水文地质学是20世纪40年代刚刚发展起来的一门新兴的分支学科。从20世纪50年代开始才得到了快速的发展，到1955年底，全国已经有高中级水文地质工程地质人员三千余人，其中由高等地质院校培养出来的大专学生就有一千多人。陈梦熊经历了这门学科在中国发展的全过程。50年代水文地质普查工作的全面开展促进了区域水文地质的研究工作，这个时期也成为中国区域水文地质学的开创时期。在此期间，陈梦熊先后发表了多篇文章。这些论文不但是陈梦熊早期从事水文地质研究的代表作，也是中国较早的、具有较大影响的有关区域水文地质研究的重要文献之一，在当时起到了一定的带头示范作用。
“柴达木盆地的区域水文地质条件”（《水文地质工程地质》创刊号，1957年）一文，分析并研究了地质部和石油部在柴达木地区的野外调查资料。文章不但分析了柴达木地区的地质环境和盆地水文地质特征，还根据柴达木水文地质分区特点把盆地地下水划分为六种类型：山地裂隙水、山前洪积平原低矿化的潜水及自流水、洪积冲积或湖积平原矿化程度复杂的潜水、构造洼地重盐渍化地带以盐卤水为主的潜水、风积平原沙漠型潜水、丘陵地带第三纪地层内高矿化的自流水等。这是陈梦熊在野外工作的基础上对柴达木地区地下水状况的全面总结。
水文地质分区可以作为规划国民经济发展远景的主要依据，在国家开展大规模经济建设的过程中，这项工作尤显重要和急需。水文地质分区资料在城市供水、农田灌溉、矿泉医疗、矿山坑道排水、水库渗漏等方方面面都发挥了重要的作用。此外，水文地质是一门区域性的科学，因此水文地质研究也必须从区域水文地质开始。20世纪50年代，苏联学者已在水文地质分区方面取得了重大的成就。1955年，地质部水文地质局开始研究中国水文地质分区问题，并着手编制比例尺1∶300万的中国水文地质分区图，陈梦熊参与了这项工作。1956年，陈梦熊在多年野外实际工作经验与水文地质资料分析的基础上，并借鉴苏联的经验，对中国的水文地质分区进行了初步的研究。他在分析研究的基础上发表了“中国水文地质分区的研究”（《地质论评》，1957年）。
陈梦熊在文章中以气候带为主要基础，结合大地构造进行综合性的区域划分。他将中国的地下水划分为三个大单元：①中国北部陆台，②中国南部陆台，③由喜马拉雅褶皱带（喜马拉雅山系）、海西褶皱带（昆仑山系与南山山系）及其中间地块所组成的西藏高原。文章还进一步根据各大单元的特点，把全国划分为六大地下水区域。并对每个大区又根据构造条件、地貌条件及水文地质特征等，划分为若干副区。文章还对黄土高原等有争议的地区进行了初步的讨论。
为了更好地了解地下水资源，陈梦熊特别注意中国自流盆地的分布。陈梦熊在野外考察时尤其重视对构造盆地、山间活动盆地以及山前平原凹陷地带的调查与研究。1959年他根据收集的各种资料撰写了“中国自流盆地的类型划分及其分布”（《水文地质工程地质》，1959年）等论文。
在同一时期，陈梦熊还发表了“我国水文地质科学现况与今后发展方向”（《科学通报》，1956年）、“一年来水文地质工作的成就与存在的问题”（《第一届水文地质工程地质会议文献汇编》，1957年）等文章。这些文章从水文地质测绘、钻探与试验、储量计算、矿山水文地质、水文化学、全国水文地质图的编制，以及资料的整理与总结等方面，全面系统地总结了新中国水文地质学发展的早期成就。
1959年在充分搜集国内勘察资料的基础上，陈梦熊与同事们合作出版了中国第一本完全利用本国资料所编写的《实用水文地质学》（地质出版社，1959年），作为新中国成立10周年的献礼。
早在1956年，陈梦熊就注意到地下水研究的重要性，并提出了建立全国观察站网以加强地下水动态研究，开展地下水不稳定运动与地下水动力分带等动力学研究，地下水形成原因、运动强度与分布规律的地下水形成学说研究。但由于当时水文地质工作者承担着艰巨的为国家经济建设服务的任务，有关的理论研究一直没能开展。
