des résultats de recherche ; études de maîtrise et de doctorat ; éthique en recherche.

Ce séminaire se déroule devant une assemblée de professeurs, d’étudiants et de personnes de l’extérieur. Au cours du séminaire, l’étudiant à la maîtrise présente l’essentiel de son travail de recherche et en fait ressortir les principales conclusions. Cette présentation permet d’avoir des discussions susceptibles d’orienter et d’améliorer la recherche de l’étudiant.

Ce séminaire se déroule devant une assemblée de professeurs, d’étudiants et de personnes de l’extérieur. Au cours du séminaire, l’étudiant à la maîtrise présente l’essentiel de son travail de recherche et en fait ressortir les principales conclusions. Cette présentation permet d’avoir des discussions susceptibles d’orienter et d’améliorer la recherche de l’étudiant.

Rappel des notions de base d’hydraulique et d’hydrologie. Introduction à la modélisation hydrologique et hydraulique. Notions d’hydrologie statistique : analyse de fréquences, risque hydrologique. Précipitation maximale probable. Précipitation nette selon la méthode SCS. Hydrogramme unitaire synthétique. Techniques de laminage de Muskingum-Cunge de Puls modifiées. Changements climatiques et ressources hydriques : modèles de climat, scénarios, impacts sur les débits. Hydrologie de la neige. Hydraulique et mécanique des glaces. Érosion en rivière. Méthodes de construction en rivière. Formule d’apprentissage par projet de conception : Le projet intégrera plusieurs éléments parmi les suivants : batardeaux, canaux de dérivation, digues, ouvrages de retenue, ponts. Projets incluant : Analyse fréquentielle en hydrologie, conception d’ouvrages hydrauliques temporaires et permanents, zones inondables, changements climatiques et ressources hydriques, mécanique et hydraulique des glaces.

L’étudiant aura à rédiger un rapport préliminaire mettant en exergue les notions suivantes. Qualité de l’eau dans la conception et l’opération des réseaux de distribution d’eau potable. Introduction au contrôle en temps réel des réseaux unitaires. Le réseau pluvial en double drainage.

Les activités de recherche réalisées dans le cadre d’un programme de maîtrise visent à préparer la rédaction du mémoire, qui a pour objectif de permettre à l’étudiant, par un contact soutenu avec la pratique de la recherche ou de la création, d’acquérir la méthodologie appropriée à l’exploration et à la synthèse d’un domaine du savoir et de démontrer qu’il connaît les écrits et les travaux se rapportant à son objet d’études.

COBL-M401. Soutenance de Maîtrise (15 cr.)