Karsthydrographisch können in der Frankenalb n. HABBE (1989) drei Hauptwasserwege unterschieden werden :
- Die tief eingeschnittenen, teils "canyonartigen" Haupttäler mit perennierenden Flüssen,
- die ausgedehnten, nur zur Schneeschmelze oder nach Starkniederschlägen wasserführenden Trockentalsysteme auf den Hochflächen und
- das im Gebirgskörper ausgebildete Trennflächengefüge, welches mittelbar die Entstehung der wasserwegsamen Karstphänomene (z.B. Höhlen, Ponore, Dolinen, Karstquellen) sowie die Anlage der (Trocken-) Täler bedingt hat.
Karsttektonisch gesehen folgt auch der Verlauf des Pegnitztales dem Trennflächengefüge dieses Gebiets. Überwiegend orientierten sich die Talstreichrichtungen an den Diagonalklüften der Frankenalbfurche; nur an wenigen Stellen im N und S verläuft das Pegnitztal parallel zu den Längsklüften dieser tektonischen Mulde.
Die wasserführenden Haupttäler der Frankenalb wie das Pegnitztal sind meist tief in das Karstgebirge eingeschnitten und stehen mit ihren Wasserreichtum im krassen Gegensatz zu den wasserlosen Hochflächen der Alb. Die Haupttäler markieren im tiefen Karst das Vorfluterniveau: Hier tritt das im umliegenden Karstgebirge strömende Wasser über teils starke Karstquellen wieder zu Tage.
Im Pegnitztal liegen alle Karstquellen im Vorflutniveau, entweder deutlich sichtbar am Flußufer als frei auslaufende Quellen oder als Quellsprudel im feinsandigen Boden kleiner Tümpel sowie als unsichtbare Quellen im Flußbett selbst. Im Oberen Pegnitztal bis zur Ortschaft Velden sind 56 derartige Quellaustritte verzeichnet (SPÖCKER 1950). Viele dieser Karstquellen können auch als Estavellen auftreten, d.h. sie haben bei normalem Flußwasserstand eine beträchtliche Schüttung, treten aber bei Flußhochwasser als Wasserschlinger in Funktion.
Im Beobachtungsgebiet kann hierfür als typisches Beispiel die auf 380 m NN gelegene Talzuflußhöhle "Schwarmbrunnen" (A 196) am E´ Pegnitzhang bei Engenthal 1400 m S´ Neuhaus/Peg angeführt werden; sie gehört zu einer ganzen Reihe von Quellaustritten in diesem Gebiet. Aus dieser -- in Malm-delta-Riffdolomiten angelegten -- Quellgrotte fließt das Karstwasser frei in die Pegnitz aus. Der Eingang der Quellhöhle ist 1,8 m breit und 1,2 m hoch. Die Höhle selbst weist eine Länge von 4 m auf und verläuft NNW-SSE; ihre Anlage erfolgte an einer eggisch streichenden Kluft. Am befahrbaren Ende taucht die Höhlendecke unter den Wasserspiegel ab (Siphon).
