水温

从浮游植物到整个生态系统，水温对组织各个层面的生物过程都具有重要而系统的影响。除了其自身的作用外，温度还会影响其他几个参数，并且会改变水的物理和化学性质，例如溶解氧和光合作用的产生。一些生物，特别是水生植物在较暖的温度下繁盛，而某些鱼类（例如鳟鱼和鲑鱼）则喜欢较冷的溪流。

漏油事件

深水地平线（Deepwater Horizo​​n）和许多其他历史性漏油事件表明，海上能源活动可能对环境构成重大风险。这些泄漏会杀死海洋哺乳动物和鱼类，并长时间污染其食物供应。迫切需要确定溢油的运输和命运和/或溢油响应性计划。

流量增量法（IFIM）

在许多规划应用中都需要进行河内栖息地适宜性研究，在这些应用中，水生生物是决策过程中的重要考虑因素。例如，在某些流量下，水对于幼鱼可能太快，或者速度可能太高而无法产卵。在其他水流下，水可能太浅而无法产卵，或者合适的产卵砾石可能没有被水覆盖。

光分析和淹没的水生植被

水下水生植物（SAV）是海洋，河口和河流被子植物以及大型植物。这些是长到浅水表面的草，只有在退潮时才从表面出来。它们通过为大型捕食者的小鱼和贝类提供庇护，为浅水区的重要生态系统服务提供服务。

盐度入侵

在许多地区，由于城市化和水坝建设等直接人类活动，以及由于气候变化导致海平面上升，天然淡水流受到影响的许多地区，对盐分的入侵日益引起关注。在季节性和多年的基础上估算和评估盐度入侵的性质是一个复杂的过程，数值模拟可以为该过程带来巨大的好处。

富营养化研究

美国环保署将营养物污染描述为“美国最广泛，成本最高且最具挑战性的环境问题之一”。这个问题在世界范围内引起极大关注，亚洲和欧洲现在投入了大量资源来研究河流，河流，湖泊，海湾和沿海水域的富营养化以及相关的经济，环境和人类健康问题。