L’eau constitue un des défis majeurs de notre époque quelque soit le continent, et à l’instar de nombreux pays de la rive sud de la méditerranée, le Maroc est particulièrement affecté par une pénurie d’eau. Il apparaît que pour pallier ce manque d’eau il est fait appel à la grande hydraulique (128 barrages au Maroc) pour alimenter, à partir des régions les plus arrosées, des bassins versants les plus propices ou des régions riches en eau souterraine, les villes principales ou des périmètres agricoles irrigués de grande surface. Néanmoins cette politique de grande hydraulique qui prévaut actuellement se heurte à plusieurs limites (durée limitée des réservoirs, nombres de sites propices, investissements) si bien qu’un des leviers prometteurs reste une gestion efficiente des ressources en eau. Cependant, pour bien les gérer il est essentiel de connaître la quantité d’eau disponible dans chaque bassin ainsi que ses différentes utilisations. Ce travail de thèse est une contribution à la connaissance de la ressource en eau sur un territoire clef. Le Moyen-Atlas, que l’on peut considérer comme le "château d’eau" du Maroc. Une démarche géographique est mise en place, tant au niveau de l’évaluation de la ressource que celle de l’utilisation, sur une des trois grandes unités hydrologiques qui draine le Moyen-Atlas : le bassin versant du Sebou à l’amont de la station hydrométrique d’Azzaba. Organisé en 4 parties ce travail, inscrit dans un cadre de coopération franco-marocain, démontre l’hétérogénéité des processus hydrologiques en relation avec un contexte géographique montagnard complexe. Tant l’analyse des phases hydrologiques que l’apport de la modélisation démontrent une contribution importante des eaux souterraines aux débits des cours d’eau mais également l’importance de sa redistribution à l’intérieur du bassin du Haut Sebou et vers les bassins contigus. D’autre part une enquête auprès des agriculteurs démontre les mutations agricoles en cours dans ce secteur du Moyen-Atlas et met en évidence les changements des modes de prélèvement d’eau dans l’hydrosystème : le système traditionnel de prélèvement au fil de l’eau étant de plus en plus concurrencé par des prélèvements à même la nappe par pompage / Water is one of the major issues of our time in all continents. Like many countries on the southern shore of the Mediterranean Sea, Morocco is particularly affected by water shortages. It seems that to overcome this lack of water, the country uses large hydro (128 dams in Morocco) to power, from the regions that receive the largest amounts of rain, or regions richest in groundwater, major cities and agricultural areas irrigated large area. However, this large and predominant hydraulic policy faces such several limitations (limited life of reservoirs, number of sites suitable, and investment) that promising levers remain efficient ways of managing water resources. However, to effectively manage this, it is essential to know the amount of water available in each basin and its different uses. This thesis is a contribution to the knowledge of water resources in a key area. The Middle Atlas can be considered the "water tower" of Morocco. A geographical approach is in place, both in terms of the resource assessment and use of one of three major hydrological units that drains the Middle Atlas: the watershed of the Sebou up stream of the hydrometric station Azzaba. set in 4 parts, this work- being of the Franco-Moroccan academic cooperation- demonstrates the heterogeneity of hydrological processes in relation to a complex mountainous geographical context. Both the analysis of hydrological phases and the contribution of modeling show a significant contribution of groundwater to stream flow, the importance of redistribution within the basin of the Upper Sebu and from adjacent basins. In this regard, research in the form of survey aimed at apopulation farmers shows agricultural changes forming in the Middle Atlas sector, and highlights the changes in water sampling modes in river systems, the traditional sampling system over water being increasingly challenged by levies same groundwater pumping.