Nedbørfelt

Et nedbørfelt, eller nedbørsfelt (også kalt avløpsfelt, tilsigsfelt, nedslagsfelt og vanntilførselsfelt (eller -område, eventuelt -distrikt)), er et område med felles avrenning til et hav, en elv, en innsjø eller en bekk. Grensen mellom to nedbørfelt går langs vannskille.^[1][2][3] Nedbørfelt brukes også om størrelsen (flatemålet) på området.^[4][5][6] Nedbøren som faller i et nedbørfelt (fratrukket fordamping og andre tap), vil ende opp i dette havet (eller i elven/innsjøen/bekken).

I den første perioden med regn vil vanndråpene fukte jordoverflaten og vegetasjonen. Dette kalles intersepsjon. Vegetasjon kan ta til seg 20 % av nedbøren, eller mer. Om nedbøren kommer som en kortvarig byge, vil dette vannet fordampe hurtig. Ved større regnmengder vil bakken infiltreres av vann, og om regnet er så kraftig at bakken ikke kan ta imot alt, vil noe vann renne på overflaten. Små pytter dannes, og vannet renner videre fra pytt til pytt, og finner etter hvert veien til bekker og elver. Hvor mye som renner på bakken vil avhenge av jordsmonnets beskaffenhet, og om det fra før er mettet av vann eller ikke. Med mettet menes her at jordsmonnet har tatt opp så mye vann som det har kapasitet til. Styrken av nedbøren er også av betydning. Marken kan magasinere vann, noe som kalles markvannsmagasin, og når dette er oppfylt går vannet videre ned gjennom jordsmonnet til grunnvannet. Overføring av vann ned til grunnvannet kalles perkolasjon. Nedbøren bidrar til en vannstrøm i grunnvannet, og dette vil i neste omgang føre til avløp til bekker og elver^[7].

Når det gjelder infiltrasjon har en definert infiltrasjonsevnen som måles i mm/minutt, altså mm-nedbør som hvert minutt kan transporteres. Størst infiltrasjonsevne vil en ha i sand, og dårligst i leirjord, mens leirblandet sand kommer et sted i mellom. Imidlertid går denne hastigheten ned fra begynnelsen av regnværet og utover. I sand vil infiltrasjonsevnen helt til å begynne med kunne være 12 mm/minutt, men etter 3 timer er hastigheten redusert til 8 mm/minutt. Hastigheten vil også være avhengig av hvor fuktig bakken var fra før. Noen forhold som påvirker denne er^[8]:

• Tekstur
• Struktur
• Porøsitet
• Vanninnhold
• Vegetasjon
• Organisk materiale
• Temperatur
• Omdanningsgrad

I et nedbørfelt foregår det altså væsketransport, både på overflaten av marken og i bakken som grunnvann. I nedbørfeltet vil det være varierende hvor mye vann som renner på overflaten, og hvor mye som blir grunnvann. Områder som ligger i høyden, og langt unna elver og bekker, kalles for innstrømningsområder. Her skjer det en kontinuerlig transport av vann inn i bakken. I områder lengre ned vil det være en kontinuerlig vannstrøm ut av grunnvann, dette kalles utstrømningsområder. I utstrømningsområder vil vannet fra bakken renne sammen med vannet som transporteres oppå marken. Våtmarker og myrer er eksempler på slike områder. Uten nedbør eller snøsmelting er det grunnvannet som gir bidrag til vann i bekker og elver, samt eventuelt innsjøer og breer^[7].

Et nedbørfelt til et hav består av nedbørfeltene til elvene som munner ut i dette havet. På samme måte består nedbørfeltet til en elv av nedbørfeltene til denne elvens bielver. Nedbørfelt kan altså sies å danne et hierarki, der nedbørfeltene til større vassdrag inkluderer nedbørfeltene til de mindre vassdragene som munner ut i det^[7].

Alle punkter på jordoverflaten tilhører et nedbørfelt. I nedbørfeltet skjer det tilførsel, transport og akkumulering av vann. Et sentralt begrep for å definere et nedbørfelt er vannskillet. Dette omslutter hele nedbørfeltet, og er de høydedrag i terrenget som lager grenser mellom ett nedbørfelt og et annet. I et punkt som tilhører vannskillet vil tangenten til høydekotene stå normalt (i rett vinkel) på denne. Dette fordi vannet alltid renner minste motstands veg. I figuren til høyre viser de gule strekene merket «Divide of main drainage basin» vannskillet. Mens de røde tynne strekene merket «Divide of sub-basins» viser de enkelte sideelvenes nedbørfelter^[7].

Som nevnt ovenfor vil vannet fra regn både gå på overflaten av terrenget, og noe vil gå ned i bakken og danne grunnvann. Her vil vannet på sin ferd følge helningen på grunnvannsspeilet. Langs høydedragene for grunnvannsspeilet oppstår grunnvannsskillet, som er analogt med vannskillet^[7].

Kartet øverst til høyre viser de viktigste vannskillene i Europa.

For å beskrive et nedbørfelt brukes hypsografisk kurve, som beskriver høyden i feltet. Det lages kart som viser den prosentvise delen av arealet av nedbørfeltet som har en viss høyde over havet eller nedbørfeltets utløp^[klargjør]. Hypsografiske kurver er tegnet inn på denne typen kart. Slike kart brukes for analyser og modelleringer av prosesser der høyden har betydning, dette kan være ting som har med snøsmelting, fordampning og nedbør å gjøre^[7].

Dreneringstettheten er en karakteristisk størrelse for et nedbørfelt, og sier noe om total lengde av elver, og arealet. Tallet fås ved å dividere total elvelengde med arealet av nedbørfeltet. I nedbørfelt der mye vann transporteres som grunnvann vil det være få elver. Dreneringstettheten sier noe om feltets beskaffenhet og behov for overflatedrenering via elver^[7].

Størrelsen og formen på nedbørfelt er viktige hydrologiske størrelser. De bestemmer blant annet (sammen med nedbørsmengden) vannføringen i vassdrag.

Avrenningen fra et felt, og dermed vannføringen i elvene tilhørende dette, bestemmes av en rekke forhold og karakteristika. Igjen er nedbørfeltets størrelse av stor betydning, desto mindre felt desto raskere avrenning ved nedbør. Et stort nedbørfelt som strekker seg over områder med høyfjell (kaldere klima), sjøer, myr og jordsmonn av forskjellig beskaffenhet, vil magasinere mer vann. Elvene i et slikt felt vil ha jevnere vannføring. Helling av feltet bestemmer vannets hastighet. Vegetasjon bestemmer grad av fordampning og infiltrasjon. Berggrunnens beskaffenhet bestemmer kjemiske stoffer i vannet, i tillegg til oppholdstiden til vannet om berget er oppsprukket.

• Elvene med de største nedbørfeltene på verdensbasis er
  • Amazonas (6 144 700 km²),
  • Kongo (3 730 500 km²) og
  • Nilen (3 254 600 km²).
• De største i Europa er
  • Volga (1 411 000 km²),
  • Donau (795 690 km²) og
  • Dnepr (531 820 km²).
• De norske elvene med størst nedbørfelt (inkludert areal utenfor Norge) er
  • Glomma (41 767 km²),
  • Pasvikelva (18 344 km²) og
  • Drammensvassdraget (17 103 km²).

• Hydrologi
• Vannskille
• Vassdrag

• NVE Atlas med blant annet nedbørfelt for norske elver