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地下水動力學的范圍包括地下水流動的基本規律，不同水文地質、不同含水層情況下受人為或自然因素影響的地下水流動變化與現象，地下水流速與流向的時空變化計算方法與理論發展，水文地質參數定義與地下水流的關系，參數推估方法，是對地下水進行有關水量與水質評估和合理開發利用及保育之基礎。
人類對地下水的開發利用可追溯到遠古時代，但對地下水運動規律的科學認識是較晚的。1856年法國水力工程師達西（Herry Darcy）通過砂的滲透試驗獲得滲透流速與水力坡度之間的線性關系，稱為達西定律，奠定地下水動力學的基礎。1935年美國人泰斯（C. V. T-eis）總結前人的研究，考慮受壓含水層的彈性可壓縮性，利用熱傳導方程的相似性導出了著名的非穩定井流公式。1970年代，有限差分法、有限元素法和邊界元素法日益廣泛地應用於水文地質計算。
地下水流過孔隙時，地下水與地質材料間會產生摩擦損失，地質材料對地下水流動的難易程度，可用水力傳導系數K代表。K值愈高之地質材料，地下水較容易流動，反之則不易流動。通常粒徑愈大、粒徑分布愈均勻的地質材料其K值愈大。黏土的粒徑極細，故K值非常小，地下水幾乎無法在其中流動。K值受地質材料的特性如：粒徑大小及其分布、顆粒形狀及其排列、壓密程度，及流經其間流體的比重及黏滯度影響。故同一流體流經不同地質材料會產生不同的K值變化。反之，不同流體流經相同的地質材料亦會有不同的K值。在天然情況下，任何含水層是由不同K值的地質材料組成，故含水層的K值隨地質材料的空間改變，呈現特有的空間變異性質，稱為含水層的異質性。含水層的異質性強烈影響地下水的流速及流向；如何量測和決定含水層的異質性是地下水動力學的一項重點。若假設K值沒有空間變化，則含水層僅由單一地質材料組成。這種假設稱為均質性，是一種理想狀況。有些地質材料的K值會隨地下水流方向改變，稱為地質材料的異向性。若K值不隨地下水流方向改變，則稱地質材料具有等向性。
地下水動力學問題的研究是建立在水文地質條件基礎之上，與地質學有密切聯系。地下水是水圈的組成部分，并參與整個水文循環，水文因素是地下水運動關鍵要素。-地區已建立地下水觀測網及相關水文地質資訊，使地下水動力學從理論模式發展進入實務應用，以科技管理地下水資源，訂定前瞻性的地下水政策。
中文關鍵字：達西定律 , 水力傳導系數 , 異質性 , 異向性
英文關鍵字Darcy's law , -ydraulic conductivity , anisotropy , -eterogeneity
參考資料
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