Le travail de recherche doctorale développé ici vise à améliorer les connaissances et la représentation desprocessus hydro-sédimentaires dans la Rade de Toulon, afin de mettre en place un modèle de dispersion desradionucléides comme outil de gestion post-accidentelle. L’intérêt de cette étude pluridisciplinaire repose surune stratégie qui unit la modélisation et les observations in situ et aborde la problématique complexe descontaminants en milieu marin.Les résultats obtenus permettent de rendre compte de la circulation hydrodynamique dans la Rade de Toulon etde sa forte dépendance au forçage par le vent. Ainsi, les temps d’échange des masses d’eau de la Petite Radesont estimés entre deux et six jours selon les conditions météorologiques. Les mesures en continu réaliséesdans les fleuves Las et Eygoutier ont permis de décrire et de quantifier les apports liquides et solides desbassins versants de la Rade, très peu étudiés jusqu’ici. La Petite Rade représente une zone de sédimentationprivilégiée vis à vis du millier de tonnes par an de matières particulaires apportées par le Las, et apparaît à cetitre comme une zone de piégeage des radionucléides en cas de rejet accidentel. / This doctoral research aims to enhance knowledge of the hydro-sedimentary processes in the Bay of Toulonand to represent these processes through a post accidental managing tool, developed to simulate the dispersionof radionuclides. This work is based on a multidisciplinary strategy, using numerical modelling and in situmeasurements to study the complex problem of contaminants in the marine environment.Hydrodynamic of the Bay and water mass exchanges through the channel have been studied. Results are highlylinked to the atmospheric conditions and the water exchange times of the Little Bay range from two to sixdays, depending on wind conditions. Recorded data in the Las and Eygoutier Rivers led to the description andthe estimation of the catchment yields to the Bay, poorly studied before. With one ton of particulate matterannually discharged by the Las River, the Little Bay seems to be a sedimentation area. In case of accidentalrelease of radionuclides, this area appears to be a trapping zone.