Virikdammen om vinteren Forholdene under isen. En kald dam?

Transkript

1 Virikdammen om vinteren Forholdene under isen. En kald dam? Virikdammen. Bildet er tatt ved utløpet til Virikbekken. Virikdammens innløpsbekk Utført av: Stian Berg og Marius Johansen Veileder: Tore Nysæther Utført ved: Sandefjord Videregående Skole, VK1 Laboratoriefag i mars 2004 Versjon: 2 1

2 Innholdsfortegnelse Side 2: Sammendrag Side 3: Introduksjon Side 3: Beskrivelse av Virikdammen Side 3: Praktisk Side 4: Resultater Side 7: Konklusjon Sammendrag Virikdammen er en del av Virikvassdraget sammen med Bugårdsdammen. Virikvassdraget har et nedbørsfelt på 15,6 km 2, av dette har Virikbekken et nedbørsfelt på ca 6,1 km 2. Det har vært mange undersøkelser av Virikdammen og Bugårdsdammen. Undersøkelsene har vist at Bugårdsdammen er sterkt preget av forurensing, mens Virikdammen, som får vannet sitt rett fra Bugårdsdammen, blir ansett som ikke truet(henviser til rapport av Ole Jakob Hansen, 1999). Virikdammen blir tilført vann fra Bugårdsdammen gjennom en 280 meter lang bekk, derfor ville vi med denne undersøkelsen finne ut hvordan Virikdammen blir påvirket av det vannet som kommer fra Bugårdsdammen. Raet, grense for nedbørsfelt Bugårdsdammen Virikdammen Virikbekken Kartet viser Virikbekken på sin vei fra Bugårdsdammen og til utløpet i Sandefjordsfjorden. 2

3 Introduksjon Om vinteren vil stillestående vann få en vannmasse som er opptil +4 o C ved bunnen. Rett under isen kan man forvente en vanntemperatur på 0 o C. Alt vann som renner inn i Virikdammen om vinteren holder en temperatur på 0 o C. Vil dette gjøre Virikdammen til en "kald" dam som lett kan bunnfryse? Vi vet at Virikdammen får vannet sitt fra Bugårdsdammen. Dette vannet har en temperatur på 0 o C når det forlater overløpet til Bugårdsdammen. Vannet renner i en 280 m lang bekk ned en høydeforskjell på 5m. På grunn av høydeforskjellen (stillingsenergi) blir vannet noe oppvarmet på veien fra Bugårdsdammen til Virikdammen. Men når det er vinter og flere kuldegrader i lufta, vil ikke dette få noen målbar virkning. Dvs. vannet som renner inn i Virikdammen har en temperatur på ca. 0 o C. Prosjektet går ut på å måle temperaturer ved forskjellige dybder for å se om dammen er en kald dam. Dessuten ville vi finne ut om det innstrømmende vannet ville fordele seg i hele dybden eller om det vil strømme utover i en bestemt dybde. Vi har også målt oksygeninnholdet i dammen. Beskrivelse av dammen: Virikdammen er lokalisert i Sandefjord i Vestfold. Den ligger like nedenfor den idylliske Bugårdsdammen. Virikdammen er gravd ut av kommunen og er en viktig del av miljøet. I sommerhalvåret har dammen et rikt plante- og dyreliv som vises i tabellen nedenfor: Dyreliv: Padde Stokkand Ryggsvømmer Svaler Bukksvømmer Seilere Vannkalv Øyenstikker (Aeshna Grandis) Vannløper Øyenstikker (Aeshna Cyanea) Tårnformet damsnegl Planteliv: (i dammen) (rundt dammen) Vassgro Andemat Gråor-heggeskog Brei dunkjevle Skogsivaks Rik sumpskog Sumpsivaks Elvesnelle Vierkratt Flikbrønsle Knappsiv Hjertetjønnaks Lyssiv Vanlig tusenblad Kilde: Dammer i Sandefjord, Ole Jakob Hansen 1999 Virikdammen er et fordrøyningsbasseng for Virikbekken. Og har en oppgitt dybde på 2 meter, men vi målte den til å være 1,40 meter på 6 forskjellige steder i dammen. Praktisk: Vi har målt: oksygen, temperatur, dybde, istjukkelse, og kartlagte hvordan vannet strømmer under isen ved hjelp av et konduktivitetsmeter. Vi målte oksygen og temperatur i forskjellige dybder i hull 1og 5. Istjukkelsen og dybden ble målt i alle hullene. For å kartlegge hvordan vannet fra Virikbekken strømmer under isen i dammen, tilsatte vi salt i bekken og deretter målte vi ledningsevnen ved forskjellige dybder ute i dammen. 3

