Hidrogeologija, znanost o podrijetlu, raširenosti i kretanju vode ispod površine Zemlje (podzemne vode). Podzemna voda je dio hidrološkog ciklusa koji obuhvaća vodu u atmosferi, na površini i u unutrašnjosti Zemlje. Hidrografija je grana hidrologije koja proučava ili opisuje kvantitativne i kvalitativne značajke rasporeda režima, uvjeta i gospodarske važnosti vodenih površina na Zemljinoj površini.

Hidrografija i hidrogeologija na istar. poluotoku uvjetovane su njegovom geol. građom, odn. mnogobrojnim tektonskim pokretima i rasjedanjima tijekom kvartara te oblikovanjem reljefa pod utjecajem endogenih i egzogenih čimbenika. Kao rezultat tih činjenica u Istri postoji samo nekoliko tokova koji od izvora do ušća u more teku površinom, dok znatan dio njih zbog krške podloge ponire i podzemno nastavlja tok do hipsometrijski nižih krških izvora, odn. do vrulja nedaleko od morske obale ili današnjih priobalnih izvora uza samu morsku obalu. To poniranje događa se i s određenom količinom oborina.

Podzemni tokovi u kopnenom dijelu Istre potvrđeni su u sljevovima krških izvora Bulaža kraj Istarskih toplica, Sv. Ivana kraj Buzeta i Gradola uz vodotok Mirne te u slijevu Rižane u slov. dijelu istar. poluotoka. Jedini podzemni slijev koji odvodi ponorne vode prema moru zabilježen je na vodotoku Pazinčice od Pazinskoga ponora do priobalnih izvora uz Raški zaljev. Posebna je specifičnost podzemni vodotok promatran u nabušenoj kaverni Tunela »Učka«, a njegovo je otjecanje praćeno ubacivanjem boje i utvrđeno na priobalnim izvorima kvarnerske strane od Ičića do Medveje.

Površinski tokovi u Istri od sjevera prema jugu mogu se pratiti u povremenom toku umaškoga potoka Potok, koji teče u udolini istočno i južno od Buja te sjeverno od Brtonigle, s glavnim izvorištima ispod Huntalova vrha (234m) i Kavruje (302m) pokraj Krasice. Dužina je gl. toka oko 17,5km, a s pritokom od 4,9km ukupno je dug 22,4km. Na vapnenačkom ravnjaku širine 3 km između Buja i Zrenja, te Dragonje i Mirne, na dodiru kredne antiklinale i flišnih naslaga, nalazi se samo jedan površinski vodotok (Poganja), koji ondje površinski otječe u veću rijeku (Dragonju). Između naselja Brda i Oskoruša te Momjana i Merišća njegov izduženi tok na flišnoj podlozi približno je paralelan s obližnjom Dragonjom sve do ispod lokaliteta Kremenje pod vrhom Fineda (204m). Tu zbog kontakta s vapnencima zakreće pod pravim kutom i s kratkim kanjonskim usjekom utječe u Dragonju. Ostali tokovi na toj flišnoj podlozi između granice sa Slovenijom do kontakta s vapnenačkom zaravni od Savudrije do Istarskih toplica i Zrenja kratke su ponornice, koje s površine nestaju kada se približe krškim vapnenačkim naslagama. Istočno od Momjana i sjeverno od Marušića ponire prvi neimenovani potok. Dalje u smjeru istoka tok je potoka Bazuje i njegov završni ponor. Slijedi neimenovani kratki vodotok što najprije ponire između Donje i Gornje Gomile, zatim slijedi duži vodotok Jugovski potok, što izvire pod slov. vrhom Slovnjakom te ponire ispod cestovnoga raskrižja kraj Filarije. Sjeverno od naselja Šterne, kraj Pašudije, sljedeći je vodotok tamošnje ponornice. Ispod zaseoka Čepića između kota Zelenca (454 m) i Čerešnjevca (457 m) ponor je potoka Malinske. Između Čerešnjevca i Velikoga Repovca (492 m), sjeverozapadno od naselja Markovića, ponire potok Pregon, koji, kao i njegov pritok Milinica, izvire na slov. dijelu flišne uzvisine. Zapadno od Zrenja, na lokalitetu Kataleni, ponor je potoka Mlake. Sjeverno i sjeveroistočno od Zrenja vododjelnica je prema jednom pritoku koji se ulijeva u tok Bračane, stalnoga desnoga pritoka rijeke Mirne. Na mjestima poniranja navedenih ponornica u ponore nazvane Oprtaljska draga, Pašudija, Bazuja i Zrenje ubačena je boja, koja se pojavila na izvoru Bulažu kraj Istarskih toplica. Time je dokazana veza podzemnoga dotjecanja tih ponornica kroz okršenu antiklinalu krednih naslaga. To je tipična cirkulacija voda u kršu, gdje je podzemna vodna mreža mnogo bogatija od nadzemne, a raspored voda u podzemlju nepravilan. Površinski tok rijeke Mirne na području zap. i sr. Ćićarije, zbog prostrana je površinskog, ali i podzemnog slijeva najstalniji, najduži i najizdašniji vodotok istar. poluotoka. Drugi stalni površinski vodotok jest rijeka Raša, koja izvire u flišnim naslagama sjeverno od Podpićna s pritocima Krbunskim i Vlaškim potokom te potokom Krapnjem, koji dotječe od rudarskoga naselja Raše. Nakon što je probijanjem tunela prema Plominskom zaljevu Čepićko polje oslobođeno čestih neželjenih poplava, a branom Letaj djelomično obuzdan gornji tok rijeke Boljunšćice, ona se može također smatrati stalnim površinskim tokom s poznatim izvorištem i tunelskim utokom u more. Povremeni površinski bujični potoci postoje u tom dijelu istar. polutoka na ist. i zap. padinama planine Učke (Vranjska draga, Leskova draga, draga Rastočina i Studena draga te Mošćenička, Lovranska i draga potoka Banine). Na prostoru Ćićarije, zbog specifičnoga reljefa i slijeda navlake te izmjene nepropusnoga fliša i vodopropusnih vapnenaca, postoji vrlo jak povremeni vodeni tok između Trstenika i Lanišća, s poznatim ponorom u Rašporu, zatim u Ročkom polju i kraj Roča te kraj Semića, Dana i Krkoča. Boja ubačena u neke od ondje postojećih ponora pojavila se na izvoru Sv. Ivan kraj Buzeta, hraneći vodotok Mirne, ali i neke priobalne izvore oko Opatije.

