Kilde i Åstadalen, Hedmark. Vannet ledes gjennom et rør for å lette tilgjengeligheten da kilden benyttes som drikkevann.Kilde i Åstadalen, Hedmark. Grunnvannets stabile temperatur året gjennom hindrer isdannelser vinterstid. Bildet er tatt i en kuldeperiode (-20°).
Grunnvann ervann som befinner seg under bakkenivå der alle sprekker ogporer i grunnen er helt fylt med vann. Over denne mettede sonen ligger den umettede sonen, også kalt markvannsonen. I den umettede sonen er porene delvis fylt med luft. Når vannet perkolerer ned gjennom den umettede sonen endres vannets kvalitet grunnet kjemiske, biokjemiske og biologiske prosesser. Dette resulterer ofte i at grunnvann er bedre egnet som drikkevann, sammenliknet medoverflatevann. Grunnvannets overflate kalles grunnvannsspeilet og defineres som den flaten der grunnvannstrykket er lik atmosfæretrykket (1 atm).
Geologiske formasjoner (oppsprukket berg eller sedimenter av grus og sand) med grunnvann som strømmer gjennom slik at det kan utvinnes kallesakvifer. Formasjonene må ha tilstrekkelig porøsitet og permeabilitet for å utgjøre en akvifer.[1][2] En akvifer kan inneholde ett eller fleregrunnvannsmagasiner.[3] Akvifer og grunnvannsmagasin brukes til dels som synonymer.[4][5] Grunnvannet som befinner seg i formasjonen og metter denne omtales som del av akviferen.[6][7][8] I Norge har leire og berg generelt lav permeabilitet, et unntak er Brumunddal-sandstein.[7] I Norge er nesten alle akviferer i berggrunnen i sprekker, mens grovkornede løsmasser som sand og grus danner poreakviferer. Lag av leire over sand/grus kan være så tett at det dannes en lukket akvifer. De største og beste grunnvannsforekomstene i Norge finnes i akviferer dannet av breelvers avsetning av løsmasser i delta, randåser,eskere og sandurer. Etterlandhevingen har elver gravd seg ned i og drenerer de mest lavtliggende av disse. Det største grunnvannsmagasinet i Norge er påGardermoen som er et gammeltdelta avsatt en breelv over 70 km2, og blir drenert av elveneRisa ogLeira.[2]
Grunnvann utgjør ca. 0,68 % av den totale vannmengden ivannets kretsløp.Fossilt vann er grunnvann som er laget i andreklimatiske omstendigheter enn dagens.
Tilstedeværelsen av porer og sprekker bestemmer akviferensporøsitet. Høy porøsitet betyr dermed at vanninnholdet kan være høyt. Porøsitet regnes som et desimaltall mellom null og én eller som prosentandel.
Permeabilitet er et mål på en masses evne til å transportere en væske/gass. Permeabiliteten er både avhengig av porøsitet og hvordan denne er fordelt (konnektivitet). Eksempelvis vil en lavabergart med mange avsnørte porer ha en høy porøsitet, men siden porene ikke er koblet sammen (lav konnektivitet) deltar de ikke i transporten av væske/gass og permeabiliteten er følgelig lav. En bergart med høy grad av oppspreknig og mange store og sammenhengede sprekker vil derimot ha høy permeabilitet. Permeabiliteten i løsmasser er avhengig av løsmassens type og sorterings- og pakkningsgrad. I usortert materiale vil de mindre partiklene fylle opp hulrommet mellom de store, og permeabiliteten blir følgelig lav (spesielt ved høy pakkningsgrad). Silt og leir har gjennomgående lav permeabilitet (godt pakket og små porer), mens godt sortert grus/sand har langt høyere permeabilitet.
Grunnvannets strømningsretning bestemmes av massenes permeabilitet og helningsgraden på grunnvannspeilet (hydraulisk gradient).
Hengende grunnvann kan dannes der det forekommer et lite vanngjennomtrengelig lag med begrenset utbredelse som ligger over det egentlige grunnvannspeilet. Eksempler på slike tette lag eraurhelle og lag medleire og/ellersilt.
Variasjoner i grunnvannstand forekommer på ulike tidsskalaer. Endringer på time/døgn basis kan skyldes pumping avbrønn eller enkelte nedbørsepisoder. Årstidsfluktuasjoner er i første rekke bestemt av vekslinger i nedbør og hvor stor del av denne som når grunnvannet. Andelen av nedbøren som når grunnvannet avhenger blant annet av om jorden er fuktig eller tørr, og av vegetasjonstype. For at vann skal perkolere ned til grunnvannspeilet må først den umettede sonen fuktes tilfeltkapasitet. Endringer over lengre tid (flere år/10-år) kan eksempelvis forårsakes ev endringer iklima.
^Øveraas, T. I. (2007).Miljøforandringer i Dagsjøen på Gardermoen, belyst ved diatomèanalyse.: Hvordan grunnvannets fluktuasjoner påvirker sjøens limnologi (Master's thesis, UiO).
