L'utilisation des modles mathmatiques dans la simulation des divers phnomnes, est devenue essentielle comme moyen de prdiction. Cette thse est consacre  l'tude numrique quasi-dimensionnelle, quasi-bidimensionnelle et tridimensionnelle des coulements  surface libre. Pour les deux premiers cas nous avons utilis la mthode des volumes finis. Les quations considres sont les quations de Saint-Venant obtenues par intgration des quations de Navier-Stokes sur la profondeur. Pour tenir compte de la turbulence un modle de fermeture type deux quations a t propos. Plusieurs schmas numriques ont t labors pour des maillages structurs ou non du domaine. Comme application, nous avons considr l'coulement bi-couche dans le dtroit de Gibraltar pour dterminer l'interface sparant la Mditerrane et l'Atlantique. Aussi, l'coulement dans le lac de Bouregreg a t simul dans le but de dterminer les zones mortes o le phnomne de l'eutrophisation peut se produire. Finalement nous avons considr l'coulement 3D dans le lac de Bouregreg, pour pouvoir tudier l'aration mcanique afin de traiter ce phnomne qui dgrade la qualit de l'eau destine  tre potable.