Hydrologi Flashcards
Vad är avrinningsområde?
Avser ett begränsat område som leder vatten till en given punkt i ett vattendrag (dräneringsområde och tillrinningsområde används synonymt).
Vad är ytvattendelare?
Ytvattendelare är den topografiskt högsta punkten på mark som separerar avrinningsområden.
Vad är grundvattendelare?
Grundvattendelare är samma sak som ytvattendelare men med grundvatten under mark, denna behöver dock inte vara på samma ställe som ytvattendelare. I Sverige följer dock grundvattendelaren oftast ytvattendelaren.
Hur kan man bestämma ett avrinningsområdes storlek?
Med hjälp av en topografisk karta, högsta punkter i landskapet.
Definiera vattenföring.
- Vattenföringen (Q) definierar hur stort vattenflöde ett vattendrag har, framrunnen volym per tidsenhet.
Vad innebär (hortonsk) omättad ytavrinning och hur uppstår den?
Nederbördsvattnet som faller på en omättad mark, istället för att infiltrera rinner istället av ovanpå markytan. Den situationen uppstår om nederbördsintensiteten är större än markytans infiltrationsförmåga.
Varför anses (hortonsk) omättad ytavrinning förekomma enbart i liten utsträckning i vårt klimat?
Sverige har vi jordar med hög infiltrationsförmåga och relativt liten nederbördsintensitet.
På vilken jordtyp i vårt land är det mest sannolikt att omättad ytavrinning uppstår? Förklara!
En jord med låg infiltrationsförmåga – lera.
Om du driver ner två rör med vattenintag på två olika djup i grundvattnet i den del av ett avrinningsområde där det är mest sannolikt att omättad ytavrinning kan förekomma; i vilket av rören kommer vattennivån att bli högst – i det djupare eller i det grundare? Förklara!
Omättad avrinning sker i inströmningsområden. I inströmningsområden är vattnets tryck högre i ytliga jordlager än i djupare jordlager.
Förklara sambandet mellan effektiv porositet och grundvattnets nivåändring.
Stor effektiv porositet = små variationer i grundvattennivå. Om porerna är stora är vattnet löst bundet. Det innebär att en stor del av porvolymen kan tömmas och den volymen finns sedan tillgänglig för påfyllnad. När grundvatten bildas finns då gott om ledigt utrymme att fylla på (stor effektiv porositet) och grundvattennivån stiger relativt lite.
Ange också en jordart med stor effektiv porositet och en med liten effektiv porositet.
Grus har stora porer och därmed stor effektiv porositet. Lera har små porer och liten effektiv porositet.
Var i ett avrinningsområde är det lämpligast att lägga en soptipp? Diskutera olika möjliga alternativ och ange för‐ resp. nackdelar med dem.
Går ej att svara på. Det beror på om man är mest rädd om grundvattnet eller om vattendraget. I inströmningsområdet kan vissa föroreningar brytas ner i den omättade zonen, men det som inte renas bort når grundvattnet och kommer att stanna länge i grundvattenzonen. Läggs den i utströmningsområdet blir inte grundvattnet förorenat, men ingen rening sker av föroreningar och bäcken blir förorenad.
Ange 2 orsaker till att man kan hitta salt grundvatten i Östra Svealand.
1) Vägsaltning, 2) gammalt inbäddat havsvatten, 3) nära kusten kan saltvatten tränga in om uttagen av sötvatten blir större än nybildningen
När under året förekommer normalt grundvattenbildning i Mellansverige och varför pågår den inte hela året?
Grundvattenbildning sker under den del av året då nederbörden är större än avdunstningen, utom under perioden när nederbörden faller som snö och därmed lagras ovanpå markytan.
kiljer sig mönstret för grundvattenbildning åt mellan den allra nordligaste och den allra sydligaste delen av landet? Förklara.
I södra delen av landet är det normalt nästan inget sjömagasin på vintern varför grundvattenbildning sker hela vinterhalvåret. I norra Sverige, men stora snömagasin) sker inte grundvattenbildning under vinter utan bara höst och vid vårfloden.
Beskriv hur vattnet binds i jorden. Gäller samma bindningsförhållanden både i den omättade och den mättade zonen? Förklara varför.
Vattnet binds adsorptivt till de laddade partikelytorna och kapillärt i porerna mellan partiklarna (pga ytspänning). Kapillär bindning kräver både vatten och luft, varför den bara finns i markvattenzonen.
Magasinstermen i vattenbalansen kan försummas när beräkningarna görs för minst ett år.
Ofullständigt. Detta gäller bara om det är ett hydrologiskt år
För att nederbörd ska kunna perkolera ner och bilda grundvatten krävs att markvattenzonen är nästan mättad.
Falskt. Det som krävs är att dräneringsjämvikt (fältkapacitet) uppnåtts. Vi dräneringsjämvikt kan vattenhalten nära ytan vara låg.
I en sluten akvifär är grundvattenytans tryck oftast högre än atmosfärstrycket.
