Nước dưới đất là loại nước nằm trong đới bão hòa bên dưới bề mặt đất. Nước dưới đất là một phần của vòng tuần hoàn nước trong thiên nhiên. Mưa rơi xuống bề mặt đất phần lớn chảy tràn trên mặt đất hình thành nên các dòng chảy trên mặt, một phần bốc hơi và một phần sẽ thâm nhập vào lòng đất, rồi từ đó một phần tiếp tục đi xuống cho đến khi đạt tới đới bão hòa. Nước trong đới bão hòa di chuyển chậm và cuối cùng có thể thoát ra sông suối, hồ và đại dương. Những yếu tố quyết định đến sự tồn tại của nước dưới đất: Trọng lực - nước trên bề mặt sẽ cố gắng thấm xuống tầng đất đá bên dưới nó; đất đá dưới mặt đất: khi bị phá hủy vỡ vụn hoặc nứt nẻ tạo ra những khoảng trống có thể được chứa đầy nước, hoặc một số đá như đá vôi bị nước hòa tan tạo ra những hang hốc chứa nước như các bể ngầm. Một số lớp đá có độ lỗ rỗng lớn hơn những lớp khác, và ở đây nước di chuyển trong đó tự do hơn (theo phương ngang).

Nước dưới đất trong các tầng chứa nước có áp ở sâu thường có áp lực lớn. Nếu giếng khoan khai thác một tầng chứa nước có áp như vậy, nước sẽ dâng lên trên mái của tầng chứa nước và thậm chí có thể chảy tràn trên mặt đất. Một dạng nước có áp trong một cấu trúc bồn được gọi là nước artesian. Từ artesian xuất phát từ thị trấn Artois ở Pháp, thành phố Artesium cổ của La Mã, nơi các giếng phun artesian nổi tiếng nhất được khoan vào thời Trung cổ. Mực nước dâng lên trong giếng khoan của tầng chứa nước artesian được gọi là mực nước áp lực.

Vận động của nước trong tầng chứa nước phụ thuộc nhiều vào tính chất thấm của vật liệu tầng chứa nước. Trong một số thành tạo thấm nước tốt, nước dưới đất có thể di chuyển vài mét trong một ngày; ngược lại ở những nơi khác, nó chỉ di chuyển vài cm trong một thế kỷ. Nước dưới đất di chuyển rất chậm qua các vật liệu như đất sét và đá phiến sét. Sau khi đi vào tầng chứa nước, nước di chuyển từ từ đến những nơi nằm thấp hơn và cuối cùng được thoát ra khỏi tầng chứa nước dưới dạng mạch lộ, hoặc chảy vào dòng mặt, hoặc được hút ra bởi các giếng khoan.

Nước dưới đất, được tìm thấy trong các tầng chứa nước bên dưới mặt Trái đất, là một trong những nguồn tài nguyên thiên nhiên quan trọng nhất của quốc gia. Ở Mỹ, nước dưới đất là nguồn cung cấp khoảng 33% lượng nước mà các cơ quan cấp nước của quận và thành phố cung cấp cho các hộ gia đình và doanh nghiệp (nguồn cung cấp công cộng). Nó cung cấp nước uống cho hơn 98% dân số nông thôn. Ở Việt Nam hiện nay, nước dưới đất đóng vai trò rất quan trọng trong việc cấp nước ăn uống sinh hoạt ở các tỉnh Tây Nguyên, Hà Nội và các vùng nông thôn đồng bằng sông Cửu Long. Đặc biệt ở Tây Nguyên, nước dưới đất không những được khai thác cho ăn uống sinh hoạt mà còn phục vụ cho tưới cây công nghiệp với công suất khai thác vào thời điểm 2020 lên đến trên 1,5 triệu mét khối nước trong một ngày. Con số này đã gần như vượt quá lượng bổ cập tự nhiên mà nó nhận được, cho nên đã diễn ra quá trình hạ thấp mực nước cục bộ trong các giếng khoan. Ở đồng bằng sông Cửu Long còn đáng lo ngại hơn, mặc dù tiềm năng rất lớn có đến 65 triệu mét khối mỗi ngày, nhưng mới chỉ khai thác gần 3 triệu m3/ngày mà tầng chứa nước nào cũng ghi nhận hạ thấp mực nước. Lý do là vì nước ngọt trong các tầng chứa nước ở đây tồn tại trong các thấu kính đóng kín bởi nước mặn bao quanh, hơn nữa các tầng chứa nước ngọt thường phân bố ở độ sâu lớn trên 100 m, không nhận được nguồn bổ cập tự nhiên nào, cho nên khai thác đến đâu hết đến đó. Vì vậy nếu không có giải pháp bổ sung nhân tạo thì nguồn tài nguyên nước dưới đất ở đây có nguy cơ cạn kiệt và xâm nhập mặn.

Tài liệu tham khảo

1. Davis S.N., De Wiest R.J.M, Hydrogeology, 2nd Edition, John Wiley & Sons, New York, USA, 463p, 1996.