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Ein Grundwasseraquifer ist der unterirdische Wasserspeicher. Er kann begrenzt oder unbegrenzt sein. Ein unbegrenzter Aquifer ist oben von einer hochdurchlässigen Schicht umgeben, die Sättigungszone genannt wird, wo viel Regenwasser durch die Bodenschicht sickert und den Aquifer mit hohen Raten auflädt. Ein begrenzter Aquifer, auch artesische Wasserquelle genannt, hat eine begrenzte durchlässige Schicht oben, vielleicht poröses Gestein unter der gesättigten Bodenzone, was zu niedrigeren Aufladeraten, aber theoretisch saubererem, natürlich filtriertem Wasser führt.
Aufladung ist die Rate und das Volumen, mit dem Regenwasser durch Sättigungszonen in einen Aquifer sickert. Wenn die Aufladerate größer ist als die Entladerate, steigen die Wasserstände. Aufladeraten sind nützliche Informationen, wenn Grundwasserkontamination ein Problem ist; Raten werden verwendet, um zu bestimmen, wie Kontaminationswerte innerhalb eines Aquifers durch Verdünnung reduziert werden können. Aufladung hängt von saisonalen Schwankungen ab; mehr Wasser lädt den Aquifer im Winter und Frühling mit mehr Niederschlag auf.
Entladung spiegelt die Menge an Wasser wider, die den Aquifer verlässt. Grundwasser trägt zu Oberflächenwasservolumina bei und beeinflusst Strömungen. Sickerstellen, Flüsse, Bäche und Seen sind in der Regel mit Grundwasserquellen verbunden, die Wasser in sie einleiten. Saisonale Veränderungen beeinflussen die Entladung, wenn wärmeres Wetter die Evapotranspirationsraten erhöht.
Unter der Oberfläche interagieren viele unebene Schichten aus Boden, Gestein und Wasser mit Niederschlag und Oberflächenwasser, um Grundwasservolumina zu verändern. Die unebenen Schichten schaffen unterirdische Strömungen, die die Entladung an Oberflächenwasser beeinflussen und Mineralien und Schadstoffe verteilen und/oder neu verteilen. Die Grundwasseroberfläche ist die Oberfläche, an der der Wasserdruck dem Luftdruck entspricht. Sie wird auf Karten als Linie über einen Aquifer dargestellt.
Ein Piezometer ist ein spezielles Werkzeug, das verwendet wird, um Messungen innerhalb eines Aquifers vorzunehmen. Es ist in einem Brunnen unter der Sättigungszone eingetaucht, durch weniger poröses Gestein. Viele Piezometerbrunnen werden an bestimmten Orten in einem begrenzten Aquifer gebohrt. Die piezometrische Oberfläche des Wassers ist der Wasserstand innerhalb eines piezometrischen Brunnens in einem begrenzten Aquifer. Sie wird auf Karten als Linie zwischen den Wänden eines Brunnens dargestellt. Wenn mehrere piezometrische Oberflächenmessungen verfügbar sind, kann ein Hydrogeologe Auflade- und Entladeraten und vor allem die Grundwasserströmungsrichtung und -raten bestimmen.
Piezometrische Oberflächen können von der Grundwasseroberflächenlinie abweichen. Berechnungen basierend auf piezometrischen Oberflächenständen im Vergleich zu Grundwasseroberflächenständen zeigen, wie sich Grundwasservolumina und -qualitäten ändern können. Saisonale, Kontaminations- oder Klimaeinflüsse können mit Veränderungen korreliert werden, was wichtige Informationen für das Ressourcenmanagement liefert.
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