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现代水文水资源学科体系及研究前沿和热点问题一、本文概述随着全球气候变化的加剧和人类社会对水资源需求的日益增长，现代水文水资源学科面临着前所未有的挑战与机遇。
本文旨在全面梳理现代水文水资源学科的体系框架，深入剖析其研究前沿和热点问题，以期为相关领域的研究者和实践者提供有价值的参考。
本文将首先回顾水文水资源学科的发展历程，阐述其基本概念和研究范畴，明确学科的定位与使命。
在此基础上，将重点分析现代水文水资源学科的研究前沿，包括气候变化对水文循环的影响、水资源评价与管理、水生态系统保护与恢复、水文极端事件与灾害风险评估等方面。
本文还将探讨当前水文水资源领域面临的热点问题，如水资源短缺与危机、水权与水市场、水资源利用效率与可持续性等。
通过对现代水文水资源学科体系及研究前沿和热点问题的系统梳理和深入剖析，本文旨在促进相关领域的学术交流与合作，推动水文水资源学科的创新与发展，为全球水资源的可持续利用和管理提供科学支撑。
二、现代水文水资源学科体系随着科学技术的快速发展和全球水资源问题的日益凸显，现代水文水资源学科体系已逐渐形成为一个综合性的、多学科的交叉领域。
它不仅涵盖了传统的水文学和水资源学内容，还融入了环境科学、生态学、地理学、气象学、社会学、经济学等多个学科的知识和方法。
现代水文水资源学科体系的核心在于对水循环过程的深入理解和模拟，包括降水、蒸发、入渗、径流等各个环节。
在此基础上，学科体系进一步扩展至水资源的评价、规划、管理、保护等方面，形成了水资源工程学、水资源管理学、水资源经济学、水资源生态学等分支学科。
同时，现代水文水资源学科体系还注重与其他相关学科的交叉融合。
例如，通过与环境科学的结合，研究水资源的污染与治理；通过与生态学的结合，探讨水资源开发与生态保护的平衡；通过与气象学的结合，分析气候变化对水资源的影响；通过与社会学和经济学的结合，评估水资源的社会经济价值及其合理配置。
在研究方法上，现代水文水资源学科体系强调定量分析与定性分析相结合，注重数据的采集与处理、模型的构建与验证，以及预测与决策支持系统的开发与应用。
生物前沿领域研究的新技术与新方法随着科技不断进步，生物学领域也在不断涌现出各种新技术和新方法。
这些技术和方法的出现，为生物学的研究提供了更为广阔和深邃的视野，同时也极大地推动了生物领域的发展和进步。
本文将就生物前沿领域研究的新技术和新方法进行阐述和探究。
1、单细胞测序技术单细胞测序技术是目前生物领域中的一项较为新的技术，它可以帮助我们了解细胞内的基因表达情况、蛋白质表达水平等信息，并得出这些信息对于细胞生长、发育、分化等过程的影响。
单细胞测序技术的出现，使得研究人员可以对每一个细胞进行精细化分析，而非对所有细胞都进行相同的分析。
这种技术在生物医学、肿瘤学等领域，尤其是单细胞肿瘤学的研究中有着广泛应用。
2、蛋白质组学技术蛋白质组学是研究整个生物体内所有蛋白质在不同时间、不同状态下的表达变化情况，进而研究其功能和相互作用的学科。
随着蛋白质组学技术的不断发展，促进了对于蛋白质结构、功能、相互作用等方面的深入研究。
其中，液相色谱/质谱（LC-MS/MS）技术是蛋白质组学分析中的一项重要技术，可以对数以万计的蛋白质进行检测和定量，从而更加全面地了解蛋白质的表达情况以及其互作关系。
3、基因编辑技术基因编辑技术是一种针对某个基因进行编辑和改变的技术，在基因组研究和应用中具有广泛应用前景。
目前最为流行的基因编辑技术是CRISPR/Cas9技术，该技术可以利用RNA分子与酶分子保持的互补性，将酶分子引导到特定的DNA序列上进行切割和修改。
