主要研究内容：科学描述了变化环境下不断增强的人类活动对于流域水循环过程的巨大影响，提出了“自然-人工”流域水资源二元演化模式。该模式认为，温室效应、下垫面变化和人工取用水等人类活动项从水分、环境和能量三方面深刻改变了天然条件下的流域水循环过程与规律。为科学描述自然和人工双驱动力作用下的流域水循环及其伴生过程，必须将人工作用力作为与自然作用力并列的内生驱动力，在实测信息中将“自然－人工”二元驱动要素与过程项进行分离描述，同时保持二者间的动态耦合关系。对不同时间断面的流域水循环实际状态，只需将二元驱动项的演进结果在相应时间断面进行实时耦合。

　　主要创新点：流域二元水循环演化模式的提出不单是一个科学概念的建立，而且引发了流域水循环和水资源研究模式的相应变革。即将传统一元模式下的“实测－还原－建模－调控”研究过程发展为二元模式下的“实测—分离—耦合—建模—调控”研究过程。可以看出，二元模式理论可以解释人类活动影响下水资源演变的复杂现象，不仅是现代环境下流域水循环与水资源演化过程的科学认知模式，而且是水资源评价、规划、配置、节约与管理的统一基础。以该理论为代表的国家“九五”攻关成果被科技部组织的专家鉴定为“总体国际领先水平”。

　　研究成果获2004年度国家科技进步二等奖（第一获奖单位）。