4 Vi måtte først finne ut hvor mye salt som vi kunne tilsette i bekken. Med et laboratorieforsøk fant vi ut at vi skulle tilsette 1 g salt pr sekund. Totalt 1 kg. For å få til doseringen, brukte vi tre trakter som sto over hverandre i et stativ. Da ble doseringen av NaCl ca. 1g/sekund. Dette ga en saltkonsentrasjon i bekken på ca. 0,1g/l, noe som ga et tydelig utslag i vannets konduktivitet. Resultater For å finne svar på problemstillingen har vi boret 6 hull i isen, se avbildingen på kartet. Måleresultater for O 2 og temperatur: Vi målte oksygen og temperatur ved forskjellige dybder i hull 1og 5. Hull 1 Dybde i cm Dybde under isen Temperatur o C O 2 mg/l d-0 2 (%) , ,8 9, ,5 7, ,0 7, ,5 5, ,6 4, ,8 3, ,8 2,9 20 Dybde i cm Dybde under isen Temperatur O 2 mg/l d-0 2 (%) , ,5 10, ,8 8, ,7 8, ,7 8, ,8 7,9 51 4

5 Temperatur ved ulike dybder ,5 1 1,5 2 2,5 3 Dybde under isen Hull 1 Oksygen ved ulike dybder Dybde under isen O 2 mg/l Hull 1 Målingene i hull 5 måtte avbrytes ved 60 cm på grunn av tekniske problemer 5

6 Måleresultater for vannstrømmingen i dammen: 1 kg salt(nacl) ble dosert i bekken ved 1g/s. Konduktiviteten ble målt på flere dybder i hull 5. Dybde i cm Dybde under isen Temp Konduktivitet , , , , , , , ,9 450 Dybde under isen Ledningsevnen i us/cm Ledningsevne Målingene her ble dessverre ikke fullstendige fordi ledningen til elektroden på konduktivitetsmeteret nådde ikke helt til bunnen av dammen. Resultatet viser at vannet ikke strømmer rett under isen, men derimot viser resultatene at vannets hovedstrøm ligger ca. 50 cm under isflaten. 6

7 Konklusjon Sammenlignet med Bugårdsdammen er Virikdammen en kald dam. I Bugårdsdammen ble det målt en bunntemperatur på 3,4 o C på et sted med 1 meters dybde. I Virikdammen med sin dybde på 1,4 meter har vi målt en bunntemperatur på 2,8 o C. Dette mener vi skyldes at det kalde bekkevannet blandes med det varme damvannet og dermed får en temperatur som er høyere enn 0 o C. Dette vannet vil på grunn av sin temperatur (og tetthet) forflytte seg i et lag som ligger cm under isen. Dette fører til avkjøling av dammen. Til gjengjeld blir dammen tilført oksygen i en større del av vannmassene. Og til tross for at vannet i Virikdammen er like forurenset med næringssalter som vannet i Bugårdsdammen, vil dette gjøre Virikdammen til et mye bedre sted å leve for vannorganismene enn det er i Bugårdsdammen. Denne forskjellen kommer av at vannet på sin vei fra Bugårdsdammen til Virikdammen blir tilført oksygen. 7