这种技术不仅可以用来探究基因遗传学、病理发生等方面的问题，还可以应用于重大疾病的治疗和预防。
4、生物信息学技术生物信息学技术是将计算机技术和生物学相结合，用计算方法处理、存储、管理、分析和解释生命科学的数据或信息的一种学科。
生物信息学技术的广泛应用和推进，为整个生物学领域的研究和应用提供了有力保障。
常用的生物信息学技术有基因组学、转录组学、蛋白质组学等，它们可以实现生物学数据的快速处理和分析，为整个生物领域的研究提供了便利。
解读前沿课题深入研究学科指南中的研究方向与发展趋势随着科学技术的不断发展与社会需求的不断变化，前沿课题已经成为学科研究的热点和重点。
通过深入研究当前学科指南中的前沿课题内容，我们可以更好地把握学科的研究方向和发展趋势。
本文将对前沿课题的定义、内容以及研究方向与发展趋势进行解读。
1. 前沿课题的定义前沿课题指的是处于学科研究前沿的课题，具有创新性和突破性，研究的是学科中尚未解决或者尚未完全解决的问题。
前沿课题的研究内容具有一定的难度和挑战性，需要掌握一定的学术理论和方法，以及具备创新思维和能力。
2. 前沿课题的内容前沿课题的研究内容十分广泛，涉及各个学科领域。
以自然科学为例，前沿课题包括但不限于物理学、化学、生物学等学科中未解决的问题。
而在社会科学领域，前沿课题可以是政治、经济、社会等方面的问题。
此外，跨学科研究也成为了前沿课题的一大特点，多个学科的交叉融合极大地拓宽了前沿课题的研究范围。
3. 研究方向与发展趋势随着科技的不断进步和社会需求的日益增加，前沿课题的研究方向和发展趋势也在不断发生变化。
以下是几个典型的研究方向及其发展趋势：3.1 生物科学方向：生物科学的前沿课题主要集中在基因组学、细胞生物学、生物医学工程等领域。
随着基因测序技术的飞速发展，基因组学成为了当前的热点研究方向。
未来，基因编辑技术的突破、基因组学与人类健康之间的关系等将成为生物科学的发展趋势。
3.2 人工智能方向：人工智能作为当前的热门话题，其前沿课题集中在深度学习、机器学习、自然语言处理等领域。
随着人工智能技术的不断进步，研究聚焦于更深层次的人工智能，例如情感计算、认知机制等。
与此同时，人工智能与其他学科的交叉研究也将成为未来的趋势。
3.3 环境科学方向：环境科学的前沿课题主要包括气候变化、生态保护、资源循环利用等。
未来，气候变化与环境保护的研究将更加深入，例如气候模式的改进、适应气候变化的策略等，同时，环境科学与绿色发展、可持续发展之间的研究也将成为发展趋势。
渔业科学研究的前沿领域随着人口的增长和全球海洋资源的日益枯竭，渔业科学研究的重要性愈发凸显。
为了满足人类对渔产品的需求并保护海洋生态系统的可持续发展，渔业科学正在不断发展中，涉及的前沿领域也在不断拓展。
本文将介绍一些当前渔业科学研究的前沿领域。
一、渔业资源管理和保护渔业资源管理和保护是当前渔业科学研究的关键领域之一。
随着过度捕捞、气候变化和污染等因素的影响，全球海洋生物资源面临巨大的压力。
渔业科学家正在努力寻找可持续的渔业管理方法，以确保渔业资源的可持续利用。
例如，他们开展了关于捕捞限额、禁渔区域和渔业用水域管理的研究，以避免过度捕捞和资源枯竭。
二、渔业气候变化研究气候变化对海洋生态系统和渔业资源产生了巨大的影响。
温度升高、酸化、海平面上升等变化不仅改变了物种的分布和数量，还对海洋食物链和渔业产量造成了影响。
渔业科学家正致力于研究渔业气候变化的影响机制，并通过数据模拟和预测来提高对渔业气候变化的应对能力。
三、渔业遗传学研究渔业遗传学是近年来发展迅猛的前沿领域之一。
