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L'objectif de ce travail est de comprendre et de modéliser le fonctionnement hydrologique du bassin versant de la moyenne vallée de la Medjerda, à partir du barrage Sidi Salem jusqu'au barrage mobile Laâroussia, à travers un modèle hydrologique spatialisé, HEC-HMS. Par contrainte de données, on s'est limité sur le sous bassin Siliana Laouej de superficie 282.63km², ayant une large variabilité géographique et hydro-climatique, pour une série de données hydro-pluviométriques journalières de durée 2 ans. Le choix est fixé pour la fonction SCS-CN pour la fonction de production, et pour la fonction de HU pour le transfert où la modélisation est déroulée selon le Split Sample Test doublement validée. En s'appuyant sur les résultats de simulations de la procédure de calage choisie pour évaluer la modélisation hydrologique de notre zone d'étude, on peut dire que le modèle HEC- HMS simule d'une manière acceptable la réponse hydrologique du bassin versant de Siliana avec une surestimation des débits maximaux observés, tout en tenant compte des données manquantes des deux barrages existants dans la zone d'étude, et qui pourront largement améliorer ces résultats.