1、研究現(xiàn)狀
1.1國外研究現(xiàn)狀
總體來說，國外的發(fā)展比較快速，也比較全面。具體體現(xiàn)在：
1)國外開展了幾個大型的野外實驗場研究，豐富了地下水溶質運移的理論和方法，并為發(fā)展和檢驗溶質運移理論和相應的數(shù)學模型提供了大量的數(shù)據(jù);
2)將隨機理論運用到非均勻介質滲流和溶質運移的模擬中，對人們認識非均勻介質中的流體運動和溶質運移的有很大的幫助;
3)通過多孔介質中水流運動、溶質運移和化學反應，甚至生物過程的耦合建立模型來集成地研究這些過程也取得很多進展;
4)計算方法也取得不少進展;
5)但溶質運移模擬中數(shù)值彌散和振蕩問題的解決以及地下水模擬逆問題的求解進展緩慢。
1.2國內研究現(xiàn)狀
我國的地下水數(shù)值模擬開展的比較晚，始于20世紀70年代，但到目前為止，國際上出現(xiàn)的各類模型在我國基本上都有了，能夠滿足國民經(jīng)濟建設的需要。具體的模型類別：
各類常系數(shù)、變系數(shù)水流模型;
地下水污染模型;
海水入侵模型;
高濃度咸/鹵水入侵模型;
地下水中某些組分運移行為的模型(如海水入侵條件下，交換陽離子運移行為模型);
大區(qū)域地面沉降模型(面積超過17000km2);
地下水中熱量運移和含水層貯能模型;
地下水資源管理模型;
井渠合理布局模型;
各類壩體滲漏模型;
渠道滲漏模型;
地下水-地表水聯(lián)合評價調度模型等等。
運移和化學反應耦合模型以及其他一些耦合模型也有人著手考慮了。上述模型中有些水平比較高，和國際高水平模型基本上處于同一水平。
國外各類數(shù)值方法國內均有應用，少數(shù)數(shù)值方法還是將國外數(shù)學家的構思加以完善后直接應用于地下水模擬的或由中國學者直接構思完成的，因而遠早于國外水文地質學者。隨機水文地質的研究雖然起步較晚，但從無到有，成果比較突出，基本能跟上國外同類研究的步伐。但一般只是跟蹤性研究，僅在個別領域接近國際前沿。
2、存在問題
1)基礎理論的實驗研究和具體地質條件的研究重視不夠，有過多依賴模擬技術的傾向;
2)雖然一些先進軟件在中國應用比較廣泛，但有些人盲目追求所用軟件的版本，過分追求模擬結果的可視化程度，而不重視對研究區(qū)具體水文地質條件的認識、概化，輕視概念模型的建立和數(shù)值模型的識別、檢驗，更有甚者是不重視對水流方程、對流-彌散方程和邊界條件知識以及數(shù)值方法的學習、了解，以致出現(xiàn)重大項目雖采用的是先進軟件，但報告中方程和邊界條件都寫錯了的情況，這樣評價出來的水資源量就失去了可信度;
3)理論成果少，原始創(chuàng)新更少，多數(shù)是跟蹤性的;
4)已建模型雖多，但真正采用的卻比較少，模擬結果與實際相差頗大，原因在于邊界條件的處理不符合實際。
3、優(yōu)先發(fā)展方向和展望
為了把我國地下水模擬事業(yè)推向一個新的、更高的高度，做出與中國作為世界大國相匹配的貢獻。作者著眼于我國地下水科學需要解決的核心科學問題，結合考慮當前國際前沿科學問題，得出當前水文地質學需要解決的核心科學問題主要有：
1)地下水環(huán)境的演化和發(fā)展趨勢;
2)地下水循環(huán)和地下水資源的可持續(xù)利用;
3)人類活動與地下水環(huán)境。
找到水文地質學需要解決的核心科學問題后，解決其中涉及的地下水模擬問題就是我們需要優(yōu)先研究的領域。其次，需要關注的就是當前國際前沿科學問題。綜合上述情況，可以遴選出以下優(yōu)先研究的領域：
1)區(qū)域尺度不同地域單元地下水循環(huán)過程及其演化趨勢的數(shù)值模擬;
2)地下水污染的形成機理，各類污染物(包括微生物、無機、有機)在地下水中的運移行為的模擬;
3)水文地質參數(shù)非平穩(wěn)場的時空變異性和尺度效應;
4) 含水層非均質性對地下水流動和污染物運移的影響，隨機理論的研究和應用;
5) 地下水開發(fā)利用所引起的各類環(huán)境問題(地面沉降、地裂縫、海水入侵等)的模擬和預測;
6) 地下水可持續(xù)利用、科學管理與決策模型;
7) 隨著石油制品的滲漏，引起人們關注的非飽和帶多相流問題和介質非均質性;
8) 地下水模擬中逆問題的研究。