通过对渔业资源的遗传多样性进行研究，科学家可以了解不同种群的遗传特征，进而制定合理的保护和管理措施。
遗传信息还可以帮助判断渔业资源的健康状态，为渔业资源的可持续利用提供依据。
四、渔业生态系统模型渔业生态系统模型是一种用于理解和预测海洋生态系统动态的工具。
通过收集和整理大量的生态数据并建立适当的数学模型，渔业科学家可以模拟不同因素对渔业资源的影响，并为渔业管理和决策提供科学依据。
渔业生态系统模型在渔业科学研究中具有重要的应用价值，其不断发展和改进也是当前的前沿领域。
总结：渔业科学研究的前沿领域涵盖了渔业资源管理和保护、渔业气候变化研究、遗传学研究以及渔业生态系统模型等方面。
这些领域的研究有助于我们更好地了解海洋生态系统的变化和渔业资源的健康状态，为可持续渔业发展提供科学指导和决策支持。
随着技术的不断进步和研究的深入，我们有理由相信渔业科学研究的成果将进一步推动渔业的发展，确保人类获得可持续的渔业资源。
环境保护行业的科学研究与技术前沿探索未知的领域环境保护行业一直以来都是国际社会关注的焦点，由于人类活动的增加和经济的快速发展，环境问题日益突出，对环境保护的需求也越来越迫切。
在这个背景下，科学研究与技术创新成为环境保护行业的重要推动力量。
本文将探讨环境保护行业的科学研究与技术前沿，以及未来可能取得的突破。
一、空气污染治理的科学研究与技术前沿空气污染一直以来都是人们最为关注的环境问题之一。
随着工业化和城市化的推进，大气污染物排放不断增加，给环境和人类健康带来了巨大威胁。
因此，研究如何有效治理空气污染成为了环境保护领域的重要课题。
在科学研究方面，通过建立空气质量监测网络和大气模型，可以对空气污染物的分布和传输进行准确评估和预测。
同时，利用现代分析仪器，可以对空气中的污染物进行精确测量，并研究其来源与传输途径，为治理提供科学依据。
在技术创新方面，大气污染治理技术不断突破。
例如，电力行业可以采用高效低排放技术，减少燃煤发电厂的污染物排放；交通运输行业可以推广电动汽车和新能源汽车，减少尾气排放。
此外，开展大气净化技术的研究也非常重要，如光触媒、高压电子技术等，可以加速空气中有害气体的降解和清除。
二、水体污染治理的科学研究与技术前沿水体污染是另一个环境保护行业关注的重点。
随着工业和农业废水排放的增加，水体污染问题日益严重，给水资源和生态系统带来了巨大威胁。
因此，研究如何高效治理水体污染是当前的紧迫任务。
科学研究方面，水体污染监测技术是必不可少的。
通过建立水质监测站点和实时监测系统，可以及时掌握水体污染情况，为治理提供科学依据。
此外，深入研究水体污染物的形成和迁移规律，以及生态系统对污染物的响应，也是解决水污染问题的关键。
技术创新方面，水体污染治理技术正在不断发展。
例如，采用生物技术处理污水，利用微生物降解有机污染物；开展膜分离技术研究，实现高效过滤和去除微量污染物。
此外，采用湿地修复、生态修复等手段也在水污染治理中得到了广泛应用。
科学研究突破：最新科技成果下的全新前沿领域1. 引言1.1 概述在当今科技飞速发展的时代，科学研究不断取得突破性进展，给人类社会带来了巨大的变革和改善生活质量的机会。
本文将详细探讨最新科技成果所带来的全新前沿领域，并着重介绍基因编辑、人工智能在医疗中的创新应用以及生物技术与环境保护之间的联动发展模式。
1.2 文章结构本文分为五个主要部分。
首先，我们将回顾全新科技成果概览，介绍当前最新科技应用现状并探讨相关的科学研究突破背景以及当前技术发展趋势。
其次，我们将专注于基因编辑领域的突破性进展，详细阐释CRISPR-Cas9技术革命性应用、基因组学研究发展与挑战以及生命科学领域的未来展望。
