地下水接受降雨入渗、河道渗漏、灌溉渗漏、山前侧渗等补给，形成存在于地壳表层含水层（第四季松散岩体）中的地下水。在多年丰枯水文周期内的开采、补给交替作用下，可得到恢复和更新的多年平均水量为地下水资源量。其中浅层地下水是另一重要的灌溉水源。它与降水和地表水有着密切的联系，补给条件好，容易更新,地下水位埋藏深度相对较浅,是中国华北和东北平原地区发展灌溉的重要水源。1981年海滦河流域平原地区地下水利用率已达90%。深层地下水补给距离长，不易更新，一般不宜作为灌溉常备水源。对深层地下水的开采，要注意采补平衡。
在掏挖暗渠时，吐鲁番人民还发明了油灯定向法。油灯定向是依据两点成线的原理，用两盏旁边带嘴的油灯确定暗渠挖掘的方位，并且能够保障暗渠的顶部与底部平行。但是，油灯定位只能用于同一个作业点上，不同的作业点又怎样保持一致呢？挖掘暗渠时，在竖井的中线上挂上一盏油灯，掏挖者背对油灯，始终掏挖自己的影子，就可以不偏离方向，而渠深则以泉流能淹没筐沿为标准。
