Het meeste water in de wereld is zout water dat zich voornamelijk 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, waaronder meren en rivieren. Grondwater komt bijna overal voor op het land - van moerassen tot rotsachtige terreinen. Wanneer grondwater alle poriën in grond of gesteente vult, wordt de grond 'verzadigd' genoemd. De grondwaterspiegel is de grens tussen verzadigde en onverzadigde grond en wordt beïnvloed door regen, sneeuw, irrigatie, droogte en actieve putten in de Oppervlakte. 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 ruimtes, of poriën, tussen zandkorrels, aarde of rotsen zijn slechts gedeeltelijk of helemaal niet gevuld met water in de onverzadigde zone, terwijl de ruimtes volledig gevuld zijn met water in de verzadigde water zone. De grondwaterspiegel markeert de grens tussen deze twee lagen. Een dunne laag net boven de grondwaterspiegel wordt de 'capillaire rand' genoemd. De capillaire rand is van enkele centimeters (ongeveer 1 inch) tot 60 centimeter (ongeveer 2 voet) dik, en wordt gecreëerd door water dat door capillaire werking 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 grondwaterstanden kruisen meren en rivieren en worden daardoor gewijzigd. Watertafels zijn niet vlak of horizontaal: ze volgen vaak de vorm van het land en zijn meestal licht hellend, waardoor grondwater stroomt.
Grondwaterstromen
Neerslag, zoals regen, komt terecht in beken 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 rotsdeeltjes te vullen. Wanneer het infiltrerende water de grondwaterspiegel en de verzadigde zone bereikt, begint het horizontaal met het grondwater mee te bewegen. Grondwater in de verzadigde zone stroomt van hoger naar lager. In tegenstelling tot de waterstroom in beken en rivieren, beweegt grondwater heel langzaam. Beweging in zand- of grindbodem kan millimeters per dag zijn, en in klei kan de beweging zelfs langzamer zijn.
Factoren die de grondwatersnelheid beïnvloeden
De belangrijkste factoren die van invloed zijn op de snelheid van grondwaterstromen zijn porositeit, het aantal beschikbare open plekken in grond of gesteente; permeabiliteit, de interconnectiviteit van de poriën; en hydraulische helling, de helling van de grondwaterspiegel. De grondwatersnelheid neemt toe met toenemende doorlatendheid en hydraulische gradiënt. Zand, grind, zandsteen en sommige soorten kristallijn gesteente zorgen ervoor dat grondwater gemakkelijk kan stromen, terwijl fijnkorrelige sedimenten, zoals schalie en slib, een gemakkelijke verplaatsing van grondwater verhinderen.
Grondwaterlagen
Aquifers zijn ondergrondse reservoirs die overvloedig grondwater vasthouden in poriën of ruimtes. Het grootste deel van 's werelds zoet drinkwater wordt uit aquifers gehaald. Sommige watervoerende lagen worden gevormd door lagen die bestaan uit kleirijke grond of gesteente. Smeltende sneeuw of regen creëert een verzadigde zone boven de opsluitlaag, omdat wordt voorkomen dat water voorbij de opsluitlaag naar beneden sijpelt. De stroom van watervoerende lagen hangt af van zowel de zwaartekracht als de druk die wordt gecreëerd door de hoogte van het land. Besloten aquifers houden het grondwater onder druk, terwijl onbegrensde aquifers niet onder druk staan en het waterpeil niet boven de grondwaterspiegel stijgt als ze worden doorboord.