語源
By Neven Kresic(Water in Karst,Mc Graw Hill,2013,p.xiii)
“カルストは、スロベニアとイタリアのトリエステの間の地理的地区にちなんで命名された科学用語です。 それは（スロベニア語）で”carso”（イタリア語で）と”kras”のためのドイツ語化された単語です; カルスト地域のスラブ語からのいくつかの一般的な単語は、主に博士論文を擁護し、カルストに専念する科学モノグラフ（Cvijić、1893）を出版したセルビアの地形学者Jovan Cvijićのおかげで、カルストの特徴を記述する国際的な科学用語となっている。(図1,2)
風景
By Derek Ford&Paul Williams(Karst Hydrogeology and Geomorphology,Wiley,2007,p. 1)
“カルストは、高い岩石溶解性とよく発達した二次（破壊）気孔率の組み合わせから生じる独特の水文学と地形を持つ地形であると定義することがで そのような地域は、沈下した小川、洞窟、囲まれた窪み、溝のついた岩の露頭、大きな泉によって特徴付けられます。 かなりの岩石溶解度だけではカルストを生成するには不十分である。 岩石構造と岩石学も重要です: 密度が高く、巨大で、純粋で粗く砕かれた岩石が最高のカルストを開発する…経験は、多くの水文地質学者が誤ってカルスト地形が存在しないか、表面に明 この仮定は、地表カルストが明らかではないにもかかわらず地下水循環が発達する可能性があるため、地下水管理と環境影響評価に重大な誤りを引”
特徴
溶解および侵食カルスト化プロセスに起因するカルスト特徴のリストは長く、様々なミクロおよびマクロの地表および地下の物体を含む。 その中には、karrensまたはlapies、dolinesまたは陥没穴、uvalas、poljes、盲目および吊り谷、シンクストリーム、洞窟（図3）、ponorsまたはツバメ穴（図4）、甌穴、洞窟（図5）があります。
カルスト学で使用されているこれらおよび他の多くの用語の用語集は、ここで利用可能です（Alexander Klimchouk et al.2015年12月18日、karst Aquifers–Characterization and Engineering,Springer,2015,p.2015で発表された。. 25-29, 49)
“堆積岩カルスト岩は、一般的に二つの主要なグループに分類することができます:
- 炭酸塩岩
- 蒸発岩
炭酸塩岩はカルシウムとマグネシウムの鉱物から形成されています：方解石、ドロマイト、アラゴナイト、マグネサイト、および:
- 石灰岩(Caco3)、
- ドロマイト(Caco3x Mgco3)
品種の広い範囲で。
は、SO4またはClアニオンを含む岩石および鉱物に属する蒸発岩群に属する。:
- 酸無水物（Caso4）、石膏（Caso4×2H2O）、ハロゲン化物（NaCl）、およびシルヴァイト（KCl）。
方解石(1)ドロマイト(2)と石膏(3)の溶解は以下の式で表されます:
CaCO3 + H2O + CO2 ↔ Ca2+ + 2HCO3 (1)
CaMg(CO3)2 + 2H2O + 2CO2 ↔ Ca2+ + Mg2+ + 4HCO3 (2)
CaSO4 x 2H2O → Ca2+ + SO4 2- + 2H2O (3)
According to the dominant type of rocks of which karstic aquifer consists the following classification can be made:
- Carbonate karst aquifer,
- Dolomitic karst aquifer,
- Marble karst aquifer,
- Chalky karst aquifer,
- Anhydritic karst aquifer,
- Gypsum karst aquifer,
- Halitic karst aquifer.
