主要技术创新：

项目针对我国北方缺水流域存在的水资源衰减、水环境污染、生态退化、供需失衡等突出的水问题，以海河流域为背景，开展了流域水循环及其伴生过程的演变机理与水资源高效利用研究。，项目取得了四方面主要创新成果：

1. 揭示了强人类活动影响下流域水循环演变机理与水资源演变规律，并进行了科学的定量归因分析，形成了对海河流域万、千、百年尺度气温、降水、地表水系及地下水分层演化规律的统一认识。

2. 创建了超大流域水循环及其伴生过程的综合模拟工具NADUWA3E，定量预估了海河流域水循环及其伴生的水环境、生态的演变趋势，为流域水分利用效率解析、水资源综合调控提供了定量工具。

3. 提出了“量-质-效”全口径多尺度水资源利用综合评价方法，提出了海河流域农业和城市高效用水标准和模式，为“最严格水资源管理”制度的提出和“三条红线”的现实操作提供了理论依据。

4.将水循环与社会经济和生态环境作为整体系统，创建了流域水循环多维临界整体调控理论与模式，评价了调控措施对水资源利用从低效到高效的转化效果，对人类活动密集缺水地区的涉水决策具有重要的指导意义。

推广应用情况：

本项成果已应用于水利部、环境保护部、国务院南水北调工程建设委员会办公室、国家林业局、全国节约用水办公室、国家防汛抗旱总指挥部办公室等部门和北京、天津、河北、山西等省（市）人民政府，有力支撑了水利发展规划、水资源综合规划、最严格水资源管理制度、节水型社会建设、水资源信息系统、水污染防治规划、国家林业重点生态工程等有关规划和管理工作，推动了海河流域引黄工程、双峰寺水库等一批重大水资源配置工程和供水网络的建设，支撑了《南水北调东中线一期工程受水区地下水压采总体方案》的编制和《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》的制定，并促进了海河流域及我国其他缺水地区再生水回用、水利投融资体制改革、节水型产业结构的优化调整和用水定额标准修订等工作的完成，为破解我国水资源短缺、水环境污染和水生态退化等问题起到了关键的科技支撑作用。