不同水文气象分区和下垫面产汇流演变规律及响应机理，研究不同产流模式时空组合、人类活动对产汇流的影响机制及产汇流空间相似性；多源信息融合同化的高时空分辨率雨量场与流域状态场，研究雷达智能外推与数值预报融合的高分辨率定量降水预报方法、多源信息融合的流域动态状态构建技术；中小河流精细与智能实用预报模型及参数地理规律，研究不同信息条件下基于环境感知的模型重配置、智能预报及快速预警、模型参数地理规律及在资料匮乏区的推衍；中小河流作业预报与智能调度及不确定性分析，研究作业预报和智能校正方法、承灾能力约束和人为干扰下的水库群智能调度与不确定性分析方法；中小河流实时洪水风险分析评估与应急处置，建立“水文-水动力-调度-影响”时序过程推演的洪水风险评估模型、风险链动态分析评估和应急处置技术体系；中小河流洪水预警预报智能调度决策支持平台集成与示范，研究多层次按需服务和基于影响预报与风险预警的多重情景仿真技术，研发决策云平台并示范应用。