ชั้นหินอุ้มน้ำคือแหล่งน้ำที่อยู่ใต้ดิน สิ่งเหล่านี้อาจอยู่ภายในหินที่อยู่รอบข้าง ซึ่งเรียกว่าชั้นหินอุ้มน้ำที่กักขัง หรืออยู่ภายในชั้นของกรวดหรือทรายที่อิ่มตัวด้วยน้ำ ซึ่งเรียกว่าชั้นหินอุ้มน้ำที่ไม่กักขัง ชั้นหินอุ้มน้ำทั้งสองชนิดใช้สำหรับการชลประทาน งานอุตสาหกรรม และการบริโภค น้ำดื่มกำลังกลายเป็นทรัพยากรที่มีค่า เนื่องจากชั้นหินอุ้มน้ำหลายแห่งทั่วโลกกำลังหดตัวจากการใช้มากเกินไปเมื่อประชากรโลกเพิ่มขึ้น การเติม Aquifer ยังขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนของสภาพอากาศและรูปแบบสภาพอากาศ
การก่อตัวของชั้นหินอุ้มน้ำ
ชั้นหินอุ้มน้ำถูกสร้างขึ้นเมื่อน้ำซึมผ่านดินและหินที่ซึมผ่านได้จนถึงชั้นของหินที่ผ่านไม่ได้ จากนั้นน้ำบาดาลจะอิ่มตัวไปกับหินหรือทรายโดยรอบ ก่อตัวเป็นชั้นหินอุ้มน้ำ ชั้นหินอุ้มน้ำที่กักขังก่อตัวขึ้นเมื่อน้ำรวบรวมโดยความดันหรือแรงโน้มถ่วงระหว่างหินสองชั้นที่ไม่สามารถซึมผ่านได้ รอยแยกในหินแข็งยังยอมให้น้ำไหลลงสู่สระได้ ชั้นหินอุ้มน้ำที่ไม่กักเก็บก่อตัวขึ้นในอัตราที่เร็วกว่าเมื่อเทียบกับชั้นหินอุ้มน้ำที่กักขัง เนื่องจากอยู่ใกล้กับแหล่งน้ำจากฝน ลำธาร หรือแม่น้ำ ในทางตรงกันข้าม ชั้นหินอุ้มน้ำที่กักขังนั้นถูกป้อนโดยแม่น้ำสาขาใต้ดิน
รอบหินและดิน
ชั้นหินอุ้มน้ำที่ไม่มีการกักขังมักจะอยู่ต่ำกว่าแหล่งน้ำที่สำคัญเช่นแม่น้ำ ระบบเหล่านี้ให้แหล่งน้ำคงที่ซึ่งไหลลงสู่ชั้นหินอุ้มน้ำ ชั้นหินอุ้มน้ำสามารถประกอบด้วยหินที่มีรูพรุน เช่น หินปูน หรือทรายและกรวด จากนั้นชั้นหินอุ้มน้ำที่ไม่มีการกักขังจะกรองเข้าสู่ระบบชั้นหินอุ้มน้ำที่จำกัด ซึ่งล้อมรอบด้วยชั้นของวัสดุที่ละเอียดกว่าและไม่สามารถซึมผ่านได้เช่นดิน ชั้นหินอุ้มน้ำอาจรวมตัวกันเป็นรอยแยกของหินบะซอลต์และหินแกรนิตและปิดสนิทในที่สุด ทำให้เกิดเขตกักขัง
การปนเปื้อน
น้ำในชั้นหินอุ้มน้ำที่ไม่กักขังมีโอกาสปนเปื้อนจากแหล่งภายนอกมากขึ้น เช่น ฝน ลำธาร และแม่น้ำ น้ำที่ซึมลงสู่ชั้นหินอุ้มน้ำที่ไม่กักขังอาจมาจากแหล่งในเมือง เช่น คลองและท่อระบายน้ำที่ไหลบ่า ส่งผลให้ชั้นหินอุ้มน้ำเหล่านี้มีความเสี่ยงสูงต่อการปนเปื้อนจากแบคทีเรียและการสลายตัวของสารอินทรีย์ ชั้นหินอุ้มน้ำที่กักขังซึ่งปิดผนึกไว้ในหินที่ซึมผ่านไม่ได้จะได้รับการคุ้มครองจากสิ่งปนเปื้อน
อัตราการเติมเต็ม
อัตราการเติมเต็มสำหรับชั้นหินอุ้มน้ำที่ไม่มีขอบเขตขึ้นอยู่กับความใกล้ชิดกับแหล่งน้ำภายนอก และระยะเวลาที่ใช้ในการเติมน้ำซึ่งจะขึ้นอยู่กับดินและทราย ความสม่ำเสมอ ในกรณีของชั้นหินอุ้มน้ำที่จำกัด การเติมน้ำอาจใช้เวลานาน เนื่องจากแหล่งน้ำเป็นระบบใต้ดินที่ต้องเดินทางเป็นระยะทางไกล ชั้นหินอุ้มน้ำที่อยู่ลึกลงไปใต้ดินหลายแห่งถูกตัดขาดจากแหล่งการเติมเต็มมานานแล้ว เมื่อเข้าถึงแหล่งน้ำประปาแล้วน้ำเหล่านั้นจะหมดลงในที่สุด