1982年陈梦熊在英国第一次参加国际水文科学大会时，首次听到了“地下水系统”这一崭新的理论，这引起了他的极大兴趣。1983年5月在荷兰召开了“地下水系统调查方法”国际学术讨论会，着重探讨了地下水系统的基本概念、野外工作方法以及参数研究与测试技术等问题。1983年10月，陈梦熊还邀请荷兰著名地下水系统专家英格仑（G. B. Engelen）教授来华专门围绕地下水系统做了五个专题报告。在陈梦熊的推动下，武汉中国地质大学还开办了专门培训班，传播新学说。为了将这一正在欧洲兴起的水文科学的先进理论引进国内，陈梦熊先是系统搜集整理国外有关文献，编辑出版了《地下水系统理论研究论文选编》（以下简称《选编》）。《选编》选择了荷兰会议的部分论文，连同英格仑教授的部分讲稿，以及国内外其他有关论文，共计30篇文章约20万字，详细介绍了国外最新动向。陈梦熊还与河南地矿局环境水文地质总站的总工程师许志荣联合撰写了“地下水系统的基本概念与研究方法”一文，收入《选编》当中。这是我国最早比较深入探讨这一新理论的重要论文之一，对地下水系统的涵义、基本概念与研究范畴提出了作者的观点与认识，在国内有较大反响。
除了理论学习，陈梦熊还投入到具体实践之中。他主动要求参加以英格仑教授为首的国际水文计划（IHP）——“地下水流系统研究”的专题工作组，承担亚洲地区的典型实例研究。他与许志荣合著的《华北黄河平原地下水系统》被列为全球六大实例研究之一，收入国际水文科学协会关于各国研究地下水系统的权威性专著《地下水流系统分析》。该书荣获1991年地矿部科技成果二等奖。
为了联系实际，应用地下水系统理论，陈梦熊专门开展了关于概念模型的研究，并发表了论文“地下水系统分析与概念模型”。文章列举了国内外大量实例，提出表现概念模型的不同方式与具体方法。陈梦熊将这一理论研究成果在江苏、河南、吉林、青海等地推广应用，取得良好效果。不久，这一理论便在全国得到普遍应用，特别是对复杂条件下地下水资源的计算和模型研究起到重要作用。陈梦熊尤其关注西北地区地下水资源的开发工作、西南岩溶严重缺水地区的找水工作。这些都是西部缺水地区经济发展的瓶颈，因此陈梦熊在这些地区的贡献最大。
为了研究地下水系统由于水资源开发可能引发的各种环境效应，陈梦熊还承担了国际水文计划关于“水资源开发的负效应与管理”的国际合作课题，负责其中地下水部分。他结合西北水资源的研究，相继在国际会议上发表“河西走廊水文系统分析”、“西北干旱区水文系统与生态环境”、“人类活动对西北干旱区水资源和生态环境系统的影响”、“地下水资源开发与生态环境系统”等论文，探讨了西北地区水资源与水文系统的基本特征与演化规律，以及水资源开发与生态环境系统的相互制约关系，提出荒漠化现象的发生原因与主要防治措施。这些成果使该课题的研究臻于精深。
20世纪70年代初，中国在地下水的储量计算方面废除了沿用多年的苏联四大储量分类法，创立了地下水天然资源与开采资源的新概念。80年代初，在全国水文地质普查的基础上，陈梦熊组织完成了全国地下水资源的计算和评价。他组织编写“全国地下水资源调查和评价工作要点”，确定地下水资源评价的基本原则，统一计算方法，组织各省在普查资料的基础上，完成全国地下水资源的计算任务。并在此基础上发表了大量成果，像“试论地下水资源的基本概念与评价原则”一文，提出了地下水资源的新概念与新的分类方法，成为开展全国地下水资源计算的理论依据。论文的基本观点与分类方法，已被许多论著和教材所引用，如朱学愚等编著的《地下水资源评价》（南京大学出版社，1987年）。“中国地下水资源的区域特征与初步评价”（《自然资源学报》，1986年）一文，系统总结了全国地下水资源的计算结果，在国内外均有较大影响。“我国地下水资源及其合理开发利用的研究”（《长春地质学院学报》专辑），全面反映了我国地下水资源开发利用现状、存在的问题与开发前景。
