（一）青海湖水文生态监测试验研究基地
青海湖水文生态监测试验研究基地由实验室与青海省水文局共同合作建立，试验基地位于青海湖布哈河河口水文站。试验研究基地依据青海湖流域的近天然性，开展青海湖、布哈河河流以及布哈河流域陆面植被的生态水文调查，以揭示半干旱高原区内陆湖泊、河流与植被的生态水文过程。
试验研究基地主要观测内容包括：（1）布哈河河流和青海湖湖泊系统放映反映河流湖泊生态系统三方面的指标，即水文要素（流量、流速、水深、溶解氧、电导率、水温、地下水位等）、营养盐观测（总氮、总磷、溶解性硅酸盐、COD、BOD、HN4等）、生物观测（底栖生物、浮游生物、鱼类、微生物、植物）；（2）布哈河陆面系统主要环境要素与生物指标，即环境要素（降水、蒸发、风速、气温、土壤温度、土壤含水量、土壤有机质等）、生物观测（植物群落、微生物群落）。
（二）草地水循环与生态修复实验基地
牧区草地水循环与生态修复实验基地由实验室和依托单位中国水科院共同建立，位于内蒙古包头市达茂旗希拉穆仁镇，占地2000亩，试验设施建筑面积为800m2，主要开展草地水土保持实验与生态的监测。
目前基地配有气象、水文、土壤、植被、水分等先进观测仪器与设备，主要包括涡度相关二氧化碳/水汽通量观测系统、土壤呼吸与氮循环观测系统、大型蒸渗仪、ENVI生态气象站、单因子径流场和径流场自动水蚀测试系统、数据集中采集与安全监控系统等先进的测试验设备40件套，能开展气象、水文、土壤、植被、水分、水土流失等16个方面的数据监测，在国内草地水土流失生态地面观测方面居领先水平。
牧区草地水循环与生态修复实验基地
草地水循环与生态修复实验基地揭牌仪式
（三）鄱阳湖水文生态监测研究基地
鄱阳湖水文生态监测研究基地由实验室和江西省水文局联合建立，位于江西省鄱阳湖蛇山岛。研究基地主要针对近年来鄱阳湖洪涝灾害频发，低水位时间提前，枯水期持续时间延长，水质变差，生态多样性受到严重威胁等现象全面进行鄱阳湖水文、水质、水生态观测，对鄱阳湖水资源、水环境和水生态进行系统评价，为科学处理水资源与社会经济发展、环境、生态系统之间的关系提供数据支撑，进而深入研究水循环、水环境及水生态三大系统的相互作用关系。
鄱阳湖水文生态监测研究基地监测范围覆盖江西赣、抚、信、饶、修五大河流控制站以下至湖口水文站以上区域，完整的监测体系包括21个水文站、12个水位站、35个水质站(含3个水量水质自动监测站)、4个生态监测站、68个水质水量动态监测点、5个地下水监测井、8个墒情监测站、1个气象观测场、1个水汽通量塔和1套大气沉降监测系统。
鄱阳湖水文生态监测研究基地揭牌及签约仪式
鄱阳湖水文生态监测研究基地规划图
（四）查干湖水文生态调控研究基地
查干湖水文生态调控研究基地由实验室和查干湖旅游经济开发区共建，位于吉林省查干湖畔。查干湖是我国十大淡水湖之一，东北地区重要的湖泊湿地，水利部主管的唯一的国家级自然保护区。2008年，水利部将查干湖列入全国水生态修复试点之一，这也是我国北方唯一的内陆湖泊试点。查干湖有丰富的鱼类资源，冬季长时间处于雪舞冰封状态，具有独特的水文生态过程，目前水质状况较好，但由于属于内陆湖泊，也面临着稳定水源不足、农田面源污染和灌区退水威胁等问题。
查干湖基地将充分发挥水循环国家重点实验室的科技创新作用，重点开展以下三方面的工作。（1）对查干湖的水量水质状况开展长期监测；（2）开展水循环模拟与调控研究，研究如何通过水资源配置、管理等手段，为内陆湖泊提供稳定可靠的水源保障；（3）开展水生态模拟与调控研究，农田面源污染、灌区退水、地下水交换各种因素等对内陆湖泊的生态环境影响和作用机制。
依托查干湖基地，实验室和查干湖开发区将深度合作，开展科学研究和管理实践的探索。查干湖开发区将对实验室在查干湖开展研究，提供基础资料、场地等支持。实验室将根据需要对查干湖开发区技术人员开展专题讲座和业务培训，对研究生培养和在职职工继续教育给予帮助和支持。
查干湖水文生态调控研究基地揭牌仪式
（五）三峡水库生态环境原位观测与试验站
三峡水库生态环境原位观测与试验站是实验室和依托单位中国水利水电科学研究院自筹建立，基地位于三峡水库库区，主要包括兴山（香溪河）、奉节（朱衣河、梅溪河）、开县（小江）等观测站。
试验基地以大型水库蓄放调度条件下库区生态安全为重点，开展库区水环境演化特征、支流富营养化、典型小流域水文与面源过程等方面的定点观测和原位研究。通过试验站的工作不断加深对大型水库生态环境演化基础理论方面科学认知，提出具有针对性的水库管理和生态建设的决策建议，为实现三峡工程综合效益的全面发挥及区域可持续发展提供全面、适时的科技服务。
试验基地主要观测内容包括小流域环境背景参数监测（空气温度、气压、风向及风速、降水量、辐射强度、水下光强等）、典型支流及毗邻干流关键水文过程监测（水位、流量、流速、泥沙含量、水温等）、水质特征观测（水温、水色、电导率、pH、浊度、透明度、溶解氧、悬浮物、高锰酸盐指数、总磷、可溶性磷、总氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮、叶绿素a、可溶性硅酸盐）、水生态观测（浮游植物种类、数量、细胞密度、生物量，水下光照，叶绿素a等）、水土流失监测、小流域农业面源污染监测等。
三峡水库生态环境原位观测与试验站现场观测
（六）南水北调工程运行安全监测试验基地
南水北调工程运行安全监测试验基地是由实验室和依托单位中国水利水电科学研究院自筹建立，位于河北省邢台市。实验基地通过构筑1:1高填方试验模型，进行蓄水状态下的长期结构安全监测试验研究，尝试应用分布式光纤、光纤光栅等新技术方法监测高填方内部的温度场、渗流场、应力场，总结一般高填方结构长期安全性的变化特征，为南水北调工程等大型输水工程研究建立高填方结构的长期安全监测预警系统奠定基础。
试验基地通过基地环境量（气温、水温、地温）和高填方试验模型相关监测量（结构内部温度场、渗流场、应力场）的监测，开展高填方内部温度场分布式光纤监测方法、分布式光纤系统的高填方内部渗漏监测方法、高填方渗透破坏的长期监测预警系统等方面的研究。
南水北调工程运行安全监测试验基地现场试验
（七）张家口生态农业水循环试验监测基地
张家口生态农业水循环试验监测基地由实验室和张家口市人民政府合作于2013年8月建立，试验基地位于张家口市坝上张北县，处于我国北方农牧交错带干旱和半干旱地区。对于高效利用水资源，研究农作物灌溉技术和精准灌溉以及灌溉制度的推广具有重要意义。基地占地110亩，包括作物需水量与灌溉制度试验区、精准灌溉试验区、日光温室大棚试验区、灌溉方法与灌溉技术试验区、办公生活区和简易实验区等6个功能区。
