Отдел выполняет следующие виды исследований и работ:

• Оценка состояния, разработка рекомендаций по восстановлению, реконструкции и ремонту ГТС гидромелиоративного комплекса.
• Разработка новых принципов управления и эксплуатации гидромелиоративных систем с использованием современного инструментария (ГИС, численное моделирование, ИИ).
• Развитие теории русловых процессов на основе исследования кинематических характеристик потока в открытом русле.
• Физическое моделирование турбулентного потока на гидротехнической установке (гидравлический лоток с переменным уклоном).
• Разработка автоматизированных баз данных и геоинформационных систем техно-природных объектов.
• Численное моделирование гидравлических характеристик рек, каналов и водохранилищ, в том числе для определения ущербов от паводков и наводнений. Определение зон затопления территорий с применением средств 2-х и 3-х мерной компьютерной графики.
• Разработка технических решений и мероприятий по предотвращению аварийных ситуаций на инженерных сооружениях водных объектов, их оперативного ремонта гидротехническими методами.
• Совершенствование и разработка новых методов расчета водопропускных сооружений для детального водоучета и оптимального использования гидрометрических конструкций на элементах гидромелиоративных систем.
• Оценка экологического состояния, разработка мероприятий по снижению техногенной нагрузки и природоприближенному восстановлению водных объектов и прилегающих территорий.

Лаборатория безопасности гидротехнических сооружений (ГТС) гидромелиоративного комплекса является составной частью отдела гидротехники и гидравлики. Лаборатория проводит фундаментальные и прикладные исследования по широкому спектру вопросов, посвященных влиянию различных природных и техногенных факторов на безопасность и длительность эксплуатации ГТС. Пристальное внимание уделяется способам ведения мониторинга гидротехнических сооружений мелиоративного комплекса.

В лаборатории разрабатываются мероприятия и технические решения по защите объектов от негативного воздействия вод; методы цифровизации при решении задач проектирования, строительства, эксплуатации и управления мелиоративными объектами; методы защиты инфраструктуры речной поймы от воздействия паводка. Разрабатываются  автоматизированные системы мониторинга гидротехнических сооружений мелиоративного комплекса с целью своевременного получения, хранения и использования информации для обеспечения их эксплуатационной и экологической безопасности; научно-методические основы определения приоритетности работ по восстановлению гидротехнических сооружений мелиоративного комплекса. Проводится комплексное использование и охрана водных объектов — водоисточников и водоприемников водных ресурсов, используемых в мелиорации, а также определяется целесообразность функционирования как ГТС, так и  водохранилища/пруда, расположенного в верхнем бьефе сооружения.

В настоящее время разрабатываются эффективные компьютерные технологии, основанные на использовании имитационного моделирования водохозяйственных, водно-энергетических и гидравлических расчетов, гидродинамического моделирования движения поверхностных и подземных вод и распространения загрязняющих веществ в водной среде, геоинформационных технологий и средств аэрокосмического зондирования, цифрового моделирования рельефа местности, оптимизационных методов поиска компромиссных решений водообеспечения и водопользования.

Отдел проводит фундаментальные и прикладные исследования по разработке научных основ и технологий экосистемного водопользования в сельском хозяйстве, долгосрочной стратегии развития водохозяйственного комплекса АПК, организационно-экономических основ управления водохозяйственной деятельностью, по рациональному использованию и охране подземных вод на основе мониторинга водных объектов.

В настоящее время отдел под руководством доктора технических наук С.Д. Исаевой выполняет следующие фундаментальные и прикладные исследования:

• методологические основы и способы реализации экосистемного водопользования в разных природных условиях; долгосрочная стратегия развития водохозяйственного комплекса АПК;
• совершенствование принципов и методов регионального эколого-гидрогеологического обоснования мелиоративной и водохозяйственной деятельности в современных условиях, повышения эффективности использования подземных вод в сельском хозяйстве, развития системы экологического мониторинга мелиорированных земель;
• разработка организационно-экономического механизма управления водохозяйственной деятельностью АПК, научно-методических основ оценки экономической эффективности функционирования водохозяйственных систем в АПК, методических основ расчета и установления платежей за подачу воды;
• анализ региональных закономерностей формирования поверхностных и подземных водных ресурсов в условиях изменения климата; разработка способов повышения водообеспеченности водными ресурсами регионов, испытывающих дефицит воды для сельскохозяйственного водоснабжения и орошения;
• совершенствование методов организации экосистемного водопользования в сельском хозяйстве; разработка принципов районирования территории зоны недостаточного увлажнения европейской части РФ по обеспеченности орошения и питьевого водоснабжения водными ресурсами с использованием ГИС.

Отдел мелиорации земель был организован путём объединения нескольких лабораторий, входивших в отделы орошения и осушения земель.