中国地矿部门长期以找矿为中心，没有把环境问题摆在重要位置。但是慢慢地人们发现，资源的开发一定要与环境相适应。如果不重视环境，对经济发展造成的影响更大。中国每年仅地质灾害造成的损失，就数以百亿计，可是却长期没有建立起一个比较完善的检测系统。环境水文地质工作涉及面广，过量开采地下水引起的地面沉降，岩溶地面塌陷，水库的渗漏、淤积与周边地区的盐碱化问题，港口淤积，滑坡、崩塌及泥石流，水土流失，等等，都需要进行综合的研究与跨部门的合作。环境水文地质涉及的学术领域也多。既有基础性的工作，也有区域性调查。它不但包括地下水过量开采、水质污染、地面沉降、地方病等环境水文地质调查的内容，还包括了环境水文地质监测、环境水文地质勘探和试验、环境水文质量评价，以及环境水文地质问题综合分析等方面。
早在20世纪五六十年代，陈梦熊在水文地质勘查中就已经注意到了地下水污染的问题；70年代随着环境问题研究逐步深入，全国一些大城市相继开始了环境水文地质调查和地下水污染监测，陈梦熊也参与并领导了其中的一些工作。80年代以后，地下水环境质量评价提上了日程，陈梦熊更是关注这一问题。
改革开放以后，陈梦熊带领同事们做了很多为生产实践服务的综合性工作，比如结合经济区（如长江中下游、东北及其他小范围经济区）进行区域性环境地质综合调查，也有结合流域（如黄河、长江、松花江流域）的区域调查工作。另外还做了一些重大地质灾害的防治工作，如在城市环境地质（如上海、天津的地面沉降问题）、黄土高原的水土流失等方面，都做了大量工作。再如，城市固体废物处理要实行科学填埋，也需要做很多环境地质方面的工作。当时大多数城市的垃圾填埋场都没有经过调查研究，造成的环境污染十分严重。 针对众多的环境问题，陈梦熊加强了对城市水资源与农业水资源的研究，发表了“城市水资源问题及对策研究”、“中国城市地下水资源危机”（英文）、“农业水资源与可持续发展”、“地下水资源开发与环境效应系统”（英文）等论文；并多次到西北各省、自治区进行实地考察，发表了一系列有关西北干旱区水资源问题的论文，如“河西走廊水资源开发与生态环境”、“新疆水资源及其合理开发利用”、“西北干旱区水资源与第四纪盆地系统”，深入分析了干旱区地下水系统与地表水系统、水资源系统、灌溉系统以及生态环境系统之间，相互制约与相互影响的复杂关系。
在野外工作的基础上，80年代初陈梦熊参与组织了北方地区与南方地区的两次环境水文地质工作经验交流会，汇编出版了《环境水文地质问题》论文集（地质出版社，1984年）。发表论文“环境水文地质问题与环境水文地质学”，文章中首次提出了环境水文地质学这一新学科。他的另一篇论文“试论环境水文地质学的基本概念与研究范畴”，是我国最早比较系统的探讨环境水文地质学这一新学科基本概念的一篇重要论文，在国内有较大影响，已被若干院校的教科书所引用，如杨忠耀主编的《环境水文地质学》（原子能出版社，1990年）中，有关这一新学科的定义与研究范畴，全部采用了该论文内容。
1992年，由陈梦熊组织国内知名专家、教授共同编著的《水资源开发的环境效应与管理》（英文）地下水部分，系统论述了国内外地下水资源开发所发生的各类环境问题与治理措施，突出介绍了我国经验，在巴黎组织专家评审时，得到较高评价，并全部被采纳，已由国际水文科学协会公开出版，是国际上第一本比较系统全面，具有规范性的有关水资源合理开发与系统管理的专著，在国际上有较高的权威性。
