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Praxisorientierter Ansatz zur kartographischen Darstellung von Karst-Grundwasserressourcen

Erfahrungen aus dem SWISSKARST-Projekt

A practical approach for mapping karst groundwater resources

Experience from the SWISSKARST project

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Zusammenfassung

Trotz ihrer großen Bedeutung als Wasserressource steht für Karst-Grundwasserleiter auch in der Schweiz eine systematische Abgrenzung und quantitative Beschreibung noch aus. Das Fehlen eines integralen Ansatzes zur Charakterisierung von Karstsystemen mag dazu beigetragen haben. Im Rahmen eines Projektes zur Dokumentation der Karst-Grundwasserleiter in der Schweiz (SWISSKARST) war mit der KARSYS-Methode ein pragmatischer Ansatz zur hydraulischen Charakterisierung einzelner Grundwasserleiter und Karstsysteme entwickelt worden. Eine Weiterentwicklung dieses Ansatzes beinhaltet ein Verfahren zur kartographischen 2D-Darstellung des erstellten 3D-Modellkonzepts, welche sowohl auf wissenschaftliche als auch auf Fragestellungen der Praxis ausgerichtet ist. Dazu werden zunächst mehrere thematische Karten mit den wichtigsten Eigenschaften der Karst-Grundwassersysteme erstellt, welche dann zu einer synthetisierten Karte zusammengefasst werden.

Abstract

In spite of their abundant water resources, in Switzerland as well as in other countries, the location and extent of karst aquifers have not yet been systematically studied and documented – mainly due to the lack of systematic and dedicated approaches for their characterization. In the framework of a project aiming at documenting the karst aquifers in Switzerland (SWISSKARST Project) the pragmatic KARSYS approach has been developed to systematically assess the main characteristics of karst aquifers and karst systems. One part of this project deals with the development of a practical method for mapping 2D hydrogeological karst systems, which is designed to address both scientific and applied issues. A series of maps based on the approach is proposed to describe the main characteristics of karst groundwater systems resulting in a synthesized map which suitably combines all relevant information.

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Abb. 1
Abb. 2
Abb. 3
Abb. 4
Abb. 5
Abb. 6
Abb. 7

Notes

  1. Für diese und die folgenden Abbildungen wurde das Beispiel des Karstsystems der Brunnmühle-Quelle (Berner Jura, Schweiz) verwendet. Die Charakteristika des Systems wurden für didaktische Zwecke leicht angepasst.

Literatur

  • BAFU: Auswirkungen der Klimaänderung auf Wasserressourcen und Gewässer. Synthesebericht zum Projekt „Klimaänderung und Hydrologie in der Schweiz“ (CCHydro). Bundesamt für Umwelt, Bern (2012)

    Google Scholar 

  • Bakalowicz, M.: Karst groundwater: a challenge for new resources. Hydrogeol. J. 13, 148–160 (2005)

    Article  Google Scholar 

  • Ballesteros, D., Malard, A., Jeannin, P.-Y., Jiménez-Sánchez, M., García-Sansegundo, J., Meléndez, M., Sendra, G.: Geometría y direcciones de flujo de agua subterráneo preliminares de acuíferos kársticos mediante el método KARSYS. Picos de Europa, norte de España. In: Berrezueta, E., Domínguez-Cuesta, M (Hrsg.) Técnicas aplicadas a la caracterización y aprovechamiento de recursos geológico-mineros. Red Minería Siglo XXI, CYTED, Instituto Geológico y Minero de España. 51–60 (2013)

    Google Scholar 

  • Bitterli, T., Aviolat, F., Brändli, R., Christe, R., Fracheboud, S., Frey, D., George, M., Matousek, F., Tripet, J.-P.: Grundwasservorkommen. Hydrologischer Atlas der Schweiz (HADES), Tafel 8.6–1:500.000. Bundesamt für Umwelt, Bern (2004)

    Google Scholar 

  • Bonacci, O.: Determination of the catchment area in karst. Karst Hydrogeology and Karst Environment Protection. IAH 21st Congress, October 10–15, 1988, Guilin, China: 606–611 (1988)

  • Filipponi, M., Schmassmann, S., Jeannin, P.-Y., Parriaux, A.: KarstALEA: Wegleitung zur Prognose von karstspezifischen Gefahren im Untertagbau – Forschungsprojekt FGU 2009/003 des Bundesamtes für Strassen ASTRA, Schweizerischer Verband der Strassen- und Verkehrsfachleute VSS, Zürich, Schweiz (2012)

  • Ford, D., Williams, P.W.: Karst hydrogeology and geomorphology. 562 S.; Antony Rowe Ltd., Chichester (2007).

