Afvandingsområde
Et afvandingsområde eller vandopland er det område, hvorfra nedbør løber til et givet vandløb, en sø, et hav eller lignende. Grænserne mellem afvandingsområder kaldes vandskel. Arealet af et vandløbs afvandingsområde er vandløbets afvandingsareal.
Afvandingsområder bestemmes på to måder:
- ved topografiske opland, hvor det er terrænets overflade (hældning mod en bestemt vandstrøm), der lægges til grund[1]. Afgrænsningen mellem to afvandingsområder vil i sådanne tilfælde nødvendigvis følge bjergkæder og andre højderygge;
- grundvandsopland, hvor det er grundvandets strømme, der lægges til grund[1].
Der kan være sammenfald men også forskelle mellem de to afgrænsningsmåder. Med hensyn til topografiske vandskel kan der inden for disse være større og mindre afløbsløse lavninger[1].
Afvandingens kendetegn
[redigér]Et afvandingsområde får tilført vand i form af nedbør. Nedbøren kan have flere former: som regn, dug, hagl eller sne[2]. I den første periode med regn vil vanddråberne fugte jordoverfladen og vegetationen. Dette kaldes interseption[3]. Beroende på de stedlige forhold kan vegetationen (planter, buske og træer) tage 20 % af nedbøren, eller mere. Nedbøren kan enten blive liggende på jordoverfladen (fx som vandpytter eller sne), den kan trænge ned i jordbunden, eller den kan begynde at fordampe. Hvis nedbøren kommer som en kortvarig byge, vil en forholdsvis stor del under høje temperaturer fordampe igen. Ved større regnmængder vil jordbunden modtage nedsynkende vand (blive infiltreret) beroende på, om jorden allerede er vandmættet eller ej[4][3]. En del af vandet vil løbe af på jordoverfladen. I begyndelsen dannes små vandpytter, og vandet kan rende videre fra pyt til pyt og finde vej til en bæk, å eller flod. Hvor stor en del af vandet, som løber af på jordoverfladen, vil afhænge af jordbundens beskaffenhed, og om den er vandmættet (det vil sige mellemrummene mellem sten og organisk materiale er fyldt op med vand eller med luft, der kan fortrænges af vandet) eller ej[5]. Med mættet menes her, at jordbunden har optaget så meget vand, som det har kapacitet til. Styrken af nedbøren er også af betydning. Jorden kan opmagasinere vand i et markvandsmagasin, og når dette er opfyldt, går vandet videre ned gennem jordbunden til grundvandet. Afgivelsen af vand fra markvandsmagasinet ned til grundvandet kaldes perkolation[6]. Nedbøren bidrager til en vandstrøm i grundvandet, og dette vil i næste omgang føre til udsivning til bække og åer[7].
Infiltration
[redigér]Når det gælder infiltration har man defineret infiltrationsevnen som måles i mm/minut, altså mm nedbør som hvert minut kan transporteres. Størst infiltrationsevne forekommer i sand, og dårligst i lerjord, mens lerblandet sand kommer et sted i mellem. Dette skyldes størrelsen af de mellemrum, der forekommer mellem sandkornene henholdsvis lerkornene. Hastigheden vil falde fra begyndelsen af regnvejret og senere. I sand vil infiltrationsevnen i begyndelsen kunne være 12 mm/minut, men efter 3 timer er hastigheden reduceret til 8 mm/minut. Hastigheden vil også være afhængig af hvor fugtig, jorden var forud. Nogle forhold, som påvirker denne, er[8]:
- Tekstur
- Struktur
- Porøsitet
- Vandindhold
- Vegetation
- Organisk materiale
- Temperatur
- Omdannelsesgrad
Indstrømnings- og udstrømningsområder
[redigér]I et afvandingsområde foregår det altså vandtransport både på jordoverfladen og i jorden som grundvand. I afvandingsområdet vil det være varierende hvor meget vand, som løber af på overfladen, og hvor meget, som ender i grundvandet. Områder, som ligger i højden og langt fra vandløb, kaldes for indstrømningsområder. Her sker en vedvarende nedsynkning af vand ned i jorden. I områder længere nede vil der være en kontinuerlig vandstrøm ud fra grundvandet, disse kaldes udstrømningsområder. I udstrømningsområder vil vandet fra bakken løbe sammen med vandet på jordoverfladen. Våd0mråder og moser er eksempler på sådanne områder. Uden nedbør eller snesmelting er det grundvandet, som giver bidrag til vand i vandløb og søer[7].
Afvandingsområdernes rangorden
[redigér]
Et afvandingsområde til et hav består af afvandingsområderne for de vandløb, som udmunder i dette hav. På samme måde består afvandingsområdet for en flod af afvandingsområderne til dennes bifloder, og lignende gælder for åer, bække. Afvandingsområderne kan altså siges at danne en rangorden, et hierarki, hvor afvandingsområderne for de større vandløb omfatter afvandingsområderne for de mindre vandløb, som udmunder i det[7].