随后，我们将探讨人工智能在医疗中的创新应用，着眼于机器学习在个性化治疗中的优势、AI辅助诊断系统对医疗行业的影响以及人工智能医药合作的前景展望。
最后，我们将深入探讨生物技术与环境保护之间的联动发展模式，包括生物可降解材料创新与应用前景、微生物资源开发为环保注入活力以及生物多样性维护与生态平衡关系的探讨。
1.3 目的本文旨在全面介绍最新科技成果所带来的全新前沿领域，并深入探讨基因编辑、人工智能在医疗中的创新应用以及生物技术与环境保护之间的联动发展模式。
通过对这些领域的详细分析和未来展望，我们可以更好地了解科技创新对社会进步和可持续发展所产生的积极影响，并为我们在未来进行科学研究和决策制定提供参考依据。
2. 全新科技成果概览2.1 最新科技应用现状当前，全球范围内的科技研究突飞猛进，带来了许多创新和突破。
各个领域都在不断探索并应用最新的科技成果。
信息技术方面，人工智能、大数据、云计算等技术正逐渐渗透到各行各业，为人们的工作和生活带来极大的便利。
生物科学领域取得了巨大的进展，基因编辑等生物技术正在引领着医学和农业的革命。
此外，环境保护也借助最新科技手段实现了更有效的管理与保护。
2.2 科学研究突破背景这些全新科技成果的突破性应用源于科学研究中不断获得的重要发现和创新。
纳米科学和技术的前沿和发展趋势纳米科学和技术是近年来最受关注的一个领域，因其极小尺度的研究对象和应用前景，不同于传统科技领域，被誉为“21世纪的革命性科技”。
它以纳米米（一个亿分之一米）为尺度，利用纳米颗粒、纳米结构和纳米装置等纳米材料开发出全新的产品、技术和应用，涉及硅电子、医药卫生、能源环保、材料科学和仿生学等各个领域，且不断拓展新的研究领域。
本文将从纳米材料、纳米生物技术和纳米电子三个方面探讨纳米科学和技术的前沿和发展趋势。
一、纳米材料纳米材料是纳米科技的基础。
它不仅有着普通材料所没有的新性质，如量子效应、磁性、光学性质等，还能制造出高强度、高韧性、高导电性、高导热性、高化学活性和高反应活性等特性，极大地增强了材料的性能。
近年来，石墨烯、碳纳米管等纳米材料因其独具优势的性质及广泛的前景，成为纳米材料中的热点材料。
石墨烯是一种由单层碳原子组成的二维结构材料，拥有极高的电子流动性和机械强度，可应用于柔性电子、纳米电子器件、光学、催化等领域。
由于石墨烯的多功能性，学术界正在探索石墨烯在新能源开发领域的应用，如锂离子电池、超级电容器、电解水制氢等。
碳纳米管是一种纳米级管状结构的碳材料，具有较高的机械强度、导电性和导热性，而其宽窄、表面修饰、打孔等结构特点也影响其物性和应用。
目前，碳纳米管已有了很多的应用领域，包括电池、传感器制假、生物传感等等。
二、纳米生物技术纳米生物技术是一种交叉学科，将纳米科学和技术与生物学相结合，可以制备新型的生物材料、探测技术、生物医药与诊断工具，不仅可以用于治疗疾病、提高药物作用效果，还可以开发更高效、高安全的药物，可望为医学治疗带来突破性进展。
纳米生物材料是拥有纳米级尺寸的生物材料，可利用其特殊的生物学、物理学和化学性质，制备出一般生物材料所无法比拟的新型生物学材料。
纳米生物材料主要包括纳米结构复合材料、纳米尺度半导体器件、生物传感器、纳米医药等领域。
生物传感器是一种对特定生物信号进行探测和检测的机器，以研究和分析生物体内发生的生物学现象。
科研人员如何进行科学领域的前沿和热点研究？1. 引言科学领域的前沿研究和热点问题探索是每位科研人员都渴望从事的工作。
然而，如何准确把握前沿和热点，以及如何开展相关的研究工作，对于初入科研圈的人来说常常是一项挑战。
