Redaktion og opdatering af indholdet på denstoredanske.dk er indstillet pr. 24. august 2017. Artikler og andet indhold er tilgængeligt i den form, der var gældende ved redaktionens afslutning.
Den Store Danske bliver fra efteråret 2020 opdateret af Foreningen lex.dk.

  • Artiklens indhold er godkendt af redaktionen

Vandbevægelser og vandmængder

Oprindelig forfatter KSJe

 Figur 5-3. Hvis der er kraft nok i vandet og tilstrækkeligt med tid, kan vandløbet skære sig dybt ned i klipperne. På billedet ses Coloradofloden i bunden af den godt 1,5 km dybe kløft Grand Canyon i Arizona.

Figur 5-3. Hvis der er kraft nok i vandet og tilstrækkeligt med tid, kan vandløbet skære sig dybt ned i klipperne. På billedet ses Coloradofloden i bunden af den godt 1,5 km dybe kløft Grand Canyon i Arizona.

Strømmen

Den stadige strøm er vandløbets særlige kendetegn, men strømmens retning og hastighed i det enkelte punkt ændrer sig hele tiden. Strømmen kan nemlig pege i alle mulige retninger, også på tværs af vandløbet og op mod hovedstrømmen bag store sten og sving. Når strømmen tvinges op over store sten, får den særlig fart, mens vandet bag stenene til gengæld ligger i strømlæ (se Livsbetingelser i vand).

Strømhastigheden i et enkelt punkt svinger op og ned mange gange i sekundet. Man taler derfor om, at vandbevægelsen er turbulent, fordi den både ændrer retning og hastighed i et givet punkt (se også Livsbetingelser i vand og de følgende afsnit). Det skyldes, at store og små hvirvler hele tiden passerer forbi. Man kan selv se hvirvlerne i vandløbets overflade, og man kan iagttage, hvordan ørreden hele tiden må korrigere med halen og finnerne for at kunne forblive på det samme sted i strømmen. Især på sandbund kan man se sandkornene komme hoppende, falde til ro på bunden og et øjeblik efter blive ramt af en jetstrøm, der atter løfter dem op i vandet og sætter dem i bevægelse.

 Figur 5-4. Den gennemsnitlige årlige vandafstrømning i de danske vandløb i perioden 1971‑1998.

Figur 5-4. Den gennemsnitlige årlige vandafstrømning i de danske vandløb i perioden 1971‑1998.

Vandmængderne

De vandmængder, der løber igennem vore vandløb, stammer dels fra overfladeafstrømningen (se boks 5-1), dels fra grundvandet. Afstrømningens størrelse bestemmes af nedbørsmængden og fordampningen. I perioden 1970-2000 var den årlige nedbør 910 mm som gennemsnit for Jylland og 730 mm på Øerne. Fordampningen fra jorden var omtrent 515 mm om året i Jylland mod 530 mm på Øerne (se boks 5-1). Den større fordampning på Øerne skyldes de lerholdige jorder, der holder godt på vandet, og dermed giver planterne mulighed for at optage og fordampe vand, mens sandjorderne i Midt- og Vestjylland lader vandet sive hurtigt igennem sig til grundvandet. Da den årlige vandindvinding lå på 15 mm i begge landsdele, var det beregnede overskud af vand årligt på 380 mm i Jylland og omtrent det halve, 185 mm, på Øerne. Målinger af den vandmængde, der årligt strømmede igennem i vandløbene, lå på 370 mm i Jylland og 205 mm på Øerne, hvilket er rimeligt tæt på de beregnede værdier.

Annonce

Boks 5-1. Vandkredsløb og vandstrømsbetegnelser.

Vandet i naturen står aldrig stille. Det bevæger sig i et kredsløb mellem vanddamp i atmosfæren, ferskvand i søer, vandløb og grundvand og saltvand i havet. Vandet i atmosfæren udskiftes på blot 9 dage, idet der hele tiden tilføres nyt vand ved fordampning fra landjorden og havet, mens det tabes igen med nedbøren. Vandet i vandløbene skiftes også hurtigt ud, da vandet hele tiden tilføres fra landjorden og grundvandet og i gennemsnit ender i havet efter blot 12 dage. I de små, danske vandløb opholder vandet sig i endnu kortere tid; i gennemsnit blot et par dage.

ch05_005.jpg

A. Den normale variation i den årlige vandafstrømning i Karup Å og Tryggevælde Å. Karup Å ligger på en jysk hedeslette med sand i undergrunden og modtager derfor en stor og nogenlunde konstant vandtilførsel fra grundvandet året rundt. Det dæmper udsvingene. Tryggevælde Å ligger derimod i en sjællandsk lermoræne, hvor grundvandsbidraget er beskedent, og variationen i vandføring derfor stor, da meget vand modtages fra dræn og overfladisk afstrømning, der ændrer sig meget med nedbør og fordampning i løbet af året. For bedre at kunne sammenligne de to vandløb af vidt forskellig størrelse, er vandføringen i åen beregnet i forhold til arealet af det opland, åen afvander. Ill.: Jørgen Strunge efter Sand-Jensen og Lindegaard, 2004.

