Dirvožemio ir grunto fizinės ir hidrologinės savybės

Hidrologija (mokslas apie vandenį) tiria gamtinį vandenį, reiškinius ir procesus, vykstančius jame ir lemiančius vandens pasiskirstymą Žemės paviršiuje, dirvožemyje bei gruntuose bei šių reiškinių ir procesų vystymosi dėsningumus. Kaip ir daugelis mokslų apie žemę, hidrologija tiria jos ir hidrosferos fizines savybes. Jos objektai: vandenynai, jūros, upės, ežerai, vandens talpyklos, pelkės, sniegas, ledynai, dirvožemio ir požeminis vanduo.

Žinios apie požeminį vandenį hidrologijoje nagrinėjamos tik iš paviršinio ir požeminio vandens sąveikos analizės pozicijų – infiltracijos į dirvožemį, vandens judėjimo ir balanso (druskų) bei režimo formavimosi aeracijos zonoje, požeminio vandens nutekėjimo į hidrografinį tinklą ir pan. Pagrindines požeminio (giluminio) vandens formavimosi ir rėžimo problemas, jo paieškų ir eksploatacijos metodus nagrinėja hidrogeologija.

Žemėje vyksta nuolatinė vandens apytaka (yra didysis ir mažasis apytakos ratai), kurios dėka dalis vandens patenka į žemynus, didesnei daliai liekant vandenyne. Vanduo atlieka svarbų vaidmenį, keičiant mūsų planetos paviršių, tirpdydamas ar mechaniškai ardydamas uolienas, išnešdamas išplautas daleles į Pasaulinį vandenyną. Tai paviršinis (lietaus) vanduo ar vanduo, susidaręs ištirpus sniegui.

Vandens apstu ir Žemės plutoje. Daug jo yra dirvožemio sluoksnyje, dengiančiame didesnę sausumos dalį. Šis vanduo ypač reikalingas dirvodaros procesams, derlingumui ir kt. Vanduo viršutiniame Žemės plutos sluoksnio dalyje mūsų planetoje slūgso kelių šimtų metrų storymėje, sudarytoje iš birių kvartero uolienų. Šiame periode, kurio trukmė per 1,6 mln. metų yra buvę 3-6 apledėjimai, kuriuos skyrė tarpledynmečiai. Pastarųjų nuosėdose, sudarytose iš smėlio, žvyro ir kitų birių uolienų, yra gero, kokybiško vandens horizontai, naudojami buityje ir maisto pramonėje. Gilesniuose sluoksniuose, susiformavusiuose prieš kelis ar kelis šimtus milijonų metų irgi yra vandens tarpsluoksniai – gėlo, mineralizuoto, mineralinio ar sūraus, priklausomai nuo uolienų, pro kurias jis teka ar tirpina. Šis vanduo irgi įvairiu mastu gali būti panaudojamas.

                      Pagal bendras vandens atsargas požeminis vanduo yra antroje vietoje po Pasaulinio vandenyno atsargų. Šis vanduo, be nuolatinio jo buvimo nuo uolienų susidarymo laiko (yra uolienų sudėtyje), gali prasiskverbti į gilius Žemės plutos sluoksnius ir plyšiais, kurių apstu dėl endogeninių-vidinių žemės gelmių jėgų vykstančių judesių. Dideliuose (kelių šimtų ar net kilometrų) gyliuose, vanduo dėl milžiniško slėgio būna skystas net ir temperatūroje, viršijančioje 400o C. Apatinė skysto vandens riba yra 13-14 km gylyje. Giliau gali būti jo garų arba vanduo yra kietų uolienų ir magmos sudėtyje. Šio vandens kiekiai Žemės rutulyje yra didžiausi. Magmai kylant link Žemės paviršiaus, šis vanduo garų pavidalu ar jungdamasis su kitais lakiais komponentais, kyla aukštyn, formuoja prisotintus tirpalus ir hidratinius mineralus ar patenka į Pasaulinį vandenyną, atmosferą ir sausumon. Ištirpusios cheminės medžiagos vandenys tirpaluose žemės gelmėse (plutoje) gali migruoti dideliais atstumais, neretai sudarydamas  nuosėdas, ilgainiui virstančias cheminės kilmės naudingomis iškasenomis.

                      Atmosferos vanduo saugo Žemę nuo per didelio atvėsimo Saulės spinduliavimo prietakos sumažėjimo laikotarpiu, jis drėkina žemyną, o tuo pačiu ir švelnina klimatą. Žmonija vandenį plačiai naudoja buičiai, maistui, sveikatai, pramonei, žemės ūkiui.