Grænsen mellem et afvandingsområde og et andet
[redigér]Alle punkter på jordoverfladen tilhører et afvandingsområde. I afvandingsområdet sker en tilførsel, transport og akkumulering af vand. Et centralt begreb for at bestemme et afvandingsområde er vandskellet. Dette omslutter hele afvandingsområdet og udgøres af de højdedrag i terrænnet, som danner grænsen mellem et afvandingsområde og et andet. I et punkt, som tilhører vandskellet, vil tangenten til højdekoterne stå normalt (i ret vinkel) på denne. Dette fordi vandet altid løber mindste modstands vej. På illustrationen angiver den gule linje mærket "Divide of main drainage basin" vandskellet, mens de røde tynde linjer mærket "Divide of sub-basins" viser de enkelte bistrømmes afvandingsområder[7].
Som nævnt oven for vil vandet fra regn både løbe af på jordoverfladen og synke ned i jorden og danne grundvand. Her vil vandet på sin færd videre følge hældningen på grundvandsspejlet, som vil være bestemt af jordens struktur (lagdeling mm). Langs højdepunkterne for grundvandsspejlet opstår grundvandsskellet, som er analogt med afvandingsområdet[7].
Dræneringstæthed
[redigér]Dræneringstætheden er en karakteristisk størrelse for et afvandingsområde og siger noget om den samlede længde af vandløb i forhold til arealets størrelse. Tætheden fås ved at dividere den samlede længde af vandløb med arealet for afvandingsområdet. I afvandingsområder, hvor meget vand transporteres som grundvand, vil det være få vandløb. Dræneringstætheden siger noget om områdets beskaffenhed og behov for overfladedrænering via vandløb[7].
Beskrivelsesmåder
[redigér]For at beskrive afvandingsområdet kan man anvende forskellige metoder. De vigtigste er oro-hydrografiske kort og hypsografiske kurver.
Oro-hydrografiske kort er en kartografisk fremstilling af vandløb og terrænforhold, herunder vandskel. Oro-hydrografiske kort anvendes for at danne sig overblik over landskabelige betingelser for natur- og kulturbetingede forhold.
For at beskrive et afvandingsområde kan anvendes en hypsografisk kurve, som beskriver højdeforholdene i området. Der laves et kort, som viser den procentvise del af arealet i afvandingsområdet, som har en vis højde over havet eller afvandingsområdets udløb. Hypsografiske kurver er indtegnede på denne type af kort. Sådanne kort anvendes for analyser og modelleringer af processer, hvor højden har betydning, dette kan være ting som har med snesmelting, fordampning og nedbør at gøre[7].
Beskaffenhed og fysiske forhold
[redigér]Størrelsen og formen på afvandingsområder er vigtige hydrologiske størrelser. De bestemmer blandt andet (sammen med nedbørsmængden) vandføringen i vandløb.
Afstrømningen fra et område og dermed vandføringen i vandløbeme tilhørende dette, bestemmes af en række forhold og karakteristika. Igen er nedbørfeltets størrelse af stor betydning, desto mindre felt desto hurtigere afstrømning ved nedbør. Et stort afvandingsområde, som strækker sig over områder med højfjeld (koldere klima), søer, moser og jordbund af uens beskaffenhed, vil opmagasinere mere vand. Vandløb i et sådant afvandingsområde vil have jævnere vandføring, fordi magasinet udjævner afløbet[9]. Hældningen af området bestemmer vandets hastighed. Vegetation bestemmer graden af fordampning og infiltration. Jordbundens beskaffenhed bestemmer kemiske stoffer i vandet samt opholdstiden for vandet.
De største afvandingsområder
[redigér]
Amazonfloden i Sydamerika har med 6.144.727 km2[10] jordens største afvandingsareal, hvilket betyder, at denne flod afvander ca. en tredjedel af denne verdensdels areal. Efter størrelsen af afvandingsområdet følger derefter Congofloden i Afrika og Mississippi-floden i USA. Det største afvandingsområde i Europa er knyttet til Volga.
I Danmark udgør Gudenåens afvandingsområde med sine 2.643 km2 det største afvandingsareal her til lands. Gudenåen afvander knap 13% af Nørrejyllands areal (syd for Limfjorden og nord for Kongeåen).
Nogle eksempler
[redigér]- Floderne med de største afvandingsområder på verdensbasis er
Noter
[redigér]- ↑ 1,0 1,1 1,2 Jensen, s. 22
- ↑ USGS: Nedbør: Frigivelse af vand fra skyerne
- ↑ 3,0 3,1 Geoviden 2009 nr 2 s. 6
- ↑ USGS: Overfladisk afstrømning: Nedbør som afstrømmer over jordoverfladen til floder eller vandløb
- ↑ Jensen, s. 12
- ↑ USGS: Grundvand strømmer i undergrunden
- ↑ 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 7,5 7,6 Arne Tollan: Vannressurser. Universitetsforlaget 2002. ISBN 82-15-00097-5.
- ↑ Jakob Otnes og Erik Ræstad: Hydrologi i praksis, Ingeniørforlaget 1978. ISBN 82 524 0036 1.
- ↑ jvf fx Johan Gehrke: "Nogle Bemærkninger om Rhinens Hydrografi" (Geografisk Tidsskrift, Bind 19; 1907) s. 335
- ↑ Watersheds of the World: South America – Amazon Watershed
Litteratur
[redigér]- Jørgen Lundager Jensen: "Vandet i naturen" (Danmarks Natur, bind 5: De Ferske VandeM; Politikens Forlag 1969)