弱透水地层的水文地质
近年来，低渗透岩层的水文地质研究得到了前所未有的重视和发展，这与高放核废物的贮存和核能在世界能源结构中比重的增加密切相关。研究的中心问题是低渗透岩石中的地下水流和溶质(放射性物质)运移，包括野外研究、室内试验、大型现场试验、参数计算、数值模拟等。这些岩石包括结晶岩、粘土和蒸发岩。目前北美和欧洲国家研究程度较高。这种情况在最近10年的国际地质大会论文中也有体现。在第30届国际地质大会上，大多数论文来自美国、加拿大、法国、比利时、西班牙和丹麦。
美国学者研究了沉积盆地液相运移的古水文地质条件并形成了一些有价值的矿产资源，探讨了沉积盆地地压的形成演化和非均质岩石中低渗透K与岩石结构的空间变化关系。他们还对低电导率岩石的水力特性进行了实地测量，甚至在凝灰岩地区设立了测试站。当然，这种测试难度更大。目前研究裂隙岩体水力特性的最新进展主要是结合地质和地球物理方法建立三维流动模型。德国进行了低渗透粘土层水流线的观测试验。
至于需要进一步研究的低渗透结晶岩的水文地质问题，美国Chin-Fu Tsang指出有五种:①试验方法。由于裂隙水流量比岩石基质大几个数量级，不能采用常规抽水试验。通常采用注水试验和压降试验，并发展了测量枯水流速的技术。仍然需要研究岩石裂缝的力学(打开或关闭)与注入水压力之间的关系，包括有效地测量裂缝的水力传导能力。②现场测试分析技术。低渗透裂缝性介质的渗透系数在空间上变化很大，需要研究认真分析和复核现场试井资料的方法。③身体动作过程。在低渗透介质中，除了一些已知的作用过程外，还应该有四个额外的影响因素:一是单个裂缝的间隙变化；二是存在沟道水流或集中水流；第三，示踪剂在基质中的扩散是一个缓慢的过程；第四，热-水-机械耦合作用导致裂隙的张开或闭合，从而改变渗透系数。尽管对这些过程有不同程度的了解，但模型研究中的技术处理仍在发展中。④仿真技术。一般采用裂隙网络模型和随机连续模型。如何利用随机模型理解田间实验，修正参数，模拟物理现象，还存在问题。⑤预测模型策略。地质构造中与溶质流动和运移相关的水文效应，包括弥散及其比例关系、基质扩散、河道水流和密度驱动流等，目前还不清楚，与预测模型相关的科学问题，包括如何获得合适的边界条件和相关系统的长远规划(时空变化)；如何掌握地质系统的非均质性；如何开发系统的概念模型，如何组合与有效数据一致的概念模型正在研究中，对104a的情况预测还缺乏经验。