1.水文水資源:包括水文物理規律分析、模擬與預測，水文水資源信息技術，水文不確定性理論與水害防治，非傳統水資源安全高效利用原理與技術，水資源系統優化與管理，水資源系統理論與可持續利用。
2.地下水的開發與保護:包括地下水流與汙染物反應-遷移的數值模擬，地下水資源開發利用與環境研究，地下水組成、環境背景與汙染途徑，地下水汙染系統環境質量評價，地下水汙染控制系統規劃等。
3.水汙染控制:水環境的演變規律與保護，水利生態的修復、治理與保護，流域面源汙染的控制技術與工程，節水技術與汙水回用技術的應用，水汙染生物修復的理論與技術等。
研究方向將針對我國水資源短缺和許多地區地表水、地下水汙染日益嚴重的情況，研究水文水資源和地下水利用理論；水資源管理、汙染防治和水資源可持續利用等研究。，為中國水資源的高效和可持續利用奠定理論和技術基礎。主要研究內容、特點和意義:
1，油氣田建設與提高采收率:包括低滲透巖石中流體流動規律的理論和實驗研究；低滲透油氣田開發新理論和新技術；高滲透高含水油氣田脫水增產的新理論和新方法。
2.油氣田開發過程的數值模擬和優化；包括多孔介質中多相流動的數值模擬；油氣田開發的不確定性模擬與優化。
油氣田開發新理論和新技術。
本研究方向針對傳統油氣田開發技術存在的問題，研究油氣田開發過程的工藝、技術和理論，開展油氣田開發過程的數值模擬和優化。研究方向緊密聯系實際，將為解決目前限制中國乃至世界油氣田發展的瓶頸和關鍵問題奠定理論和技術基礎。主要研究內容、特點和意義:
1，空氣動力學:包括各種自由射流和尾流的流動特性和混合機理；噴氣混合的主動和被動控制:誘發射流整體自激抖動的機理；抖動射流的混合特性及應用:大尺度和小尺度流動的關系及其聯合統計規律。
2.有效燃燒及其汙染控制:包括穩燃機理和火焰穩定劑的開發與應用；高效低汙染可控燃氣煤粉燃燒器的研發:燃燒過程的傳感監測及氣體傳感器的發展。
3.燃燒煙氣凈化技術:包括工業燃燒煙氣中可吸入顆粒物的聚合機理和脫除技術的研發；工業燃燒煙氣同時脫除氮氧化合物、硫氧化物和粉塵的原理與技術探索:用於尾氣或煙氣凈化的新型催化轉化器的開發。
研究方向緊密聯系實際，具有重要的理論意義和巨大的經濟效益。主要研究內容、特點和意義:
1，復雜生物源礦產資源生態高效利用科學新體系:包括復雜生物源礦產資源生態高效利用的多過程和多過程熱力學、動力學及相關工程技術；原料資源復雜利用過程中單元工藝的選擇、單元環節、各單元工藝的技術集成和系統優化；復雜生物源礦產資源生態高效利用過程中的資源利用、能源消耗和環境影響綜合評價體系。
2.具有中國特色的復雜生物資源高效生態利用:包括復雜生物資源系統元素分離和循環過程中的能勢關系和調控機制；多金屬復雜體系分離循環過程中的能量和質量傳遞轉化規律；多重外場的協調，研究非常規介質中復雜生物資源系統的分離、反應、傳質和轉化。
3.工業固體廢棄物的高效回收利用:包括幾種典型工業廢棄物資源回收利用過程中的物質分離、反應、能量和質量傳遞轉化規律；工業廢棄物資源化與生態化的工程技術與技術集成。
研究方向將綜合運用現代礦物學、物理學、化學、環境科學、信息學、系統工程等學科的理論和方法，以高效、金屬資源循環利用、節能降耗和環境保護為目標和突破口，在理論和方法源頭上進行創新，突破選礦、冶金、環境末端治理等傳統學科的局限，形成礦產資源生態高效利用的科學新體系。主要研究內容、特點和意義:
1.地熱資源與工程:包括地熱流體復雜流動過程的物理和數值模擬；傳熱傳質過程的數學描述；相對滲透率和毛細管壓力的實驗測定；低溫地熱資源發電理論與技術。
2.太陽能資源利用項目:包括太陽能發電、供熱制冷系統及工藝；太陽能電池材料的開發等。
3.風能利用工程和理論:包括風能利用的新理論和新技術；風力發電系統關鍵材料和設備的開發與研究；
該研究方向針對我國傳統礦產能源短缺、環境汙染嚴重的現狀，系統研究典型新型清潔能源開發利用中的新理論、新工藝和新技術，為解決制約我國社會可持續發展的能源和環境瓶頸奠定理論和技術基礎。