Sant. Vattnet i den slutna akvifären trycks ofta ner till en nivå som är lägre än den skulle ha varit om det tätande skiktet inte fanns.
Definiera specifik avrinning.
Specifik avrinning är avrinningen per ytenhet. Man räknar ut detta genom att se hur
många liter som rinner ut från ett visst område och hur lång tid det tar. Man räknar
om liter per kvadratmeter inom en viss tid till mm / tid. Dvs liter per m2 = mm.
Beskriv den vanligaste typen av nederbördsmätare, de vanligaste och största
mätförlusterna (enbart på föreläsning – finns ej i litteraturen), samt hur man i
vattenbalansberäkningar normalt korrigerar för dessa mätförluster finns på sidan 89).
—En kanna med vindskydd som genom uppsamling mäter nederbörd
—De vanligaste mätförlusterna sker pga vind så att vatten ej kan falla rakt ner i
mätaren
—Pkorr: korrigera genom att ta P * 1.07 (om inte annat anges)
Beskriv ett avrinningsområdes olika magasin och deras storlek. Fundera över hur lång
omsättningstid olika magasin har.
- Den nederbörd som faller över ett avrinningsområde fångas först upp i trädkronorna
vars magasin kallas för interception (det som stannar på träd/växter), detta
magasinet töms fort då vattnet avdunstar. - När det magasinet är fullt rinner vattnet ner genom krondropp och stamrinning till
marken där vattnet antingen infilteras i jorden och hamnar i markvattensmagasinet
eller rinner vidare som ytavrinning till sjöar som också räknas som ett magasin. - När marken inte kan hålla mer vatten i porerna filtreras det ner till grundvattnet. När
det sipprar ner till grundvattnet kallas det för att perkolera. - Snömagasin
- Omsättningstiden för olika magasin varierar kraftigt, snömagasin har en kort
omsättningsperiod på timmar till månader. - ytvatten 7år
- grundvatten upp till 3000år
Förklara begreppet ”hydrologiskt år” och när vattenbalansens magasinsterm kan
försummas.
ett hydrologiskt år har mätperioden första oktober till sista september detta beror på
att på hösten är magasinskoefficienten på lägst nivå, det finns inga stora
snömagasin samt liten avdunstning. vilket förenklar beräkningen av vattenbalasen för
att magasintermen kan försummas under ett hydrologiskt år. Desto fler år man tar
med i beräkningen desto mindre extrema variationer förekommer.
Var i Sverige är årsnederbörden, årsavrinningen resp årsavdunstningen störst/minst och
vad beror det på (s 2-4 och s 22 fig 5)?
Årsmedelnederbörden och avrinningen är som störst uppe i västra norrland pga att
det sker mest nederbörd där i form av snö, medan största avdunstningen sker i
Skåne på grund av ett varmare klimat och runt Vänern och Vättern pga det är helt
öppet för vattnet att avdunsta.
Vilken effekt har snömagasineringen på vattenföringens variation under ett år?
Vattenföringen minskar under vinterhalvåret när snömagasin bildas vilket resulterar i
att vattenföringen ökar dramatiskt under våren då snömagasinen smälter och bildar
vårflod.
Vad är en flodregim, hur ser den ut i olika delar av Sverige och varför ser den ut som den
gör? (begreppet finns med på s 88 – figurer finns i kompendiet s 24 och 40)
- flodregim - den årsvariation i vattenföring som är typisk för en viss region.
- Olika klimat ger en variation i flodregimen på olika platser. Uppe i Norr bildar
snösmältningen stora vårfloder som drastiskt fyller på medan det i Skåne knappt
finns någon snö alls.
Vilken vattenföring har Sveriges resp världens största flod (enbart på föreläsning)?
- Amazonas 220 000 m3/s
- Göta älv 550 m3/s
Vilken information kan man få om grundvattennivåns variation om man har tillgång till ett
hydrogram (ett diagram som visar Q-variation)?
- Hydrogrammet visar vattenflödet i ett utströmningsområde, då grundvattennivån är
låg kommer vattennivån i utströmningsområdet att vara litet och tvärtom.
Vad är infiltration och infiltrationskapacitet?
Infiltration är det vatten som når markytan som tas in i markvattenmagasinen.
Infiltrationskapaciteten är den största mängd vatten en mark kan infiltera. Det vatten
som inte infiltreras rinner vidare som ytvatten. (Ytavrinning)
Vad är vattenhalt och porositet?
- θ Vattenhalten är mängden vatten i en jord.
- Porositeten - porvolymens andel av den totala jordvolymen%.
Hur beräknas markvattenmagasinets storlek utgående från vattenhalt (volymsprocent)?
- Markvattenmagasinet beräknas genom vattenhalten i marken multiplicerat med
skiktets tjocklek. - Om det är 20% volymprocent vatten i markskiktet som är 20 cm djupt, blir det
0.2*20=4cm =40mm vatten i markvattenmagasinet.
Hur stor porositet har mineraljord?
-30-60%
- Mineraljordar består av eroderat mineral, därav liten kornstorlek/hög porositet.