構造や流体力学的性質を考慮すると、次のようなものがあります:
- 孤立したカルスト帯水層（図6）、
- 限定されたカルスト帯水層、
- 半限定されたカルスト帯水層。”
カルスト帯水層の水文地質学的特性
By Nico Goldscheider(KCのwebサイト, 2009-2013)
“進化：カルスト帯水層は、炭酸塩岩を溶解する二酸化炭素（CO2）を含む水を流すことによって形成される。 したがって、帯水層の進化、洞窟の形成（speleogenesis）と地下水の流れとの間には密接な関係があります。
個性：異なるカルストシステムの間には多くの類似点がありますが、すべてのカルストシステムも特殊なケースであり、一般化は困難です。 図7は、典型的なカルスト帯水層の単純化されたモデルを示しています。
異質性：カルスト帯水層の特性は空間において大きく異なる。 洞窟には大量の水があるかもしれませんが、数メートル離れたボアホールは完全に乾燥している可能性があります。
: 帯水層の水圧特性は、地質学的ファブリック要素の配向に依存し、例えば、水圧伝導率は、典型的には、大きな骨折および導管の方向に高いが、他の方向に低
再充電の二重性:再充電水は、カルスト地域自体（自家充電）または隣接する非カルスト地域（同種充電）から発生する可能性があります。
浸潤の二重性：浸潤は土壌と不飽和帯を通って起こり（拡散浸潤）、またつばめの穴/窪みを介して集中することもある（点浸潤）。
気孔率と流れの二重性：カルスト帯水層には、岩石マトリックス内の粒界孔、骨折（亀裂）や寝具面などの一般的な岩石の不連続性、および初期の不連続性から開発されたチャネルや導管などの溶質的に拡大した空隙がある。 マトリックスおよび小さい割れ目の地下水の流れが普通遅く、層流である一方、カルストの水路（洞窟）の流れは頻繁に速く、乱流です。
: カルスト帯水層の水テーブルは、時には時間の短い期間でメートルの10sまたは100sを変動させることができ、カルスト泉は、通常、排出量と水質の急速な変”
地域フローシステムのコンテキスト内のカルスト
judit Mádl-Szúnyiによる(White,1969;Mádl-Szúnyi and Tóth2015,Palmer1991,1995,Klimchouk2000,2007;Goldscheider et al. 2010)
Epigene karst:これは地下水が炭酸塩帯水層に浸透する腐食効果の産物である。 それは浅い、基本的に一杯の炭酸塩で進化することができ、局所的な流れシステムにおける冷水の溶解効果に関連しています。 これらは、特徴的な表面および地下の特徴を有する典型的なカルスト地域である。
深カルスト：基底レベルよりかなりの深さまで伸びるカルスト。
次亜紀カルスト：逆行性方解石溶解性、交差形成流によって誘発される異なる流体による混合腐食、および地質学的酸による溶解を含む深いエネルギー、流体およびガス源によって生成される。 それは重要な表面の特徴なしで地方か中間流れシステムのぬるま湯および熱水と関連付けられる深い限られたカルスト区域で展開できる。
さらなる読書のための推奨される参考文献：
Goldscheider N,Mádl-Szīnyi J,Erīss A,Schill E(2010)炭酸岩帯水層における熱水資源。 ハイドロジオールJ18 (6): 1303-1318
Klimchouk A(2007)Hypogene speleogenesis:hydrogeological and morphogenetic perspective. 特殊紙no. 1,National Cave and Karst Research Institute,Carlsbad,NM
Mádl-Szúnyi J Tóthá(2015)一杯で閉じ込められた厚い炭酸塩地域のための流域スケールの概念的な地下水流動モデル。 ハイドロジオールJ23 (7): 1359-1380
カルスト帯水層システムの研究方法
By Nico Goldscheider(KCのwebサイト, 2009-2013)
“上記の特性のために、従来の水文および水文地質学的方法は、カルストに適用されるとしばしば失敗し、それらの適応およびカルスト固有の方法が必
地質学的方法: カルスト帯水層における地下水の流れを理解するためには，岩石学，層序，破砕，断層パターンおよび折り畳み構造が重要である。
洞窟学:カルスト帯水層の地下水の流れには導管と地下水路が重要である。 洞窟は、帯水層に入り、導管チャネルネットワークの一部を直接観察して研究することを可能にする。
水文学的方法：沈下流、洞窟流、カルスト泉の流量の変動が大きいため、カルスト水文地質学的研究においては、水量と品質の継続的なモニタリングが重
水理法：ボアホールおよび井戸における電位差図および水理試験は、水理地質学で広く適用されているが、カルストに適用する場合には特定の適応が必
同位体技術:安定同位体と放射性同位体は、水の起源を特定し、通過時間を決定し、混合プロセスを特徴付けるのに役立ちます。
トレーサー検定: トレーサ試験(図8)は、ポイントツーポイント接続(通常はスワロー穴/シンクとスプリングの間)を特定し、カルストスプリング集水域を描写し、コンジットネットワーク内の流れと輸送を特性化するための最も強力な方法です。
地球物理学的方法:地球物理学は、井戸掘削の場所の特定、地下空洞（潜在的な陥没穴）の調査、帯水層構造に関するその他の情報の取得に役立ちます。
モデリング:数学的モデルは、カルスト帯水層におけるspeleogenesis、flow、transportをよりよく理解するのに役立ちます。 しかし、カルスト環境における従来の地下水流動モデルの適用は、壊滅的に間違った結果を生み出し、カルストの特定の性質が無視されたため、病気の発生につながる著しく不十分な供給源保護ゾーンの描写をもたらした例（図9など）がある。”
カルスト地下水利用
Zoran Stevanovićによる(Karst Aquifers–Characterization and Engineering,Springer,2015,p. 111-112, 116-119, 299, 109-111)
