1）高性能复合材料对结构修复和加固技术

材料复合化是新材料技术的重要发展趋势之一。所谓高性能复合材料，是指具有高比模量、高比强度、优异的耐高温性能及多功能的复合材料。其最初主要 用于军事和航天工业，进一步扩大到民用领域，并随着新材料与新技术的不断发展，逐渐扩展到人类生产生活的各个领域，深刻改变着人类的生活方式，也成为人类实现节能减排、清洁发展、低碳经济等可持续发展战略的重要物质保证。高性能复合材料及其产业的发展已成为21世纪新材料技术发展最为重要的方向之一，由于其结构与功能的可设计性，人类对其的期望值越来越高。高性能复合材料对结构修复和加固技术在水利土木工程中的应用是未来的发展趋势。

2）新型耐磨耐蚀材料开发

水利土木基础设施的深入研发还要求有关的设施、设备及某些关键结构能够在极端恶劣的工况( 高温、高压、高湿、高速、严重的磨损、冲击等) 下长期安全稳定的运行。因此，为保证水利土木结构的可靠性和安全性，对材料的性能特别是其耐磨耐蚀性能提出了更高的要求。然而，单靠提高基体材料自身的性能来满足其在这种苛刻环境下的服役需求在某些情况下几乎是不可能的。新型耐磨耐蚀材料开发技术能够在不破坏材料自身性能的前提下，对材料表面性能进行强化或再生，使材料或部件表面具备耐磨、耐蚀、抗氧化、耐热、绝缘、密封和隔热等性能中的一种或几种。此外，采用新型耐磨耐蚀材料开发技术实现关键部件再制造，是满足水利土木结构安全高效经济使用的有效手段。因此，新型耐磨耐蚀材料开发技术来提高材料性能，是满足工程结构使役要求的行之有效的方法；是保证水利土木工程装备关键件可靠性、安全性的不可或缺的技术手段；也是提高我国水利土木工程装备整体水平的重要途径。

3）高效防护材料制备与安装技术

随着社会的不断进步和人们对资源、环境、施工、使用及性能要求的不断提高，混凝土面临着来自使用环境恶劣和高耐久性要求的更大挑战。这些发展趋势将引导我国的现代化建筑向高层化、大跨化、重载化及结构轻量化方向发展， 因此高效防护材料制备与安装技术应运而生。高效防护材料具有耐久性好、强度高、变形小等优点，能适应现代工程结构向大跨、重载、高耸发展和满足恶劣环境条件的需要，同时还能减小构件截面、增大使用面积、降低工程造价。