提出了适用范围广泛的紊动水流中悬移质泥沙垂直分布公式，实现了从低浓度到高浓度泥沙分布的微观描述。针对河流氮污染源控制的难题，发现了具有特殊脱氮功能的系列高效微生物菌株，开发了能够在单一好氧条件下实现氨氮与硝氮同时脱除的一步法脱氮工艺。系统地提出了流域水沙灾害、河流功能性断流、河流多物质通量等新认识，为河流多功能调控与生态环境功能保护提供了关键技术。主持了国家自然科学基金优秀中青年人才专项基金项目、国家杰出青年基金项目、国家自然科学基金重大项目、国家自然科学基金重大国际合作项目、欧盟科技合作项目、加拿大CIDA合作项目、国家水体污染控制与治理科技重大专项项目等30余项科技项目，在SCI收录的国际杂志发表论文200余篇，出版专著5部，获授权国家发明专利30余项。