La carga hidráulica es una medida de la cantidad de energía disponible en el agua subterránea debido a las presiones en un nivel freático o la altura del nivel del agua en el suelo. A menudo llamada cabeza, la medida se muestra en pies o metros de altura del agua, normalmente referenciada contra el nivel del mar para dar una medida estándar. Se puede usar un piezómetro, que es una tubería de diámetro pequeño abierta solo en la parte superior e inferior, para medir la altura del agua resultante de la cabeza hidráulica en una capa freática. Estas mediciones se pueden utilizar para determinar el agua disponible para las operaciones de bombeo o para medir y trazar el flujo de agua en los suministros subterráneos.
Hay dos tipos de suministros de agua subterráneos. Un nivel freático no confinado se conecta a un lago, arroyo u otra fuente de agua a nivel del suelo. El agua puede moverse libremente entre el lago y la capa freática subterránea según la lluvia o el uso del agua. Las capas freáticas confinadas son capas de arenas o rocas con agua contenidas entre capas de rocas sólidas y no están conectadas directamente a los suministros de agua superficial. Los pozos a menudo se perforan hasta niveles freáticos confinados, porque es posible que no se rompan tan fácilmente por la sequía o la pérdida de agua superficial y pueden proporcionar suministros de agua más consistentes.
Proporcionar un suministro de agua de pozo requiere una comprensión de las capas freáticas subterráneas, la carga hidráulica disponible y las tasas de flujo disponibles. Las empresas colocarán en primer lugar los piezómetros en ubicaciones seleccionadas que confirmen la disponibilidad de agua y permitan las mediciones de carga hidráulica. Cuando se completa el estudio del piezómetro, se pueden elegir las ubicaciones de los pozos y perforarlas hasta las profundidades necesarias para proporcionar la mejor carga hidráulica. La presión del nivel freático puede ser importante, porque la baja presión requiere bombas más grandes para proporcionar la fuerza de elevación adecuada para obtener agua. Una prueba final es operar el pozo al caudal máximo durante un período de tiempo determinado, lo que confirma que el nivel freático al que se accede por el pozo puede proporcionar agua adecuada.
Las capas freáticas o los acuíferos pueden variar mucho de una temporada a otra, en parte debido a las diferentes cantidades de lluvia. Un mayor efecto sobre los suministros de agua subterránea son los efectos de los seres humanos, principalmente causados por la agricultura o la ganadería. En algunas partes del mundo, el cultivo de cultivos requiere grandes cantidades de agua y, a menudo, los suministros de agua superficial no están disponibles o no son confiables para lograr una calidad constante de los cultivos. Los pozos proporcionan un suministro más constante, pero las grandes demandas de agua pueden agotar o vaciar las capas freáticas subterráneas que no se pueden recargar rápidamente.