20世纪60年代初，随着电子计算机运算速度和容量的提高，数值模拟开始广泛地应用于大规模实际地下水流的计算。Pinder和Bredehoeft将Peaceman和Rachford提出的交替方向隐式方法用于地下水的计算，稍后又引入强隐式［13-15］。有限元法为我国数学家冯康创建。该方法于60年代后期，开始应用于地下水流计算中，如1966年Zinekiewiez把有限元用于二维稳定流计算，1968年Jevendel等进一步用有限元方法解非稳定流问题［16］；1972年引入等参有限元，1976年Capta等人用三维等参数有限元对多层地下水盆地进行了数值模拟；张宏仁和李俊亭（1979）发现了有限元求解地下水流问题时不满足局部质量守恒［17］，Neuman和Narasihuhan亦发现由于释水矩阵的非对角性所构成的缺点，因此提出了相应的改进措施［18］。
我国自1973年以来在地下水的数值模拟方面发展很快，1980年薛禹群和谢春红教授的《水文地质数值法》一书问世以来，孙讷正、陈崇希、张蔚榛、罗焕炎、陈雨孙、李俊亭、杨天行、林学钰等相继出版了多部有关地下水数值模拟的专著、教材和学术论文［19-33］。地下水数值模拟的应用已遍及与地下水有关的各个领域和各个产业部门。高校、科研院所与生产部门相结合，已运用数值模拟解决了很多国民经济建设中急需解决的各类问题，其中包括：水资源评价问题；地下水污染问题，水-岩作用和生物降解作用的模拟；非饱和带水分和盐分运移问题；海水入侵、高浓度咸水或卤水入侵问题；热量运移和含水层贮能问题；地下水管理与合理开发、井渠合理布局和渠道渗漏问题；地下水-地表水联合评价调度问题；地面沉降问题；参数的确定问题。它所涉及的地质条件多种多样，有潜水，也有承压水；有单个含水层，也有多个含水层存在越流的情况，以及种种复杂的地质构造和岩相变化的情况，由此，探讨了相应的模型概化与边界条件的处理。模型有二维的（平面的、剖面的），也有三维的，但以二维为主。水流模型有饱和的、非饱和的、饱和-非饱和的。
溶质运移模型在我国多数是处理低浓度的水质（地下水污染）问题。因此，由水流方程和对流-弥散方程分别组成的两个子模型可以独立求解，运动方程也以传统的达西定律为基础。只有少数研究海水入侵、卤水或咸水入侵和污水中高浓度污染物运移问题中，密度、粘度要由状态方程决定。此时，上述两个子模型要耦合起来求解。迭代法是解这类问题常用的解法。我国最早的三维可混溶海水入侵模型，是在20世纪80年代末期建立的。在我国这些海水入侵、卤水或咸水入侵模型以及热量运移模型、运动方程中，除了根据传统的达西定律考虑以水头梯度为基础的强迫对流外，还考虑了自然对流。卤水或咸水入侵由于浓度高，还考虑了由于粘滞性产生的切应力对水流运动的阻滞。
热量运移模型，已考虑了与热量运移有关的各种主要因素（对流、传导、热机械弥散、自然对流、水-岩间的热交换）。形变模型一般只考虑垂向变形（地面沉降或抬升），沉降计算是建立在由水流子模型求得的水头或水压强变化与水压强和含水层形变间有关关系的基础上的。
总之，我国地下水数值模拟的研究虽然起步较晚，但由于一开始在人员上就实行水文地质界与数学界的结合，在选题上一开始就结合生产实际中面临的问题开展研究，所以进展很快。在推动水文地质数值模拟工作中作出重要贡献的数学教授有：清华大学数学系肖树铁教授、南京大学数学系谢春红教授、山东大学数学系孙讷正教授、中国地质大学陈明佑教授和杨天行教授等。1978年12月首届地下水资源评价学术会议上就出现了一批理论和应用成果、以后继续沿着这条道路走下去，成绩越来越喜人，基本满足了国民经济发展建设的需要。一些成果接近或达到国际先进水平。本学科国际权威刊物《Water Resources Research》、《Journal of Hydrology》、《Advances in Water Resources》、《Ground Water》上均出现了中国学者的文章，两年一次的国际水资源计算方法会议（ICCMWR）等重要国际会议上也有了中国人的声音。在国内还成功地举办了地下水水流和污染模拟国际会议（1991），地下水和环境国际讨论会（1992）等学术会议。我国的地下水数值模拟开始走向世界。