Suurin osa maailman vedestä on suolavettä, joka on pääosin maata peittävissä valtamerissä. Vain noin 2,5 prosenttia maailman maapallon vedestä on makeaa vettä. Makeaa vettä löytyy jäätiköistä ja jääpeitteistä, ja noin 30 prosenttia on pohjavesiä, johon kuuluvat järvet ja joet. Pohjavettä esiintyy melkein kaikkialla maalla - suoista kallioisiin alueisiin. Kun pohjavesi täyttää kaikki huokoset maaperässä tai kivessä, maaperän sanotaan olevan "tyydyttynyt". Vedenpinta on raja tyydyttyneen ja tyydyttymättömän maan välillä ja siihen vaikuttavat sade, lumi, kastelu, kuivuus ja aktiiviset kaivot alueella. Suurin osa ihmisten käyttöön tarkoitetusta makeasta vedestä tulee pohjavedestä.
Vesipöydän ominaisuudet
Maaperän kosteus maanpinnan alla tapahtuu kahdella vyöhykkeellä: tyydyttymätön vyöhyke ja tyydyttynyt vyöhyke. Hiekan, maaperän tai kivien väliset tilat tai huokoset ovat vain osittain tai eivät lainkaan täytettyjä vedellä tyydyttymättömässä vyöhykkeessä, kun taas tilat ovat täysin täytetty vedellä kyllästetyssä vyöhyke. Vesipöytä rajaa näiden kahden kerroksen välisen rajan. Ohutta kerrosta aivan vesipöydän yläpuolella kutsutaan "kapillaarieroksi". Kapillaarireuna on muutamasta senttimetristä (noin 1 tuumaa) 60 senttimetriin (noin 2 jalkaa) paksu, ja se syntyy vetämällä vettä kyllästetyltä alueelta kapillaaritoiminnolla. Vedenpinnan syvyys vaihtelee maan koostumuksesta riippuen nollasta suolla alueilla yli 25 metrin syvyyteen. Jotkut vesipöydät leikkaavat järvien ja jokien kanssa, ja ne muuttavat niitä. Vesipöydät eivät ole tasaisia tai vaakasuoria: ne seuraavat usein maan muodonmuutosta ja ovat yleensä hieman kallistuneita aiheuttaen pohjaveden virtauksen.
Pohjavesi virtaa
Sateet, kuten sade, pääsevät puroihin ja järviin ja imeytyvät maahan. Painovoiman avulla vetämä vesi alkaa täyttää tyhjät tai osittain tyhjät tilat maaperässä tai kiven hiukkasten välillä. Kun tunkeutunut vesi saavuttaa vesitason ja kyllästetyn alueen, se alkaa liikkua vaakasuoraan pohjaveden mukana. Tyydyttyneen vyöhykkeen pohjavesi virtaa korkeammasta alempaan. Toisin kuin purojen ja jokien vesivirta, pohjavesi liikkuu hyvin hitaasti. Liikkuminen hiekkaisessa tai soraisessa maaperässä voi olla millimetrejä päivässä, ja savessa liike voi olla vielä hitaampaa.
Pohjaveden nopeuteen vaikuttavat tekijät
Tärkeimmät pohjaveden virtausnopeuteen vaikuttavat tekijät ovat huokoisuus, käytettävissä olevien avoimien tilojen määrä maaperässä tai kivessä; läpäisevyys, huokosien yhteenliitettävyys; ja hydraulinen kaltevuus, vesitason kaltevuus. Pohjaveden nopeus kasvaa läpäisevyyden ja hydraulisen kaltevuuden kasvaessa. Hiekka, sora, hiekkakivi ja eräät kiteiset kalliot antavat pohjaveden virrata helposti, kun taas hienorakeiset sedimentit, kuten liuskekivi ja liete, estävät pohjaveden helpon liikkumisen.
Pohjaveden pohjavedet
Pohjavedet ovat maanalaisia säiliöitä, jotka pitävät runsaasti pohjavesiä huokosissa tai tiloissa. Suurin osa maailman makeasta juomavedestä otetaan pohjavesialueista. Jotkut pohjavesikerrokset syntyvät kerroksista, jotka koostuvat savirikkaasta maaperästä tai kallioperästä. Lumen tai sateen sulaminen luo kyllästetyn vyöhykkeen rajoittavan kerroksen yläpuolelle, koska vettä estetään imemästä alas rajoittavan kerroksen yli. Pohjaveden virtaus riippuu sekä painovoimasta että maan korkeuden aiheuttamasta paineesta. Suljetut pohjavedet pitävät pohjaveden paineen alaisena, kun taas sulkemattomissa pohjavesikerroksissa ei ole paineita, eikä vedenkorkeus nouse vesipinnan yläpuolelle puhkaistessaan.