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

Williams, 1985

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.

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)

Diffuse infiltration and vertical percolation Beispiel PI-Methode P-Faktor Schutzfunktion der Grundwasserüberdeckung (Boden und vadose Zone) I-Faktor Grad der Umgehung der Grundwasserüberdeckung (Schluckloch, Flussschwinde) Schutzfaktor = P * I                                      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

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

Karstmorphologie und Geologie

Störungsgebundene Verkarstung Riesige Schachtdoline

Furtowischacht Große Wassermengen erreichen in kurzer Zeit die Karstwasseroberfläche

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

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

Digitales Höhenmodell Flow Accumulation Attributed Sinks

Digitales Höhenmodell Flow Accumulation Attributed Sinks

Digitales Höhenmodell Flow Accumulation Attributed Sinks

Attributed Sinks mit Flow Accumulation 2 km

Dolomitschneidenlandschaft mit Oberflächenentwesserung

Dolomitschneidenlandschaft mit Oberflächenentwesserung

Bergsturz Wildalpen

Bergsturz Wildalpen (5000 a b.p.)

Glazial überprägtes Karstplateau

Glazial überprägtes Karstplateau

Glazial nicht überprägte tertiäre Altlandschaft

Glazial nicht überprägte tertiäre Altlandschaft mit Risendolinen

Polje mit bedeutenden Ponoren

Polje mit See und bedeutendem Ponor

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.

Schachtponor im Bereich des Filzmoos

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

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

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

Brunntal Siebensee-Bergsturz Polster Ebenstein Sackwiessee Sonnschienalm

Karbonatlösungsversuch zeigt u. a Karbonatlösungsversuch zeigt u.a. die Abhängigkeit der Lösungsrate von der Morphologie 600 m 1100 m 1600 m 2100 m

Karstkundlich- Tektonische Karte 200 m Raster