目前，很多国家在干旱—半干旱区开展了地下水勘查工作，包括在澳大利亚大自流盆地、美国加利佛尼亚死谷地区、中东和北非地区、中亚的哈萨克斯坦和阿拉伯海湾国家等。
澳大利亚大自流盆地地下水的开发从1878开始，至今已有100多年的历史。澳大利亚大自流盆地位于澳大利亚中西部的干旱和半干旱地区，面积170万平方公里。大自流盆地是一个大型沉积盆地，包含多个承压水系统，含水层主要是三叠系、侏罗系和白垩系的多层陆相石英砂岩,在盆地中部含水层的最大埋深超过3000米。在综合应用钻探、物探、同位素、水化学和地下水数值模拟的基础上，基本查清了地下水的补径排条件。补给区主要位于盆地东部的边缘地区，在西部边缘也接受少量补给。地下水从补给区向南、西南、西和北部流动，主要以泉的形式排泄。大自流盆地内的地下水水质良好，矿化度一般小于1.5g/L，地下水径流缓慢（1-5米/年）。自开发以来，地下水的补给量由每天220万方增加到300万方。由于长期的开发，盆地内的地下水水位持续下降，最大下降量已达100米。
死谷地区位于美国的西部，包括几个大型的谷地和山脉，总面积约为10万平方公里。死谷地区也是多层含水层相互叠置的地下水系统，地下水主要赋存在碳酸岩和冲层含水层中。地下水主要接受降水入渗补给，以泉和蒸发的方式排泄。为了确定死谷地区的地下水资源量，分别利用水均稀法建立了降水净补给量模型、利用遥感方法建立了地下水蒸发模型和利用地质统计学建立了水文地质参数分布模型。利用三维数值模拟方法，评价了死谷地区的地下水资源。
中东和北非地区的地下水开采主要来自深部的努比亚砂岩含水层，该区是世界上大型的自流水盆地之一，覆盖中东和北非的十几个国家。自上世纪60年代在努比亚砂岩含水层中发现地下水以来，已成为本地区主要的供水含水层。努比亚砂岩含水系统共有七个独立的含水系统组成，淡水的最大赋存深度可达3000米以上。努比亚砂岩含水层的地下水起源于古代补给的地下水，大多数地下水水质很好，可直接用水城镇供水和浇灌。由于努比亚砂岩分布范围巨大，目前的只对局部地区开展了工作，对整个努比亚砂岩含水层开展的研究还很少。除了传统的研究方法外，值得提及的是，水化学和同位素技术在努比亚砂岩含水层的研究中得到了广泛应用，为确定地下水的补给量和地下水的运移规律提供了重要的数据。此外，航空雷达技术也在沙漠区找水中发挥了重要作用，在极其干旱的撒哈拉东部的塞里马沙盖层下，利用航空雷达技术发现了丰富的地下水。
