De nombreux travaux visent à caractériser l'influence des hétérogénéités sur le transport de soluté<br />dans les sous-sols. La dispersion anormale observée à l'échelle de l'aquifère est en partie attribuée aux<br />effets du non-équilibre, comme l'échange de masse entre des régions présentant un contraste de<br />perméabilité élevé.<br />En présence de non-équilibre à grande échelle, le transport miscible ne peut plus être décrit par une<br />équation classique de convection-dispersion. Une méthode de changement d'échelle doit permettre de<br />prendre en compte les hétérogénéités, et donner une représentation macroscopique du transport.<br />Différentes techniques peuvent être utilisées, la méthode de prise de moyenne volumique à grande échelle<br />est employée ici. Cette méthode calcule les équations de transport et les propriétés effectives associées<br />par un processus de moyenne spatiale sur les équations correspondant à l'échelle inférieure. Au travers de<br />trois problèmes de fermeture, une expression explicite des propriétés à grande échelle est proposée. Le<br />modèle obtenu peut être vu comme une extension des modèles à double-porosité, capable de représenter<br />la plupart des comportements anormaux. Différents modèles à une équation sont ensuite dérivés et<br />comparés entre eux (comportement asymptotique, hypothèse d'équilibre local, cas de non-équilibre).<br />Une procédure numérique générale est mise en place afin de résoudre les problèmes de fermeture,<br />et ainsi calculer les coefficients de transport macroscopiques. Afin de valider le modèle à deux équations,<br />les prédictions théoriques sont comparées aux expériences numériques réalisées sur des milieux stratifiés<br />et nodulaires. Nous explorons enfin la possibilité d'utiliser une approche à deux équations en relation avec<br />une définition géo-statistique des hétérogénéités. Des systèmes stratifiés aléatoires et des milieux<br />aléatoires bi-dimensionnels sont étudiés, un bon accord est obtenu entre l'approche théorique et les<br />résultats expérimentaux.