- Mineraljordarnas fasta partiklar bildar jordmassans skelett. Hålrummen (porerna) är
fyllda av markvatten och av markluft. Kornstorlekssammansättningen avgör de
individuella porernas storlek. Större hålrum, som i sten-, grus- och sandjordar, tillåter
vatten att fritt röra sig i porsystemet och ger vattengenomsläppande (permeabla)
jordarter. Jordar med hög silt- och lerhalt är mycket finporiga, vatten binds både
adhesivt runt kornen och kapillärt i porerna och hindrar snabb genomrinning.
Finkorniga jordar är därför vattenbehållande och har starkt reducerad permeabilitet.
Jordarternas porositet, porernas volym i förhållande till jordartens totala volym,
varierar kraftigt beroende på hur kornen ligger packade inbördes.
Hur varierar ofta porositeten med djupet?
- Vanligast brukar de finkornigaste jordarterna ligga högst upp (ler), vattnet har svårt
att rinna igenom dessa. Kan bindas hårt i dem. - Därefter har vi mjäla/mo som håller vatten relativt bra men även genomsläppande.
- Längst ner har vi jordarter med större porer t.ex grus/sand. Där kan vattnet lätt rinna
igenom och jorden har svårt att binda vattnet. - I en moränjord så minskar porösiteten med djupet
Hur definieras grundvattenyta, grundvatten, markvatten och kapillärvattenzon? Hur
förhåller sig vattnets portryck till atmosfärstrycket i grundvattenytan, grundvattenzonen resp.
markvattenzonen?
- Grundvattenytan är gränsen mellan markvattnet och grundvattnet.
- Markvattnet definieras med att porerna delvis är fyllda med luft medan grundvatten
bara är vatten (dvs den omättade zonen. ) - I Kapillärvattenzonen är jorden mättad MEN också kapillärt bundet pga att
atmosfärstrycket är högre än vattentrycket - Grundvattenzonen definieras som den mättade zonen, dvs jorden är mättad med
vatten och inga kapillära bindningar kan förekomma - I markvattenzonen är atmosfärstrycket större än vattnets tryck, vid grundvattenytan
är vattnets tryck lika stort som atmosfärens, i grundvattenzonen är vattnets tryck
större än atmosfärens tryck
Hur binds vattnet i jorden och är det samma bindningsförhållanden i den omättade och
den mättade zonen? Hur inverkar partikelstorlek och porstorlek på vattnets bindning? Vad
beskriver bindningskarakteristikan (bindningskurvan) och vad kan man utläsa ur kurvan?
Överkurs, men kan vara bra att kunna inför nästa år.
Vattnet binds på två olika sätt: Adsorptivt och kapillärt.
- En adsorptiv bindning fungerar så att vattenmolekylens negativ laddade sida binder
kring ytan på jordpartikelns positivt laddade yta och bildar ett lager vatten kring
partikeln. - Den kapillära bindningen sker i porerna mellan jordpartiklarna där det finns syre.
Vattenmolekylen binder i hörnen där partiklarna möts där bindningen är tillräckligt blir
tillräckligt stark. Detta kallas även ytspänning. Denna typ av bindning kan endast
förekomma i den omättade zonen då det måste finnas både vattenpartiklar och syre i
jorden. Den kan alltså inte förekomma i den mättade zonen där det inte finns något
syre i porerna. - Desto mindre partikel- & porstorlek desto mer vatten klarar jorden av att binda
eftersom det blir större partikelyta att binda emellan.
Varför torkar en avlång blöt trasmatta olika fort beroende på vilken ledd den hängs på?
Vad är fältkapacitet, vissningsgräns och växttillgängligt vatten och hur varierar dessa med
jordens korn-/porstorlek?
- En avlång blöt trasmatta torkar snabbare om den hänger vertikalt eftersom
undertrycket är = mattans längd. Det vill säga att ju större avstånd vi har desto större
undertryck har vi. - Fältkapacitet är den vattenhalt en tidigare mättad mark har efter fri dränering
(dräneringsjämvikt) - Vissningsgräns - vattnet är för hårt kapillärt bundet för att växterna ska kunna tilllgodo
göra sig det - Växttillgängligt = fältkapaciteten- vissningsgränsen
- Desto minrde korn- och partikelstorlek desto mer vatten är hårt bundet, alltså mindre
vatten till växterna
Vilka vattenförhållanden ska gälla i omättade zonen för att grundvatten ska kunna
bildas? Fundera själv – ej så tydligt uttryckt i texten.
Om marken har nått sin fältkapacitet så kan vattnet sippra vidare och fyller då på
grundvattenmagasinet.
Vad är inströmningsområde och utströmningsområde och vilka tryckförhållanden gäller i
dessa områden?
- Inströmningsområde är ett område i terrängen där grundvatten fylls på av
markvatten. Utströmmningsområde är där grundvatten trycker upp ur marken. - Trycket vid ett inströmmningsområde är högre än trycket vid ett
utströmmningsområde vilket medför att vattnet rör sig mot ett utströmmningsområde.