1993年陈梦熊还参加中科院地学部组织的沿海地区海平面上升问题的考察。这次考察引起他对沿海地区水资源与生态环境问题的兴趣，并先后发表“关于海平面上升及其环境效应”、“海平面上升与控制城市地面沉降”以及“沿海地区地质环境与地质环境系统”等论文，提出应用系统理论与系统分析的方法，研究沿海地区海平面上升对生态环境的影响和采取防治措施的主要途径。
从学术角度来讲，20世纪的最后20年，国际水文地质学已经发展到了一个新的阶段——由区域水文地质学、农业水文地质学等传统水文地质学，转向了以环境水文地质学和水资源水文地质学等为标志的现代水文地质学。年逾古稀的陈梦熊时刻关注着国际前沿动态，在环境水文地质学领域取得了不少研究成果。他不但推动了《中国环境地质图系》的编制工作，而且在多年实践及理论研究的基础上，撰写了《中国水文地质环境地质问题研究》、《中国地下水资源与环境》（英文）等论著。这些成果成为陈梦熊新时期的代表性著作。
20世纪八九十年代，中国开始经济体制改革后，需要确切了解全国各类资源的数量与质量。在此背景下，以地下水资源计算与综合评价为内容的资源水文学迅速发展。水文地质工作者又开始了围绕重点经济发展区、重要城市或大江流域的水资源和环境质量的综合评价工作，裂隙水和岩溶水研究也受到了重视。
陈梦熊与同事们在系统总结城市水文工作的基础上，在80年代末期编制出版了《中国2000年城市地下水资源及环境地质问题预测研究》；在矿区水文地质方面，重点集中在岩溶充水矿床环境地质问题的研究。这一时期，新理论、新技术不断被介绍到国内。像非稳定流理论、系统论与系统工程、地下水流动系统的新概念、数值方法与电算技术、电模拟和数学模型及管理模型、同位素技术与遥感技术……
陈梦熊虽然已经进入耄耋之年，但是他仍然笔耕不辍，不断学习、介绍、引进、宣传先进的理论与技术，推动中国水文地质学的不断发展。
水文地质学是20世纪40年代刚刚发展起来的一门新兴的分支学科。从20世纪50年代开始才得到了快速的发展，到1955年底，全国已经有高中级水文地质工程地质人员三千余人，其中由高等地质院校培养出来的大专学生就有一千多人。陈梦熊经历了这门学科在中国发展的全过程。50年代水文地质普查工作的全面开展促进了区域水文地质的研究工作，这个时期也成为中国区域水文地质学的开创时期。在此期间，陈梦熊先后发表了多篇文章。这些论文不但是陈梦熊早期从事水文地质研究的代表作，也是中国较早的、具有较大影响的有关区域水文地质研究的重要文献之一，在当时起到了一定的带头示范作用。
“柴达木盆地的区域水文地质条件”（《水文地质工程地质》创刊号，1957年）一文，分析并研究了地质部和石油部在柴达木地区的野外调查资料。文章不但分析了柴达木地区的地质环境和盆地水文地质特征，还根据柴达木水文地质分区特点把盆地地下水划分为六种类型：山地裂隙水、山前洪积平原低矿化的潜水及自流水、洪积冲积或湖积平原矿化程度复杂的潜水、构造洼地重盐渍化地带以盐卤水为主的潜水、风积平原沙漠型潜水、丘陵地带第三纪地层内高矿化的自流水等。这是陈梦熊在野外工作的基础上对柴达木地区地下水状况的全面总结。
水文地质分区可以作为规划国民经济发展远景的主要依据，在国家开展大规模经济建设的过程中，这项工作尤显重要和急需。水文地质分区资料在城市供水、农田灌溉、矿泉医疗、矿山坑道排水、水库渗漏等方方面面都发挥了重要的作用。此外，水文地质是一门区域性的科学，因此水文地质研究也必须从区域水文地质开始。20世纪50年代，苏联学者已在水文地质分区方面取得了重大的成就。1955年，地质部水文地质局开始研究中国水文地质分区问题，并着手编制比例尺1∶300万的中国水文地质分区图，陈梦熊参与了这项工作。1956年，陈梦熊在多年野外实际工作经验与水文地质资料分析的基础上，并借鉴苏联的经验，对中国的水文地质分区进行了初步的研究。他在分析研究的基础上发表了“中国水文地质分区的研究”（《地质论评》，1957年）。
