Vandspejlsberegninger svarer stort set til virkeligheden

Vandspejlsberegninger svarer stort set til virkeligheden

20 marts 2018

Der har længe hersket tvivl om rigtigheden af vandspejlsberegninger i vandløb, og de er og har ofte været genstand for tvister mellem kommuner og landbrug. Derfor tog Orbicon i 2014 initiativ til at få udarbejdet en faglig redegørelse om beregningsmetoderne, og nu foreligger redegørelsen, der er udarbejdet med økonomisk støtte fra Hedeselskabet.

Hovedkonklusionen er, at der ikke er grund til at betvivle selve metoden, hvormed vandspejlsberegningerne foretages, idet feltforsøg har vist, at beregningsresultaterne svarer stort set til de målte forhold. Alt sammen forudsat at beregningerne gennemføres på grundlag af retvisende data.

Kontrol og restaurering

Vandspejlsberegninger i vandløb gennemføres typisk i forbindelse med kontrol af regulativbestemt vandføringsevne og i forbindelse med projektering af fysiske foranstaltninger i vandløb (vandløbsrestaurering mv.).

Vandspejlsberegningerne foretages her i landet altid ved brug af Mannings formel og almindeligvis med beregningsværktøjer som VASP og Mike11. Beregningerne foregår dels på grundlag af umiddelbart gennemskuelige data - opmålings- og vandføringsdata –og dels på grundlag af den langt mindre gennemskuelige parameter Manningtallet, der er udtryk for vandløbenes modstand mod vandets frie strømning.

Det rigtige Manningtal

Det er først og fremmest Manningtallets størrelse, der giver anledning til uenighed mellem  lodsejere og myndigheder om rigtigheden af gennemførte vandspejlsberegninger. Det hænger primært sammen med, at Manningtallets størrelse alt andet lige er afgørende for resultaterne vandspejlsberegningerne. Men det bidrager også til uenigheden, at Manningtallets størrelse ikke kan måles med et måleinstrument, og at det derfor er vanskeligt at vurdere både størrelsen og rigtigheden af benyttede Manningtal.

Fælles forståelse

Den faglige redegørelse er udarbejdet for at skabe større indsigt og bedre fælles forståelse af de muligheder og begrænsninger, der knytter sig til vandspejlsberegninger i vandløb. Redegørelsen fokuserer på Mannings formel og på de data, som indgår i vandspejlsberegninger ved hjælp af formlen. Den fælles forståelse er særlig vigtig i relation til vandløb, der administreres efter regulativtypen ”teoretisk skikkelse”. Denne regulativtype er ofte genstand for diskussioner om rigtigheden af de Manningtal, der lægges til grund for kontrolberegningerne af vandføringsevnen, og redegørelsen indeholder derfor en omfattende gennemgang af de forudsætninger, der ligger til grund for denne regulativtype og diskuterer ”teoretisk skikkelse” i relation til andre regulativtyper. Der sættes bl.a. fokus på brugen af hydraulisk radius vs. modstandsradius og betydningen heraf for størrelsen af det Manningtal, der anvendes ved kontrolberegningerne.

Overensstemmelse mellem det målte og beregnede

I tillæg til de teoretiske betragtninger indeholder redegørelsen også en beskrivelse af en række feltforsøg, der blev gennemført med sigte på at belyse overensstemmelsen mellem beregnede og målte vandspejl.

Feltforsøgene viste, at der var god overensstemmelse mellem beregnede og målte vandspejlsværdier, og det er på den baggrund vurderingen, at det er muligt at foretage retvisende vandspejlsberegninger ved brug af Manningformlen. Forudsat at man kan ”fodre” beregningerne med retvisende inputdata. 

Feltforsøgene viste ganske vist en mindre afvigelse mellem beregnede og målte værdier, men det er en afvigelse, der må tilskrives den usikkerhed på opmålingsdata, vandføringsdata og Manningtallet, der altid vil være tilstede, uanset hvor omhyggeligt og detaljeret man måler. Feltforsøgene viste i henseende til usikkerhed, at jo større og jo mere vidtstrakte forandringerne er, desto mindre er forskellene mellem de beregnede og de målte vandspejl.


Vandløbets skikkelse og modstand

Landbruget har som den primære interessent i vandløbenes vandføringsevne rejst spørgsmålet om betydningen af vandløbenes fysiske form for strømningsmodstanden, det vil sige betydningen for Manningtallets størrelse. Interessen for svaret på dette spørgsmål knytter sig til uvisheden om, og ikke mindst til, i hvilken grad vandføringsevnen bliver påvirket, hvis man med sigte på opfyldelse af de besluttede miljømålsætninger lader vandløbene antage en mere varieret profilform gennem forvaltning efter ”teoretisk skikkelse” – eller Q/H-regulativer.

Det er i den faglige udredning lykkedes at komme ganske langt, og der blev skabt en høj grad af enighed og fælles forståelse af mange aspekter af Manningtalsproblematikken i projektets følgegruppe, der var bredt sammensat med repræsentanter fra såvel landbruget som fra myndighederne. Men det lykkedes ikke inden for rammerne af denne faglige redegørelse at få kvantificeret betydningen af specifikke, målbare formparametre for Manningtallets størrelse i danske vandløb.

Det betyder, at det udestår at få besvaret et spørgsmål af stor relevans i henseende til fremtidens valg af regulativtype(r) og ikke mindst i henseende til det af miljøministeren medsatte ekspertudvalgs anbefalinger om helhedsorienteret forvaltning af vandløbene, der skal ske under iagttagelse af klimaforandringerne i relation til både afvandingsinteresserne og de besluttede miljømålsætninger.

Det er håbet, at denne faglige redegørelse kan bidrage til en større faglig indsigt i og ikke mindst til en bedre fælles forståelse og accept af de muligheder og begrænsninger, der gælder for vandspejlsberegninger i vandløb. Det er endvidere håbet, at redegørelsen kan danne afsæt for det videre arbejde, der skal gøres for at komme betydningen af formruheden for Manningtallets størrelse et skridt nærmere.

Læs hele redegørelsen her.

Læs om feltforsøg med profilændringer i Kimmerslev Møllebæk her.

Ved spørgsmål, kontakt: 

Agronom Inger Klint Jensen: ikje@orbicon.dk, tlf. 21 61 30 13

Del denne side