Animazione di: Bramer
Le acque sotterranee sono tutte le acque che sono penetrate nella superficie terrestre e si trovano in uno dei due strati del suolo. Quello più vicino alla superficie è la “zona di aerazione”, dove gli spazi tra il terreno sono riempiti sia con aria che con acqua. Sotto questo strato c’è la “zona di saturazione”, dove gli spazi vuoti sono riempiti d’acqua. La falda freatica è il confine tra questi due strati. Quando la quantità di acqua sotterranea aumenta o diminuisce, la falda aumenta o diminuisce di conseguenza. Quando l’intera area sotto il terreno è satura, si verifica un’inondazione perché tutte le precipitazioni successive sono costrette a rimanere in superficie.
La quantità di acqua che può essere trattenuta nel terreno è chiamata “porosità”. La velocità con cui l’acqua scorre attraverso il terrenoè la sua “permeabilità”. Diverse superfici contengono diverse quantità di acqua e assorbono acqua a velocità diverse. La permeabilità superficiale è estremamente importante per gli idrologi da monitorare perché man mano che una superficie diventa meno permeabile, una quantità crescente di acqua rimane sulla superficie, creando un maggiore potenziale di allagamento. Le inondazioni sono molto comuni durante l’inverno e all’inizio della primavera perché il terreno ghiacciato non ha permeabilità, causando il deflusso della maggior parte delle acque piovane e delle acque di fusione.
L’acqua che si infiltra nel terreno scorre verso il basso fino a quando non incontra roccia impermeabile (mostrato in grigio), e poi viaggia lateralmente. I luoghi in cui l’acqua si muove lateralmente sono chiamati “falde acquifere”. Le acque sotterranee tornano in superficie attraverso queste falde acquifere (frecce), che si svuotano in laghi, fiumi e oceani. In circostanze particolari, le acque sotterranee possono persino fluire verso l’alto nei pozzi artesiani. Il flusso delle acque sotterranee è molto più lento del deflusso, con velocità solitamente misurate in centimetri al giorno, metri all’anno o addirittura centimetri all’anno.