Les modèles hydrologiques distribués sont des outils prometteurs pour représenter les contributions à l’exutoire d’un bassin versant péri-urbain, mais sont associés à des difficultés dans la validation des résultats. Les modèles de mélange biogéochimiques permettent également de décomposer le débit selon des contributions verticales (e.g. souterrain, surface) ou spatiales (e.g. liées aux différentes occupations du sol). L’objectif de cette étude est de confronter ces deux modèles pour évaluer les résultats simulés par un modèle hydrologique distribué. Cette approche couplée est appliquée au modèle hydrologique distribué J2000P, mis en oeuvre sur le bassin versant du Ratier, sous-bassin versant de l’Yzeron dans l’ouest Lyonnais et site d’étude de l’ « Observatoire de Terrain en Hydrologie Urbaine » (OTHU) et de l’infrastructure de recherche nationale « Observatoire de la zone Critique : Applications et Recherche » (OZCAR). Les débits aux exutoires du Ratier et de son sous-bassin du Mercier ont été décomposés selon les deux approches et selon sept « sources » associées à des occupations du sol (forêt, prairie, agriculture), un aquifère, un réseau d’assainissement et deux types de ruissellement de surface. Ces décompositions ont été effectuées pour des eaux de « mélange » échantillonnées aux exutoires du Ratier et du Mercier dans des conditions hydrologiques et météorologiques contrastées dont 6 événements hydrologiques et 26 prélèvements par temps sec. La confrontation des deux modèles a révélé des différences significatives entre les contributions simulées par le modèle hydrologique et celles estimées à partir du modèle de mélange. Des pistes d’amélioration du modèle J2000P sont apportées sur la base des résultats obtenus. Cette étude a clairement démontré l’intérêt d’utiliser des données biogéochimiques pour évaluer des résultats d’un modèle hydrologique distribué.