Vandkredsløbet i Danmark er godt undersøgt. I mere end 100 år har man på en række meteorologiske stationer målt nedbøren, og man har skaffet sig grundlag for at beregne fordampningen fra vegetationen, fra jorden og fra de frie vandoverflader. Siden 1920 har man også fulgt den vandmængde, der løber gennem vandløbene (vandløbsafstrømningen). Hvordan hænger disse størrelser så sammen? Nedbør (N) minus fordampning (F) og vandindvinding (V) skal modsvare den del af afstrømningen (se nedenfor), der løber gennem vandløbene (A): A = N – F – V, hvis altså vandmagasinerne i grundvandet er konstante (figur A). Men i perioder med stor nedbør vil magasinet i grundvandet blive større, mens omvendt mindre nedbør og stor fordampning vil tappe af grundvandet. Så grundvandet dæmper udsvingene i vandløbets vandtransport over tid. Og står grundvandet for praktisk talt hele vandtilførslen til vandløbet, vil dets vandtransport kun ændre sig meget lidt fra vinter til sommer og fra år til år (figur B).

ch05_006.jpg

B. Årlige, gennemsnitlige vandbalance for Jylland og Øerne i perioden 1971‑1998. Det regner mere, og der fordamper mindre vand, i Jylland end på Øerne, hvorfor afstrømningen er størst i Jylland. Vandindvindingen er i gennemsnit den samme (15 mm) i de to landsdele. Mere vand og større andele af vandtilførslen passerer grundvandet i Jylland end på Øerne. Værdierne er målt uafhængigt, så der er en vis manko i balancen. Ill.: Jørgen Strunge efter Kronvang m.fl., 2000.

Afstrømning er betegnelsen for den del af nedbøren på et landområde, der ikke fordamper fra landoverfladen, men ad forskellige veje ender i havet. Noget strømmer dertil på selve jordoverfladen, andet i vandløbene – tilsammen kaldes disse to poster for overfladeafstrømningen. Atter andet strømmer til havet gennem jorden og grundvandet. Afstrømning angives i liter pr. sekund pr. km2 eller i mm pr. år.

Man bruger også betegnelserne fald og vandføring. Faldet beskriver, hvor meget vandoverfladen ligger lavere ved udløbet i havet end ved udspringet (enhed cm pr. m). Vandføringen er en betegnelse, der fortæller, hvor mange liter vand der løber forbi et givet sted i vandløbet – fra bunden til overfladen – eller sagt med andre ord igennem et givet tværsnit af vandløbet (enhed liter pr. sekund).

Et er, at vandløbene i Jylland får mere vand direkte fra nedbøren, end de gør på Øerne. Noget andet er, at de også får mere grundvand tilført, nærmere bestemt 280 mm om året i Jylland og kun 120 mm på Ørene. Da grundvandet er et stort og relativt stabilt vandmagasin, vil den vandmængde, der løber i vandløbene, variere meget mindre gennem året i Jylland end på Øerne (boks 5-1). Den gennemsnitlige månedlige vandmængde i den altovervejende grundvandsfødte Karup Å er som eksempel blot 30 % større om vinteren end om sommeren, mens den er næsten 10 gange større om vinteren end om sommeren i Tryggevælde Å, hvor grundvandsbidraget er beskedent.

Lægges der til alt dette, at vandløbenes opland er større i Jylland end på Øerne, har man forklaringen på, at vandløbene er små og usle på Øerne sammenlignet med de vandrige jyske åer.

Nedbør og afstrømning er i øvrigt ikke jævnt fordelt inden for de to landsdele. De kortlagte forskelle er faktisk ganske markante. I visse egne i Midt- og Vestjylland ligger den gennemsnitlige årlige afstrømning til vandløbene på mere end 600 mm, mens den i visse egne i Vendsyssel ligger på under det halve (figur 5-4). På Midtsjælland er den årlige afstrømning omkring 200 mm, mens den i Københavns nordlige forstæder og omkring Roskilde er under 100 mm. I tørre år er afstrømningen om sommeren praktisk talt nul nær Roskilde og Køge, og da Københavns vandforsyning tapper drikkevand fra sine boringer i netop disse områder, tørrer kilder og bække helt ud. De små vandløb i klipperne på Bornholm tørrer også ud om sommeren i tørre år. Finder man alligevel en smule vand i vandløbene i tørre somre, kan det udelukkende dreje sig om spildevand, som giver et ret konstant bidrag til afstrømningen året rundt.