水質
“岩石の溶解と水と岩石との直接接触の持続時間は、排出点での地下水の品質に変化をもたらします。 カルスト水のミネラル成分は、水が浸透している岩石の組成に依存します: 炭化水素（HCO3）–カルシウムCa）タイプの水は、石灰岩中の水の支配的なタイプである炭酸カルシウムの溶解から生成され、炭化水素（hco3）-マグネシウム（Mg）タイプの地下水はより少ない程度に存在し、ドロマイト岩に定期的に接続されている。
Langmuir(physical and chemical characteristics of carbonate water,1984)は、地下水が湧水地または井戸頭に到達する前に地下水の品質を制御し、影響を与えるプロセスを列挙した。 これらのプロセスは次のとおりです:
- 浸透した大気降水量の組成;
- 地下水再充電および浅い地下水からの蒸発散損失;
- 地下水再充電の酸性度および過飽和度;
- 炭酸塩および塩岩、石膏、無水石を含む関連岩石の入手可能性および溶解度;
- 溶液の速度
- 淡水再充電による希釈や異種地下水の混合などの水文プロセス;
- 廃棄物による地下水汚染や固形廃棄物からの浸出液を含む人為的プロセス。
オープンカルスト構造の地下水は、集中的な水交換と急速なろ過の結果である低鉱化であることはほとんど規則です。 帯水層のより深い部分では、より遅いろ過は鉱化の増加をもたらす。 この変動は、しばしば最小限であるが、それにもかかわらず、特定の状況（例えば、汚染が関与している場合）の下で重要であり得る特定の分化を示している。
したがって、炭酸カルストの場合、天然カルスト水の品質はほぼ定義上優れており、山塊の未人口集水域から排出される水は衛生的で純粋であるが、例外的に少量の細菌が存在する可能性があることが世界中の多くの場所で確認されている。 しかし、汚染源が制限されていないカルスト帯水層の集水域に存在する場合、深刻な危険が続きます。
カルスト水域をタップする
地下水をタップすることは、主に私たちが”目に見えない資源”を扱っているため、決して簡単な作業ではありません。 しかし、カルストのような非均質で異方性の帯水層を扱う場合、状況はさらに複雑です：空隙を通って循環する地下水に到達し、捕獲し、捕獲することが非常に頻繁に必要である。
私たちは、カルストの地下水をタップする二つの主要な種類を区別することができます:
- 排出点でのカルスト地下水の流れをタップ–スプリング（図10）。
- 帯水層集水域内のカルスト地下水の流れをタップする–井戸、ギャラリー、または他の同様の構造のような人工構造（図11）。
地下水は、飲料、工業、熱抽出、灌漑の目的で利用するだけでなく、鉱山ピット、都市部、または高い地下水テーブルから保護されるべき耕地の場合の脱水
異なる目的のための使用
カルスト泉は飲料水の供給源として広く利用されています。 多くの国では、他の選択肢がないという理由だけでカルスト温泉を利用していますが、他の多くの国では、その重要性と彼らが提供する良い水質の意識がそのような決定の主な要因です。 カルスト帯水層は、南東ヨーロッパ（アルプスとカルパチア山脈）、地中海盆地、近東と中東、アラビア半島とアフリカの角、南東アジア、北アフリカ、カリブ海盆地と中米、および米国の南部の地域で水供給のかなりの割合を持っています。
泉を通る帯水層の自然排水は、地域レベルでの数百万の町への供給から、一つまたは複数の家への供給が懸念される非常に地方レベルまで、幅広い規模で水需要をカバーすることができる。 後者は水量に関しては大きな問題ではないが、大きな消費者にとっては非常に大きな帯水層と春の排出が必要である。 Karstic水の使用の広い範囲があります。 近東および中東の乾燥した地域では、例えば、カルスト泉をタップし、耕地を灌漑するための重力チャネルを構築することは非常に一般的です。 湧水はまた、動物に水を供給するために広く使用されており、良質の淡水は動物の健康と成長のためのセキュリティを提供します。
高水圧ヘッドを利用した水力発電におけるカルスト水の使用は、主にアルプス（オーストリア、スイス）に限られており、カルスト水や泉の熱特性は他の場 最後に、約annual13億の年間売上高を実行し、世界の水ボトル産業で利用カルスト温泉の数は非常に大きく、カルスト帯水層は、おそらくそのようなソースが発
さらに読むための推奨される参考文献：
Bakalowicz M(2005)Karst Underground:A Challenge for New Resources. ハイドロジオールJ, 13: 148-160
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Burger A,Dubertret L(eds)(1984)karstic terrainsの水文地質学。 ケース履歴。 水文地質学への国際貢献,IAH,vol1,Verlag Heinz Heise,Hannover,264pp.
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Kresic N,Stevanović Z(Eds.)(2010)泉の地下水文学。 工学、理論、管理および持続可能性。 株式会社エルゼビア Bh,アムステルダム,573pp.
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Parise,M.&Gunn,J.(eds)2007. カルスト地域における自然および人為的危険：認識、分析および緩和。 ゲオル Soc. ロンドン、sp. publ.、279頁
Stevanović Z(Ed.（2015）カルスト帯水層-特性評価とエンジニアリング。 シリーズ：地球科学の専門的な練習、シュプリンガーインターン。 Publ.、692頁
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