Assessment of regional karstification degree and groundwater sensitivity to pollution using hydrograph analysis in the Velka Fatra Mountains, Slovakia

Malík, Peter

doi:10.1007/s00254-006-0384-0

Cited by 34 publications

(29 citation statements)

References 0 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Kovács et al [12] showed that the recession coefficient allows for obtaining important information about aquifer hydraulic parameters and conduit network characteristics. One main advantage of recession curve analysis is that a set of empirical, quantitative parameters attributed to drainage mechanisms can be calculated [15].Analysis of individual recession periods sometimes generates inconsistences related to the complexity of groundwater circulation and the processes acting on the system [16]. Therefore, a master recession curve (MRC) is commonly used for simultaneously analyzing a set of hydrograph recessions at a particular catchment [17][18][19][20][21][22].Malík and Vojtková [23] performed a recession curve analysis to evaluate the karstification degree and the hydrodynamic behavior of an aquifer.…”

mentioning

confidence: 99%

Groundwater Circulation in Fractured and Karstic Aquifers of the Umbria-Marche Apennine

Tamburini

Menichetti

2020

Water

View full text Add to dashboard Cite

The Umbria-Marche Apennine has a large number of springs that drain water stored in carbonate formations. Spring groundwater constitutes a crucial freshwater resource for many countries, regions, and cities around the world. This study aimed to understand the hydrological mechanisms behind groundwater circulation and their relationship to the structural and stratigraphic settings of specific aquifers. Recession analysis and time series analysis were applied to the daily discharge of six springs monitored over eight years. Both analyses indicated the presence of two types of aquifers: aquifer with unimodal behavior and aquifer with bimodal behavior. The first are characterized by two hydrodynamic sub-regimes, in which fracture networks control the baseflow and conduit networks control the quickflow. In contrast, other springs present only one hydrodynamic sub-regime related to fracture network drainage. Time series analysis confirms the results of recession analysis, showing a large memory effect and a large response time, implying the dominance of the baseflow sub-regime. These results indicate that the Maiolica Formation is characterized by a high degree of fracturation and slight karstification, which control infiltration and percolation, whereas the Calcare Massiccio Formation regulates groundwater circulation in the deeper zones of the aquifer, characterized by a high degree of karstification through moderately developed conduit networks.Water 2020, 12, 1039 2 of 21 linear baseflow recession. Kovács et al. [12] showed that the recession coefficient allows for obtaining important information about aquifer hydraulic parameters and conduit network characteristics. One main advantage of recession curve analysis is that a set of empirical, quantitative parameters attributed to drainage mechanisms can be calculated [15].Analysis of individual recession periods sometimes generates inconsistences related to the complexity of groundwater circulation and the processes acting on the system [16]. Therefore, a master recession curve (MRC) is commonly used for simultaneously analyzing a set of hydrograph recessions at a particular catchment [17][18][19][20][21][22].Malík and Vojtková [23] performed a recession curve analysis to evaluate the karstification degree and the hydrodynamic behavior of an aquifer. With given recession coefficients and initial discharge values, both runoff and partial runoff segments (sub-regimes) can be fully described. In karst hydrogeology, the term "sub-regime" refers to the changing conditions of a groundwater system, its characteristic behavior, or the controlling of natural processes, which usually occur in a regular pattern [24].Apart from recession analysis, univariate and bivariate analyses can also be performed on spring hydrographs. Valuable indirect information regarding karst systems can be obtained by performing a time series analysis [25]. Mangin [26] developed a specific methodology for studying the input-output relationships in karst aquifers, as well as for performing auto-correl...

show abstract

mentioning

confidence: 99%

Groundwater Circulation in Fractured and Karstic Aquifers of the Umbria-Marche Apennine

Tamburini

Menichetti

2020

Water

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Kondisi karstifikasi akuifer seringkali sulit untuk diketahui, sehingga untuk menggambarkan karakteristik, kondisi internal, dan sistem aliran dalam akuifer dapat dianalisis melalui pendekatan hidrogeokimia (Adji 2012Liu et al 2004a) dan juga analisis hidrograf mataair (Bonacci 1993;White 2002;Kresic and Bonacci 2010;Mohammadi and Shoja, 2013;Quinlan 1989;Quinland et al 1991). Pada masa beberapa tahun terakhir, analisis kurva resesi juga dilakukan untuk menentukan tingkat karstifikasi akuifer karst berdasarkan koefisien resesi sub rezim debit alirannya (Malik 2007;Malik andVojtkova 2010, 2012) dan berdasarkan analisis seluruh komponen hidrograf (Rashed, 2012). Selain itu analisis deret waktu di akuifer karst juga telah dilakukan (Padilla and Pulido-Bosch 1995;Eisenlohr et al 1997;Larocque et al 1998;Rahnemaei et al 2005;Panagopoulos and Lambrakis 2006;Valdes et al 2006;Fiorillo and Doglioni 2010;Zhang et al 2013, Adji andBahtiar 2016).…”

