Pohjavedet ovat maanalaisia vesimuodostumia. Ne voivat olla suljettuja ympäröivään kallioon, jota kutsutaan suljetuksi pohjavesiksi, tai ne voivat olla vedellä kyllästetyn soran tai hiekan kerroksessa, jota kutsutaan rajoittamattomaksi pohjavesiksi. Molempia erilaisia pohjavesialueita käytetään kasteluun, teollisiin sovelluksiin ja kulutukseen. Juomavedestä on tulossa arvostettu luonnonvara, sillä monet pohjavedet ympäri maailmaa vähenevät liikakäytöstä maailman väestön kasvaessa. Pohjaveden täydennys riippuu myös ilmaston ja säämallien monimutkaisesta vuorovaikutuksesta.
Pohjaveden muodostuminen
Pohjakerrokset syntyvät, kun vesi imeytyy maan ja läpäisevän kiven läpi, kunnes se saavuttaa läpäisemättömän kiven kerroksen. Pohjavesi kyllästää sitten ympäröivän kiven tai hiekan muodostaen pohjaveden. Suljettu pohjavesi muodostuu, kun vesi kerääntyy paineen tai painovoiman avulla kahden läpäisemättömän kiven kerroksen väliin. Kiinteän kiven halkeamat antavat myös veden yhdistää. Rajoittamattomat pohjavesimuodostumat muodostuvat nopeammin kuin suljetut pohjavedet. Tämä johtuu siitä, että ne ovat lähempänä sateen, purojen tai jokien vesilähteitä. Sitä vastoin suljettuja pohjavesialueita ruokkivat maanalaiset sivujokit.
Ympäröivä kallio ja maaperä
Rajoittamattomat pohjavedet ovat tyypillisesti suurten vesistöjen, kuten jokien, alapuolella. Nämä järjestelmät tarjoavat jatkuvan vesilähteen, joka imeytyy muodostamaan pohjaveden. Itse pohjaveden kerrokset voivat koostua huokoisesta kivestä, kuten kalkkikivestä, tai hiekasta ja sorasta. Rajoittamattomat pohjavedet suodatetaan sitten suljettuihin pohjavesijärjestelmiin, joita rajaavat kerrokset hienompia ja läpäisemättömämpiä materiaaleja, kuten savea. Pohjavedet voivat kerääntyä basaltin ja graniitin halkeamiin ja lopulta tiivistyä muodostaen suljetun alueen.
Saastuminen
Rajoittamattomassa pohjavesivedessä on suurempi altistuminen ulkoisten lähteiden, kuten sateen, purojen ja jokien aiheuttamalle pilaantumiselle. Rajoittamattomiin pohjavesiin imeytyvä vesi voi myös olla peräisin kaupunkilähteistä, kuten kanavasta ja viemäristä. Tämän seurauksena nämä pohjavesikerrokset saattavat altistua suuremmalle bakteerien ja hajoavan orgaanisen materiaalin aiheuttamalle saastumisriskille. Suljetut pohjavesikerrokset, jotka on suljettu läpäisemättömään kiveen, on suojattu epäpuhtauksilta.
Täyttöaste
Rajoittamattoman pohjaveden uusiutumisnopeus riippuu täysin sen läheisyydestä ulkoisiin vesilähteisiin, ja kuinka kauan kestää veden lataaminen, mikä puolestaan riippuu maaperästä ja hiekasta johdonmukaisuus. Suljettujen pohjavesien täydentäminen voi kestää kauan, koska sen vesilähteet ovat maanalaisia järjestelmiä, joiden on kuljettava pitkiä matkoja. Monet suljetut pohjavesimuodostimet syvällä maan alla on kauan sitten erotettu täydennyslähteistä; kerran vesihuoltoon käytettynä ne lopulta loppuvat.