Profil af et vandløb. Formål. Teori

Transkript

1 Dato Navn Profil af et vandløb Formål At foretage systematiske feltobservationer og målinger omkring en ås dynamik At udarbejde faglige repræsentationsformer, herunder tegne et profiludsnit At måle strømningshastighed samt beregne materialetransporten i åen Teori Beskriv vandløbets tre stadier og forklar, hvad der sker i hvert enkelt stadium mht. erosion, transport og aflejringer. Forklar, hvilken betydning partikelstørrelse og vandets strømningshastighed har for erosion, transport og aflejringer. Gør rede for, hvad mæanderbuer er, og hvordan de opstår. Profil af et vandløb 1/5

2 Hypotese Før I går i gang med målingerne, skal I iagttage vandløbets strøm. Løber vandet lige så hurtigt i midten af løbet som ved bredderne? Er strømmen jævn og glidende eller turbulent og med strømhvirvler? Opstil nu en hypotese for, i hvilken retning vandløbet vil mæandrere. Tegn en skitse af vandløbet og indtegn mæanderbuer, hvor I formoder, at de vil opstå. Skriv en undertekst til jeres skitse, hvor I begrunder jeres formodning. Hvor i profilet forventer I, at der er størst materialetransport? Materialer LabQuest med flow sensor Snor Målebånd Landmålerstokke 1 liters flaske Filter Vægt Fremgangsmåde Eksperimentet består af tre dele: beregning af transport af sediment, måling af åen og måling af strømhastighed. Start med sedimentprøverne, inden I går ud i åen. Transport af sediment 1. Mængden af sediment, der føres med vandet, findes ved at nedsænke flasken med mundingen mod strømmen til flasken er fyldt. Filtrer derefter indholdet gennem et fint filterpapir. Tag prøven med hjem. Tør den og vej den. 2. Omregn sedimentmængde i gram pr. liter. (Fx 5,2 gram sediment pr. liter. Vandføringen pr. sekund er 21 cm/s omregnet til 21 l/s. Hver liter medtager 5,2 gram sediment dvs. 5,2 g 21 =109,2 g sediment føres med strømmen hvert sekund.) 3. Mængden af sediment og den maksimale partikelstørrelse, der kan transporteres af vand, ses i forhold til strømhastigheden. Derfor kan strømhastigheden sammen med sedimentmængde pr. sekund bruges til at afgøre, i hvilken side af åen der henholdsvis eroderes og sedimenteres. 4. Tag også en prøve midt i åen, hvis det er der, I forventer størst transport. Profil af et vandløb 2/5

3 Diagram viser forholdet mellem strømhastigheden og partikelstørrelsen. Diameteren på partikelstørrelsen og vandets hastighed er afgørende for, hvad der sker mht. erosion, transport og aflejring i vandløbet netop der, hvor der måles. Middelstrømhastihed cm/s ,0 Ler Silt Finsand Groft sand Transport Erosion Grus Aflejring Sten 0,1 0,002 0,02 0, Kornstørrelse i mm Måling af åen 5. Til at måle åens bredde og dybde bruges snor, tommestok, centimetermål og landmålerstok. 6. Hvis det et smalt vandløb, måles dybden mange steder, så profilet fremtræder tydeligt. Tegn en skitse af profilen på et kvadreret ark. Skriv alle målingerne på tegningen. Der skal arbejdes videre med profilskitsen i et regneark, derfor er det vigtigt at have alle tal noteret. Tværsnit af en å. 7. Tegn en skitse (fx som figuren herunder, hvor åen er ca. 6 meter bred). Noter dybden for hver meter, hvilket er markeret med hvide lodrette linjer på skitsen. Lad en ½ dybde målt fra det dybeste sted være den vandrette linje, så åens profil inddeles i rektangulære felter. Fx hvis åen er 1,2 m på det dybeste sted, så vælges 0,6 m dybde som den vandrette linje. Vi arbejder med rektangler i to vandrette zoner: bunden og overfladen. Det er disse rektangler der skrives hypoteser for. Profil af et vandløb 3/5

4 Måling af strømhastighed 8. Sænk møllehjulet på Flow Rate Sensor. Hvis der er dybt nok, kan I bruge en eller begge løse plastikstøttestokke. 9. Støttestokkene gør det lettere at holde møllehjulet på det samme niveau over bunden. 10. Aflæs først sensoren efter 10 sekunder. Mål i midten og ved hver af siderne af åen og i de felter, der er skrevet hypoteser for. Hastigheden ved siderne kan vise, hvor der er erosion og aflejring. 11. Flow Rate Sensor placeres i et vandløb, som vist på figuren, hvor vandet strømmer mod bladene. Strømhastigheden måles i m/s. Udregning af vandføringen 12. Strømhastigheden beregnes som gennemsnit af midten og siderne. 13. For at bestemme mængden af vand, der flyder i en å, er I nødt til at måle den hastighed, hvormed vandet strømmer, samt tværsnitsarealet af åen. En let, men ikke helt præcis måde at finde tværsnitsarealet på er ved at tælle kvadraterne på jeres tegnede profil af åen. 14. Vandføring (Q) er lig med strømhastigheden (V) gange tværsnitsarealet (A): Q = V A Profil af et vandløb 4/5

5 Resultater a. På tværsnitsprofilet over åen indtegnes forskellige strømhastigheder. b. I hvilke områder af det mæandrerende løb forekommer der erosion? Sedimentation? c. Giv en samlet beskrivelse af det vandløb, I har målt på. Diskussion og perspektivering a. Sammenhold alle målinger. b. Er der overensstemmelse mellem hypoteserne og de målte resultater? c. Vurder vandløbet med henblik på: 1. Hvad der vil ske, hvis åen rettes op og ikke løber frit? 2. Hvad vil der ske, hvis åen modtager mere regnvand som resultat af klimaændringerne? Profil af et vandløb 5/5