Il est dorénavant établi que les changements climatiques auront des répercussions sur les ressources en eau. La situation est préoccupante pour le secteur de production d'énergie hydroélectrique, car l'eau constitue le moteur pour générer cette forme d'énergie. Il sera important d'adapter les règles de gestion et/ou les installations des systèmes hydriques, afin de minimiser les impacts négatifs et/ou pour capitaliser sur les retombées positives que les changements climatiques pourront apporter. Les travaux de la présente recherche s'intéressent au développement d'une méthode de gestion des systèmes hydriques qui tient compte des projections climatiques pour mieux anticiper les impacts de l'évolution du climat sur la production d'hydroélectricité et d'établir des stratégies d'adaptation aux changements climatiques. Le domaine d'étude est le bassin versant de la rivière Manicouagan situé dans la partie centrale du Québec. Une nouvelle approche d'optimisation des ressources hydriques dans le contexte des changements climatiques est proposée. L'approche traite le problème de la saisonnalité et de la non-stationnarité du climat d'une manière explicite pour représenter l'incertitude rattachée à un ensemble des projections climatiques. Cette approche permet d'intégrer les projections climatiques dans le problème d'optimisation des ressources en eau pour une gestion à long terme des systèmes hydriques et de développer des stratégies d'adaptation de ces systèmes aux changements climatiques. Les résultats montrent que les impacts des changements climatiques sur le régime hydrologique du bassin de la rivière Manicouagan seraient le devancement et l'atténuation de la crue printanière et l'augmentation du volume annuel d'apports. L'adaptation des règles de gestion du système hydrique engendrerait une hausse de la production hydroélectrique. Néanmoins, une perte de la performance des installations existantes du système hydrique serait observée à cause de l'augmentation des déversements non productibles dans le climat futur. Des stratégies d'adaptation structurale ont été analysées pour augmenter la capacité de production et la capacité d'écoulement de certaines centrales hydroélectriques afin d'améliorer la performance du système. Une analyse économique a permis de choisir les meilleures mesures d'adaptation et de déterminer le moment opportun pour la mise en oeuvre de ces mesures. Les résultats de la recherche offrnt aux gestionnaires des systèmes hydriques un outil qui permet de mieux anticiper les conséquences des changements climatiques sur la production hydroélectrique, incluant le rendement de centrales, les déversements non productibles et le moment le plus opportun pour inclure des modifications aux systèmes hydriques.