Gradiente idraulico
Quando si seguono i percorsi di flusso delle acque sotterranee da una collina a un torrente adiacente, l’acqua si scarica nel torrente da tutte le direzioni possibili, compresa quella diritta dal fondo del canale. Questo percorso curvo può essere spiegato come un compromesso tra la forza di gravità e la tendenza dell’acqua a scorrere lateralmente nella direzione della pendenza della falda. La tendenza al flusso laterale è in realtà il risultato del movimento dell’acqua verso una zona di pressione inferiore, il canale del torrente. Il movimento risultante non è né direttamente verso il basso né direttamente verso il canale, ma è, piuttosto, lungo percorsi curvi verso il flusso. Le acque sotterranee possono effettivamente muoversi verso l’alto o verso il basso. L’acqua freatica può muoversi verso l’alto contro la gravità perché la testa idraulica in qualsiasi punto è una combinazione di elevazione e pressione. La prevalenza idraulica è il livello a cui l’acqua freatica sale in un pozzo. L’acqua freatica scorre da un’alta testa idraulica ad una bassa testa idraulica.
Il percorso curvo rappresenta il percorso teorico del flusso dell’acqua freatica. I percorsi effettivi del flusso nelle rocce fratturate seguiranno la pendenza come detta la testa idraulica, ma solo come la presenza fisica delle fratture permette.