  • Goldscheider, N., Drew, D.: Methods in karst hydrogeology. 264 S.; Taylor & Francis, London (2007).

    Google Scholar 

  • Häuselmann, P., Jeannin, P.-Y., Monbaron, M.: Role of epiphreatic flow and soutirages in conduit morphogenesis: the Bärenschacht example (BE, Switzerland). Z. Geomorphol. N.F. 47(2), 171–190 (2003)

    Google Scholar 

  • Jeannin, P.-Y.: Comportement hydraulique mutuel des volumes de roche peu perméable et des conduits karstiques: conséquences sur l’étude des aquifères karstiques. Bulletin d’Hydrogéologie 14, 113–148 (1995)

    Google Scholar 

  • Jeannin, P.-Y.: Structure et comportement hydraulique des aquifères karstiques. Centre d’hydrogéologie de l’université de Neuchâtel, PhD Dissertation. 237 S.; (1996)

  • Jeannin, P.-Y.: Modeling flow in phreatic and epiphreatic karst conduits in the Hoelloch cave (Muotatal, Switzerland). Water Resour. Res. 37(2), 191–200 (2001)

    Article  Google Scholar 

  • Jeannin, P.-Y., Heller, P., Jordan, F., Tissot, N.: Hydropower potential of karst groundwater in Vaud Canton (Switzerland). Abstracts of Congress Papers – International Congress and Exhibition on Small Hydropower, Hidroenergia, June 16–19 (2010)

  • Jeannin, P.-Y., Eichenberger, U., Sinreich, M., Vouillamoz, J., Malard, A., Weber, E.: KARSYS: a pragmatic approach to karst hydrogeological system conceptualisation. Assessment of groundwater reserves and resources in Switzerland. Environ. Earth Sci. 69(3), 999–1013 (2013)

    Article  Google Scholar 

  • Kiraly, L.: Notice et carte hydrogéologique du canton de Neuchâtel. Bulletin de la Société Neuchâteloise de Sciences Naturelles. 96, 1–20 (1973)

    Google Scholar 

  • Malard, A., Vouillamoz, J., Weber, E., Jeannin, P.-Y.: Swisskarst Project – toward a sustainable management of karst water in Switzerland – Application to the Bernese Jura. Proceedings of the 13th National Congress of Speleology, Muotathal (SZ), Switzerland, September 29–October 1, 2012, 215–219 (2012)

  • Morel, L., Jaillet, S., Delannoy, J.-J.: Les mises en charge du réseau de la Luire (Vercors, France): enregistrements et implications géomorphologiques. Proceedings of the 8th Conference on limestone hydrogeology: Neuchâtel, Switzerland, September 21–23, 2006, 183–186 (2006)

  • Pasquier, F., Bichet, V., Zwahlen, F.: Vallorbe – Léman nord. Carte hydrogéologique de la Suisse 1:100 000 Feuille 8 (2006)

  • Philipp, R., Flury, F., George, M., Kempf, T., Kozel, R., Lützenkirchen, V., Matousek, F., Sinreich, M., Tissières, P., Tripet, J.-P.: Vulnerabilität der Grundwasservorkommen. Hydrologischer Atlas der Schweiz HADES, Tafel 8.7–1:500.000. Bundesamt für Umwelt, Bern (2007)

    Google Scholar 

  • Quinlan, J.F., Ewers, R.O., Ray, J.A., Powell, R.L., Krothe, N.C.: Groundwater hydrology and geomorphology of the mammoth cave region, Kentucky, and of the Mitchell plain, Indiana. In: Shaver, R.H., Sunderman, J.A. (Hrsg.) Field trips in Midwestern geology, Geological Society of America and Indiana geological survey, Bloomington, 1–85 (1983)

