Catchment
Avrinningsområde
Ett centralt begrepp inom hydrologin är
avrinningsområde. Ett avrinningsområde är en
geografisk yta som genom sin topografi
"tvingar" den nederbörd som når marken att
passera en gemensam punkt. Som regel är
denna punkt belägen i ett vattendrag.
Nederbörd som faller på marken kommer efterhand att med gravitationens hjälp att söka sig till
allt lägre nivåer för att slutligen återbördas till havet. Om man således väljer ut en punkt i
terrängen kan man med ledning av topografin lätt avgöra vilken del av nederbörden som har
möjlighet att nå den valda punkten.
Utgår man från en vald punkt kan man på en topografisk karta rita en linje som innesluter den
del av terrängen vars nederbörd kommer att rinna genom punkten. Den dragna linjen kallas för
punktens vattendelare.
Betrakta vidstående karta (Du kan förstora den genom att
trycka på kartan). Man vill veta vattenföringen i punkten B.
Från punkten B drar man en linje som innesluter den del av
området vars nederbörd förr eller senare kommer att passera
punkten B. Detta område kallas avrinningsområdet för punkten
B
Om man flyttar sig nedströms längs vattendraget till en annan
punkt (A), kommer avrinningsområdet att öka i storlek. Det nya
avrinningsområdet för A kommer att innesluta alla
avrinningsområden som ligger uppströms A och således också
avrinningsområdet för B. Ju längre nedströms man väljer en
punkt desto större blir punktens avrinningsområde.
http://aqua.tvrl.lth.se/course/VVR111/hydro/catchment.html [2008-09-25 13:00:12]
Vattenbalans
För beräkningar av vattenvolymerna inom ett
avrinningsområde används vanlig balansräkning, dvs
IN - UT = Behållning
Det är samma beräkningsform som man använder för
plånboken eller bankkontot.
Inom ett avrinningsområde A (area) räknas nederbörden P (precipitation) som inkomst
medan avdunstningen E (evaporation) och avrinningen Q ut ur avrinningsområdet räknas
som utgifter. Man får således
Ekvation [1] är endast giltig under förutsättning att inga vattenvolymer stannar kvar i
avrinningsområdet under den tidsrymd som beräkningarna gäller. Om det t ex snöar över
området kommer en del av nederbörden att stanna kvar i området under en längre tid. Ekvation
[1] gäller då endast under förutsättning att all snö har omvandlats till vatten och avdunstat eller
runnit ut ur området. För normala förhållanden i Sverige är således ekvation [1] endast giltig
om beräkningarna omfattar minst ett år. I områden med permafrost (i närheten av polerna) är
ekvation [1] endast giltig då tidsrymden är flera tusen år.
Om man vill beräkna vattenvolymena inom ett avrinningsområde under en kortare tidsperiod än
den totala omsättningstiden för den hydrologiska cykeln måste man komplettera ekvation [1]
med en magasineringsterm S (storage).
I ekvation [2] finns en term ∆S som anger hur stor förändringen av det magasinerade vattnet
varit under mätperioden. Om man t ex mäter nederbörd, avdunstning och avrinning under en
vecka måste man samtidigt ta hänsyn till hur mycket snötäcket ökat eller minskat under samma
tidsperiod.
Sorter
Ekvationerna [1] och [2] är principiella beskrivningar av de hydrologiska fenomen inom ett
avrinningsområde. För att dessa ekvationer skall bli beräkningsbara måste varje term ha samma
sort och vi får således;
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
P = nederbörd [mm] eller [m]
E = avdunstning [mm] eller [m]
I = Interception [mm] Nederbörd som fastnar på växternas blad
A = area [kvadratmeter]
t = tid [s] el. [h] el. [mån] el. [år]
Q(ut) = vattenflöde ut ur avrinningsområdet[kubikmeter/sek]
Q(perkolation) = vattenflöde från markytan till grundvattnet [kubikmeter/sek]
∆S(snö) = snödjupsförändring [m]
∆S(ytvatten) = vattennivåförändring [m]
∆S(markvatten) = markvattenförändring [m]
ρ(snö) = snödensitet [kilo/kubikmeter]
ρ(vatten) = vattnets densitet [kilo/kubikmeter]
http://aqua.tvrl.lth.se/course/VVR111/hydro/balans.html (1 of 2) [2008-09-25 13:00:37]
Vattenbalans
Med ledning av bilden till
vänster skall vi nu formulera en
vattenbalansekvation som
innefattar alla de processer
som sker inom ett
avrinningsområde. Vi måste
således ta hänsyn till att
avdunstningen är olika på
mark, i öppet vatten och i snö.
Likaså vattennedträngning i
marken samt att en del av
nederbörden aldrig når marken
utan fastnar i bladverket och
avdunstar därifrån
Vattenbalansekvationen
Saknar man värde på en av de ingående faktorerna i ekvation [3] för man över den variabeln i
högerledet av ekvationen och kan således räkna ut värdet på den.
http://aqua.tvrl.lth.se/course/VVR111/hydro/balans.html (2 of 2) [2008-09-25 13:00:37]
