国外的一些水文地质学家提出了一些概念,突破了根据含水层岩性、结构和水力学特性作为资源评价依据的局限性。如美国提出区域含水层系统的术语,认为在特定地理区域内的一整套含水层,由许多具有相互水力联系的含水层组成,它们在补给、径流和排泄等方面,有许多共同的特点,相与关联,因此,可作为一个整体进行研究。

我国著名水文地质学家陈梦熊院士对地下水系统的理解是:地下水系统是一个错综复杂,包括各种天然因素、人为因素所控制的,具有不同等级的互有联系又互相影响,在时空分布上具有四维性质和各自特征,不断运动演化的若干独立单元统一。

将地下水系统的基本概念归纳为:(1)地下水系统是由若干个具有一定独立性、而又互有联系、互相影响的不同等级的亚系统或次亚系统所组成的;(2)地下水系统与降水、地表水系统存在密切联系,互相转化;(3)地下水系统的演变,很大程度上受输入与输出系统控制;(4)每个地下水系统都具有各自的特征与演变规律,包括含水层系统、水文系统(补排系统)、水动力系统、水化学系统等;(5)含水层系统与地下水系统代表2个不同的概念,前者具有固定边界,而后者的边界是自由可变的;(6)地下水系统的时空分布与演变规律, 既受天然条件的控制,又受社会环境,特别是人类活动影响而发生变化;(7)地下水系统研究包括3个步骤,即系统分析、系统模型化与系统最优化。

地下水系统的研究角度可以归纳为如下几类。

(1)在实际工作中,有人将它视为水文科学的一个内容。认为地下水系统是水文循环的一个子系统。也有人将它看成是地质营力作用的结果(地质建造与水的改造作用的产物),还可以看成是直接获取经济利益的矿产(水源、地热能的载体、矿水),或当作自然环境的一个组成部分等等。有人将其作为概念术语,将地下水系统分为岩溶水系统、裂隙水系统、孔隙水系统等。

(2)在地下水理论研究方面,更注意地下水的信息传输过程,输入输出的内在联系,以及这些联系的物理化学机理和过程,并力图建立描述地下水系统运动的定量表达式,所以偏重于概念系统的研究。

(3)从地下水勘查和工程的观点看,往往更注重地下水实体系统的分析,将含水层系统和地下水流动系统作为研究对象,较侧重于地下水的形成、分布、埋藏的特点以及与地质构造等方面的联系。以便对地下水资源做出准确的评价,采取相应的取水、排水措施。

(4)从地下水规划和管理的观点看,往往更多的考虑系统的等级、层次,以及它们之间或与环境的联系,以便选取最优决策,实现对整个系统的管理控制。此时,地下水系统是针对某一共同的计划,为某一目标服务的若干要素的整体而言的 。