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Einsatzmöglichkeit von Georadar (GPR) zur Erkundung des Epikarsts in Karstwasser Einzugsgebieten
Markus Meissl
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Betreuer*in
Bernhard Grasemann
DOI
10.25365/thesis.7312
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29470.01802.481665-4
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Diese Arbeit befasst sich mit der Fragestellung in wie weit Georadar (GPR) für die Erkundung der oberflächennahen Zone in verkarsteten Gebieten einsetzbar ist.
Georadar ist eine wichtige geophysikalische Methode wobei kurze elektromagnetische Impulse in den Untergrund ausgesendet werden. Diese Wellen werden an Inhomogenitäten und Strukturen wie Störungen, Schichtgrenzen oder Hohlräumen reflektiert und an der Oberfläche wieder empfangen.
Im Fokus der Arbeit liegt der Epikarst, wobei getestet werden soll ob mit Hilfe der erhaltenen Georadardaten, Aussagen über die Mächtigkeit bzw. die Beschaffenheit des Epikarst gemacht werden können. Der Epikarst stellt den obersten Bereich in verkarsteten Gebieten dar und definiert sich als die Zone, die sich zwischen dem Oberboden und der eigentlichen Felszone in Karstsystemen befindet. Die Wasserbewegungen in den Porenräumen und Störungen des Epikarsthorizonts spielen eine wichtige Rolle im hydraulischen Regime eines Karstmassivs.
Als Erkundungsgebiet wurde das Schneebergmassiv in Niederösterreich ausgewählt. Der Schneeberg befindet sich 80 km südlich von Wien und bildet das Einzugsgebiet für mehrere große Quellen.
Im Untersuchungsgebiet wurden insgesamt acht Georadarprofile aufgenommen, die sich aufgrund ihrer Morphologie, sowie an der unterschiedlichen Mächtigkeit des Oberbodens unterscheiden.
.Die Ergebnisse zeigen, dass bei Messungen mit dem Georadar, Strukturen wie Schichtgrenzen und Störungen in verkarsteten Gebieten erkennbar sind. Messungen unter verschiedenen Wetterbedingungen zeigen, dass die Feuchtigkeitssättigung des Bodens sowie die Mächtigkeit des Oberbodens einen relativ großen Einfluss auf die mögliche Eindringtiefe der Wellen hat. Zusammenfassend hat sich das Georadar als sehr gute Methodik bewährt, um im Untergrund verborgene Strukturen, Störungen und Hohlräume nachweisen zu können.
Abstract
(Englisch)
Ground penetrating radar (GPR) is an important geophysical method to investigate the subsurface using very short electromagnetic pulses that are radiated into the ground and reflected back to the surface due to inhomogenities caused by structures and boundaries. The uppermost zone of the karst system – the epikarst - is defined as the interface zone between soil and rock in karst landscapes where water movement and storage in small voids appear to play an important role in the hydrologic regime and vulnerability of karst aquifers.
Hence, the aim of this feasibility study is to investigate if GPR can be used to derive information of the thickness and storage capability of the epikarst. The study was carried out on the Schneeberg karst plateau (80 km south of Vienna, Austria).
Field studies and data acquisition were realized at different weather conditions and therefore, different degrees of humidity saturation were to be expected in the investigated area.
The results show that structures like fractures and cavities in the epikarst can be clearly detected by GPR. Field data acquisition under different weather conditions reveal that humidity saturation is an important parameter when subsurface fractures on the karst plateau are imaged. Furthermore, the amount of topsoil seems to be an important parameter especially under wet conditions.
In conclusion, our study clearly demonstrates that GPR is a non destrucitve method that can be used to produce a crosssectional image of structures and features buried in the ground, especially in sensitive karstic areas.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
feasibility study Schneeberg Epikarst Ground Penetrating Radar GPR Karst
Schlagwörter
(Deutsch)
Machbarkeitsstudie Schneeberg Epikarst subkutane Zone Karst GPR Georadar Hydrologie
Autor*innen
Markus Meissl
Haupttitel (Deutsch)
Einsatzmöglichkeit von Georadar (GPR) zur Erkundung des Epikarsts in Karstwasser Einzugsgebieten
Paralleltitel (Englisch)
Investigation of the epikarstzone in water catchment areas using Ground Penetrating Radar (GPR) ; a feasibility study
Publikationsjahr
2009
Umfangsangabe
XXX, 82 S. : 1 CD-ROM
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Bernhard Grasemann
AC Nummer
AC07941548
Utheses ID
6627
Studienkennzahl
UA | 431 | | |