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Attributed Sinks Eine Methode zur Quantifizierung karstmorphologischer Vulnerabilitätsparameter L. Plan, K. Decker, R. Faber Institut für Geologie, Universität.

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1 Attributed Sinks Eine Methode zur Quantifizierung karstmorphologischer Vulnerabilitätsparameter L. Plan, K. Decker, R. Faber Institut für Geologie, Universität Wien

2 Williams, 1985

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4 Bedeutung von Karsthohlformen für die Vulnerabilität Wässer, die über Sinks und Ponore in Karströhren einspeisen, werden weder im Boden noch in Kluftaquiferen gereinigt. Schadstoffe können in sehr kurzer Zeit in das Grundwasser transportieren werden. Die Fläche des lokalen Einzugsgebietes ist proportional zur Menge des potentiell infiltrierenden Wassers. Punkte konzentrierter Infiltration und deren Einzugsgebiete weisen daher stark erhöhter Vulnerabilität auf.

5 Karstmorphologie und Infiltration haben bei Vulnerabilitätskartierungen hohen Stellenwert PI-Methode (Goldscheider et al., 2000) Multikriterien-Methode-EPIK (Doerflinger et al., 1999) Österreichisches Konzept für Hochalpinen Karst (Cichocki & Zojer, 2001)

6 I = 1 Diffuse infiltration and vertical percolation I < 0 < 1 Near surface flow compo- nesnts I = 0 Swallow hole Protective cover (unsaturated zone) Saturated zone Beispiel PI-Methode P-Faktor Schutzfunktion der Grundwasserüberdeckung (Boden und vadose Zone) I-FaktorGrad der Umgehung der Grundwasserüberdeckung (Schluckloch, Flussschwinde) Schutzfaktor = P * I

7 Sonnschienalm Gusswerk Seewiesen Kläfferquelle Markierungsversuch (Bauer 1972) Aufgrund geologischer Daten abgeschätztes Einzugsgebiet (Bryda 1998) Weichselboden Die Kläfferquelle ist die größte Karstquelle der Ostalpen (MQ 4,8 m³/s) und wird in die Wiener Hochquellenwasserleitung eingespeist. Wildalpen 4 km

8 Karstmorphologie und Geologie

9 Störungsgebundene Verkarstung Riesige Schachtdoline

10 Furtowischacht Große Wassermengen erreichen in kurzer Zeit die Karstwasseroberfläche

11 Furtowischacht - Die tiefste bekannte Höhle des Hochschwabs Höhenunterschied: 660 m, Karstwasseroberfläche noch nicht erreicht! Schematischer Schnitt durch das Plateau im Bereich des Ebenstein

12 Attributed Sinks Detaillierte flächendeckende Kartierung der Karsthohlformen (Sinks) 1.GIS-Gestützte Kartierung von Sinks aus dem digitalen Höhenmodell (DEM) 2.Berechnung der Fläche der orographischen Einzugsgebiete der Sinks mit einem Flow-Accumulation Algorithmus 3.Attributierung der Sinks mit der Fläche der orographischen Einzugsgebiete 4.Gezielte Geländebegehungen

13 Digitales Höhenmodell Flow Accumulation Attributed Sinks

14 Digitales Höhenmodell Attributed Sinks Flow Accumulation

15 Digitales Höhenmodell Attributed Sinks

16 Attributed Sinks mit Flow Accumulation 2 km

17 Dolomitschneidenlandschaft mit Oberflächenentwesserung

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19 Bergsturz Wildalpen

20 Bergsturz Wildalpen (5000 a b.p.)

21 Glazial überprägtes Karstplateau

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23 Glazial nicht überprägte tertiäre Altlandschaft

24 Glazial nicht überprägte tertiäre Altlandschaft mit Risendolinen

25 Polje mit bedeutenden Ponoren

26 Polje mit See und bedeutendem Ponor

27 Schlussfolgerungen Die Methode erlaubt die Kartierung von Punkten, die aufgrund von Karstmorphologie, Infiltrations- bedingungen und Infiltrationsmenge erhöhte Verwundbarkeit aufweisen. Aus der Geometrie der Sinks und der Flow Pattern werden verschiedene (Karst-) Landschaften kartiert, die unterschiedliche Vulnerabilität aufweisen.

28 Schachtponor im Bereich des Filzmoos

29 Anwendung Ermittlung der karstmorphologischen Faktoren und der Infiltrationsparameter für Vulnerabilitätskartierungen Erkennung verwundbarer Objekte zur Planung von Schutzmaßnahmen

30 Wiener Wasserwerke Magistratsabteilung 31 Dr. G. Kuschnig Dank für die Unterstützung und Initiative

31 Inhalt Bedeutung von Karsthohlformen für die Evaluierung der Vulnerabilität Datengrundlagen aus dem Einzugsgebiet der Kläfferquelle (Hochschwab, Stmk.) Kläfferquelle Karstmorphologie Vadose Zone Attributed Sinks - Methodik Interpretation Schlussfolgerungen

32 Siebensee-Bergsturz Ebenstein Sackwiessee Sonnschienalm Polster Brunntal

33 600 m1100 m1600 m2100 m Karbonatlösungsversuch zeigt u.a. die Abhängigkeit der Lösungsrate von der Morphologie

34 200 m Raster Karstkundlich- Tektonische Karte

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