Het grootste deel van het water in de wereld is zoutwater dat zich grotendeels in de oceanen bevindt die de aarde bedekken. Slechts ongeveer 2,5 procent van het totale mondiale water is zoet water. Zoet water wordt gevonden in gletsjers en ijskappen en ongeveer 30 procent is grondwater, dat meren en rivieren omvat. Grondwater komt bijna overal voor, van moerassen tot rotsachtige terreinen. Wanneer het grondwater alle poriën in de bodem of in de rotsen opvult, wordt gezegd dat de grond 'verzadigd' is. De grondwaterspiegel is de grens tussen verzadigde en onverzadigde grond en wordt beïnvloed door regen, sneeuw, irrigatie, droogtes en actieve putten in het gebied. Het meeste zoet water voor menselijk gebruik komt uit grondwater.

Kenmerken watertafel

Bodemvocht onder het landoppervlak komt voor in twee zones: de onverzadigde zone en de verzadigde zone. De ruimten, of poriën, tussen zandkorrels, grond of rotsen zijn slechts gedeeltelijk of helemaal niet gevuld met water in de onverzadigde zone, terwijl de ruimtes volledig zijn gevuld met water in de verzadigde zone. De grondwaterspiegel schetst de grens tussen deze twee lagen. Een dunne laag net boven de grondwaterspiegel wordt de "capillaire pony" genoemd. De capillaire pony is van enkele centimeters (ongeveer 1 inch) tot 60 centimeter (ongeveer 2 voet) dik en wordt gemaakt door water dat door capillaire actie uit de verzadigde zone wordt getrokken. De diepte van de grondwaterspiegel varieert afhankelijk van de samenstelling van het land, van nul in moerassige gebieden tot meer dan 25 meter (300 voet) diep. Sommige watertafels kruisen elkaar met meren en rivieren en worden er door aangepast. Watertafels zijn niet vlak of horizontaal: ze volgen vaak de bouw van het land en zijn meestal licht hellend waardoor grondwater stroomt.

Grondwaterstromingen

Neerslag, zoals regen, komt in stromen en meren en sijpelt de grond in. Naar beneden getrokken door de zwaartekracht, begint het water de lege of gedeeltelijk lege ruimtes in de grond of tussen gesteentedeeltjes te vullen. Wanneer het infiltrerende water de grondwaterspiegel en de verzadigde zone bereikt, begint het horizontaal met het grondwater te bewegen. Grondwater in de verzadigde zone stroomt van hogere naar lagere hoogten. In tegenstelling tot de waterstroming in beken en rivieren, beweegt grondwater heel langzaam. Beweging in zanderige of grindachtige grond kan millimeters per dag zijn, en in klei kan de beweging zelfs langzamer zijn.

Factoren die invloed hebben op grondwatersnelheid

De belangrijkste factoren die van invloed zijn op de snelheid van grondwaterstromingen zijn porositeit, het aantal beschikbare open ruimtes in grond of rots; permeabiliteit, de interconnectiviteit van de poriën; en hydraulische helling, de helling van de grondwaterspiegel. Grondwatersnelheid neemt toe met toenemende permeabiliteit en hydraulische gradiënt. Zand, grind, zandsteen en sommige soorten kristallijn gesteente laten het grondwater gemakkelijk stromen, terwijl fijnkorrelige sedimenten, zoals leisteen en slib, gemakkelijke beweging van het grondwater voorkomen.

Grondwater watervoerende lagen

Aquifers zijn ondergrondse reservoirs die overvloedig grondwater bevatten in poriën of ruimtes. Het meeste verse drinkwater uit de wereld wordt uit watervoerende lagen gehaald. Sommige watervoerende lagen worden gemaakt door lagen die bestaan ​​uit klei-rijke grond of gesteente. Smeltende sneeuw of regen creëert een verzadigde zone boven de begrenzende laag, omdat voorkomen wordt dat water voorbij de opsluitlaag naar beneden sijpelt. De stroom watervoerende lagen hangt af van zowel de zwaartekracht als de druk die wordt veroorzaakt door de hoogte van het land. Beperkte watervoerende lagen houden grondwater onder druk, terwijl onbegrensde watervoerende lagen niet onder druk staan ​​en het waterpeil niet boven de grondwaterspiegel zal stijgen.