Vodonosné vrstvy sú vodné útvary umiestnené v podzemí. Môžu byť uzavreté v okolitej hornine, ktorá sa nazýva uzavretá vodonosná vrstva, alebo existujú vo vrstve štrku alebo piesku nasýteného vodou, ktorá sa nazýva neobmedzená vodonosná vrstva. Oba druhy vodonosných vrstiev sa používajú na zavlažovanie, priemyselné aplikácie a spotrebu. Pitná voda sa stáva ceneným zdrojom, pretože množstvo vodonosných vrstiev na celom svete sa zmenšuje z nadmerného využívania, pretože globálna populácia rastie. Dopĺňanie vodonosnej vrstvy závisí aj od zložitej interakcie podnebných a poveternostných podmienok.
Formácia zvodnenej vrstvy
Vodonosné vrstvy sa vytvárajú, keď voda presakuje zemou a priepustnou horninou, kým nedosiahne vrstvu nepriepustnej horniny. Podzemná voda potom nasýti okolitú horninu alebo piesok a vytvorí zvodnenú vrstvu. Uzavretá vodonosná vrstva sa vytvára, keď sa voda zhromažďuje tlakom alebo gravitáciou medzi dvoma vrstvami nepriepustnej horniny. Trhliny v pevnej hornine tiež umožňujú hromadenie vody. Neobmedzené zvodnené vrstvy sa vytvárajú rýchlejšou rýchlosťou v porovnaní so zvodnenými vrstvami. Je to tak preto, lebo sú v tesnej blízkosti zdrojov vody z dažďov, potokov alebo riek. Naopak, obmedzené zvodnené vrstvy sú napájané podzemnými prítokmi.
Okolité skaly a pôda
Neohraničené zvodnené vrstvy sú zvyčajne pod hlavnými vodnými tokmi, ako sú napríklad rieky. Tieto systémy poskytujú stály zdroj vody, ktorá presakuje a vytvára zvodnenú vrstvu. Samotné vrstvy zvodnenej vrstvy môžu pozostávať z pórovitej horniny, ako je vápenec, alebo piesku a štrku. Neobmedzené zvodnené vrstvy potom filtrujú do uzavretých zvodnených systémov, ktoré sú ohraničené vrstvami jemnejších a nepriepustnejších materiálov, ako je napríklad hlina. Vodonosné vrstvy sa môžu zhromažďovať v trhlinách čadiča a žuly a nakoniec sa utesniť a vytvoriť zúženú zónu.
Kontaminácia
Neohraničená vodonosná voda je viac vystavená kontaminácii z vonkajších zdrojov, ako sú dažde, potoky a rieky. Voda, ktorá preniká do neobmedzených zvodnených vrstiev, môže pochádzať aj z mestských zdrojov, ako sú kanál a odtok. Vo výsledku môžu byť tieto vodonosné vrstvy vystavené vyššiemu riziku kontaminácie baktériami a rozpadajúcim sa organickým materiálom. Uzavreté vodonosné vrstvy, ktoré sú uzavreté v nepriepustnej hornine, sú chránené pred kontaminantmi.
Miera doplňovania
Miera doplňovania neobmedzenej zvodnenej vrstvy závisí úplne od jej blízkosti k vonkajším vodným zdrojom, a čas potrebný na doplnenie vody, ktorý zase závisí od pôdy a piesku dôslednosť. V prípade obmedzených vodonosných vrstiev môže doplňovanie trvať dlho, pretože jej zdrojmi vody sú podzemné systémy, ktoré musia cestovať na veľké vzdialenosti. Mnoho uzavretých vodonosných vrstiev hlboko v podzemí je už dávno odrezaných od doplňovacích zdrojov; akonáhle sa k nim dostane voda, budú nakoniec vyčerpané.
