Consulting

Un­ders­tan­ding karst ground­wa­ter re­quires a 3D as­sess­ment of the geo­lo­gy. KARSYS is a de­duc­tive ap­proach ba­sed on the geo­lo­gy of a site and the hy­drau­lic prin­ciples go­ver­ning kars­ti­fi­ca­tion. Once a site is de­fi­ned, SISKA de­ploys a 4 step ap­proach: (i) iden­ti­fying the kars­tic pro­per­ties of the aqui­fers, (ii) es­ta­bli­shing a 3D geo­lo­gi­cal mo­del of aqui­fer units, (iii) ge­ne­ra­ting a 3D hy­dro­geo­lo­gi­cal mo­del through in­te­gra­tion of hy­dro­lo­gi­cal da­ta and (iv) iden­ti­fi­ca­tion and de­li­mi­ta­tion of flow sys­tems.
This re­sults in:

• the de­li­mi­ta­tion of spring ba­sins;
• the vo­lu­me­tric as­sess­ment of ground­wa­ter re­sources;
• a mo­del of un­der­ground wa­ter flow paths.

Vi­sual­KAR­SYS, is a free on­line ser­vice for buil­ding and vie­wing KARSYS mo­dels.

Karst­MOD (hy­dro­lo­gi­cal and hy­drau­lic mo­dels) makes it pos­sible to si­mu­late ground­wa­ter dy­na­mics quan­ti­ta­ti­ve­ly, and as­sess re­charge (ef­fec­tive in­fil­tra­tion), sto­rage and flow at one or more out­lets.

SISKA ap­plies me­thods and tools to stu­dy the vul­ne­ra­bi­li­ty of ground­wa­ter,the de­li­mi­ta­tion of pro­tec­tion zones and the search for sources of pol­lu­tion.

In col­la­bo­ra­tion with other spe­cia­list part­ners, SISKA of­fers so­lu­tions for pros­pec­ting and ex­ploi­ting ground­wa­ter. This in­cludes the ana­ly­sis of spring flows and si­mu­la­ting of flows un­der dif­ferent sce­na­rios (me­teo­ro­lo­gi­cal, an­thro­po­ge­nic im­pacts, ex­ploi­ta­tion stra­te­gies).

SISKA pro­poses spe­ci­fic ap­proaches for as­ses­sing the ha­zards karst poses on construc­tion and va­rious ac­ti­vi­ties.

Civil engineering and karst

Lors d’une construc­tion, par­ti­cu­liè­re­ment sou­ter­raine (tun­nels, gal­le­ries, ré­ser­voirs…) le mi­lieu kars­tique peut re­pré­sen­ter un pro­blème pour l’ouvrage (vide im­pré­vu, eau sous pres­sion en grande quan­ti­té, pré­sence de sé­di­ments peu conso­li­dés). Grâce à la mé­thode Karst ALEAthe SISKA can pre­dict po­ten­tial ha­zardsand pro­pose pro­tec­tive mea­sures to mi­ni­mise them, and re­com­men­da­tions to ma­nage them in the event of a pro­blem.

Wind turbines and karst

SISKA is de­ve­lo­ping me­thods for as­ses­sing and sup­por­ting the ins­tal­la­tion of wind tur­bines in karst re­gions. The aim is to mi­ni­mise the risks of karst to in­fra­struc­ture sta­bi­li­ty. An in­for­ma­tio­nal bro­chure on this is­sue has been pu­bli­shed by the SSS.

Infiltrations

En mi­lieu kars­tique ur­bain, la re­com­man­da­tion fé­de­rale d’infiltration des eaux grises (eaux de toits et de routes) est pro­blé­ma­tique dans la me­sure où ces in­fil­tra­tions tendent à pro­duire des ef­fon­dre­ments. L’ISSKA peut éta­blir des cartes de dan­gers d’effondrements et des éva­lua­tions à l’échelle de la par­celle. En cas d’effondrement, des re­com­man­da­tions ci­blées peuvent être dé­li­vrées.

If in­fil­tra­tion sites are se­lec­ted, SISKA can is­sue re­com­men­da­tions on ac­cep­table in­fil­tra­tion flow rates and condi­tions.

Collapse hazards

Le sous-sol kars­tique ren­ferme de nom­breuses ca­vi­tées, par­fois re­cou­vertes par une faible épais­seure de ter­rain. Il n’est donc pas rare que des ef­fon­dre­ments se pro­duisent. L’ISSKA peut éta­blir des cartes de dan­gers d’effondrements et des éva­lua­tions à l’échelle de la par­celle.

