La pression de plus en plus forte exercée sur les ressources en eau pose de nouvelles contraintes aux gestionnaires des hydrosystèmes aménagés tels que les rivières réalimentées par des barrages. Pour les aider dans leurs prises de décisions, ils disposent de modèles mathématiques qui peuvent prédire des changements ou quantifier des aspects impossibles à mesurer. En conséquence, l'objectif de ce travail est d'étudier, à partir de l'étude du bassin versant de la Charente, les principales caractéristiques d'un modèle d'aide à la gestion quantitative des ressources en eau au sein d'un hydrosystème aménagé. Pour gérer cet hydrosystème, il a fallu tout d'abord en connaître les dynamiques et les interactions entre ses parties à partir d'une analyse systémique et d'analyses corrélatoires et spectrales qui ont permis d'avoir une compréhension globale du fonctionnement hydrodynamique (entrées, perturbations, variables de décisions) et de la gestion actuelle. De plus, des analyses des types de modélisation et des pas d'espace et de temps adaptés pour les différents compartiments (hydrauliques de surface et souterraine, socioéconomiques) ont été conduites. Compte tenu des faibles résultats en prévision du modèle actuel sur la Charente, un nouveau type de modélisation boîte-noire a été envisagé. Plusieurs configurations ont été réalisées. Le modèle, qui comprend les précipitations et les piézométries en entrées et le débit en sortie, a fourni les meilleurs résultats en validation avec un critère de Nash de 0.7 pour un horizon prévisionnel de 7 jours. Enfin, pour mettre en place une gestion plus intégrée et un meilleur partage des ressources en eau et économiques, une approche socio-hydro-économique a été testée. A partir d'informations sur les pratiques des irrigants, un meilleur placement des lâchers de barrages a permis de mieux concilier les demandes et la préservation du milieu naturel en évitant plusieurs situations de restrictions des usages ou de dangers pour le vie aquatique. Finalement malgré l'utilisation d'un cas d'étude particulier, plusieurs éléments importants pour modéliser un hydrosystème quelconque dans le but d'aider à sa gestion ont été identifiés. Ils doivent maintenant être appliqués à d'autres situations afin de confirmer leurs pertinences.