AARHUS UNIVERSITET INSTITUT FOR BIOSCIENCE 1 OG GEOSCIENCE 2 VANDLØB OP AD BAKKE 2016 Vandløb og Afvanding Brian Kronvang 1, Jane R. Poulsen 1, Niels B. Ovesen 1 og Søren Munch Kristiansen 2
FAKTORER SOM PÅVIRKER AFSTRØMNING OG AFVANDING VIA VANDLØB 1. Klimaet - nedbør 4. Dyrkningen 2. Arealanvendelsen 3. Afvandingen og sætninger 5. Skikkelsen og sedimentbelastning 6. Grøden 2
EN SOMMER- OG EFTERÅRSDAG VANDLØBET LEDER GRUNDVAND VÆK FRA OPLANDET 3
EN EFTERÅRS- OG VINTERDAG EFTER FLERE UGERS REGNVEJR VANDLØB ER BREDFYLDT- OG LEDER DRÆNVAND OG GRUNDVAND VÆK FRA OPLANDET 4
EN EFTERÅRS- OG VINTERDAG EFTER SKYBRUD VANDLØBET INDDRAGER ÅDALEN I SIT TVÆRSNIT DET ER NATURLIGT FOREKOMMENDE CA. EN GANG HVERT 2. ÅR 5
HAR ÆNDRINGER I DE ENKELTE FAKTORER HAFT INDFLYDELSE PÅ DETTE NATURLIGE MØNSTER? Stigning ~ 100 mm 6
1. KLIMA: NEDBØREN I DANMARK 7
UDVIKLINGEN I NEDBØR OG AFSTRØMNING I PERIODEN 1925-2000. I de sidste 100 år er der som følge af mere nedbør sket en stor stigning i afstrømningen i vandløb. Nedbør Afstrømning Der er dog store gradienter i stigningen hen over landet størst i sydvest og mindst i de østlige egne. (Larsen, S.E., Kronvang, B., Ovesen, N.B. og Christensen, O.B. 2005. Afstrømningens udvikling i Danmark. Vand og Jord er, 8-13)
MÅNEDLIG UDVIKLING I AFSTRØMNING I 10 VANDLØB - 1925-2000 Vandløb- op ad bakke 2016
ÆNDRINGER I EN TILBAGEVENDENDE 100 ÅRS VANDFØRING (EKSTREMVANDFØRING) I EN RÆKKE STØRRE DANSKE VANDLØB
Ændringer i maksimums vandføringen i de enkelte måneder i perioden 1990-2011 i vandløb i tre case områder 21: Gudenåen; 22: Storåen; 27&28: Bygholm og Hansted Å Signifikant ændring (p<0,10)
2. AREALANVENDELSEN Slutningen af 1800 tallet Slutningen af 1900 tallet 12
BETYDNING AF ÆNDRINGER Fældning af skov betyder generelt mindre fordampning og dermed mere vand i vandløbet Dræning af vådområder betyder mindre magasiner til bremse af vand stigende ekstremer Udvidelse af befæstede arealer betyder hurtigere afstrømning mere vand og stigende ekstremer 13
MODELLERET BETYDNING AF ÆNDRET AREALANVENLDELSE Landmanden som Vandforvalter, DCE rapport nr. 42, 2014 14
3. AFVANDNINGEN OG SÆTNINGER Dahl, 2014 Vand & Jord 15
MENNESKESKABTE JORDBUNDE DRÆNINGEN! år Sjælland Lolland/Falster Fyn Østjylland Nordjylland Vestjylland Hele landet % af landbrugsarealet som er drænet Der er i alt drænet ca. 1,4 mio. ha i Danmark, hvilket svarer til ca. 50 % af det samlede landbrugsareal. Der var oprindeligt nok ca. 250.000 ha drænet humusjord med anslået 25 års levetid på drænene I dag (2010) er der mindre end 70.000 ha humusjord tilbage på landbrugsarealer. Der er iflg. Aslyng ca. 1.400.000 ha drænet sand- og lerjord med anslået gennemsnitlig 80-120 års optimal funktionstid. Øget nedbør som følge af klimaændringer er ikke medtaget i udregningen af den gennemsnitlige optimale funktionstid 16 Aslyng, 1986; Olesen 2009