本文将针对这一问题，为科研人员提供一些实用的指导和建议。
2.了解前沿动态了解科学领域的前沿动态是开展前沿研究的第一步。
以下是几种常用的方式：2.1 阅读学术期刊定期阅读相关学术期刊是了解最新研究成果和前沿热点的重要途径。
科研人员可以关注自己研究领域的顶级期刊，并系统地阅读其中的论文和综述。
这样可以不断跟进最新研究进展，并了解热点问题。
2.2 参加学术会议学术会议是学术界交流与合作的重要平台，也是了解前沿动态的机会。
通过参加相关学术会议，科研人员可以与同行交流，听取各种报告和演讲，并了解当前科学领域的前沿研究。
2.3 使用学术搜索引擎学术搜索引擎如Google Scholar、Web of Science等可以帮助科研人员快速获取最新的学术论文和文献资料。
通过关键词搜索，可以找到与自己研究领域相关的前沿研究成果和热点课题。
3. 寻找合作伙伴在开展前沿研究和探索热点问题时，与其他科研人员合作是一种常见且有效的方式。
以下是几种寻找合作伙伴的途径：3.1 同行合作与同行合作，共同研究特定问题，可以集思广益，提高研究水平。
科研人员可以通过学术会议、研讨会等渠道，结识具有相关研究兴趣的科研人员，并尝试合作开展研究工作。
3.2 申请科研项目申请科研项目是与其他研究团队合作的机会。
科研人员可以积极申请国家和地方的科研项目，通过这种方式可以与其他团队合作，共同研究前沿课题。
3.3 参加研究合作平台一些研究合作平台如ResearchGate、Academia等为科研人员提供了一个寻找合作伙伴的平台。
科研人员可以在这些平台上发布自己的研究动态和合作需求，以此来吸引其他研究人员与其合作。
4. 发展学术交流与合作开展前沿研究和热点探索需要与其他科研人员进行学术交流和合作。
深入学科探索学科的前沿领域近年来，随着科学技术的快速发展，各个学科领域也在不断拓展与深化，在这个信息爆炸的时代，探索学科的前沿领域成为了各大学术界和研究机构共同关注的焦点。
本文将深入探讨学科前沿领域的意义、现状以及未来发展趋势。
一、学科前沿领域的意义与价值学科的前沿领域通常代表着学科发展的最高水平和最先进的理论、方法和技术。
深度探索学科前沿领域对于学术界和研究机构来说具有重要的意义与价值：首先，通过深入研究学科前沿领域，可以推动学科的创新与发展。
前沿领域往往涉及到尚未解决或不完全解决的问题，通过研究与探索，可以为学科的进一步发展提供新的思路和方法。
其次，学科前沿领域的研究可以促进跨学科的交叉融合。
在学科前沿领域，不同学科之间的交叉与融合是十分常见的现象。
通过跨学科的研究与合作，可以将各学科的优势互补，推动知识的创新与跨学科交流。
最后，探索学科前沿领域有助于解决重大科学问题与社会问题。
在学科前沿领域，往往存在着一些具有重大科学意义和实际应用价值的问题，解决这些问题对于推动人类社会的发展具有举足轻重的作用。
二、学科前沿领域的现状学科前沿领域的研究可以涵盖各个学科领域，下面以几个代表性的学科为例，介绍学科前沿领域的现状。
在材料科学领域，纳米材料和量子材料已成为研究热点。
纳米材料具有独特的物理、化学和生物学特性，应用潜力巨大；而量子材料能够展现出奇妙的量子效应，有望在信息科学和能源领域有所突破。
在生命科学领域，基因编辑技术和人工智能在生物医药领域的应用成为前沿研究方向。
基因编辑技术的突破，为人类基因组的精准编辑提供了新方法，有望在基因治疗和疾病预防方面取得重要进展；而人工智能技术在生物信息学、药物研发等领域的应用，将加速生物医药科技的发展和创新。
在物理学领域，量子信息和宇宙学成为前沿研究的热点。