В настоящее время под руководством доктора технических наук, доцента С.А. Максимова разрабатываются модели и программные комплексы управления локальными биогеохимическими процессами при мелиорации земель, устройств, приборного оснащения, технологии и конструктивных элементов, входящих в состав современных мелиоративных систем, для эффективного комплексного управления локальными биогеохимическими процессами, обеспечивающего мелиоративные режимы сельскохозяйственных земель.

Проводятся работы по дальнейшему совершенствованию и развитию целостной системы проведения измерений агрометеорологических параметров в режиме реального времени, программных и аппаратных модулей интеллектуальной обработки и анализа полученных данных для целей мелиорации земель, определению характеристик гидротермического режима и влагообеспеченности на примере территории Центрального экономического района Нечернозёмной зоны РФ.

Развитие подхода к установлению расчётных параметров и агрофизических и климатических данных при моделировании влагопереноса в конкретных климатических условиях агроландшафтов для последующей разработки целостной информационно аналитической системы обоснования мелиоративных технологий, инженерно-технических и программно-аппаратных средств, управления гидромелиоративными системами.

Отдел природоохранных технологий создан 1 июня 1995 года на базе отдела дренажа орошаемых земель. Основные направления исследований были связаны с обоснованием параметров мелиоративных систем на базе математического моделирования природных процессов и моделей управления инженерными мелиоративными системами.

В настоящее время под руководством лауреата Премии Совета Министров СССР доктора технических наук, профессора Л.В. Кирейчевой разрабатываются научные подходы биосферно-экологического обоснования комплексной мелиорации, включая модели оптимизации биосферного природопользования, современные технологии управления мелиоративным режимом агроэкосистемы, теоретическое обоснование применения природоподобных технологий для повышения плодородия почвы; инструменты эффективного использования климатических, земельных и водных ресурсов на мелиорируемых землях в различных природно-климатических зонах Европейской части РФ.

Большое значение придается использованию современных информационных технологий в области мелиорации и ГИС с использованием нейросетевых технологий и методов искусственного интеллекта в задачах оптимизации распределения ограниченных водных ресурсов при управлении водопользованием.

Продолжаются исследования по оценке диффузного стока с водосборов малых рек и разработке  мероприятий по его снижению, технологиям очистки дренажного стока и сточных вод для целей орошения, по дренажным системам, связанные с разработкой новых конструкций и автоматизацией их управления.

Отдел был создан в апреле 2011 года на базе отдела международных и инвестиционных проектов. С начала создания и до 2023 года общая численность сотрудников и аспирантов отдела составляла 11 — 12 человек, в том числе 2 доктора наук и 5 кандидатов наук. Сотрудниками отдела выполняются исследования в соответствии с планом фундаментальных и прикладных исследований по научному развитию АПК России.

В настоящее время отдел проводит фундаментальные исследования в области восстановления и освоения деградированных, эродированных, загрязнённых и засоленных сельскохозяйственных и городских земель; безопасного функционирования водных объектов в условиях активного техногенного воздействия; повышение продуктивности почв деградированных мелиорированных земель и разработка базы данных и Web-системы для принятия научно-обоснованных управленческих решений

Разрабатываются технологии восстановления природных аридных деградированных пастбищ на основе отбора и применения нетрадиционных кормовых растений (ксерогалофитов и псаммофитов); технологии восстановления аридных и субаридных исходно или вторично засоленных орошаемых земель с использованием кормовых растений (эугалофитов); принципы управления природно-техническими системами в пределах водосборов малых рек с использованием ГИС-технологий; мероприятия по снижению опасности заиления и загрязнения водных объектов поверхностным твёрдым и жидким стоком.

Отдел проводит прикладные исследования  по разработке  научно обоснованных технологических приемов,  технологий  и технических средств для возвращения в оборот неиспользуемых земель сельскохозяйственного назначения в гумидной зоне РФ.

В настоящее время отдел под руководством  кандидата технических наук, доцента Г.Х. Бедретдинова выполняет исследования по следующим направлениям:

• научное обоснование и разработка технологических приемов восстановления работоспособности коллекторно-дренажных систем на осушаемых землях;
• научное обоснование и разработка технологических приемов производства культуртехнических работ  на  ранее осушенных  и  богарных залежных  неиспользуемых землях;
• разработка новых способов и технологий  возвращения земель в сельскохозяйственный оборот;
• разработка эффективных  автоматизированных средств механизации для реализации разработанных технологий;
• обоснование и разработка элементов организации производства работ по возвращению в оборот неиспользуемых земель гумидной зоны РФ.

• Организация и осуществление информационно-издательской деятельности института; подготовка информационных материалов (брошюр и бюллетеней) по тематике института; оказание консультационных услуг специалистам института при проведении семинаров, совещаний, «круглых столов» и т.п.