    Google Scholar 

  • Ravbar, N., Engelhardt, I., Goldscheider, N.: Anomalous behaviour of specific electrical conductivity at a karst spring induced by variable catchment boundaries: the case of the Podstenjšek spring, Slovenia. Hydrological Processes. 25(13), 2130–2140 (2011)

    Article  Google Scholar 

  • République et canton de Neuchâtel: Géoportail du Système d’Information du Territoire Neuchâtelois; http://sitn.ne.ch (2014)

  • Schürch, M., Kozel, R., Pasquier, F.: Observation of groundwater resources in Switzerland – Example of the karst aquifer of the Areuse spring. Proceedings of the 8th conference on limestone hydrogeology 2006, Neuchâtel Switzerland, 241–244 (2006)

  • Schürch, M., Kozel, R., Jemelin, L.: Hydrogeological mapping in Switzerland. Hydrogeol. J 15(4), 799–808 (2007)

    Article  Google Scholar 

  • Schweizerische Eidgenossenschaft: Swisstopo – Kartenplattform der Schweizerischen Eidgenossenschaft; http://map.geo.admin.ch/ (2014)

  • Schweizerischer Nationalfonds: Nationales Forschungsprogramm „Nachhaltige Wassernutzung“ (NFP 61); http://www.nfp61.ch (2013)

  • Sinreich, M., Kozel, R., Lützenkirchen, V., Matousek, F., Jeannin, P.-Y., Löw, S., Stauffer, F.: Grundwasserressourcen der Schweiz – Abschätzung von Kennwerten. Aqua & Gas. 9, 16–28 (2012)

    Google Scholar 

  • SISKA: Swisskarst – Management of Karst Waters in Switzerland; http://swisskarst.ch (2013)

  • Turk, J., Malard, A., Jeannin, P.-Y., Vouillamoz, J., Petrič, M., Gabrovšek, F., Slabe, T., Viršek Ravbar, N., Masini, J.: Interpretation of hydrogeological functioning of a high karst plateau using the KARSYS approach: the case of Trovsko-Banjška planota (Slovenia). Acta Carsologica. 42(1), 61–74 (2013)

    Article  Google Scholar 

  • Vouillamoz, J., Malard, A., Schwab-Rouge, G., Weber, E., Jeannin, P.-Y.: Mapping flood related hazards in karst using KARSYS approach. Application to the Beuchire-Creugenat karst system (JU, Switzerland). Proceedings of the 13th Multidisciplinary Conference on Sinkholes and the Engineering and Environmental Impacts of Karst, held in Carlsbad, New Mexico, May 06–10, 2013, 333–342 (2013)

  • Wildberger, A., Ziegler, F.: Crue dans un karst alpin: niveaux d’eau dans les drains et débits aux exutoires – exemples provenant de la grotte du Hölloch (Suisse centrale). Actes du cinquième colloque d’Hydrogéologie en pays calcaire et en milieu fissuré, Neuchâtel, October 16–18, 1992, 255–261 (1992)

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Authors and Affiliations

  1. SISKA – Schweizerisches Institut für Speläologie und Karstforschung, 2300, La-Chaux-de-Fonds, Schweiz

    Arnauld Malard, Pierre-Yves Jeannin PhD, Eric Weber, Jonathan Vouillamoz & Urs Eichenberger PhD

  2. BAFU – Bundesamt für Umwelt, Sektion Hydrogeologische Grundlagen, 3003, Bern, Schweiz

    Michael Sinreich

Authors
  1. Arnauld Malard
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  2. Pierre-Yves Jeannin PhD
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  3. Michael Sinreich
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  4. Eric Weber
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  5. Jonathan Vouillamoz
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  6. Urs Eichenberger PhD
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Malard, A., Jeannin, PY., Sinreich, M. et al. Praxisorientierter Ansatz zur kartographischen Darstellung von Karst-Grundwasserressourcen. Grundwasser 19, 237–249 (2014). https://doi.org/10.1007/s00767-014-0271-7

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  • DOI: https://doi.org/10.1007/s00767-014-0271-7

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