中国水文学及水资源学作为支撑国家水利安全与生态文明建设的重要学科，其核心研究体系与工程实践紧密结合。水文学基础理论涵盖流域水文循环、水循环要素观测与模拟方法，重点研究降水径流形成机制、下垫面产汇过程及水文极端事件规律。水资源评价与优化配置部分强调多目标系统分析，基于SWAT、InVEST等模型构建水资源空间分布图谱，运用动态规划与模糊综合评价法解决跨流域调水、节水型社会建设等工程问题。近年来，针对气候变化与人类活动耦合作用下的水资源脆弱性评估成为研究热点，通过构建脆弱性评价指标体系（如V=α·S+β·E+γ·R）量化评估风险等级，为南水北调、海绵城市建设等重大工程提供决策支持。

在洪水预报与调度领域，基于物理模型（HEC-HMS）、统计模型（ARIMA）与机器学习（LSTM）的融合预报系统显著提升了精度，2020年长江流域超长系列洪水预报实践表明，多模型集成可使72小时预报误差率降低至8.3%。水资源管理政策研究聚焦国家水权交易试点、河湖长制长效机制等现实需求，运用博弈论分析利益相关者行为模式，建立基于生态流量红线的水权分配模型。典型案例显示，黄河流域实施“四水四定”原则后，用水总量控制在670亿立方米红线内，万元GDP用水量下降至35.2立方米，较2015年累计节水达21.3%。当前学科前沿正加速推进数字孪生流域构建，通过遥感解译（Sentinel-1/2）、无人机群观测（三维激光扫描）与物联网（LoRaWAN）技术，实现水文要素分钟级动态监测，为智能水网调度提供实时数据支撑。未来研究需重点关注气候变化情景下极端降水频率（P95年降水增加23%）对城市内涝的冲击路径，以及基于区块链技术的分布式水资源交易机制创新。