Nivell freatic i piezometric

·Aigua que s'infiltra a través dels porus de les roques.

-

Zona d'aireació

L'aigua ocupa parcialment la porositat de la roca. La resta es ocupada pels gassos atmosfèrics (oxidació). Aigua capilar vessada per la vegetació.
-

Zona saturada

L'aigua ocupa tota la porositat de la roca.

-

Nivell freàtic:

Marca el límit superior de l'aqüífer, on els materials estan saturats.

Les Aigües subterrànies són aqüífers  que es troben sota la superfície de la terra i que generalment s'acumulin en aqüífers, que son formacions geològiques on l'mmagatzema i circula aigua aprofitant la porositat, la filtració i la fissuració de la roca. Quan el volum d'aigua que s'emmagatzema sota terra es considerable i clarament i diferenciat, s'anomena una massa d'aigua subterrània.

-Aparantment, tota l'aigua que cau en forma de pluja o la que es produeix després del desgel circula per rierols i rius. Pero el cert es que, per més que ens semblin enormes alguns rius i llacs, nomes contenen una petita fracció de l'aigua que cau dels núvols.

-Per contra, la major part s'infiltra en el subsòl, a través de porus, esquerdes i cavitats.
Després, l'aigua subterrània pot tornar a sortir a través de brolladors o de filtracions cap a l'exterior, però també pot romandre durant desenes i fins a centenars d'anys amagada a molts metres de profunditat sota els nostres peus. La veritat es que les reserves subterrànies d'aigua dolça del planeta son molt mes abundants i importants que les de tots els rius i llacs, representant mes del 96% de tot el volum d'aigua dolça disponible a la Terra.

-El sòl que xafem rarament és compacte. Està format per partícules o grans de minerals que deixen bruts entre si: porus, cavitats i fissures. Hi ha materials mes porosos que altres, per exemple la sorra es molt porosa i l'argila es molt compacta. Només cal veure que passa quan aboquem un recipient ple d'aigua sobre la platja. L'aigua es fica entre el porus que hi ha entre els grans de sorra. Després l'aigua circula de porus a porus fins arribar a un lloc on resta retinguda de manera que tots els recipients d'aigua que hi tirem seguiran desapareixent.

-La sorra és, doncs, porosa i permeable, igual que una esponja. Les roques poroses i permeables, son les adequades per a contenir diposits d'aigua sobterranis, anomenats aqüifers.

-Un aqüifer és, per tant, un magatzem subterrani d'aigua dotat de cert grau de porositat (que permet que pugui contenit aigua) i permeabilitat (que permet que l'aigua circuli pel seu interior). Qualsevol aqüifer te un fons format per roques impermeables com l'argila (cantars i toxos es fan amb argila), el granit o qualsevol altre roca o material que no deixi circular l'aigua al seu través.

-El límit superior de l'aquífer es denomina nivel freàtic (i també nivell hidrostàtic o de saturació). El nivel freàtic pot estar a uns metres o a diversos quilometres de profunditat i fins pot quedar a vegades per damunt de la superfície (en aquest cas, es formen zones pantanoses o aquamolls)
.

-Per damunt del nivel freàtic, alguns porus de la roca poden estar plens d'aigua i altres d'aire: és l'anomenada zona d'aireació en contacte amb la superfície del terreny, en la qual introdueixen les plantes les seves arrels.

-El nivell freàtic pot pujar i baixar depenent de quanta aigua entra per infiltració i quanta surti per porus, brolladors o rius. Quan s'excava un pou per extreure aigua, el que es busca es aquest nivell freàtic, marcat justament pel nivell de l'aigua del pou.

-Tothom pot observar com aquest nivell descendeix en époques seques o d'alt consum i com ascendeix quan les pluges son abundants. Aquesta observació il·lustra millor que res el que s'esdevé amb un aqüífer.

-Hi ha, pero, una classe d'aqüifers que no responen a aquest model. Són els aqüifers confinats, que acostumen a ser més profunds que els aqüífers lliures i, a més a més, es situen entre dues capes de roques de baixa permeabilitat.
L'explotació d'un aqüifer confinat requereix normalment estudis técnics i costosos sondatges, però sovint l'aigua arriba a la superfície per si mateixa.

- Quan es perfora un aqüífer confinat, l'aigua puja a pressió (gracies al principi dels vassos comunicants) fins arribar al nivell hidrostàtic. Pot succeir fins i tot que l'aigua surti per damunt de la superfície del terreny. En aquest cas, tendríem un pou artesià.

-Un concepte que cal retenir es que l'aigua es desplaça pels aqüífers molt mes lentament que pels rius. Una molecula d'aigua, que en un riu no roman mes d'uns quants dies, pot residir en un aqüífer durant desenes o centenars d'anys. Saber aixo es molt important  ja que contaminar les Aigües subterranies pot significar inutilitzar-les per molt de temps.

-Per a usar Aigües subterranies també es necessari coneixer quina es la quantitat que es reposara cada any ded forma natural. En zones de pluges escasses, un consum excessiu pot fer que el nivell freàtic (el nivell dels pous, per a entendre'ns) estigui cada vegada més baix. I en zones próximes a la costa, pot succeir que l'aigua de mar penetri en l'aqüífer , inutilitzant-lo per al rec o per al consum. La salinització d'aqüífers es un greu problema que avui es troben diverses poblacions, com ara les situades al Camp de Tarragona i al baix Camp.