Section: Rumusan Masalahunclassified

Model Tingkat Perkembangan Pelorongan Akuifer Karst Untuk Identifikasi Kapasitas Penyerapan Karbon Sebagai Antisipasi Bencana Pemanasan Iklim Global

Adji¹,

Haryono²

2018

Preprint

View full text Add to dashboard Cite

Penelitian ini dilakukan pada dua mataair yang terletak pada dua akuifer karst, yatuMataair Kakap yang terletak di kawasan karst Gunungsewu dan MataairSumbersemen yang terletak di kawasan karst Rembang. Penelitian tahun ke-1 inimempunyai tujuan untuk (1) mendefinisikan sifat akuifer dalam melepaskankomponen-komponen alirannya, mengetahui (2) bagaimana sifat temporal persediaanaliran dasarnya, dan (3) bagaimana hubungannya dengan kejadian hujan secara timeseriesdi daerah tangkapannya. Penelitian ini menggunakan metode survai yangbersifat induktif. Untuk mengetahui karakteristik akuifer dalam melepaskankomponen alirannya, dua alat pencatat fluktuasi muka air SBT dipasang di MataairKakap dan mataair Sumbersemen. Pengukuran debit aliran dilakukan untukmemperoleh kurva hubungan debit dan tinggi muka air. Kemudian, dilakukanpemisahan aliran dasar dengan cara digital filtering untuk menghitung besarnyaaliran dasar setelah sebelumnya dihitung nilai konstanta resesi aliran diffuse, fissure,dan conduitnya. Sementara itu, untuk mengetahui hubungan hujan dan aliran duabuah penakar hujan otomatis dipasang di dua lokasi tersebut. Analisis yangdilakukan adalah cross-correlation, phase functions, dan cross-amplitude untukaliran diffuse, fissure, dan conduit. Hasil penelitian menunjukkan bahwa MataairKakap mempunyai tiga tipe aliran yaitu diffuse, fissure, dan conduit. Terkait alirandasar/diffuse/base flow, mataair ini melepaskan komponen diffuse lebih lambat daripada akuifer karst di Mataair Sumbersemen. Saat musim hujan, Mataair Kakapmerespon aliran conduit dari daerah tangkapan dengan cepat, meskipun masih lebihlambat dibanding yang dijumpai di Mataaair Sumbersemen. Dari beberapa haltersebut dapat disimpulkan bahwa selain memiliki aliran diffuse yang dominansepanjang tahun (aliran dasar bulanan hampir mencapai nilai 80%), akuifer diMataair Kakap telah memiliki jaringan lorong conduit yang berkembang secaralanjut (aliran dasar saat periode banjir kurang dari 40%). Mataair Sumbersemenhanya memiliki satu tipe aliran dominan yang diimbuh dari akuifer yaitu tipe alirandiffuse (lambat). Saat musim hujan, respon sangat cepat terhadap hujan kemungkinanberasal dari aliran permukaan (bukan dari simpanan conduit). Hal ini dibuktinyadengan sangat kecilnya aliran dasar saat periode banjir dengan nilai Tp (time to peak)dan Tb (time to baseflow) yang sangat singkat. Selain itu, simpanan aliran dasar yangsangat tinggi sepanjang tahun (99%), menunjukkan bahwa kemungkinan aliran dasarberasal dari airtanah dalam dan bukan semata-mata dari lorong diffuse. Tlag di MataairSumbersemen dengan nilai -4 jam menunjukkan waktu yang lebih singkat cepatdibandingkan Mataair Kakap yang memiliki Tlag 5 jam. Tlag Mataair Sumbersemenyang negatif (-4) menunjukkan bahwa curah hujan memiliki hubungan yangberbanding terbalik dengan debit aliran. Hal ini mengindikasikan bahwa tidak adahubungan antara debit di Mataair Sumbersemen dan hujan yang jatuh di lokasipenakar hujan. Hal ini mendukung fakta bahwa simpanan aliran dasar di MataairSumbersemen berasal dari airtanah dalam.

show abstract

“…Atas dasar banyaknya faktor yang berpengaruh inilah, maka tingkat perkembangan akuifer karst akan sangat bervariasi secara spasial (Zhu et al, 2013). Konsekuensinya, Malik (2007) menjelaskan bahwa sifat simpanan dan pelepasan airtanah karst juga sangat tergantung pada tahapan karstifikasi yang terjadi di akuifer.…”

