①水利水電工程中非恒定流理論；

②水電站（抽水蓄能電站、潮汐電站）、泵站的過渡過程控制與仿真；

③長距離、跨流域輸配水系統(tǒng)的供水安全。

主持并參加了國家自然科學(xué)基金、博士點基金、水利部科技基金、國家重點實驗室開放基金、河海大學(xué)科技基金等多項。在水電站輸水系統(tǒng)優(yōu)化布置及水力學(xué)問題的研究結(jié)合國家巨型水電工程如錦屏、向家壩等水電站，為水電站長輸水發(fā)電隧洞的水力學(xué)設(shè)計提供了參考準則及科學(xué)依據(jù)；在城市供水工程的方案設(shè)計、事故處理及運行控制的研究結(jié)合南水北調(diào)、上海青草沙、東北供水等大流量、超長距離供水工程的特點，深化并拓展了過渡過程控制與仿真理論，為工程安全調(diào)度決策支持系統(tǒng)的建立提供了保證；針對我國首座氣墊調(diào)壓室—青海省大干溝水電站氣墊調(diào)壓室，開展了模型試驗、水力計算、運行分析及原型觀測等工作，并將其推廣應(yīng)用到自一里、小天都、金康、木座等多座地下氣墊調(diào)壓室的建設(shè)實踐中；進行了近20余座大型抽水蓄能電站的瞬變流仿真模擬，設(shè)計了可逆機組的關(guān)閉規(guī)律，為其安全運行提供了保證；同時進行了華東電網(wǎng)的抽水蓄能電站規(guī)劃及周調(diào)節(jié)抽水蓄能電站的可行性研究，為華東地區(qū)電源合理化布局提供了參考建議。

在ASME、水利學(xué)報、水力發(fā)電學(xué)報、水科學(xué)進展、流體機械、河海大學(xué)學(xué)報、水利水電技術(shù)、水力發(fā)電、水電能源科學(xué)、水利水運工程學(xué)報、水利水電科技進展等雜志發(fā)表科研論文40余篇。

出版專著：《地震危險性分析研究》，科學(xué)出版社。

主編教材：《水力機組過渡過程》，北京大學(xué)出版社。