• Участие в работе Ученого совета института и Научно-технического совета Департамента мелиорации Минсельхоза России.

Отдел ведет научно-техническую документацию исследований и патентного фонда.

Научно-техническая библиотека ВНИИГиМ создана в 1929 г. Состоит из читального зала, зала алфавитного и систематического каталогов, абонемента и книгохранилища. Объем библиотечного фонда (научная, научно-методическая, учебно-методическая, учебная, периодика и др.) составляет 48500 печатных единиц, среди них научной литературы: 31947; учебной — 1128; диссертаций и авторефератов — 2834; научно-технических отчетов — 8209; периодики — 3600 экземпляров.

Филиал создан с целью проведения фундаментальных и прикладных научных исследований, внедрения достижений науки и передового опыта, в сфере гидротехники, мелиорации и водного хозяйства, способствующих технологическому, экономическому и социальному развитию агропромышленного комплекса в Нижнем Поволжье, Южном и Северном Кавказском федеральных округах.

Филиал создан с целью проведения фундаментальных, прикладных и поисковых научных исследований, внедрения достижений науки и передового опыта в области гидротехники, мелиорации земель и водного хозяйства, земледелия, селекции и семеноводства в аридных условиях юга Европейской части Российской Федерации.

В настоящее время под руководством кандидата сельскохозяйственных наук В.В. Очирова выполняются основные направления исследований:

• Разработка способов и режимов комплексной мелиорации и адаптивно-ландшафтных систем земледелия, обеспечивающих высокую продуктивность земель и охрану окружающей среды.
• Разработка ресурсосберегающих оросительных систем (в т.ч. рисовых и оазисного типа), экологически безопасных и экономически целесообразных технологий возделывания сельскохозяйственных культур.
• Разработка научно-методических основ и технологий экосистемного водопользования в мелиорации, методов повышения водообеспеченности за счёт рационального использования местных водных ресурсов, способов утилизации дренажно-сбросных вод и др.
• Разработка методических положений оценки продуктивности агромелиоративных ландшафтов, мелиоративного состояния земель, эффективности использования водных ресурсов в условиях дефицита;
• Подбор, размножение высокопродуктивных сельскохозяйственных культур, имеющих мелиоративное значение, введение в культуру дикорастущих растений-галофитов.
• Геоинформационный мониторинг мелиорируемых земель и техно-природных систем, земель сельскохозяйственного назначения, восстановления и управления продуктивностью мелиорируемых сельскохозяйственных угодий с применением геоинформационных технологий.
• Научно-методическое обоснование развития комплексных мелиораций, водного хозяйства, предотвращения опустынивание земель
• Создание технологий восстановления деградированных земель на основе приемов фитомелиорации.

Мещерский филиал является правопреемником Мещерской зональной опытно-мелиоративной станции (МЗОМС) созданной  в 1954 году в целях проведения научных исследований, разработки и внедрении научных достижений в колхозное и совхозное производство по вопросам мелиорации земель и их сельскохозяйственного использования, обобщения передового опыта колхозов и совхозов, расположенных на территории Мещерской низменности. Филиал был организован на базе МЗОМС и Рязанского отдела мелиорации ВНИИГиМ с целью проведения фундаментальных и прикладных научных исследований, внедрения достижений науки и передового опыта, направленных на получение новых знаний в сфере гидротехники, мелиорации и водного хозяйства, способствующих технологическому, экономическому и социальному развитию агропромышленного комплекса южной части Нечерноземной зоны Российской Федерации.

В настоящее время коллективом филиала научно-исследовательская работа проводится по следующим основным направлениям:

• Разработка природоподобных технологий реабилитации и восстановления плодородия деградированных почв с использованием органоминеральных мелиорантов на основе отходов сельского хозяйства, осадков сточных вод и органических отходов урбанизированных территорий;
• Разработка инновационных технологий управления водными ресурсами мелиорируемых водосборов на основе гидромелиоративного рециклинга, обеспечивающего многократное использование дренажных вод и ренатурализацию постмелиоративных болотных ландшафтов;
• Разработка технологии управления процессом разложения органического вещества почвы и торфа;
• Разработка научных основ охраны и рационального природопользования осушенных болот и прилегающих к ним сельскохозяйственных угодий Рязанской Мещеры;
• Разработка современных высокоэффективных технологий реабилитации техногенно загрязненных почв земель сельскохозяйственного назначения на основе экологически сбалансированных комплексов агро- и биомелиоративных приемов;
• Разработка инновационной технологии получения растениеводческой продукции с помощью многоярусных конвейерных светоустановок для регионов России с экстремальными климатическими условиями и техногенно загрязнённых территорий.

Является опытно-производственной (экспериментальной) базой ВНИИГиМ и находится у института в научно-методическом подчинении.