大自然存储的水量也被称为地下水，但它不同于地下水中参与现代水循环且可以更新的动态水量。它是大自然以数百万年的时间尺度形成的。例如，北京平原地下是一个充满了孔隙水的巨大“地下水库”。它是在大约300万年间自然形成的。如果将前述“水资源总量”比作可持续供给的太阳能，大自然存储的水量就相当于石油、煤炭，它们的形成需要地质代年的时间尺度，对于人类社会，这也是一种“不可再生资源”。
根据1979年颁布试行的《供水水文地质勘察规范TJ27～78(试行)》把地下水资源分成补给量、储存量和允许开采量。补给量指天然状态或开采条件下，通过各种途径在单位时间内进入所开采的含水层中的水量;储存量指储存于含水层内的重力水的体积;允许开采量指在经济、合理的条件下，从一个地下水盆地或一个水文地质单元中单位时间所能取得的水量。在供水中，补给量提供水源，因而起主导作用。储存量则起调节作用，把补给期间得到的水储存在含水层中，供干旱时期取用。当补给量和储存量配合恰当时,有较大的允许开采量。反之,如只有补给量而无储存量，干旱时期就无水可供开采;只有储存量而无补给量，开采后水量不断消耗，导致水源枯竭。
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