Подземная воды рассматривается как часть гидросферы и как часть земной коры. Подземная часть гидросферы состоит из двух заметно различных частей: а) глубинной воды объемом около 60 млн. км3, не участвующей в современном влагообороте и б) капельно-жидкой воды в верхнем слое земной коры объемом в 4 млн. км3.
Верхняя толща платформ материков, сложенная осадочными породами, всюду содержит подземную воду. В вертикальном разрезе в ней выделяют три яруса, различающиеся по возрасту, химическому составу и интенсивности водообмена.
Верхний ярус содержит пресную воду современного атмосферного происхождения, и только в областях внутриконтинентального аридного климата она может быть засоленной. Нижняя граница этого слоя проводится на уровне местных базисов эрозии, на глубине врезания речных долин и оврагов. При низком уровне рек вода из грунтов стекает в русла, при высоком реки питают грунт. Эта та часть подземной гидросферы, которая обеспечивает постоянство течения рек и в формулу водного баланса входит как величина устойчивого стока. Водообмен в этом слое непрерывен.
В уравнение водного баланса территории входит еще одна величина W – водообмен с подземными водами ниже уровня дренажа реками.
Ниже сферы влияния рек находится средний ярус замедленного водообмена, в котором древняя вода постепенно вытесняется современной; внизу смена продолжается около 300 лет. Глубина среднего горизонта принимается равной примерно 1 км. В него входит верхняя артезианская вода, также преимущественно пресная, используемая для водоснабжения.
Нижний ярус – ярус весьма замедленного водообмена. Вода в нем очень древняя, нередко погребенная, сильно минерализованная, иногда до концентрации рассола. Используется для добычи солей, йода, брома и других элементов. Капельно-жидкая вода в соответствии с температурой и давлением в земной коре может находиться до глубин в 10 км.
Вода атмосферного происхождения, уже участвовавшая во влагообороте, называется вадозной; в земной коре она может быть совершенно древней и даже погребенной. Погребенной называется вода, которая пропитывала породы морского дна во время их отложения, а потом оказалась вместе с ними перекрытой новыми слоями горных пород.
Вадозной противопоставляется ювенильная вода, которая выделяется из мантии и поступает в литосферу впервые и только что входит во влагооборот.
Характеристика грунтов по их отношению к воде. По отношению к воде все грунты схематически делятся на три группы:
А. Водопроницаемые, способные пропускать воду: 1) невлагоемкие – крупнозернистые пески и галечники, трещиноватые известняки; 2) влагоемкие – торф, ил, лесс, мел, суглинок.
Если слой водопроницаемых пород содержит воду, он называется водоносным.
Б. Водонепроницаемые; они могут быть: 1) невлагоемкими – магматические и метаморфические породы, плотные песчаники, 2) влагоемкими, которые после насыщения водой дальше ее не пропускают – глины, мергели.
По отношению к водоносным слоям водонепроницаемые выступают как водоупорные – на них скапливается вода.
В. Растворимые; на них образуется соляной карст – система пустот, возникающая при растворении соли.
Особое положение в этой классификации горных пород занимают известняки и доломиты. Они водоупорны, но при взаимодействии с водой растворяются, образуя карстовые пустоты.
Водообилие и условия движения подземной воды в пластах горных пород зависят от их пористости.
Таблица 6 – Пористость горных пород
| Порода | Пористость, % |
| Речной песок | 14,00-25,00 |
| Глина | 45,00-60,00 |
| Торф | 80,00 |
Верхняя часть коры выветривания в пределах интенсивного водообмена делится на два слоя: а) аэрации и б) насыщения. Слой аэрации включает почву и верхние части грунта. Он находится между атмосферой и подземной гидросферой и четко реагирует на погоду; не всегда насыщен водой. В нем происходит вертикальное движение влаги: в дождливое время от почвы вниз к грунтовой воде, в сухое – вверх от грунтовой воды к почве. Встречаются временные скопления поверхностей воды. Вода, залегающая обычно линзообразно, на небольшой глубине выше уровня грунтовых вод в зоне аэрации и приурочены к верхним прослойкам грунта с малой водопроницаемостью, называется верховодкой. Она подвержена резким колебаниям в зависимости от погоды и исчезает в сухое время. Легко загрязняется.
В слое насыщения, расположенном глубже, все поры пород заполнены водой.