量子信息作为一门新兴交叉学科，致力于利用量子力学原理进行信息的存储和传输，具有巨大的应用潜力；而宇宙学研究的目标是揭示宇宙的起源、演化以及结构，对于理解宇宙的奥秘具有重要意义。
水科学若干领域研究前沿(1)摘要：基于2001年国家自然科学基金委员会水利学科有关申请书的申请材料和专家评议意见，分析了水科学研究中水文水资源学科、环境水利学科和农田水利学科近期的研究进展情况，指出了水文尺度转换、高新技术在水文水资源中的应用和水资源评价指标体系的建立等是当前水科学研究的前沿问题。
关键词：前沿水科学水文水资源环境水利农田水利水科学的研究是二十世纪末期人类极为关注的课题之一。
自然界中水演化规律的复杂性，人类活动对天然水影响的日益加剧，致使水问题愈加突出，从而极大地影响和制约了人类社会的生存和发展。
高新技术在水科学研究中的应用，有力地推动了水科学的研究进程。
本文分析了水文水资源、环境水利、农田水利等学科在21世纪初研究的前沿问题。
1 水文水资源水文水资源学科分为水文极值理论与计算、水文预报理论与方法、水资源开发利用管理理论与方法等3个方向，目前是水科学研究中比较活跃的一个分支。
水文学研究的对象主要为大气、植被、地表、土壤及含水层中的水分运移和相互间的水分转化[1]。
目前研究的重点和难点问题主要有：空间分布问题、水文尺度问题、稳定化数值算法问题、分布参数计算、区间入流反演、单宽入流过程的反推等。
引入的新理论和新方法有神经网络模型、灰色模型、遗传算法、分形、混沌理论等。
水文预报方法中数学模型的研究由黑箱模型发展到概念性模型，目前这一领域的研究主要集中在概念性模型的参数识别、模型参数的实时矫正技术；随着GIS（地理信息系统）空间信息处理技术及相应计算机软件、高性能微机工作站及数字地形高程（DEM）等技术的出现，使得与水文水环境有关的地理空间数据的获取、管理、分析、模拟和显示变为可能，开始出现了分布式物理水文模型和半分布式物理水文模型等新的洪水预报模型，其中，分布式物理水文模型将在近几年内有较快的发展。
今后水文学的主攻方向将是区域尺度大气输入和分布式水文模型相耦合、新技术体系在流域水文学上的应用以及建立数学模型模拟人类活动影响下的地下、地表水质和水量的变化情况[1]。
水资源的优化配置一直是水资源高效利用需要讨论的议题之一，随着近几年来我国北方部分城市严重缺水以及洪、涝、旱等灾害的不断出现，使得该分支的发展越来越受到社会各界的普遍关注，如何使水资源充分发挥作用，使之有利于人类社会的发展成为众多学者为之努力的方向。
为减轻洪涝灾害的发生，在分析流域水位径流资料的基础上修建防洪功能水库，通过建立调度决策支持系统减少灾害损失的发生，同时也考虑洪水资源化，将洪水引入到适当地方储存起来，供缺水时使用。
长距离调水是我国解决水资源南北分布不均、北方城市严重缺水的重要手段，由此而来的如何合理建立水市场便成为急待解决的问题之一，有关水权、水价的形成机制以及效益补偿机制的建立成为该领域理论与实践研究的前沿课题，这一领域也体现了水资源学与管理学、经济学、社会学、法学等多学科交叉的特色。
流域水资源管理从水资源工程的多目标开发和统一管理，逐渐发展为集地下水、地表水、湿地、水生生态系统于一体，统筹规划设计、实施和保护的流域水资源集成管理。
以水资源系统工程、大系统多目标优化理论、决策分析以及协商理论和对话机制为基础建立的水资源管理决策支持系统为水资源统一协调管理提供了强有力的支持。
开源节流是解决水资源紧缺问题的主要途径。
城市雨水资源化就是一个很好的节水思路。
现在城市雨水大多是通过下水道直接进入城市排水系统中，在雨量较大时，常常造成排水不畅，引起城区滞水，给人们生活带来诸多不便。
