A világ vizének nagy része sós víz, többnyire a földet borító óceánokban. A teljes globális víznek csak körülbelül 2,5 százaléka édesvíz. Az édesvíz a gleccserekben és a jégtakarókban található, és mintegy 30 százaléka a talajvíz, amely magában foglalja a tavakat és folyókat is. A talajvíz szinte mindenütt előfordul, ahol a szárazföld van - a mocsaraktól a sziklás terepeken át. Amikor a talajvíz az összes pórust talajba vagy kőzetbe tölti, akkor azt mondják, hogy a talaj "telített". A vízszint a határ telített és telítetlen talaj között, és eső, hó, öntözés, aszályok és az aktív kutak befolyásolják terület. Az emberi felhasználásra szánt édesvíz nagy része a talajvízből származik.
Vízszint jellemzői
A talajnedvesség a földfelszín alatt két zónában fordul elő: a telítetlen és a telített zónában. A homokszemek, a talaj vagy a sziklák közötti terek vagy pórusok csak részben vagy egyáltalán nincsenek kitöltve vízzel a telítetlen zónában, míg a terek teljesen telítettek a telített vízben zóna. A víztábla körülhatárolja e két réteg közötti határt. A víztest felett található vékony réteget "kapilláris peremnek" nevezik. A kapilláris perem néhány centiméteres (kb. 1 cm) hüvelyk) 60 centiméter (kb. 2 láb) vastagságú, és a víz a telített zónából kapilláris hatással felhúzódik. A vízszint mélysége a föld összetételétől függően változik, a mocsaras területeken a nullától a több mint 25 méter mélyig. Néhány víztábla metszik a tavakat és folyókat, és ezek módosítják őket. A víztáblák nem laposak vagy vízszintesek: gyakran követik a föld alakját, és általában kissé le vannak hajlítva, ami a talajvíz folyását okozza.
A talajvíz áramlik
A csapadék, például az eső, patakokba és tavakba jut, és átitatódik a földbe. A gravitáció által lefelé húzva a víz elkezdi betölteni a talajban vagy a kőzetrészecskék közötti üres vagy részben üres tereket. Amikor a beszivárgó víz eléri a vízszintet és a telített zónát, vízszintesen mozogni kezd a talajvízzel együtt. A telített zónában a talajvíz magasabbról alacsonyabbra áramlik. A patakokban és folyókban folyó vízáramlással ellentétben a talajvíz nagyon lassan mozog. A homokos vagy kavicsos talajban a mozgás napi milliméter lehet, az agyagban pedig még lassabb.
A felszín alatti vizek sebességét befolyásoló tényezők
A talajvíz áramlásának sebességét befolyásoló fő tényezők a porozitás, a talajban vagy a kőzetben rendelkezésre álló szabad terek száma; permeabilitás, a pórusok összekapcsolhatósága; és hidraulikus gradiens, a vízszint lejtése. A talajvíz sebessége növekszik az áteresztőképesség és a hidraulikus gradiens növekedésével. A homok, kavics, homokkő és bizonyos típusú kristályos kőzet lehetővé teszi a talajvíz könnyű áramlását, míg a finom szemcsés üledékek, például az agyagpala és az iszap megakadályozzák a talajvíz könnyű mozgását.
Felszín alatti víztartók
A víztartók olyan földalatti víztározók, amelyek bőséges talajvizet tartanak fenn pórusokban vagy terekben. A világ friss ivóvízének nagy részét a víztartókból veszik ki. Néhány víztartót agyagban gazdag talajból vagy alapkőzetből álló rétegek hoznak létre. Az olvadó hó vagy eső telített zónát hoz létre a korlátozó réteg fölött, mert a víz megakadályozza a beszivárgást a határrétegen túl. A víztartó rétegek áramlása mind a gravitációtól, mind a föld magassága által létrehozott nyomástól függ. A zárt víztartó rétegek nyomás alatt tartják a felszín alatti vizeket, míg a nem zárt víztartó rétegek nincsenek nyomás alatt, és a lyukasztáskor a vízszint nem emelkedik a vízszint fölé.