Robert Barneveld

Forsker

(+47) 968 51 427
robert.barneveld@nibio.no

Sted
Ås - Bygg F20

Besøksadresse
Fredrik A. Dahls vei 20, 1430 Ås

Sammendrag

Flom er et utbredt problem i Norge, særlig i snøsmeltingsperioder om våren og ved store nedbørsmengder om høsten. Klimaendring i Norge betyr at det kan forventes større nedbørsmengder og høyere nedbørintensitet. Dermed økes risikoen for både flom og erosjon, som fører til større skaderisiko for samfunnet. I små nedbørfelt er fordrøyningsdammer mest effektive for å redusere flomtoppene. Fordrøyningsdammene sitt formål er å håndtere kraftige nedbørepisoder for å forhindre flom og erosjon. Vannområdene Morsa, Glomma sør, Haldenvassdraget og Øyeren ønsker i samarbeid med NIBIO en tiltaksgjennomføring i landbruket for a dempe flomtoppene og unngå erosjon. Prosjektet har som mål å bidra til at tiltak forskningen har funnet effektive, blir tatt i praktisk bruk. Aktuelle områder ble identifisert met bruk av en beslutningssystem. Terrenganalysen resulterte i totalt 492 potensielle lokaliteter i de fire vannområdene. I mars 2019 har prosjektgruppen vurdert lokale forhold og egnethet til åtte potensielle lokaliteter i Spydeberg, Hobøl og Trøgstad kommune. Basert på feltvurderingen og samtale med grunneiere er det 4 områder som er aktuelt å jobbe videre med. En terrenganalyse på denne romslige skalaen gir et bra utgangspunkt for vurdering av enkelte lokaliteter. Feltbesøk har vist at plasseringer av damarealet som resultat av modellen ofte er riktige.

Sammendrag

Noen av vassdragene på Smøla er påvirket av landbruksforurensing, i hovedsak fosfor og organiske partikler som fører til at vassdragene gror igjen, noe som gir dårligere forhold for ørret. Rapporten skisserer 5 konstruerte våtmarker/fangdammer som skal kunne holde tilbake næringsstoffer og fosfor. Våtmarkene er plassert i vassdrag med stor andel dyrka jord i nedbørfeltet. Våtmarkene består i hovedsak av et dypere sedimentasjonsbasseng, fulgt av et grunt vegetasjonsfilter med våtmarksvegetasjon.

Sammendrag

Measures designed to control erosion serve two purposes: on site (reduce soil loss) and off site (reduce sediment delivery to streams and lakes). While these objectives often coincide or at least are complementary, they could result in different priority areas when spatial planning is concerned. Prioritising for soil loss reduction at the field level will single out areas with high erosion risk. When sediment flux at the catchment scale is concerned, sediment pathways need to be identified in ex ante analyses of soil conservation plans. In Norway, different subsidy schemes are in place to reduce the influx of solutes and sediments to the freshwater system. Financial support is given to agronomic measures, the most important of which is reduced autumn tillage where areas with higher erosion risk receive higher subsidies. The objectives of this study are (1) to assess the use of an index of connectivity to estimate specific sediment yields, and (2) to test whether conservation measures taken in critical source areas are more effective than those taken at where erosion risk levels are the highest. Different modelling approaches are combined to assess soil loss at catchment level from sheet and gully erosion and soil losses through the drainage system. A calibration on two parameters gave reasonable results for annual soil loss. This model calibration was then used to quantify the effectiveness of three strategies for spatial prioritisation: according to hydrological connectivity, sheet erosion risk level and estimated specific sediment yield. The latter two strategies resulted in a maximum reduction in total soil loss due to reduced autumn tillage of 10%. Both model performance and the effectiveness of the different prioritisation strategies varied between the study catchments.

Til dokument

Sammendrag

Knowledge of soil microtopography and its changes in space and over time is important to the understanding of how tillage influences infiltration, runoff generation and erosion. In this study, the use of a terrestrial laser scanner (TLS) is assessed for its ability to quantify small changes in the soil surface at high spatial resolutions for a relatively large surface area (100 m2). Changes in soil surface morphology during snow cover and melt are driven by frost heave, slaking, pressure exertion by the snowpack and overland flow (erosion and deposition). An attempt is undertaken to link these processes to observed changes at the soil surface. A new algorithm for soil surface roughness is introduced to make optimal use of the raw point cloud. This algorithm is less scale dependent than several commonly used roughness calculations. The results of this study show that TLSs can be used for multitemporal scanning of large surfaces and that small changes in surface elevation and roughness can be detected. Statistical analysis of the observed changes against terrain indices did not yield significant evidence for process differentiation.