如能将这部分雨水充分利用，对缓解城市水资源短缺，减轻城市排水系统的压力将起到双重作用。
地表水和地下水的相互作用是科学家们所热切关注的话题，目前多从野外试验、示踪剂、模型模拟和仪器测量等方面研究地下水与地表水交错带上发生的各个过程及地下水在质和量上的相互作用。
数字地球、数字流域概念的提出，进一步推动了水文水资源科学的发展。
地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）和遥感技术（RS），或称为“3S”系统，在水文水资源研究和应用领域的应用，使得开发整个流域的产汇流过程，对洪水演进和淹没进行三维空间的动态模拟仿真系统成为可能，这些技术的发展无疑对防洪部门的决策具有重要的参考价值。
2 环境水利环境问题是21世纪全世界各国所面临的重要问题之一，环境水利学科基础研究主要涉及到河流水环境、非点源污染防治及治理、水污染处理工程等方向。
河流水污染是近年来人们普遍关注的主要环境问题之一，我国河流水环境质量总体较差，有必要加强河流水质管理、治理污染和防止污染加剧。
目前这方面的研究主要集中在：①研究河流水环境质量发展趋势。
建立水环境质量监测网，跟踪研究水环境质量因子在河流中的变化情况，预测河流水环境质量的变化趋势；②河流水环境不确定性风险研究是世界性的难点和热点问题。
由于河流的多用途性，使得河流水环境经常会遭到一些意想不到的破坏，而这种破坏是带有突发性和不确定性的，因此给河流水环境的风险研究提出了更高的要求；③建立河流生态环境预警系统。
与河流水环境质量发展趋势相对应，如果某个或某些水环境质量因子的发展趋势向着河流生态环境质量恶化的方向发展，并接近生态环境可允许的边缘时，通过发出警报，使人们能够及时采取措施预防和治理；④河流水体的动态耗氧、复氧机理。
研究河流的变化应尽量接近河流的天然情况，河流水体的动态耗氧、复氧过程正是基于此而提出的，研究河流水体的动态耗氧、复氧机理对于正确认识河流水体中氧气的耗用情况，进而研究河流水质的发展变化机理有重要意义；⑤江河生态环境最小需水量定量化理论和应用研究。
江河生态环境是江河在长期的演化过程中形成和发展起来的较稳定的生态关系，研究江河生态环境最小需水量对保护自然界生态平衡、确定人类可引用的河水数量具有重要参考价值。
非点源污染方面的研究，集中在人类活动对地下水污染的预测和如何对污染物进行治理等方面。
由于非点源污染需要综合和显示各种空间信息，利用GIS对空间数据的处理能力及模型的模拟能力，可研究不同的土地利用方式对流域水文和水质的影响。
农业非点源污染是造成地表水富营养化的一个主要原因，研究湿地生态系统对农业非点源氮、磷等元素的削减能力，为减轻和控制富营养化提供依据。
对湿地非点源污染的控制机理研究将对非点源污染的治理起到积极作用。
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水污染处理工程方向的研究愈来愈受到重视，地下水污染是水污染中较难解决的问题之一。
我国地下水和土壤污染相当严重，主要污染物是重金属离子和有毒有害有机物，据调查，超过50%的城市地下水受到不同程度的污染。
受污染士壤和地下水的修复技术基本上分两类：物理化学类型和生物学类型。
物理化学类型包括隔离、泵抽取、地上处理、士壤清洗、萃取、固化和稳定化等；生物修复技术包括地上生物处理和地下现场生物修复等。
物理化学类型能够彻底清除土壤和地下水中的污染，其缺点是严重影响士壤的结构和地下水所处的生态环境，而且成本非常高；相比，现场生物修复技术不会破坏生态环境，但是修复过程非常缓慢，效率低。