Section: B Perkembangan Akuifer Karstunclassified

“…Sub-rezim koefisien aliran laminer dihitung menggunakan Rumus Maillet (1905), sedangkan sifat aliran turbulen t dihitung dari Rumus Kullman (1983) (11) Koefisien α dan β kemudian digunakan untuk menentukan nilai parameter kurva resesi. Berdasarkan nilai linear dan koefisien resesi sub regim aliran, Malik (2007) membuat suatu index yang disebut tingkat karstifikasi. Tingkat karstifikasi berdasarkan rumus kurva resesi dibagi menjadi 10 kelas.…”

Section: Akuifer Yang Telah Terkarstifikasi Secara Lanjut (Highly Karunclassified

Pentingnya Monitoring Parameter-Parameter Hidrograf Dalam Pengelolaan Airtanah di Daerah Karst

Adji¹,

Cahyadi²

2017

Preprint

View full text Add to dashboard Cite

A. PENDAHULUANPersediaan airtanah dari akuifer karst dari waktu ke waktu dianggap semakin berharga dan semakin penting untuk penyediaan air minum (Adji dan Haryono-1999; Bahkan, di banyak tempat di seluruh penjuru dunia, airtanah karst menjadi satu-satunya sumber daya air minum yang tersedia. Faktanya, sekitar seperempat dari kebutuhan total air minum pada populasi global dunia dipasok oleh air karst (Goldscheider, 2002).Akuifer karst memiliki sifat hidrogeologi yang kompleks dan unik jika dibandingkan dengan akuifer di kawasan lain, karena memiliki tiga sifat porositas (triple porosity) yaitu porositas berukuran kecil (diffuse), menengah (fissure), dan besar (conduit). Tiga sifat yang didasarkan pada besar kecilnya perkembangan porositas atau lorong ini tergantung dari tahapan dan intensifnya pelarutan batuan gamping oleh air (Domenico and Schwartz, 1990). Akibatnya, tingkat heterogenitas akuifer karst sangat tinggi dan bersifat anisotropis; serta pada karst yang telah berkembang akan memiliki konduktivitas hidraulik yang tinggi (White and Elizabeth, 2003; Ford and William, 2007). Karena kondisi inilah, maka daerah karst merupakan salah satu jenis akuifer terbaik di muka bumi dalam hal menyimpan air hujan yang jatuh di atasnya dan kemudian dialirkan untuk menyuplai sungai bawah tanah (SBT) atau mataair dengan sifat pengaliran tergantung dari tingkat perkembangan porositasnya (Adji, 2010). Namun, sistem airtanah di akuifer secara umum diasumsikan terdiri dari berbagai komponen terpisah, yang sangat mempengaruhi infiltrasi dari permukaan ke bawah permukaan, yaitu air yang berasal atau tersimpan di zone epikarst dan zona vadose. Komponen-komponen ini sangat rentan terhadap kontaminasi akibat infiltrasi yang cepat yang kemudian tertransportasikan melalui porositas akuifer yang telah berkembang yang sering dikenal sebagai sistem jaringan saluran (Leibundgut, 1998). Komponen simpanan airtanah di akuifer karst yang paling penting adalah yang tersedia di zone epikarst. Epikarst ini secara lugas didefinisikan sebagai suatu bentuk simpanan air yang tersimpan dekat dengan permukaan batuan gamping, yang menyimpan dan selanjutnya menjadi komponen utama penyebaran air menuju sungai bawah tanah (SBT) atau mataair karst melalui tiga jenis lorong atau porositas yang berkembang di akuifer karst (Mangin 1975; Williams 1983), sebagaimana yang diilustrasikan pada Gambar 1. Di sisi lain, hampir semua kegiatan manusia di permukaan karst, misalnya pertanian, peternakan, permukiman atau pertambangan adalah penyebab bagi menyebarnya berbagai jenis kontaminasi dari zone epikarst menuju sungai bawah tanah (SBT) dan mataair karst. Dalam hal ini, Margat (1968) memperkenalkan istilah kerentanan airtanah karst terhadap kontaminasi (vulnerability of karst groundwater to contamination) untuk membedakan dengan istilah kerentanan secara umum. Berkaitan dengan teori kerentanan karst tersebut, maka penting untuk dipahami sejauh mana tingkat perkembangan lorong karst

show abstract

Assessment of regional karstification degree and groundwater sensitivity to pollution using hydrograph analysis in the Velka Fatra Mountains, Slovakia

Cited by 34 publications

References 0 publications

Groundwater Circulation in Fractured and Karstic Aquifers of the Umbria-Marche Apennine

Groundwater Circulation in Fractured and Karstic Aquifers of the Umbria-Marche Apennine

Model Tingkat Perkembangan Pelorongan Akuifer Karst Untuk Identifikasi Kapasitas Penyerapan Karbon Sebagai Antisipasi Bencana Pemanasan Iklim Global

Pentingnya Monitoring Parameter-Parameter Hidrograf Dalam Pengelolaan Airtanah di Daerah Karst

Contact Info

Product

Resources

About