SÆTNINGER I ÅDALENE Kristiansen & Kronvang, 2011 Vand og Jord
SKJERN ÅEN OG SÆTNINGER Dahl & Ejrnæs et al., 2014, Vand & Jord 18
HVAD BETYDER SÆTNINGERNE? Sværere at afvande lavbund mindre fald på dræn Knæk på drænrør med bagfald til følge Større arealer oversvømmes i ådalen når vandløbet går over sine bredder 19
BETYDNING AF MERE NEDBØR FOR DRÆNING? Øget nettonedbør stiller større krav til drænenes dimensioner og tæthed! Så manglende omdræning giver problemer med afvanding af marker både på højbundsjord og lavbundsjord. Behov for nye løsninger på problemet med øget nedbør men hvilke? 20
4. DYRKNINGENS BETYDNING Dræning hurtige afstrømning fra rodzonen Kompaktering af overjord ved dyrkningen (pløjesål) mere overfladisk afstrømning/markopore strømning Jordflytning ved jordbearbejdning mere overfladisk afstrømning Vinterafgrøder betyder glatte marker og mindre opmagasinering af vand end på en pløjemark 21
VANDSTRØMNINGEN FRA MARKER ER AFGØRENDE FOR HVOR HURTIGT ET VANDLØB STIGER I VANDSTAND OG VANDFØRING Vandløb- op ad bakke 2016
ET EKSEMPEL PÅ BETYDNING AF DRÆN OG OVERFLADISK AFSTRØMNING I NOV-DEC 2015 FRA EN MARK OG HELE HOVER Å OPLANDET 23
HØJT INDHOLD AF SEDIMENT I VAND DER STRØMMER OVERFLADISK FRA MARKER 24
5. VANDLØBETS SKIKKELSE OG SEDIMENTTRANSPORT 25
STOR SEDIMENTBELASTNING ER EN NØGLE SPILLER - GIVER FORSTOPPELSE OG DERMED DÅRLIG AFVANDING I VANDLØB Sedimentbudget fra 3 års målinger i Odense Å 2006-2009 75 t 1900 t 300 t Årlig ophobning af sediment i vandløb = ca. 18000 t 22000 t Transport i vandløb = 2300 t Kronvang et al., 2013 J. Soil and Sediments 13 26
HVAD SKER DER MED SEDIMENT I ET UDDYBET OG KANALISERET VANDLØB 27
HVAD SKER DER MED SEDIMENT I ET NATURLIGT MEANDRERENDE VANDLØB? 39
6. GRØDEN Moeslund, 2007 Grødeskæring i vandløb 59
STRØMHASTIGHEDEN I VANDLØB OG DERMED DETS AFVANDINGSEVNE ER BETINGET AF BÅDE KLIMA, MORFOLOGI OG GRØDEN Thyssen et al., 1990 NPo-rapport 60
Sigende ruhed fra grøde Vandløb- op ad bakke 2016 GRØDEFORMER I SAMMENHÆNG MED VANDFØRING HAR STOR BETYDNING Øvre ruhedsregime Grødeform 1 Overgangszone Nedre ruhedsregime Grødeform 2 Grødeform 3 Stigende vandføring 61
LØSNINGSMULIGHEDER 62
63
RETABLERING AF NATURLIG HYDROLOGI I VANDLØB OG ÅDALE ER EN DEL AF LØSNINGEN Poulsen et al., 2014 64
65
STYRET DRÆNING PÅ MARKER D1 & D2 med styret dræning Drænafstrømningen faldt fra forsøgsfeltet med 35-50% i året med mest styring (70 cm over drænniveau) 66
PLANTNING AF TRÆER LANGS SMÅ OG MELLEMSTORE VANDLØB ER EN ANDEN OPLAGT WIN-WIN MULIGHED Reducerer brinkerosion Giver skygge og svalighed Hæmmer kant- og bundgrøde 67
68
SÅ DET ER SUMMEN AF MANGE FAKTORER SOM PÅVIRKER AFSTRØMNING OG AFVANDING I VANDLØB 1. Klimaet - nedbør 4. Dyrkningen 2. Arealanvendelsen 3. Afvandingen og sætninger 5. Skikkelsen og sedimentbelastning 6. Grøden Tak for at I lyttede og kiggede med! 69