Vandmængdens betydning for organismerne

En stor variation i vandmængde skaber en fysisk forstyrrelse af organismerne. Stor vandmængde kan skabe en stærk strøm og dermed en øget risiko for, at dyrene mister fodfæste, og planter bliver rykket i stykker og ført med strømmen.

 Figur 5-5. Ændringer i vandafstrømningen i tre jyske åer i perioden 1920‑1996 vist som 5-årsgennemsnit.

Figur 5-5. Ændringer i vandafstrømningen i tre jyske åer i perioden 1920‑1996 vist som 5-årsgennemsnit.

Omvendt betyder lille vandmængde en svag strøm, som kan give anledning til iltsvind, fordi vandet udskiftes for langsomt omkring organismerne, og udvekslingen af ilt mellem atmosfæren og vandløbet bliver lille. Lille vandmængde øger også risikoen for høje sommertemperaturer og lave vintertemperaturer, hvilket skaber øget stress på organismerne. Endelig betyder en lav vandføring om sommeren, at forurenende stoffer ikke fortyndes særlig meget. Forbruger de forurenende stoffer ilt ved deres nedbrydning, vil det yderligere forstærke risikoen for iltsvind om sommeren.

Som udgangspunkt kan man derfor forvente biologisk set rigere vandløb i Jylland end på Øerne. Denne forudsigelse viser sig at holde stik, hvis man sammenligner vandløbenes biodiversitet i de to landsdele (se Biodiversitet i ferskvand og de følgende afsnit).

 Figur 5-6. De forventede stigninger i vandafstrømningen fra perioden 1960‑1990 til 2070‑2100 forskellige steder i landet.

Figur 5-6. De forventede stigninger i vandafstrømningen fra perioden 1960‑1990 til 2070‑2100 forskellige steder i landet.

Klimaændringer og vandmængde

Det kommer måske som en overraskelse for de fleste, at nedbøren over Danmark og den vandmængde, der løber gennem vandløbene er steget markant fra 1925 til 2000. Det hænger sandsynligvis sammen med globale temperaturstigninger, som giver større fordampning over land og vand og større nedbør i vores del af verden. På otte klimastationer jævnt fordelt over landet steg årsnedbøren med 35-225 mm i løbet af de 75 år. Afstrømningen til 16 større vandløb, der ikke var påvirkede af vandindvinding, steg med mellem 26 og 218 mm. Stigningen i såvel nedbør som vandmængde var mest markant i Sønderjylland. I Gudenå og Skjern Å, de to største åer i Danmark, steg afstrømningen fra 400 til 480 mm om året fra 1920 til 1995, altså med 20 % (figur 5-5). I Århus Å faldt afstrømningen til gengæld en smule pga. øget indvinding af vand til Århus.

I det varmere klima, man forventer i nærværende århundrede, forudsiger modelberegninger endnu mere nedbør. Fra perioden 1960-90 til 2070-2100 spås afstrømningen at ville stige med 9-34 %. Men ændringer i nedbør og afstrømning i fremtiden vil variere en del med beliggenheden og undergrunden. I de grundvandsfødte vandløb, der afvander en sandet eller gruset undergrund, vil stigningen i vandmængde være den samme året rundt (figur 5-6). Men i vandløb på lermoræne med et lille grundvandsbidrag vil den større nedbør fra efterår til forår og den øgede fordampning ved de højere temperaturer i høj- og sensommer betyde, at vandmængden bliver større fra efterår til forår, mens den til gengæld bliver mindre i sensommeren. Især de små vandløb vil opleve en øget risiko for at tørre ud i sensommeren.

Referér til denne tekst ved at skrive:
Kaj Sand Jensen: Vandbevægelser og vandmængder i Naturen i Danmark, Fenchel, Larsen, Vestergaard, Friis Møller og Sand-Jensen (red.), 2006-13, Gyldendal. Hentet 15. februar 2020 fra http://denstoredanske.dk/index.php?sideId=498206

Teksten indgår i værket Naturen i Danmark, der består af 5 bind. I værket beskrives dyr og planter i Danmarks vandløb, have, skove og åbne landskaber. Læs om værket på gyldendal.dk