Связь между водным массами под землей и на поверхности — обменный процесс между водой, которая находится на этих уровнях (постоянно или временно). Это один из этапов естественного кругового обмена водяных пластов в природных условиях и он характеризует водяной обмен разных частей в гидросфере Земли.
Существует два основных вида связи и взаимодействия поверхностных и подземных объемов воды, которые принципиально отличаются и характеризуют ее движение: фильтрация (благодаря водонасыщенной зоне) и перенос влаги через испарение (аэрацию / инфильтрацию в ненасыщенной зоне). Разные уровни земной и подземной воды отличаются напором, в зависимости от этого их связь может происходить в виде двух противоположных процессов:
1. Через фильтрацию (инфильтрацию) из разных источников (водоемы, водотоки) — при этом поверхностные вод выше по уровню, чем подземные.
2. Путем дренажа во время фильтрации в области водоемов и водотоков (грунтовые, напорные воды) — уровень подземных потоков при этом выше.
Факторы, влияющие на процесс взаимодействия вод (на поверхности и под землей) включают: географические, климатические, антропогенные, геологические, гидрологические. И характеризуются — интенсивностью, направленностью и характером процесса. Основное влияние на степень их связи оказывает разница в уровнях, на которых находятся поверхностные и подземные массы, а также — насколько глубоко врезается река или озеро в слои водоносного пласта. Дополнительно влияют разные условия и характеристики в прибрежных и подрусловых зонах (например разгрузка и питание).
Оценить доступные водные ресурсы становится проблематично, когда различные условия нарушают взаимосвязь водяных слоев (поверхностные и подземные потоки анализируют, не учитывая то, как и насколько влияет забор подземных масс воды на сток рек). Это, как правило, приводит к завышенным или заниженным оценкам доступных ресурсов, что отображается на анализе избытка или недостатка воды. В последствии возникают многочисленные неточности в процессе обоснования требований, предъявленных к разным связанным с этим областям (выделение средств и затраты, водохозяйственное строительство и др.). Таким образом активно снижается продуктивность (экологическая и экономическая), и эффект мер, направленных на нормирование водоснабжения.
Важно раздельно и корректно определять доступный уровень водного ресурса (включая поверхностные и подземные потоки) при их взаимодействии. Этот процесс строится на основании количественного определения показателя сокращения речных стоков под влиянием отбора водных масс под землей.
Чтобы рассчитать сокращение речного стока в процессе забора подземных водных масс (учитывая простые гидрологические и геологические условия) применяют несколько аналитических методов. А для сложных условий (многослойном строении пластов, поверхностны испарения для грунтовой воды, изменения в уровнях водотока и др.) используют метод численного моделирования.
