Abstract:

Vulnerability maps illustrate the potential threat of contaminants to groundwater and can be considered as important tools for land-use planning and related legislation. For karst areas with characteristic preferential infiltration conditions, vulnerability maps are also excellent tools for source and resource protection. However, the resulting qualitative maps are often inconsistent and even contradictive and thus might lead to inconclusive vulnerability assessments. The results of a validation of vulnerability maps produced using four different methods, DRASTIC, GLA, PI and EPIK, are reported for a karst area in southwest Germany. By means of measured hydraulic and transport parameters of the geological sequence, numerical simulations were used based on a conceptual model for the area under study. The mean transit time through the unsaturated zone (resource protection) was used as the validation parameter. The study demonstrates that the highest level of accuracy is achieved with the GLA- and PI methods. Both DRASTIC and EPIK are not able to incorporate highly variable distributions and thickness of cover sediments and their protective properties in the respective mapping procedure. Thus, vulnerability maps produced with DRASTIC, EPIK, and related methods should be used with care when employed in vulnerability assessments for land use planning and related decision-making.
Les cartes de vulnerabilite illustrent la menace potentielle des contaminants envers les eaux souterraines, et peuvent etre considerees comme des outils importants en matiere d'amenagement foncier et de reglementation associee. Sur les domaines karstiques, caracterises par des conditions d'infiltration preferentielle, ces cartes sont egalement d'excellents outils de protection des sources et des ressources. Cependant, les cartes qualitatives resultantes sont generalement incoherentes voire contradictoires, et peuvent par la-meme mener a des evaluations de vulnerabilite peu concluantes. La presente etude expose les resultats de validation de cartes de vulnerabilite produites selon quatre methodes differentes (DRASTIC, GLA, PI et EPIK), dans le cas d'un domaine karstique du sud-est de l'Allemagne. Par le biais des parametres de transport et hydrauliques mesures sur la sequence geologique, des simulations numeriques basees sur un modele conceptuel du secteur d'etude ont ete utilisees. Les temps de transit moyens a travers la zone non saturee (protection de la ressource) ont ete utilises comme parametres de validation. L'etude demontre que le niveau maximum de precision est obtenu par les methodes GLA et PI. Dans la phase de cartographie, les methodes EPIK et DRASTIC sont incapables d'integrer une forte variabilite dans les distributions et les epaisseurs de sediments de couverture, ainsi que dans leurs potentiels de protection. Aussi, les cartes de vulnerabilite produites par les methodes DRASTIC et EPIK doivent etre utilisees avec precaution dans le cadre des evaluations de vulnerabilite a but decisionnaire pour les amenagements fonciers.
Los mapas de vulnerabilidad ilustran la amenaza potencial de contaminantes para el agua subterranea y pueden ser considerados herramientas importantes para planeamiento del uso de la tierra y legislacion relacionada. Para areas carsticas con sus caracteristicas condiciones de infiltracion preferencial, los mapas de vulnerabilidad son tambien excelentes herramientas para proteccion de fuentes y recursos. Sin embargo, los mapas cualitativos resultantes son frecuentemente inconsistentes y hasta contradictorios y por lo tanto podrian conducir a evaluaciones de vulnerabilidad no concluyentes. Los resultados de una validacion de mapas de vulnerabilidad producidos usando cuatro metodos diferentes, DRASTIC, GLA, PI y EPIK, son presentados aqui para un area carstica en Alemania suroccidental. Se usaron simulaciones numericas usando parametros hidraulicos y de transporte medidos de la secuencia geologica y basandose en un modelo conceptual del area en estudio. El tiempo promedio de transito a traves de la zona no saturada (proteccion del recurso) fue utilizado como el parametro de validacion. El estudio demuestra que el maximo nivel de precision es alcanzado con los metodos GLA y PI. DRASTIC y EPIK no fueron capaces de incorporar distribuciones altamente variables ni espesor de sedimentos de cubierta y sus propiedades protectivas en el respectivo procedimiento de elaboracion de mapas. Por lo tanto los mapas de vulnerabilidad producidos con DRASTIC, EPIK y metodos relacionados deberian ser usados con cuidado cuando se usen en evaluaciones de vulnerabilidad para planeamiento del uso de tierra