对于复杂金字塔沙（丘）山及冰川形成的高大新月形沙丘的形成及发育动力过程有深入的研究，对风沙环境中起重要作用的输沙势及输沙率方面进行了理论与实际对比研究，对戈壁风沙流及风沙尘运动过程及规律有着深入的探讨。创造性地将砾石铺压作为风沙防治的新技术及新方法，探索出一套沙漠地区行之有效的砾石铺压的施工工艺，并成功应用于敦煌莫高窟顶风沙防治的实践中。同时对中国北方农牧交错地区的生态环境修复及治理模式进行了有益的探索。

2014年 “库姆塔格沙漠东缘重大工程建设中的风沙防治问题”获甘肃省科技进步一等奖，排名第三。

1. Zhang Weimin et al，The flow field and its dynamics processes of pyramidal dune，Journal of Arid Environment, 2000，45(20):357-368
2. Zhang Weimin et al，The gobi sand stream and its control over the top surface of the Mogao Grottoes, China，Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 2004, 63: 261-269
3.Wang Tao Zhang Weimin et al, The dynamic characteristics and migration of a pyramid dune, Sedimentology, 2005，52(2):429-440, 本人为通讯作者
4.Zhang Weimin et al，Developmental characteristics of aeolian dunes and environmental changes in the adjoining region of Puruogangri ice sheet, North Tibetan Plateau, Environmental Geology, 2005,48: 15-24
5. Zhang Weimin et al，Aeolian processes over gravel beds: Field wind tunnel simulation and its application atop the Mogao Grottoes, China， Aeolian Research，2014
6. Zhang Weimin et al，Environmental dynamics of a star dune, Geomorphology,2016, 273:28-38
7. Zhang Weimin et al, Wind tunnel experiments on vertical distribution of wind-blown sand flux and change of the quantity of sand erosion and deposition above gravel beds under different sand supplies，Environmental Earth Sciences，2011，64：1031－1038
8. Lihai Tan, Weimin Zhang et al. Aeolian sediment transport over gobi: Field studies atop the Mogao Grottoes, China. Aeolian Research, 2016, 21:53-60. 本人为通讯作者
9. Lihai Tan, Weimin Zhang et al. Variation with height of aeolian mass flux density and grain size distribution over natural surface covered with coarse grains: A mobile wind tunnel study. Aeolian Research, 2014, 15:345-352. 本人为通讯作者
10. Lihai Tan, Weimin Zhang et al. Aeolian sand transport over gobi with different gravel coverages under limited sand supply: A mobile wind tunnel investigation. Aeolian Research, 2013, 11, 67-74.本人为通讯作者
11. Lihai Tan, Weimin Zhang et al. Simulation of wind velocity reduction effect of gravel beds in a mobile wind tunnel atop the Mogao Grottoes of Dunhuang, China. Engineering Geology, 2013, 159, 67-75.
12. 张伟民等，不同沙源供给条件下砾石床面的风沙流结构与蚀积量变 化风洞实验研究，中国沙漠, 06期, 2009，29（6）:1015-1021
13. 张伟民等，敦煌莫高窟顶几种典型床面蚀积量变化过程的初步观测，中国沙漠, 06期, 2008，28（6）: 1039-1045
14. 张伟民等，普若岗日冰原毗邻地区风沙地貌及其环境演变, 冰川冻土, 2002, 24 (6): 723-730
15. 张伟民等，巴丹吉林沙漠高大沙山形成演化初步探讨，中国沙漠， 2005，25(2): 281-286
16. 张伟民等，不同砾石覆盖度床面蚀积过程的野外风洞实验，地理科学，2012，11：1370-1376

国家自然科学青年基金“应用地面立体摄影研究金字塔沙丘形成发育动态过程”，批准号49501014。

国家自然科学基金“复合床面蚀积量变化与风沙流互馈机制研究”，批准号40671022。

国家自然科学基金“高大沙山动态变化及风沙动力过程研究-以鸣沙山-月牙泉为例”，批准号41271023。
    2005年负责国家发改委“敦煌莫高窟保护与利用工程”的子项目“敦煌莫高窟风沙防护工程”的设计。

2011年负责中科院知识创新工程重要方向项目“戈壁近地表风沙/砾物理过程及防治关键技术研究”，批准号KZCX2-EW-313。