水科学领域的研究是当代科学研究的重要组成部分，特别是在21世纪初，由于人类活动对自然环境的影响加剧，水问题已经成为全球关注的焦点。水科学涵盖了多个子领域，如水文水资源、环境水利和农田水利，这些学科都在不断探索和解决与水相关的复杂问题。
水文水资源学科是研究大气、植被、地表、土壤和含水层中水分运动和转化的科学。当前，研究的重点包括空间分布问题、水文尺度问题、稳定化数值算法、分布参数计算以及洪水反演等。新理论和方法的应用，如神经网络模型、灰色系统理论、遗传算法、分形和混沌理论，为水文预报提供了新的视角。随着GIS技术的进步，分布式物理水文模型和半分布式模型正在成为洪水预报的新趋势，这些模型可以更准确地模拟地理空间数据，预测水文现象。
水资源的优化配置是提高水资源利用率的关键。面对中国北方城市水资源短缺和洪涝灾害，研究者致力于建立防洪功能的水库，并通过调度决策支持系统减少灾害损失。同时，洪水资源化和水市场的建立，如水权交易、定价机制和效益补偿机制，成为了理论与实践的前沿问题，涉及多学科交叉研究。
农田水利则关注如何在保障粮食生产的同时，合理利用和保护水资源。开源节流策略，如城市雨水资源化，是解决城市水资源短缺的有效手段。通过收集和利用雨水，既可以缓解水资源紧张，也能减轻城市排水系统的压力。
地表水和地下水的相互作用是科学家们深入研究的课题，通过野外实验、示踪剂研究、模型模拟和仪器测量，以理解交错带的复杂过程和两者在质量和数量上的互动。
数字地球和数字流域的概念促进了水科学的进一步发展。GIS、GPS和RS（遥感）等技术的应用，使得水文水资源研究能够实现三维动态模拟，这对于洪水管理和防灾决策至关重要。
水科学领域的研究涵盖了从基础理论到实际应用的广泛内容，通过科技手段不断深化我们对水循环的理解，以应对全球水危机带来的挑战。这些研究不仅有助于科学管理水资源，也为人类社会的可持续发展提供了重要的科学支撑。
