Hydraulisk gradient

När man följer grundvattnets flödesvägar från en kulle till en intilliggande bäck, rinner vattnet in i bäcken från alla tänkbara riktningar, inklusive rakt uppifrån botten av kanalen. Denna krökta väg kan förklaras som en kompromiss mellan gravitationskraften och vattnets tendens att strömma i sidled i riktning mot vattenytans lutning. Tendensen till lateralt flöde är i själva verket ett resultat av vattnets rörelse mot ett område med lägre tryck, bäckfåran. Den resulterande rörelsen är varken direkt nedåt eller direkt mot rännan utan sker snarare längs krökta vägar till bäcken. Grundvatten kan faktiskt röra sig uppåt eller nedåt. Grundvattnet kan röra sig uppåt mot gravitationen eftersom den hydrauliska höjden vid varje punkt är en kombination av både höjd och tryck. Den hydrauliska höjden är den nivå som grundvattnet stiger till i en brunn. Grundvattnet strömmar från hög hydraulisk höjd till låg hydraulisk höjd.

Den krökta banan visar den teoretiska banan för grundvattenflödet. De faktiska flödesvägarna i sprickiga bergarter kommer att följa gradienten så som den hydrauliska höjden dikterar, men endast så som den fysiska förekomsten av sprickorna tillåter.