Aarhus Universitets segl

Nr. 263: Udvikling af metode til beregning af brinkerosion og fosfortab ved restaurering af vådområder og vandløb

Kronvang, B. & Larsen, S.E. 2023. Virkemiddel for brinkerosion og fosfortab ved restaurering af vådområder og vandløb. Aarhus Universitet, DCE – Nationalt Center for Miljø og Energi, 33 s. - Teknisk rapport nr. 263. http://dce2.au.dk/pub/TR263.pdf

Sammenfatning

Statistiske analyser af et omfattende tidligere indsamlet datamateriale om brinkerosion i danske vandløbstyper fra Odense Å og Skjern Å er i denne rapport anvendt til at udarbejde forslag til et virkemiddelkoncept, der gør det muligt at estimere effekten af forskellige typer af vandløbsrestaurering på brinkerosion og det deraf følgende fosfortab til overfladevand.  Virkemidlet skal anvendes ved planlægning af vådområde- og vandløbsrestaureringsprojekter til at opnå en beregning af betydningen af brinkerosion i før- og efter-situationen ud fra indsamlede standardoplysninger om vandløbet.

De statistiske analyser af data fra Odense Å viser, at der for vandløb med lav vegetation (græs og urter) i bræmmen er små og ikke signifikante forskelle i brinkerosion i forskellige størrelser af vandløb (Strahler orden) opdelt for henholdsvis udrettede og mæandrerede vandløb. I mindre vandløb (Strahler orden 1 & 2) er der ved de statistiske analyser konstateret en stor forskel mellem den årlige gennemsnitlige brinkerosion i mæandrerende vandløb i det yngre morænelandskab (18 mm m-1 år-1) og mæandrerede vandløb i det ældre hedeslette- og bakkeø-landskab (89 mm m-1 år-1). En næsten tilsvarende forskel er i analyserne konstateret for den årlige gennemsnitlige brinkerosion i de udrettede vandløb i de to landskabstyper (21 og 45 mm m-1 år-1). Opmålinger af brinkerosion 10 år efter genslyngningen af den nedre del af Skjern Å viser også en forholdsvis stor årlig gennemsnitlig brinkerosionsrate (41-64 mm m-1 år-1), ligesom de erosionsrater, der er målt for hedeslette og bakkeø vandløb. Generelt er der ikke stor forskel mellem brinkerosion i udrettede og mæandrerende vandløb i morænelandskabet, hvorimod forskellen er forholdsvis stor i vandløb i hedeslette- og bakkeø-landskabet. I vandløb i hedeslette- og bakkeø-landskabet findes der dog forholdsvis få målinger, hvorfor datagrundlaget her bør forbedres.

Brinkens hældning har også stor betydning for omfanget af brinkerosion. Der er udviklet en model, hvor brinkerosion stiger signifikant ved en stigning i brinkhældning ud fra statistiske analyser af alle data fra Odense Å. Den udviklede model for brinkhældningens betydning vil derfor indgå i virkemiddelberegningerne ud fra indsamlede data om brinkernes hældning i før- og efter-situationen ved etablering af vådområder og egentlige vandløbsrestaureringsprojekter. Endelig er der blevet påvist en signifikant betydning af, at der findes høj vegetation (træer) langs med vandløb i forhold til f.eks. græs i bræmmen for brinkerosionens størrelse i de forskellige typer af vandløb. Der kan således laves en beregning af betydningen af at etablere træer langs vandløb i forbindelse med et vådområde- eller vandløbsrestaureringsprojekt. Træer i bræmmen langs vandløb skal være naturligt forekommende arter som pil eller elletræer, der enten indvandrer af sig selv eller udplantes i forbindelse med restaureringsprojektet.

Omsætning af virkemidlets brinkerosionsrater til et forventet fosfortab foretages ved at anvende de mange analyser af fosforindholdet i brinkmateriale i ni georegioner af landet. Det samlede udviklede virkemiddel for fosfortab ved brinkerosion indeholder derfor følgende parametre: 1) Beliggenhed af vandløb i de to overordnede landskabstyper; 2) størrelse af vandløb (Strahler orden); 3) beliggenhed af vandløb i georegionen; 4) formen af vandløbet (reguleret/mæandrerende); 5) stationering (delstrækninger) af vandløbet; 6) hældning af brinken i før- og efter-situationen; 7) oplysning om træer i bræmmen langs vandløb før og efter restaureringen.

I rapporten er virkemidlet demonstreret for tre ældre vandløbsrestaurerings-/vådområdeprojekter, samt tre nyere vådområdeprojekter. Kun i et af de tre ældre restaureringsprojekter falder brinkerosionen, som en effekt af genslyngningen af vandløbet. I beregningen for de tre nyere vådområdeprojekter falder brinkerosion og fosfortab i et af projekterne, mens den stiger i to af projekterne. Ingen af disse seks restaureringsprojekter har indeholdt plantning af træer i bræmmen langs vandløbene, som effektivt ville have medvirket til at reducere brinkerosionen. Resultaterne viser med al tydelighed, at det er vigtigt at inddrage brinkerosion i virkemiddelberegninger, da det kan medvirke til at optimere projekterne, så brinkerosions omfang minimeres efter den gennemførte restaurering, hvilket også vil minimere fosfortabet til vandløb.