תוֹכֶן
מרבית עולמות המים הם מי מלח הכלולים ברובם באוקיינוסים המכסים את כדור הארץ. רק כ -2.5 אחוז מכלל המים העולמיים הם מים מתוקים. מים מתוקים נמצאים בקרחונים ובכובעי הקרח וכ- 30 אחוז הם מי תהום הכוללים אגמים ונהרות. מי תהום מתרחשים כמעט בכל מקום בו היבשה נמצאת - מביצות לשטח טרשים.כאשר מי תהום ממלאים את כל הנקבוביות באדמה או בסלע, אומרים שהאדמה "רוויה". שולחן המים הוא הגבול בין קרקע רוויה ובלתי רוויה ומושפע מגשם, שלג, השקיה, בצורת ובארות פעילות באזור. המים המתוקים ביותר לשימוש אנושי מגיעים ממי תהום.
מאפייני טבלת מים
לחות קרקע מתחת לפני השטח מתרחשת בשני אזורים: האזור הבלתי רווי והאזור הרווי. החללים, או הנקבוביות, בין גרגרי חול, אדמה או סלעים מלאים רק בחלקם או בכלל לא במים באזור הלא רווי, ואילו החללים מלאים לחלוטין במים באזור הרווי. שולחן המים תוחם את הגבול בין שתי שכבות אלה. שכבה דקה ממש מעל שולחן המים נקראת "שוליים הנימים". שוליים הנימים בעובי סנטימטרים בודדים (בערך 1 סנטימטר) עד 60 סנטימטרים (בערך 2 רגל), ונוצר על ידי פעולת נימים על ידי מים הנמשכים מהאזור הרווי. עומק שולחן המים משתנה בהתאם להרכב הארץ, מאפס באזורים ביציים לעומק של יותר מ 25 מטר. כמה שולחנות מים מצטלבים עם אגמים ונהרות ומשתנים על ידם. שולחנות מים אינם שטוחים או אופקיים: לרוב הם עוקבים אחר קונפורמציה של הארץ ולרוב הם נוטים מעט, וגורמים לזרם מי תהום.
זרימת מי תהום
משקעים, כמו גשם, נכנסים לנחלים ואגמים ומשתקעים באדמה. כשהם נמשכים כלפי מטה על ידי כוח הכבידה, המים מתחילים למלא את החללים הריקים או הריקים בחלקם באדמה או בין חלקיקי סלע. כאשר המים החודרים מגיעים לשולחן המים ולאזור הרווי, הם מתחילים לנוע אופקית עם מי התהום. מי תהום באזור הרווי זורמים מגבהים גבוהים יותר ונמוכים. שלא כמו זרימת המים בנחלים ונהרות, מי תהום נעים לאט מאוד. התנועה באדמה חולית או חצוצה עשויה להיות מילימטרים ליום, ובחימר התנועה עשויה להיות איטית עוד יותר.
גורמים המשפיעים על מהירות מי תהום
הגורמים העיקריים המשפיעים על מהירות זרימת מי תהום הם נקבוביות, מספר השטחים הפתוחים הזמינים באדמה או בסלע; חדירות, קישוריות בין הנקבוביות; ומדרגה הידראולית, שיפוע שולחן המים. מהירות מי תהום עולה עם הגדלת החדירות והדרגה הידראולית. חול, חצץ, אבן חול וכמה סוגים של סלע גבישיים מאפשרים לזרום מי תהום בקלות, ואילו משקעים עדינים, כמו פצלים וסחף, מונעים תנועה קלה של מי תהום.
אקוויפרים מי תהום
אקוויפרים הם מאגרים תת קרקעיים המחזיקים מי תהום בשפע בנקבוביות או בחללים. מרבית העולמות מי שתייה טריים נסוגים מהאקוויפרים. חלק מהאקוויפרים נוצרים על ידי שכבות המורכבות מאדמה עשויה חרס או סלע. התכה של שלג או גשם יוצרת אזור רווי מעל השכבה הגוברת, מכיוון שמונעים מים לחלחל אל מעבר לשכבה הגוברת. זרימת האקוויפרים תלויה הן בכוח המשיכה והן בלחץ שנוצר בגובה הארץ. אקוויפרים מוגבלים מחזיקים מי תהום בלחץ, בעוד שאקוויפרים לא מוגבלים אינם מופעלים בלחץ ומפלס המים לא יעלה מעל לשולחן המים כשנקב אותם.