目前出现了一种电动力学修复技术，既能修复受污染的土壤和地下水而又不会破坏生态环境，成为修复技术的发展方向[7]。
水污染治理机理研究集中在：微生物措施研究，利用有益微生物保护水源；研究曝气生物滤池中的气液固三相流，提高污水处理效率；研究深层均质滤料滤池处理微污染水的氧化机理等方面。
此外，水污染经济损失评估、湖泊富营养化机理、生态环境评价指标体系等方面也是环境水利学科研究的热点问题。
3 农田水利农田水利研究以农田节水、作物高产为中心，涵盖了节水灌溉理论与方法，节水灌溉综合技术体系，灌溉排水技术与方法等方面的研究。
土壤水与作物关系问题的研究是农田水利研究的基础，围绕着农田土壤水分的转化问题与农田水分的有效利用开展了大量的研究。
土壤水研究现已从单学科走向多学科交叉，如水热和溶质的耦合运移，土壤-植物-大气连续体中的水热运移等。
其研究特点亦从均质走向非均质，从点的研究走向面（或区域）的研究，从理论研究推进到应用研究。
土壤水运移机理研究目前集中在优先流、土壤水参数的测定和确定、土壤水参数的空间变异性、土壤水分运动的随机模型等几个方面。
为缓解农业用水紧张状况或为了提高灌溉水利用率、提高水分生产效率、增加用水者的经济效益或减少劳动力和动力消耗而采取的节水措施主要有：①输配水过程：渠系改建、渠道防渗、管道化输水灌溉、灌区现代化管理；②田间输水过程：水平畦田灌、喷灌、滴灌、渗灌、小管出流、波涌灌（浑水波涌灌）、膜上（下）灌、有限灌溉（限水灌溉、非充分灌溉、调亏灌溉）、集雨灌溉；③作物吸收转化过程：坐水种、机械保墒、化学保墒、秸杆（薄膜）覆盖等。
近来，节水灌溉出现的新概念、新方法还有：地下滴灌、微喷灌、节水控盐灌溉、控制性分根交替灌溉、微咸水灌溉[2]等。
灌区现代化管理是获得灌区系统的最优运行、充分发挥工程效益的良好手段。
灌溉排水规律的复杂、水资源日趋紧张、综合利用供需矛盾的增加都需要加强灌溉排水系统的集中管理。
自动化、GIS、GPS、RS、水情自动测报系统等技术的发展，为实现灌区管理现代化提供了技术支持。
实现灌区现代化管理，首先要有灌溉工程控制设备的自动化，其次有先进的系统运行软件对系统控制问题进行决策，从而建立灌区现代化管理决策支持系统，指导灌溉用水过程。
水平畦田灌是田面非常平整条件下的畦灌，要求供水流量大、土地平整精度高。
用传统技术难以满足其精度要求，必须在进行大地测量后，采用激光平地技术。
该技术在美国等发达国家被称为是地面灌溉最重要的进展之一[8]。
波涌灌溉利用了致密层在发展中不断减小田面糙率与土壤入渗特性这一客观规律，逐次为以后各周期的灌溉水流创造了一个加速水流推进与提高减渗效果的新界面。
浑水波涌灌溉则是利用含沙量较高的水进行波涌灌概，能够起到更加明显的效果[4]。
地下滴灌是目前节水效应最为显著的灌水方式之一，它具有微灌的所有优点，又在生态环境保护方面效果明显，将农、水和生态等学科交叉融合，统一考虑地下滴灌技术参数组合与作物生长发育和水肥利用的关系，能较好地协调土壤水、肥、气等状况，防止土壤板结，为作物创造良好的生长环境，具有明显的节水增产效益。
目前该领域的研究主要集中在以提高水肥利用率及根区水分养分运移过程的效率为目标进行的地下滴灌灌水技术参数的优化试验研究。
微喷灌具有节水、调节田间小气候等特点，缺点是受风影响大，飘逸损失多。
目前，国内外微喷灌工程对水滴分布函数、飘逸蒸发系数研究不够。
节水控盐灌溉制度设计模型以作物生长对土壤水盐状态的响应为依据，在分析作物水盐模型和大田水盐平衡理论的基础上，研究淡水、微咸水交替灌溉条件下灌溉制度的优化设计，是节水灌溉制度的一种新的设计方法[5]。