Geothermal

The spe­ci­fic cha­rac­te­ris­tics of karst can lead to poor constraints on geo­ther­mal pro­jects. In­deed, due to the si­gni­fi­cant cir­cu­la­tion of air and wa­ter, kars­tic mas­sifs are col­der than other en­vi­ron­ments. Ho­we­ver, kars­tic springs drain geo­ther­mal heat and re­present an in­ter­es­ting re­source. SISKA has unique ex­per­tise that en­ables it to as­sess ener­gy po­ten­tial and de­ve­lop a stra­te­gy for geo­ther­mal ex­ploi­ta­tion in car­bo­nate re­gions.

SISKA can pre­pare pres­crip­tion maps for the ins­tal­la­tion of geo­ther­mal probes ba­sed on ground­wa­ter vul­ne­ra­bi­li­ty cri­te­ria.

The construc­tion pro­jects and va­rious hu­man ac­ti­vi­ties (tun­nels, gal­le­ries, roads, wind tur­bines, geo­ther­mal ener­gy, in­fil­tra­tion of grey wa­ter, etc.) can have an im­pact on the kars­tic en­vi­ron­ment. SISKA is spe­cia­li­sed in as­ses­sing and mi­ni­mi­sing these im­pacts in ac­cor­dance with the Or­di­nance on En­vi­ron­men­tal Im­pact As­sess­ment (OEIE).

SISKA has de­ve­lo­ped a se­ries of tools and me­thods for such as­sess­ments (Vi­sual KARSYS, Karst ALEA and others).

Impact on groundwater

En mi­lieu kars­tique, la qua­si-to­ta­li­té des eaux de pluie s’infiltre dans le sous-sol et tran­site en quelques jours à quelques se­maines vers les sources qui ali­mentent les ri­vières. Les amé­na­ge­ments et ou­vrages peuvent mo­di­fier le ré­gime, le che­mi­ne­ment et la qua­li­té des eaux. Ces mo­di­fi­ca­tions peuvent être cri­tiques pour les cap­tages d’eau po­table, les ri­vières et la faune aqua­tique sou­ter­raine. L’ISSKA peut éva­luer ces im­pacts et cher­cher des so­lu­tions pour les mi­ni­mi­ser.

Impact on underground fauna

The un­der­ground en­vi­ron­ment is home to a spe­ci­fic and va­ried fau­na, in­clu­ding se­ve­ral en­de­mic spe­cies. Les ha­bi­tats sou­ter­rains sont très stables car peu connec­tés aux va­ria­tions ex­té­rieures (cli­mat, ur­ba­ni­sa­tion, etc.). Par contre leurs ha­bi­tants sont très sen­sibles aux chan­ge­ments. L’ISSKA peut éva­luer la faune pré­sente, la sen­si­bi­li­té des ha­bi­tats et les in­fluences po­ten­tielles ou ef­fec­tives d’un pro­jet d’amenagement ou de construc­tion.

Impact on the underground climate

La tem­pé­ra­ture sous terre est presque constante et l’air y est hu­mide (>98%) toute l’année. Toute per­tur­ba­tion de ces condi­tions cli­ma­tiques au­ra un im­pact sur la grotte, la faune et les éven­tuels ob­jets ar­chéo­lo­giques qui s’y trouvent. L’atmosphère sou­ter­raine est sou­vent en­ri­chie en CO₂ et en ra­don, ce qui peut po­ser des pro­blèmes en cas de pré­sence pro­lon­gée (p.ex. fouilles ar­chéo­lo­giques, vi­sites tou­ris­tiques). L’ISSKA connaît et me­sure les ca­rac­té­ris­tiques du cli­mat sou­ter­rain et peut ain­si éva­luer l’impact d’un pro­jet d’amenagement ou de construc­tion.

Impact on the karstic landscape

The karst land­scape is a he­ri­tage re­co­gni­sed throu­ghout the world (18 sites lis­ted on the World He­ri­tage List). UNESCO World He­ri­tage Site et de nom­breux sites ins­crits à l’inventaire fé­de­ral des pay­sages). En Suisse, do­lines, la­piés et grottes ne sont sou­vent pas in­ven­to­riés ex­pli­ci­te­ment bien qu’ils fassent par­tie des ob­jets par­ti­cu­liers du pa­tri­moine na­tu­rel. L’ISSKA peut iden­ti­fier ces ob­jets, les éva­luer et cher­cher des so­lu­tions pour mi­ni­mi­ser les im­pacts po­ten­tiels.

The Karst ALEA me­thod was de­ve­lo­ped spe­ci­fi­cal­ly to as­sess the pro­blems po­sed by kars­tic en­vi­ron­ments du­ring the construc­tion of a struc­ture and the im­pact of the pro­ject on the en­vi­ron­ment. It can be used to pre­dict the po­si­tion and cha­rac­te­ris­tics of kars­tic ca­vi­ties in a li­mes­tone mas­sif. 

It al­so serves as a ba­sis for dra­wing up col­lapse ha­zard maps.

Link to ap­plied me­thods Karst ALEA