Hidrogeološke karakteristike istarskoga poluotoka podudaraju se s geol. rasporedom karbonata na širem prostoru vapnenačkoga sastava, uz određene litostratigrafske i sedimentološke specifičnosti geol. građe jadranske karbonatne platforme. Geol. građu istar. poluotoka određuju (prema I. Veliću, J. Tišljaru, D. Matičecu i I. Vlahoviću) tri specifična područja: – 1. jursko-kredno-paleogenski karbonatni ravnjak južne i zapadne Istre, 2. kredno-paleogenski karbonatno-klastični pojas s ljuskavom građom u ist. i sjeveroist. Istri (od Plomina preko Učke u Ćićariju), te 3. paleogenski flišni bazen sr. Istre.

Promatrano s hidrogeol. stajališta, sve navedene karbonatne i klastične naslage imaju i svoje hidrogeol. osobine, odn. veću ili manju vodopropusnost ili nepropusnost, pa uvjetuju tektonskim pokretima stvorenu podzemnu ili viseću barijeru i za površinske i za podzemne vodene tokove. Pritom je važan i litološki sastav, tanja ili deblja uslojenost, odn. kompaktnost te pukotinska razlomljenost ili raspucalost vapnenaca kao posljedica tektonskih pokreta koji su doveli do veće ili manje dubine okršavanja, uz brži ili polaganiji prodor vode s površine u vapnenačke naslage. Površinska erozija zbog djelovanja atmosferilija izraženija je u klastičnim flišolikim naslagama, dok na prostoru vapnenačkih sedimenata korozijski procesi dovode do stvaranja obronačnih siparišta ili osulina pod kamenim točilima (kvarnerska strana Učke, drage s bujičnim tokovima). Aluvijalni nanosi u riječnim dolinama naneseni iz prostora klastičnih naslaga, talože se kao šljunak, pijesak pjeskovite gline i gline te na određenim lokalitetima postaju i nepropusna barijera, na kojoj se pojavljuju uzlazna krška vrela (Sv. Ivan, Bulaž, Gradole i dr.). Karbonatne naslage prema hidrogeol. svojstvima dijele se na: dobro propusne (dobro uslojeni i gromadasti vapnenci jurske, kredne i eocenske starosti, propusnost kojih je pukotinska, a vodopropusnost im varira ovisno o jačini izlomljenosti te dubini okršenosti); osrednje propusne (pločasti do škriljevački vapnenci s lokalnim ulošcima dolomita i lapora pretežito kredne starosti) i slabije propusne (dolomiti s ulošcima vapnenaca, pločasti i škriljevački vapnenci s ulošcima dolomita ili lokalno s ulošcima ugljena – kredne i paleogenske starosti), propusnost kojih također ovisi o jačini njihove izlomljenosti i okršenosti. Klastične naslage mogu biti pretežno nepropusne ili nepropusne (lapori u izmjeni s pješčenjacima, ulošcima vapnenih breča, konglomerata i vapnenaca eocenske starosti – flišolike naslage) te slabo propusne do nepropusne, s naizmjeničnim hidrogeol. osobinama, u kojima je poroznost međuzrnska (kršje, šljunak, pijesak, pjeskovite gline i gline kvartarne starosti).

Hidrogeol. karakteristike prostora istar. poluotoka ovise i o dubini na kojoj se nalaze podzemni tokovi voda. Dubina manja od 50m zabilježena je na prostoru oko Pule i zap. obale Istre. Podzemni tokovi voda na dubinama od 50 do 200m nalaze se u sr. Istri, a podzemni tokovi voda na dubini većoj od 200m u ist. i sjev. dijelu Istre na ćićarijskom prostoru. Zbog okršenosti naslaga i pojava ponora trasiranjem mjesta ulijevanja ponornica u podzemne šupljine te ponovnim pojavljivanjem boje na površini utvrđene su veze s važnim krškim izvorima ili na priobalnim izvorima i vruljama na kvarnerskoj strani. Jedna od zadaća ili konačnih rezultata toga trasiranja jest i utvrđivanje zaštitne zone oko određenoga kaptiranoga vodozahvata. Tako su na prostoru Ćićarije duž navlačnih i tektonskih struktura utvrđene veze s prostorom Kvarnera i izvorom Sv. Ivanom u dolini Mirne. Bojenja u sr. dijelu Istre pokazuju vezu s izvorom Gradole i s izvorima uz Raški zaljev. Utvrđeni gl. smjerovi otjecanja podzemnih voda na jednom dijelu usmjereni su prema vodotoku rijeke Mirne, prema Puli, Raškom zaljevu i Kvarneru.

Vrlo osebujna hidrografija i međuovisna hidrogeologija okršenoga dijela Istre, važna za cirkulaciju voda u kršu, zahtijeva stalno praćenje podzemnoga tečenja radi kontrole mogućega onečišćenja dijela pitkih voda.