陈梦熊在文章中以气候带为主要基础，结合大地构造进行综合性的区域划分。他将中国的地下水划分为三个大单元：①中国北部陆台，②中国南部陆台，③由喜马拉雅褶皱带（喜马拉雅山系）、海西褶皱带（昆仑山系与南山山系）及其中间地块所组成的西藏高原。文章还进一步根据各大单元的特点，把全国划分为六大地下水区域。并对每个大区又根据构造条件、地貌条件及水文地质特征等，划分为若干副区。文章还对黄土高原等有争议的地区进行了初步的讨论。
为了更好地了解地下水资源，陈梦熊特别注意中国自流盆地的分布。陈梦熊在野外考察时尤其重视对构造盆地、山间活动盆地以及山前平原凹陷地带的调查与研究。1959年他根据收集的各种资料撰写了“中国自流盆地的类型划分及其分布”（《水文地质工程地质》，1959年）等论文。
在同一时期，陈梦熊还发表了“我国水文地质科学现况与今后发展方向”（《科学通报》，1956年）、“一年来水文地质工作的成就与存在的问题”（《第一届水文地质工程地质会议文献汇编》，1957年）等文章。这些文章从水文地质测绘、钻探与试验、储量计算、矿山水文地质、水文化学、全国水文地质图的编制，以及资料的整理与总结等方面，全面系统地总结了新中国水文地质学发展的早期成就。
1959年在充分搜集国内勘察资料的基础上，陈梦熊与同事们合作出版了中国第一本完全利用本国资料所编写的《实用水文地质学》（地质出版社，1959年），作为新中国成立10周年的献礼。
早在1956年，陈梦熊就注意到地下水研究的重要性，并提出了建立全国观察站网以加强地下水动态研究，开展地下水不稳定运动与地下水动力分带等动力学研究，地下水形成原因、运动强度与分布规律的地下水形成学说研究。但由于当时水文地质工作者承担着艰巨的为国家经济建设服务的任务，有关的理论研究一直没能开展。
1982年陈梦熊在英国第一次参加国际水文科学大会时，首次听到了“地下水系统”这一崭新的理论，这引起了他的极大兴趣。1983年5月在荷兰召开了“地下水系统调查方法”国际学术讨论会，着重探讨了地下水系统的基本概念、野外工作方法以及参数研究与测试技术等问题。1983年10月，陈梦熊还邀请荷兰著名地下水系统专家英格仑（G. B. Engelen）教授来华专门围绕地下水系统做了五个专题报告。在陈梦熊的推动下，武汉中国地质大学还开办了专门培训班，传播新学说。为了将这一正在欧洲兴起的水文科学的先进理论引进国内，陈梦熊先是系统搜集整理国外有关文献，编辑出版了《地下水系统理论研究论文选编》（以下简称《选编》）。《选编》选择了荷兰会议的部分论文，连同英格仑教授的部分讲稿，以及国内外其他有关论文，共计30篇文章约20万字，详细介绍了国外最新动向。陈梦熊还与河南地矿局环境水文地质总站的总工程师许志荣联合撰写了“地下水系统的基本概念与研究方法”一文，收入《选编》当中。这是我国最早比较深入探讨这一新理论的重要论文之一，对地下水系统的涵义、基本概念与研究范畴提出了作者的观点与认识，在国内有较大反响。
除了理论学习，陈梦熊还投入到具体实践之中。他主动要求参加以英格仑教授为首的国际水文计划（IHP）——“地下水流系统研究”的专题工作组，承担亚洲地区的典型实例研究。他与许志荣合著的《华北黄河平原地下水系统》被列为全球六大实例研究之一，收入国际水文科学协会关于各国研究地下水系统的权威性专著《地下水流系统分析》。该书荣获1991年地矿部科技成果二等奖。
