Vannføring

Den viktigste variabelen i mange hydrologiske problemstillinger er vannføringen. Historsik sett har den vanligste metoden for å måle vannføring har vært ved bruk av flygel. Dette er et instrument som nærmest kan beskrives som en propell, med hvilket antall omdreininger per tidsenhet kan måles, slik at vannhastigheten kan beregnes. Ved å måle hastigheten (m/s) i flere dyp og i flere vertikale profiler på tvers av elven, kan den totale vannføringen målt i m3/s beregnes ved integrasjonsteknikker.

Fra midten av 90-tallet og utover har bruk av akustiske dopplermålere (ADCP) gradvis blitt den mest dominerende målemetoden. Måleinstrumentet festes som regel til en båtog beregner vannføringen ved 


Utplassering av ADP på rigg ved Blaker

 


hjelp av målte hastigheter på partikler suspendert i vannet. Fordelen med slike målinger er at de krever lite forarbeid på målestedet, og er raske å utføre, sammenlignet med flygelmålinger.

I elver og bekker med vanskelige måleforhold for ADCP eller flygel, kan vannføringsmålinger gjøres ved bruk av sporstoff. Ved å slippe slike stoffer ut i elven, for deretter å ta vannprøver lenger nedstrøms kan forandringen i stoffets konsentrasjon over tid måles. Forutsatt at elven er turbulent nok til å gi en fullstendig omblanding av sporstoffet, vil middelkonsentrasjonen være omvendt proporsjonal med vannføringen. Sporstoff kan enten injiseres kontinuerlig eller momentant. I sistnevnte tilfelle registreres en konsentrasjonbølge nedover i elven. Som sporstoff brukes oftest sterke fargestoffer eller saltløsninger. I Norge brukes som regel ren koksalt. Metoden brukes stort sett i mindre elver med gode fallforhold (fosser og stryk). Med nøyaktige målerutiner vil også kraftverk med forbitappingsorganer kunne gi gode vannføringsdata, i teorien ofte bedre og sikrere enn ved bruk av tradisjonelle målemetoder.

Vannføringen er som regel ikke praktisk mulig å måle fortløpende. Derfor registreres heller vannstanden i elven og vannføringen beregnes utfra en relasjon mellom vannstand og vannføring. En slik relasjon kalles en vannføringskurve, og den må bestemmes for hvert enkelt målested. Nøyaktigheten av denne relasjonen er bl.a. avhengig av de hydrauliske egenskapene til det aktuelle elveavsnittet. Under flom kan vannføringskurven ofte forandres pga. erosjon i elveprofilet. På samme måte vil avlagring av nye masser på elvebunnen føre til profilforandringer, som påvirker vannføringskurven.

Om vinteren vil vannføringskurven heller ikke kunne brukes mange steder pga. isoppstuving av vannstanden i elven. I slike tilfeller må en foreta opptil flere vannføringsmålinger i løpet av vinteren, for å kunne beregne de riktige vannføringene i vinterhalvåret. Opplysninger vedr. luft- og vanntemperatur vil også være nyttige for slike vurderinger.