Notre travail de thèse présente une contribution à l'étude du comportement d'un jet flottant horizontal, représentatif de la dispersion de rejets dans un milieu marin. Il consiste à modéliser ce type d'écoulement par une approche mathématique basée sur la résolution numérique moyennant la méthode des volumes finis, à valider le modèle numérique par des mesures à échelle réduite sur des maquettes expérimentales, et, enfin, à simuler la dispersion de polluants à grande échelle sur un cas réel. Trois cas d’étude ont été abordés:Le premier cas est relatif à l’étude numérique et expérimentale d'un jet flottant turbulent rond et "non-Boussinesq", injecté horizontalement dans un milieu statique et homogène. Les résultats ont permis de décrire la nature du jet et son comportement en fonction des conditions initiales d’éjection. La deuxième étude a concerné un autre cas représentatif des rejets des émissaires de stations d'épuration. Il s’agit d’un jet pariétal admettant l’approximation de Boussinesq en régime de convection mixte. L’objectif ici est d’étudier l'influence de l'effet combiné de la turbulence et de la présence de la paroi sur le comportement du jet. Dans le dernier cas d’étude, on a modélisé, en 2D et en 3D, à grande échelle un processus côtier de dispersion de rejets en surface libre appliqué sur le cas de la pollution de la baie de Tanger. Les résultats ont permis de visualiser le mécanisme de la dispersion et d’avoir des informations précieuses sur l’écoulement généré au voisinage des plages par l’interaction des rejets et des mouvements de flux et de reflux de la marée. / This work is a contribution to the study of horizontal buoyant jet behavior that presents the dispersion of discharges into the marine environment. It consists in the modeling of this flow by a mathematical approach based on numerical simulation by means of the finite volume method, the validation of a numerical model by measurements on experimental model at a small, and, finally, the simulation of pollutant dispersion on a large scale on a real case. Three cases of study were broached: The first case relates to the experimental and numerical study of horizontal round turbulent non-Boussinesq buoyant jet in a static homogeneous environment. The results were used to describe the nature and the behavior of the jet as a function of the initial conditions of ejection. The second study involved another case of discharges from outfalls. We investigated a numerical and experimental study about a horizontal buoyant wall turbulent jet in a static homogeneous environment. The aim was to analyze the influence the effect of both turbulence and wall boundary on the behavior of the jet. The latter case of study focused on numerical simulation in 2D and 3D of the coastal process of discharges dispersion on a free surface. This modeling dealt more precisely with the dispersion of discharges into a marine environment in the presence of cross flows. The bay of Tangier in Morocco was chosen as an application site. The results made it possible to visualize the dispersion mechanism and to gain valuable information on the flow generated by the interaction of discharges and high/low tide movements near the beaches of the bay.

Dans cette étude, le comportement aérodynamique du jet pariétal (Re = 8000) cisaillé latéralement par un courant de perturbation externe (ELS) de profil de vitesse uniforme (Ulf) a été étudié et analysé. Les expérimentations ont été réalisées par PIV et LDV sur une maquette aéraulique isotherme à échelle réduite d’un meuble frigorifique de vente. L’étude est centrée sur la région du jet située à proximité de la section de soufflage (x/e < 10) qui correspond à la zone dans laquelle se développent les instabilités et le processus de transition vers la turbulence. L’analyse des résultats obtenus avec et sans perturbation a mis en évidence que la perturbation entraîne une diminution significative du pouvoir d’entraînement du jet, une forte décroissance de la vitesse moyenne maximale, un faible épanouissement du jet et une augmentation globale des valeurs des moments d’ordre deux de toutes les composantes des contraintes de Reynolds. L’analyse par PIV résolue en temps (10 kHz) montre une topologie déformée et allongée des structures de Kelvin-Helmholtz (K-H) pour (Ulf = 0,5 ms-1) et détachée pour (Ulf = 1 ms-1). Les résultats de l’interaction mutuelle ente les couches interne et externe indiquent que le courant ELS brise partiellement le mécanisme de formation des dipôles de vortex qui deviennent irréguliers et moins prédictifs, ce qui conduit à l’allongement de la zone de transition et retarde donc l’apparition de la zone auto-similaire du jet. D’après la technique POD, l’ELS engendre une redistribution énergétique entre les modes. Le courant ELS affecte également les instabilités K-H en perturbant leur organisation bidimensionnelle, leur topologie, leur alignement et leur fréquence de passage mettant en évidence l’effet inhibiteur exercé sur le développement des structures primaires. Les corrélations spatiales Rvv reflètent la diminution des échelles de longueur dans le cas d’un jet perturbé. / In this study, the aerodynamic behavior of the plane wall jet (Re = 8000) sheared laterally by an external lateral stream (ELS) of a uniform velocity profile (Ulf) was studied and analyzed. The experiments were carried out by PIV and LDV on a reduced-scale isothermal aeraulic model of a refrigerated display cabinet. The study focuses on the near-field region of the jet (x / e <10) which corresponds to the zone of transition to turbulence and onset and development of instabilities. The results obtained with and without perturbation showed a significant decrease in the entrainment rate, a strong decrease in the maximum velocity decay rate, a lower jet expansion and an overall increase in the values of second order moments of the Reynolds stress components. The time-resolved PIV analysis (10 kHz) shows a distorted and elongated topology of the Kelvin-Helmholtz (K-H) structures for (Ulf = 0,5 ms-1) and a detached topology for (Ulf = 1 ms-1). The results of the mutual interaction between the inner and outer layers indicate that the ELS partially breaks the vortex dipole formation mechanism which becomes irregular and less predictive, leading to the elongation of the transitional region and a lag effect in the beginning of the self-similarity region. POD technique reveals the role of the ELS in redistributing energy between the modes. The ELS also affects the K-H instabilities by disrupting their two-dimensional organization, topology, alignment and shedding frequency, highlighting the inhibitory effect exerted on the development of primary structures. The spatial correlations Rvv reflect the decrease of the length scales in the case of a perturbed jet.