为了联系实际，应用地下水系统理论，陈梦熊专门开展了关于概念模型的研究，并发表了论文“地下水系统分析与概念模型”。文章列举了国内外大量实例，提出表现概念模型的不同方式与具体方法。陈梦熊将这一理论研究成果在江苏、河南、吉林、青海等地推广应用，取得良好效果。不久，这一理论便在全国得到普遍应用，特别是对复杂条件下地下水资源的计算和模型研究起到重要作用。陈梦熊尤其关注西北地区地下水资源的开发工作、西南岩溶严重缺水地区的找水工作。这些都是西部缺水地区经济发展的瓶颈，因此陈梦熊在这些地区的贡献最大。
为了研究地下水系统由于水资源开发可能引发的各种环境效应，陈梦熊还承担了国际水文计划关于“水资源开发的负效应与管理”的国际合作课题，负责其中地下水部分。他结合西北水资源的研究，相继在国际会议上发表“河西走廊水文系统分析”、“西北干旱区水文系统与生态环境”、“人类活动对西北干旱区水资源和生态环境系统的影响”、“地下水资源开发与生态环境系统”等论文，探讨了西北地区水资源与水文系统的基本特征与演化规律，以及水资源开发与生态环境系统的相互制约关系，提出荒漠化现象的发生原因与主要防治措施。这些成果使该课题的研究臻于精深。
20世纪70年代初，中国在地下水的储量计算方面废除了沿用多年的苏联四大储量分类法，创立了地下水天然资源与开采资源的新概念。80年代初，在全国水文地质普查的基础上，陈梦熊组织完成了全国地下水资源的计算和评价。他组织编写“全国地下水资源调查和评价工作要点”，确定地下水资源评价的基本原则，统一计算方法，组织各省在普查资料的基础上，完成全国地下水资源的计算任务。并在此基础上发表了大量成果，像“试论地下水资源的基本概念与评价原则”一文，提出了地下水资源的新概念与新的分类方法，成为开展全国地下水资源计算的理论依据。论文的基本观点与分类方法，已被许多论著和教材所引用，如朱学愚等编著的《地下水资源评价》（南京大学出版社，1987年）。“中国地下水资源的区域特征与初步评价”（《自然资源学报》，1986年）一文，系统总结了全国地下水资源的计算结果，在国内外均有较大影响。“我国地下水资源及其合理开发利用的研究”（《长春地质学院学报》专辑），全面反映了我国地下水资源开发利用现状、存在的问题与开发前景。
中国地矿部门长期以找矿为中心，没有把环境问题摆在重要位置。但是慢慢地人们发现，资源的开发一定要与环境相适应。如果不重视环境，对经济发展造成的影响更大。中国每年仅地质灾害造成的损失，就数以百亿计，可是却长期没有建立起一个比较完善的检测系统。环境水文地质工作涉及面广，过量开采地下水引起的地面沉降，岩溶地面塌陷，水库的渗漏、淤积与周边地区的盐碱化问题，港口淤积，滑坡、崩塌及泥石流，水土流失，等等，都需要进行综合的研究与跨部门的合作。环境水文地质涉及的学术领域也多。既有基础性的工作，也有区域性调查。它不但包括地下水过量开采、水质污染、地面沉降、地方病等环境水文地质调查的内容，还包括了环境水文地质监测、环境水文地质勘探和试验、环境水文质量评价，以及环境水文地质问题综合分析等方面。
早在20世纪五六十年代，陈梦熊在水文地质勘查中就已经注意到了地下水污染的问题；70年代随着环境问题研究逐步深入，全国一些大城市相继开始了环境水文地质调查和地下水污染监测，陈梦熊也参与并领导了其中的一些工作。80年代以后，地下水环境质量评价提上了日程，陈梦熊更是关注这一问题。
