Konsekvenser av utvikling av armert elvebunn

Når en armert elvebunn utvikles vil ulike andre effekter kunne inntreffe.

Ettersom elvebunnen vil beskytte de underliggende lagene vil videre ero sjon av elvebunnen i stor grad opphøre og selv moderat store flommer vil ikke utløse forflytning av bunnmateriale. Hvis det armerte laget likevel skulle brytes

Originalfil av foto mangler.

Finnes den?

Faktaboks 2.5. Frysekjernemetoder

Frysekjerner brukes til å ta prøver av bunnsedimenter i felt. Metodene fungerer slik at et stålrør med diameter på 5 cm drives ned i elvebunnen til et bestemt dyp og deretter blir fylt med flytende nitrogen. Nitrogen fryser porevannet i sedimentene rundt stålrøret slik at dette festes til stålrøret og kan trekkes uforstyrret opp fra elvebunnen. For å trekke frysekjernen opp fra elva trengs et solid tre-fotet stativ som står stødig selv på dypt vann og høye vannhastigheter. Stativet har en vinsj koblet til med en kapasitet til å løfte 100 kg.

Bildene nedenfor viser to frysekjerner hentet ut av Daleelva i Hordaland. Prøven til venstre viser tydelig et lag med grovere mate-riale over et lag med sand. I prøven til høyre fulgte større stein med opp fra bunnen. Dette bildet ble tatt i et gyteområde av elva og viser også døde fiskeegg. På bakgrunn av prøven kunne bunnmateriale på gyteområdet karakteriseres.

opp (av store flommer), vil finere materiale lenger ned i bunnen bli eksponert og en umiddelbar transport av finmateriale kan oppstå. Dette kan skape større endringer i hele vassdraget nedstrøms. Selv om sedimenttransporten ved en utviklet, armert elvebunn er neglisjerbar og beskytter mot videre erosjon sam-menlignet med en ikke-armert tilstand, vil energien og kreftene i vannet være de samme. Dette vil gi høyere vannhastigheter og elvebredder kan bli utsatt for større påkjenninger og kanterosjon kan oppstå. Dette kan skape en ustabil tilstand og ras langs elvekanten kan inntreffe. På samme måte kan bortfall av

Prøvetaking av frysekjerner hvor bildet til venstre viser stålrøret som er drevet ned i elvebunnen med slegge, stativet for å trekke prøven opp i det midtre bildet og gassbeholder med nitrogen til å fylle i stålrø-ret helt til høyre.

Foto: Martin Honsberg"

Frysekjerner hentet ut fra Daleelva i Hordaland. Foto:

Nils Rüther

Faktaboks 2.6. Kornfordeling ved hjelp av fotogrammetri

BASEGRAIN er en programvare som er utviklet av ETH i Zürich.

Den kan benyttes til å finne kornfordeling i armerte bunnsedi-menter ved hjelp av bildeanalyse. Eksemplene på anvendelse som vises er hentet fra studier gjennomført i vassdragslabora-toriet til NTNU og fra Surna. Bildet fra laboravassdragslabora-toriet er tatt fra en renne som er 1 meter bred, en mulig operativ vannføring på 270 l/s og en godt sortert kornforde ling med d₅₀ på 5,2 mm.

Vannføringen i Surna var om lag 40 m³/s og er en typisk vann-føring for denne regulerte elva.

Resultatene fra BASEGRAIN er sammenlignet med den klassis-ke metoden «line-by-number». Med «line-by-number» finner man kornfordelingskurven for sedimentene i elva. Man plukker opp minst 100 tilfeldige stein, og måler de tre aksene av selve steinene. Resultatene fra BASEGRAIN og «line-by-number»-metoden viste godt samsvar.

Bildet viser forsøksrenna etablert ved NTNUs vassdrags laboratorium. Eksperimentene ble gjennomført i en renne som var 1,0 meter bred, 1,0 meter høy og 12,5 meter lang. Foto: Nils Rüther

Undervannsbildene fra elvebunnen ble importert inn i BASEGRAIN for analyse hvor programvaren indentifiserer mellomrommene mellom steinene og størrelse, beskrevet i detalj av Detert & Weitbrecht (2012). Mellomrommene mellom steinene identifiseres ved å manipulere gråtonene i bildene og definere kantene på steinene. Deretter separeres de enkelte steinene fra hverandre og størrelse og akser beregnes.

Resultatet av analyse av steinstørrelse og akser med data fra laboratoriet til NTNU. Fraværet av fine sedimenter i mange norske elver gjør metoden egnet til bruk. I Surna ble det tatt undervannsfoto ved fem ulike lokaliteter og videre analysert ved hjelp av BASEGRAIN.

Illustrasjon: Nils Rüther

Faktaboks 2.6. forts.

Undervannsfoto av sedimenter fra Surna til venstre og ferdig analysert bilde ved hjelp av BASEGRAIN til høyre hvor aksene på hver stein er tydelig indentifisert.

Illustrasjon: Nils Rüther

Faktaboks 2.7. Sedimentbøtter

Sedimentbøtter brukes til å måle transporten av mengden finmateriale som trenger inn i bunnsedimentene i løpet av en gitt periode, med minimalt tap av finstoff. En sediment-bøtte består av to sediment-bøtter av ulik størrelse plassert i hverandre med hull i siden som over-lapper i åpen tilstand og som kan lukkes ved installasjon og uthenting. Dette for å unngå at bøtta fylles med sedimenter før den er satt på plass og tilsvarende forstyrres når den skal hentes ut ved måleperiodens utløp. Hullene i bøtta har en diameter på 13 mm. Før instal-lasjon fylles bøtta med ren grus fra elva, uten partikler mindre enn 2 mm. Bøttene graves deretter ned i elva slik at toppen av den er på samme nivå som toppen av bunnsedimentet.

Bøtta dreies deretter slik at hullene åpnes.

Vann kan nå strømme gjennom bøtta og finmateriale som transporteres i elva avsettes i bøtta. Når bøtta hentes ut av elva strenges hullene, prøven bringes til laboratoriet og en standardisert analyse av kornfordelingen gjennomføres.

Bildet øverst viser en bøtte med lukkede hull klar til å bli plassert ut i elva, mens fotoet nederst viser en bøtte som er plassert ut i elva. Foto: Julian Sauterleute (øverst) og Nils Rüther (nederst).

sedimenttransport lede til endrede hydrauliske forhold og gi erosjon rundt infrastruktur i vassdrag slik som brupilarer.

Sammensetningen og kvaliteten på bunnforholdene skaper viktige ram-mer for habitatet i elver og en gradvis reduksjon i kvaliteten virker negativt for fisk og bunndyr. Gjentetting av hulrom og armering av bunnen vil redusere skjulmuligheter og ødeleg-ge gyteplasser. Videre vil en gjentet-ting av bunnsedimentene redusere vannutskiftingen i den hyporeiske sone og dermed potensielt redusere overlevelse av fisk og bunndyr i stran-dingsepisoder. Dette er mer detaljert beskrevet i Kapittel 3.1 og 3.3.

3 Økologiske virkninger av