鹹水的滲透
多年以前，荷蘭當局人為地將水放入北海邊的築堤圍墾區（低地帶），使其泛洪。他們擔心海平麵的上升會引起鹹水滲透到地下，汙染地下水。如果他們的擔心變成現實並且汙染繼續下去，那麼大片地區會受到影響，最終導致土地貧瘠。
大多數莊稼都是不耐鹽的。植物通過其根毛的尖端吸收水分，同時也吸收溶解在水中的養分。土壤中的水溶液比植物體內的密度小得多，所以水可以輕易地通過滲透作用進入根毛的細胞壁。對多數植物來說，隻要土壤溶液是淡水，這個過程就會繼續下去（也有一些植物適應鹹水環境）。由於有了鹹水的存在，溶液濃度變大，而土壤中的水進入植物細胞以前，不能比細胞內的水濃度還大。如果那樣，滲透壓力會把水向反方向擠壓，擠出植物細胞。當你隻喝海水時，你會越來越渴，因為你的身體細胞在不斷地脫水。同樣道理，在鹹水中多數植物會死亡，鹽使土地變得貧瘠。
荷蘭人對此采取的措施是將靠近陸地的圍墾區封住，灌入淡水，以阻止鹹水的進入。過去的農田現在變成了淡水湖。這麼做有一定的積極作用，但是也同時損失了大量農田。這是一種對洪水的人為操縱行為，地麵的洪水確保了地下不會發生更為嚴重的水災。
在地表以下、植物的根可以達到的地方，存在著地下淡水。但是，在靠近海洋的地方，鹹水會滲入到內陸一定區域內。鹹水比淡水濃度大，所以在淡水之下通常成楔狀。離海最近的陸地可能由此變得貧瘠，因為那裏的地下水全部是鹹水。
距此稍遠的內陸地區就有所不同，那裏的植物可以享受到足夠的淡水。如果需要灌溉，深入到地下水層的水井就會給它們帶來淡水。但是，如果人們抽出過量的地下淡水，地下水麵就有可能下降。此時，由於沒有足夠的淡水阻擋鹹水，鹹水就可能侵入到內陸更遠的地方。鹹水取代淡水，滲入到地下沙土、岩石中。水井中也多是鹹水，更多的沿岸土地在鹹水作用下變得貧瘠。
事實上，淡水和鹹水兩者是混合在一起的。人們普遍認為，水中的鹽含量如果超過2％就不適於飲用。所以說，隻是中度汙染了的水卻會惹出大麻煩。
水災帶給城市的煩惱
在城市的街道之下，地下水緩慢地下移。它的上層邊緣處即是地下水麵。水在地下的流動過程同其他地方一樣，隻有一個重要區別：當城市降水時，隻有一小部分水從公園、庭院以及其他有土壤和植物的開闊場地垂直下滲，而降落到街道、建築物、停車場等地的水不能向下滲，隻能流入排水管道，最後流入河流、湖泊或海洋。
排水管道所能承載的水量是有限的，所以當水流速度過快時，它們就達到了極限，無法再接受更多的水。一旦排水管道達到極限，水就會沿著路邊流動。如果管道中的水排放到附近的河流中，而強降雨或上遊的融雪激流增加了河流的水量，河流水位上升，那麼情況就更糟糕。河水可能會沿著管道回流，迫使前麵的雨水也回流，漫到街道上。
科學家們用降雨量、地表類型、地下水位高度及其他相關信息來計算洪峰的流量。這些數字可以用來預測某一地區排水的最大速度。城市中的洪峰流量數字要比鄉村大得多。在芝加哥，商業區和工業區的洪峰流量比居民區高4倍，因為後者可以通過土壤自然排水。測量和計算結果表明，城市中如果發生水災，其後果要比周圍的鄉村嚴重得多，水在城市的上升速度比鄉村快得多。
城市所包含的不僅僅是我們看到的地上部分，它還延伸到地下深處。建築物有地基和地下室，下麵設各種維修管道，包括電線、電話線、煤氣管道、水管和排汙管道。當城市發水時，維修係統首先被淹。
洪水並不幹淨。除了滲透地下所造成的損失之外，它還會留下厚厚的泥土沉積層，與各種碎片混在一起，堆積在陸地上。在1966年意大利佛羅倫薩市的水災中，阿爾諾河卷走了100萬噸泥土、碎石、家具和其他碎片，人們動用笨重的推土設備，花了4周時間才清除幹淨。