بدءا من قوانين نيوتن للحركة واللزوجة ، يعد هذا الكتاب مقدمة للجوانب الأساسية لديناميكيات الموائع الأكثر صلة بعلماء المياه الجوفية. استنادا إلى منظور القيادة مقابل القوى المقاومة التي تحكم حركة المائع ، يستمد المؤلف قانون دارسي للتدفق عبر الوسائط المسامية من خلال ربطه بمعادلة نافير ستوكس لتدفق السوائل بشكل عام. من خلال الجمع بين تأثيرات الجاذبية والضغط ، يحدد المؤلف الرأس الهيدروليكي ككمية عددية مناسبة لتمثيل القوة الدافعة لتدفق المياه الجوفية. على عكس الاشتقاق المادي للرأس الهيدروليكي ، تظهر الموصلية الهيدروليكية كمعلمة تتعلق بقوى الاحتكاك المقاومة بين السائل المتحرك والوسط المسامي الثابت. تؤثر قوى التسرب الاحتكاكية هذه أيضا على حالة الإجهاد الفعالة للوسط المسامي ، وبالتالي إنشاء رابط لاستقرار التربة وتكوين الرمال المتحركة.
إن الجمع بين قانون دارسي وقانون الحفاظ على الكتلة يقود القارئ إلى المعادلات الأساسية لتدفق المياه الجوفية المشبعة. أخيرا ، يتم تضمين تأثيرات القوى الشعرية لإنشاء المعادلات الحاكمة للتدفق غير المشبع ومتعدد المراحل.
في جميع أنحاء الكتاب ، يركز المؤلف على توضيح المعادلات واشتقاقها بدقة أثناء تطبيق تحليلات ترتيب الحجم. يتيح هذا النهج استخراج معظم المعلومات ، على سبيل المثال من حيث حجم وقت الاستجابة ، دون الحاجة إلى حلول صريحة. يحتوي عدد من الصناديق والتمارين التي تم حلها على مزيد من التفاصيل والروابط للتطبيقات العملية مثل نسبة منسوب المياه الجوفية التي تعكس “امتلاء” طبقة المياه الجوفية وأداء اختبارات البزاقة لقياس الموصلية الهيدروليكية في الموقع. يقدم هذا الكتاب مساهمة مهمة في علوم المياه الجوفية من خلال تقديم شرح تمهيدي تدريجي للميكانيكا الفيزيائية لتدفق المياه الجوفية والمشاكل الاجتماعية والاقتصادية والبيئية المصاحبة التي قد تنشأ.