o., het water dat beneden het freatisch vlak (grondwaterspiegel) voorkomt.
ⓔ Het grondwater, bestaande uit het deel van de neerslag dat in de grond zakt (zgn. nuttige neerslag), bevindt zich in de poriën tussen de zandkorrels, kleideeltjes en andere gesteentedeeltjes en vult deze geheel op (de verzadigde zone). Het grondwater vormt een samenhangend lichaam dat in voortdurende zeer langzame stroming is, en deel uitmaakt van de ➝kringloop van het water. Naar de diepte neemt de snelheid over het algemeen af tot een zone bereikt wordt (meestal onder een goed geconsolideerde slecht doorlatende kleilaag, de hydrologische basis), waar geen stroming meer merkbaar is, het ➝formatiewater. Als het grondwater zich geheel vrij kon bewegen, dan zou de grondwaterspiegel een horizontaal vlak zijn. De beweging van het grondwater wordt echter door de gesteenten, waar het in is opgenomen, belemmerd, en is zo traag, dat de theoretische evenwichtstoestand slechts benaderd wordt. Door de voortdurende toevoer van regenwater ontstaat een min of meer stationaire toestand, waarbij de grondwaterspiegel een helling vertoont die afhankelijk is van het niveauverschil tussen aanen afvoer in de doorlaatbaarheid van de formatie.
Grind en grof zand laten het water het gemakkelijkst door; met het fijner worden van het zand en het opnemen van kleideeltjes neemt de doorlaatbaarheid geleidelijk af; b.v. klei, veen en ijzeroer zijn slecht doorlatend, al kunnen zij door hun grote ➝porositeit grote hoeveelheden water bevatten. Een slecht doorlatende laag kan het dieper zakken van het grondwater zodanig belemmeren, dat een gedeelte langs de bovenzijde van zo’n laag afvloeit. Treedt zo’n laag aan de dag, dan kunnen bronnen ontstaan. Niet of slecht doorlatende lagen dicht onder de oppervlakte zijn oorzaken van drassige plekken, moerassen e.d. Beneden een waterkerende (afsluitende) laag volgt dikwijls een onverzadigde zone. Op grotere diepte treft men dan gewoonlijk opnieuw grondwater aan. Zo kunnen verschillende grondwaterspiegels (de zgn. schijnspiegels) ontstaan.
De druk in het grondwater is in het algemeen hydrostatisch, d.w.z. het gewicht van een kolom water van het meetpunt tot aan de grondwaterspiegel. In een peilput met een filter, geplaatst onder een slecht doorlatende laag, stijgt het grondwater tot boven die laag, het piëzometrisch niveau van het spanningswater. Wanneer een watervoerende laag in een infiltratiegebied hoger ligt dan in het grondwaterareaal onder een stelsel van slecht doorlatende lagen, dan kan dit water onder een zodanig hoge druk staan dat deze aanleiding kan geven tot artesische bronnen.
De bewegingsrichting van het grondwater volgt steeds de richting van de grootste helling van de grondwaterspiegel. De snelheid, die afhangt van verhang en doorlatendheid is veel geringer dan die van vrij stromend water. In lage terreingedeelten staat het grondwater minder diep onder het maaiveld dan onder heuvels. Reikt de terreinzinking zo diep, dat de bodem beneden de grondwaterspiegel komt, dan zal zij met grondwater gevuld worden (vijvers, meren, putten). Wordt het niveau van het water in een put door wateronttrekking verlaagd, dan zal het grondwater van alle zijden toevloeien. Bij voortdurende wateronttrekking wordt een zak gevormd in de grondwaterspiegel, die over des te grotere afstand merkbaar is, naarmate meer water per tijdseenheid onttrokken wordt.
Ook rivieren, kanalen en sloten, voorzover hun wateroppervlak beneden de grondwaterspiegel ligt, onttrekken grondwater aan de omgeving. Een rivier in een alluviale vlakte, waarvan de bedding boven de omgeving ligt, voedt het grondwater.
(tabel)
grondwater. Stroomsnelheid van vrij stromend water en in verschillend sediment, bij een verval van 1:1000 watersoort sediment diepte stroomsnelheid rivierwater grondwater duinzand grofzand grind
1 m mm/s
1500
0,0001
0,0006
0,0018
De stand van het grondwater is afhankelijk van klimaat en topografie. In Nederland en België, waar de grote neerslag over het jaar verdeeld is, staat het grondwater in de lage gedeelten enige cm tot dm onder het maaiveld, in hoge gebieden tot enige tientallen meters. In woestijnen kan de grondwaterspiegel tot enige honderden meters diep liggen. In Nederland worden sinds 1948 in ca. 11.000 punten elke 14 dagen de dieptes van de grondwaterspiegels gemeten voor het Archief van Grondwaterstand van de Dienst Grondwaterverkenning TNO.
Slechts de bovenste zone van het grondwater is zoet. Er treden vele chemische reacties op tijdens de infiltratie en het stromen door de bodem. Langs de kust en in riviermonden kan infiltratie van zeewater plaatsvinden. Ook de invloed van zeespiegelrijzingen tijdens afsmelten van landijskappen gedurende het Pleistoceen is in het zoutgehalte van verscheidene grondwaters terug te vinden. Beneden een bepaalde diepte neemt het gehalte aan opgeloste vaste stoffen in het grondwater snel toe.
In Nederland en Noordwest-België is in de kustgebieden oppervlakteen grondwater veelal brak of zelfs zout; landinwaarts neemt de diepte van het zoet-brak grensvlak afhankelijk van de hoogte van het gebied tot 400 m diepte toe. Soms ligt een tong van brak water boven zoetwater; kleilagen scheiden dikwijls verschillende watersoorten. De diepte van de zoet-brak grens en de verdeling van zanden kleilagen kan door geo-elektrische exploratie en boringen gevonden worden. Onder de duinen bevindt zich een zoetwaterzak tot ca. 200 m diep. Deze wordt gehandhaafd door een stromingsevenwicht tussen het afstromende tot grondwater geïnfiltreerde regenwater en het zeewater; de kolom zoet water onder de duinen weegt evenveel als de naastliggende even diep reikende kolom zeewater.
Grondwater vormt in een groot deel van Nederland en België de watervoorraad waaruit niet alleen de gewassen in drogere perioden putten, maar die de mens oppompt en voor velerlei doeleinden (drinkwater, kunstmatige beregening, industriewater) gebruikt. Bij voorkeur gebeurt dit oppompen uit goed doorlatende lagen op enige tientallen meter diepte. In het algemeen wordt het onttrokken grondwater weer door regenof rivierwater aangevuld. Het zoete grondwater in de duinen heeft twee functies: het drukt het diepe zoute grondwater onder de duinen weg waardoor de zoute kwel in de achterliggende polders verminderd wordt, en het dient als drinkwatervoorraad. Deze watervoorraad kan niet te sterk worden aangesproken, omdat daardoor de kwel te sterk zou worden. De duinwaterleidingen houden daarom de voorraad op peil door de bodem te infiltreren met voorgezuiverd rivierwater.
In Nederland komt het zoete grondwater m.n. voor in sedimenten die gevormd zijn in het Plioceen en Kwartair, in België (en in hoge gedeelten van Nederland) bevatten ook mesozoïsche en zelfs paleozoïsche sedimenten belangrijke zoetwatervoerende lagen. De kalksteen uit het Boven-Krijt in Midden-België en Zuid-Limburg is b.v. een goede leverancier van grondwater, evenals de door diaklazen doorsneden kalksteen uit het Onder-Carboon in de Ardennen.