改革开放以后，陈梦熊带领同事们做了很多为生产实践服务的综合性工作，比如结合经济区（如长江中下游、东北及其他小范围经济区）进行区域性环境地质综合调查，也有结合流域（如黄河、长江、松花江流域）的区域调查工作。另外还做了一些重大地质灾害的防治工作，如在城市环境地质（如上海、天津的地面沉降问题）、黄土高原的水土流失等方面，都做了大量工作。再如，城市固体废物处理要实行科学填埋，也需要做很多环境地质方面的工作。当时大多数城市的垃圾填埋场都没有经过调查研究，造成的环境污染十分严重。 针对众多的环境问题，陈梦熊加强了对城市水资源与农业水资源的研究，发表了“城市水资源问题及对策研究”、“中国城市地下水资源危机”（英文）、“农业水资源与可持续发展”、“地下水资源开发与环境效应系统”（英文）等论文；并多次到西北各省、自治区进行实地考察，发表了一系列有关西北干旱区水资源问题的论文，如“河西走廊水资源开发与生态环境”、“新疆水资源及其合理开发利用”、“西北干旱区水资源与第四纪盆地系统”，深入分析了干旱区地下水系统与地表水系统、水资源系统、灌溉系统以及生态环境系统之间，相互制约与相互影响的复杂关系。
在野外工作的基础上，80年代初陈梦熊参与组织了北方地区与南方地区的两次环境水文地质工作经验交流会，汇编出版了《环境水文地质问题》论文集（地质出版社，1984年）。发表论文“环境水文地质问题与环境水文地质学”，文章中首次提出了环境水文地质学这一新学科。他的另一篇论文“试论环境水文地质学的基本概念与研究范畴”，是我国最早比较系统的探讨环境水文地质学这一新学科基本概念的一篇重要论文，在国内有较大影响，已被若干院校的教科书所引用，如杨忠耀主编的《环境水文地质学》（原子能出版社，1990年）中，有关这一新学科的定义与研究范畴，全部采用了该论文内容。
1992年，由陈梦熊组织国内知名专家、教授共同编著的《水资源开发的环境效应与管理》（英文）地下水部分，系统论述了国内外地下水资源开发所发生的各类环境问题与治理措施，突出介绍了我国经验，在巴黎组织专家评审时，得到较高评价，并全部被采纳，已由国际水文科学协会公开出版，是国际上第一本比较系统全面，具有规范性的有关水资源合理开发与系统管理的专著，在国际上有较高的权威性。
1993年陈梦熊还参加中科院地学部组织的沿海地区海平面上升问题的考察。这次考察引起他对沿海地区水资源与生态环境问题的兴趣，并先后发表“关于海平面上升及其环境效应”、“海平面上升与控制城市地面沉降”以及“沿海地区地质环境与地质环境系统”等论文，提出应用系统理论与系统分析的方法，研究沿海地区海平面上升对生态环境的影响和采取防治措施的主要途径。
从学术角度来讲，20世纪的最后20年，国际水文地质学已经发展到了一个新的阶段——由区域水文地质学、农业水文地质学等传统水文地质学，转向了以环境水文地质学和水资源水文地质学等为标志的现代水文地质学。年逾古稀的陈梦熊时刻关注着国际前沿动态，在环境水文地质学领域取得了不少研究成果。他不但推动了《中国环境地质图系》的编制工作，而且在多年实践及理论研究的基础上，撰写了《中国水文地质环境地质问题研究》、《中国地下水资源与环境》（英文）等论著。这些成果成为陈梦熊新时期的代表性著作。
20世纪八九十年代，中国开始经济体制改革后，需要确切了解全国各类资源的数量与质量。在此背景下，以地下水资源计算与综合评价为内容的资源水文学迅速发展。水文地质工作者又开始了围绕重点经济发展区、重要城市或大江流域的水资源和环境质量的综合评价工作，裂隙水和岩溶水研究也受到了重视。
陈梦熊与同事们在系统总结城市水文工作的基础上，在80年代末期编制出版了《中国2000年城市地下水资源及环境地质问题预测研究》；在矿区水文地质方面，重点集中在岩溶充水矿床环境地质问题的研究。这一时期，新理论、新技术不断被介绍到国内。像非稳定流理论、系统论与系统工程、地下水流动系统的新概念、数值方法与电算技术、电模拟和数学模型及管理模型、同位素技术与遥感技术……
陈梦熊虽然已经进入耄耋之年，但是他仍然笔耕不辍，不断学习、介绍、引进、宣传先进的理论与技术，推动中国水文地质学的不断发展。