Ce manuscrit d’HDR comporte plusieurs parties qui sont le fruit de mes activités de recherche au LEESU entre mon arrivée au laboratoire à l’été 2010 et l’été 2016 et qui illustrent, je l’espère, ma capacité à concevoir, à animer, à diriger des activités de recherche, à encadrer des doctorants ainsi qu’à produire des enseignements originaux. Tout naturellement, j’ai donc souhaité dans ce manuscrit donner une vue globale des projets dans lesquels je me suis engagée dans ce temps de travail postérieur à la thèse et que j’ai pour certains très fortement contribué à co-construire. J’ai ensuite réalisé une synthèse des travaux effectués pendant ces six années et portant principalement sur la modélisation déterministe de la production et du transfert des contaminants dans les bassins versants urbains. Je décris ensuite dans une quatrième partie la réflexion parallèle que j’ai menée à propos de ce sujet de recherche, et qui m’a conduite à le remettre en cause et à envisager de profondes réorientations. Ce temps de réflexion et d’introspection a notamment été caractérisé par une analyse plus détaillée des usages et pratiques en matière de modélisation urbaine, et plus largement des leviers rationnels qui sont mobilisés dans l’action publique au travers de l’usage de la modélisation pour la gestion et la planification urbaine. Enfin, dans la dernière partie, confidentielle pour partie, je trace une nouvelle voie entre recherche et innovation qui me semble prometteuse concernant le développement d’activités nouvelles en lien avec les thématiques de la ville et de l’eau.