托特在研究小型潜水盆地的解析解时，发现均质各向同性的潜水盆地可存在三个不同级次的流动系统，即局部、中间及区域流动系统。此后，随着地下水流动系统的概念和方法的不断完善，水文地质者开始运用其去分析和解决与地下水有关的工程实际问题，水文地质学逐步迈入一个新的发展阶段。　　 首先，本文回顾了地下水流动系统的发展历史及目前的国内外研究现状。自托特1963年提出地下水流动系统的概念以来，水文地质者更多地基于数值模拟平台，运用地下水流动系统理论来解释实际问题，极少重视其物理机制及意义研究，物理模拟研究几乎空白。　　 基于几何相似、动力相似、运动相似和边值相似的原理开发和设计了多级次地下水流动系统演示仪。通过改变潜水面起伏(实为改变降水强度)、改变介质场、盐水示踪等在物理模型上进行研究，一方面，再现了托特的多级次地下水流动系统，另一方面，主要探讨出地下水流动系统的控制因素和水动力特征。主要表现为：　　 1、地形势对地下水流动系统级次和规模的控制表现在：①在相同条件下的局部流动系统，顺向地形发育的局部流动系统比逆向发育地形的局部流动系统的规模大；②局部地形起伏较大，局部流动系统发育空间明显加大，顺向地形发育的局部流动系统比逆向发育地形的局部流动系统的变化大，同时影响中间和区域流动系统的发育；③各级次流动系统的水循环交替时间由地形势控制，尤其是局部流动系统。　　 2、流线在透镜体(K大)边界面均发生了“流线折射”现象，并导致所在区域内流场(流线)变扁，相应局部流动系统所占据的空间变小，相应中间、区域流动系统整体有所抬升。这说明地下水流动系统级次和规模也受到介质场的控制，均质场中夹有透水性较好介质时，透镜体所在的流动系统规模将变小，整个流动系统的级次将有所增加。　　 3、在盐水示踪实验中，各采样点(排泄点)的电导率随时间变化曲线(穿透曲线)均呈S型；采样点电导率增量随时间变化曲线综合表现为峰状，峰值前电导率增量波动较小，涨幅较大，而峰值后电导率增量波动较大，降幅较小。　　 4、由红墨水示踪、盐水示踪实验等结果可看出，区域流动系统水循环交替时间可达到局部流动系统的几十倍，各级次流动系统水循环交替时间差异较大。　　 在Matlab的PDE工具箱上，从流场分布，地下水渗透流速大小，水平渗透流速大小和垂向渗透流速大小四个方面，分析了局部地形起伏系数ξ和区域地形起伏系数ζ对小型潜水盆地的影响。局部地形起伏参数ξ主要影响局部流动系统，且对逆向地形发育的局部流动系统比顺向地形发育的局部流动系统渗透流速影响大。区域地形起伏参数ζ主要影响是盆地内的中间和区域流动系统，且逆向地形发育的局部流动系统水平向渗透流速影响较大。在不同级次流动系统水流相汇处，模拟结果显示存在速度等值线圈闭带，相对周围区域为低流速区域，为托特等人所说的水动力圈闭区，盆地的左右两个下角落也有类似现象。　　 最后，在介绍最新流体力学发展理论——边界层理论和混沌理论后，在流体力学综合分析平台上分析了小型潜水盆地的水动力圈闭带和准滞留带。在这些低流速区域由于速度剪切度较大，剪切力较大，而流体(液体)内聚力很小，在微小剪切力作用下，流体很容易发生变形，导致在低流速区域出现漩涡，表现为混沌状态。