Sammendrag

Liermåsan like nord for Bjørkelangen er et torvuttak som er under avslutning på ca 1,2 km2. Lierelva renner forbi torvuttaket og rett inn i Bjørkelangen sentrum. Området har problemer med flom, og rapporten har utredet potensialet og metoder for hvordan Liermåsan kan brukes til fordrøyning for å dempe flommene. Areal- og volumberegninger viser at Liermåsan kan lagre fra ca 165000 m3 til ca 2400000 m3 etter hvor omfattende tiltak som gjøres. For å redusere en 20-årsflom til en 10-årsflom i en time trengs 26640 m3, for ett døgn ca 640000 m3. Tilsvarende kan en redusere en 100-årsflom til en 50-årsflom i en time med 35000 m3. Dette viser at arealet har potensiale for å dempe flomtoppene.....

Sammendrag

The moisture status of the upper 10cm of the soil profile is a key variable for the prediction of a catchment's hydrological response to precipitation, and of pivotal importance to the estimation of trafficability. Prediction, and even mapping, of topsoil water content is complicated, not in the least because of its large spatial heterogeneity. In IRIDA, an EU/JPI project, measurements, models and weather predictions will be applied to estimate the soil moisture status at the sub-field scale in near-real time. The project is in its early stages, during which the relevant parameters will be selected that will allow for soil moisture mapping on agricultural fields at a 10 m resolution.

Sammendrag

Rapporten gir resultatene av en multiparameteranalyse av vannkjemi (næringsstoffer og suspendert sediment) og om lag 20 ulike feltkarakteristika i leirvassdrag. Korrelasjonsmatrisene viser at det i overveiende grad er leirdekningsgrad som påvirker fosfornivået i skogsvassdrag, og leirdekningsgrad sammen med andel jordbruksareal i vassdrag med jordbruksaktivitet i nedbørfeltet. Resultatene er av betydning for gjennomføringen av vannforskriften, og er benyttet som grunnlag for anbefalinger om referansetilstand i leirvassdrag.

Sammendrag

Knowledge of hydrological processes and water balance elements are important for climate adaptive water management as well as for introducing mitigation measures aiming to improve surface water quality. Mathematical models have the potential to estimate changes in hydrological processes under changing climatic or land use conditions. These models, indeed, need careful calibration and testing before being applied in decision making. The aim of this study was to compare the capability of five different hydrological models to predict the runoff and the soil water balance elements of a small catchment in Norway. The models were harmonised and calibrated against the same data set. In overall, a good agreement between the measured and simulated runoff was obtained for the different models when integrating the results over a week or longer periods. Model simulations indicate that forest appears to be very important for the water balance in the catchment, and that there is a lack of information on land use specific water balance elements. We concluded that joint application of hydrological models serves as a good background for ensemble modelling of water transport processes within a catchment and can highlight the uncertainty of models forecast.

Sammendrag

Vassdraget Hæra er sterkt endret ved senking, og ligger dermed dypt i terrenget. Langs vassdraget er det leir- og siltjord, og det er kraftig erosjon på grunn av utglidninger i de bratte sidene. Bioforsk foreslår steinsetting av nedre del av kanalsidene på deler av strekningen, og slakere helling ovenfor steinsettingen. Det foreslås også stell av trær som legger seg ut i elva, vegetasjonssoner på kantene og tiltak i utløp av ledninger og overflateavløp.

Sammendrag

Tilskuddssystemet for tiltak mot jordtap har vært på plass i flere år. Tidsseriene i JOVA-databasen viser at andel areal under høstpløying har minket i samme periode. Selv om høstpløying er erstattet av jordarbeidingstyper som reduserer jordens eroderbarhet, registreres det ikke en negativ tendens i jordtapstallene på nedbørfeltnivå. Erosjonsrisiko gjennom årene er antatt å variere med to parametere: klima og jordarbeiding. Ved bruk av data tilgjengelig i JOVA-databasen er det mulig å kvantifisere jordarbeidingens effekt på erosjonsrisiko og å skille den fra værets variabilitet gjennom årene. Den foreliggende metode krever finjustering men en første analyse viser at været har større effekt på jordtap enn jordarbeiding. Resultatene viser at korrelasjon mellom sedimenttap og erosivitet er mer tydelig enn korrelasjon mellom sedimenttap og jordarbeidingsfaktor, og det kan derfor se ut til at værforhold er viktigere enn tiltak. Men ser vi på de to faktorene i sammenheng er ikke lenger bildet så tydelig. Det er behov for ytterlige undersøkelser før sikre konklusjoner kan trekkes.