水利系面向国家水利水电建设的重大需求，广泛开展应用基础和大型工程建设项目中的关键技术研究。研究方向涵盖水利水电工程的各个领域，研究水平受到国内外同行的一致认可。1958年主持设计当时华北地区最大的水利枢纽——北京市密云水库，对首都的经济和社会发展发挥了巨大作用。近年来主持设计了福建溪柄拱坝（世界上第一座碾压混凝土薄拱坝）、新疆石门子拱坝（高寒、强震、弱基的恶劣环境下世界上第一座百米级碾压混凝土拱坝）等高难度水利工程。水利系师生长期以来参与了三门峡、龙羊峡、李家峡、潘家口、小浪底、葛洲坝、三峡、龙滩、二滩、小湾、水布垭、溪洛渡、紫坪铺、 吉林台、普定、天生桥、糯扎渡、锦屏、南水北调等众多大型水利水电工程的科技攻关，开展了黄河水资源可再生利用机理、长江流域洪水行为与减灾方法、塔里木河流域生态环境保护、三峡水库水污染控制等重大科学问题的研究，直接服务于国家的水利水电建设。近十年来，主持和参与的包括“973项目”、国家科技攻关项目、国家自然科学基金重大、重点项目、面上项目以及省部和地方科研项目千余项。