主要研究兴趣是通过计算和实验的方法解决地下多孔介质（如土壤、地下水）的基本物理问题，以此来应用到诸如地下水资源、地下水/土壤环境、能源开采等实际工程问题。
开发了预测土壤水力参数的Rosetta3模型等，并构建了全球高分辨率土壤水力、热力学参数等数据集，相关工作受到新华网、人民网、国家自然科学基金委等报道。主持国家自然科学基金等多个项目。担任美国土壤学会Vadose Zone Journal（影响因子3.634）副主编；担任国际土壤模拟联盟（ISMC）土壤参数工作小组Co-Lead；受欧洲地球科学联盟（EGU）等国际会议邀请做特邀报告；受Journal of Hydrology邀请撰写相关领域综述；部分研究成果入选ESI高引论文。
研究方向：
1.地下水、土壤反演模型；
2.土壤参数化（soil parameterization）
3.数据同化（卡尔曼滤波等）
4.孔隙尺度模拟（格子Boltzmann模拟等）