Kumdammer - Fangdammer rundt overflatekummer

Det er forventet at klimaendringene vil føre til flere episoder med høy nedbørintensitet og mer ustabile vintre med flere fryse/tine-episoder. Sterke regnskyll om vinteren, ofte på delvis frosset mark eller kombinert med snøsmelting, er forhold som kan gi stor over­flateerosjon og en kan også forvente sterk graving i dråg og forsenkinger. Det blir viktig å forsøke å sikre at overflatevann ikke får anledning til å samle seg i ”bekker” nedover jordet, men få vannet ned i lukkingsanlegg før vannmengdene blir så store at de begyn­ner å grave på overflaten. Det er et paradoks at det anlegges vegetasjonssoner langs vannveier for å hindre avrenning av næringsstoffer og partikler fra landbruksarealene til bekkene, mens en lager en kortslutning av dette systemet ved å plassere kummer midt på jordet. Kummene bringer overflatevannet hurtigst mulig og urenset rett ut i bekken. I tillegg har en ofte erosjon rundt selve kummen. Dersom en lager en enkel fangdam rundt overflatekummen, kan en redusere erosjon og avrenning av næringsstoffer.

Kummen bringer forurensingene rett i bekken

I Norge har vi lukket mange av bekkene i jordbrukslandskapet for å få litt større og mer rasjonelle teiger for maskinell jordbruksdrift. Ofte kombineres disse lukkingene med kummer for å kunne ta ned overflatevann. Dette overflatevannet ville ellers samlet seg i bekker på overflaten og gitt stor fare for erosjon i forsenkingene, eller blitt stående på overflaten som dammer etter nedbør. Det er derfor gode grunner til å ha disse innløpskummene. Kummene er i utgangspunktet et forurensingsbegrensende tiltak. De er viktige for å hindre at store mengder overflatevann samler seg i forsenkninger. Slike midlertidige bekker kan gjøre stor skade med erosjon etter kraftig nedbør, og det er viktig at ikke for store områder drenerer overflatevann til forsenkningene. Her spiller overflatekummer en viktig rolle for å bryte vannstrømmen, ved å fjerne overflatevann før det blir store, eroderende bekker. På denne måten hindrer kummene erosjon, og begrenser forurensing av vassdragene.

Men kummene gir også problemer i en tid der det er fokus på å redusere forurensingen fra landbruket. Det er nå vanlig å lage vegetasjonssoner langs alle vassdrag, både store og små, for å holde tilbake partikler og næringsstoffer fra avrenningen fra jordet. Kummene kortslutter dette systemet, og bringer overflatevannet direkte ut i bekken. Anlegging av overflatekummer er derfor bare en halvveis løsning av problemet.

Svært mange kummer har også problemer med erosjon rundt selve kummen. Lekkasjer under bakken leder vannet inn i kummen utenom innløpet i toppen, og denne vannstrømmen eroderer ofte sterkt. Til slutt står kummen som et tårn ute på jordet midt i et erosjonskrater. Forsøk på å reparere ved å fylle inntil jord igjen har bare midlertidig effekt. Grasdekke i området rundt kummen vil ikke kunne hindre dette.

Det er prøvd mange metoder for å bedre kummene. Det er viktig at kummene er så tette som mulig. Fiberduk rundt kummen har positiv effekt, eller et drenerende lag av pukk eller grus. Men det står mange kummer ute på jordene som ikke er tette og som gir erosjon, og der reparasjoner vil være dyrt og vanskelig.

Løsninger som er prøvd tidligere

En mye brukt metode for å hindre graving i forsenkingene og i områdene ved kummen er å lage permanente grasveier. Dette blir som vegetasjonssoner i de mest utsatte områdene midt ute på jordet og kan ha stor effekt.

En annen måte å rense avrenningen fra landbruket på, er ved å anlegge fangdammer i bekker og kanaler. Det er da viktig at fangdammene kommer nær jordene, og at det ikke blir for mye rent utmarksvann i fangdammene. Hvis det kommer mye utmarksvann i fangdammene, må de være urimelig store for å gi god renseeffekt.

Anlegg av fangdammer i utløpet av lukkingsanlegg kan være en god måte å rense vannet på før det når bekken. Men lukkingsanlegg er ofte bekker med forholdsvis rent utmarksvann som ledes gjennom et jordbruksområde. Det ville derfor vært bedre om en unngikk at forurensingene kom inn i lukkingsanlegget.

Kumdam

Ved Bioforsk Jord og miljø har utviklet et nytt tiltak – .”Kumdam”. Tiltaket går ut på å lage en permanent eller midlertidig dam rundt kummen, en slags fangdam midt på jordet. En slik dam vil virke som et sedimentasjonskammer, og stoppe mye av partiklene som følger med overflatevannet, og som ellers ville bli skylt ned i kummen.

Partikler i størrelsen sand og silt sedimenterer forholdsvis raskt, og vil effektivt bli stoppet selv i et mindre basseng. Det har også vist seg at mye av leirpartiklene som følger med overflatevannet finnes i form av aggregater. Aggregatene vil oppføre seg som større partikler, og har langt større mulighet for å sedimentere i et lite basseng, enn enkeltpartikler av leire. Forsøk i fangdammer viser at leirinnholdet i sedimentene er like høyt som i jorda i nedbørfeltet, men at all leire finnes i form av aggregater. Enkeltpartikler av leire sedimenterer som regel ikke, selv i større sjøer. Det er viktigst å fange opp leirpartiklene, da mye av fosforet vil være bundet til de minste partiklene. Aggregatene avrundes og brytes opp og blir stadig mindre nedover i bekken. Det er derfor svært gunstig å ha et sedimentasjonsbasseng midt på jordet, slik en kumdam vil bli liggende.

Teknisk utforming

Det vil være avgjørende for en slik dam at den har en tett såle. Det vil ikke være tilstrekkelig å grave en fordypning rundt kummen, selv i tett leirjord. Vann som blir stående vil finne porer nedover i jorda, og komme inn i kummen eller rørledningen gjennom utettheter. En vil få erosjon i porene, og de vil etter hvert bli større. Dammen vil tømmes, og en vil få et erosjonskrater rundt kummen i stedet.

Den eneste mulige løsningen vil være en tett membran. Det finnes mange membraner på markedet som vil være brukbare. Dette kan være membraner som brukes i hagedammer, som bunntetting i renseanlegg eller annen damtetting. For å få en tett dam, må sannsynligvis membraner sveises eller limes slik at de passer det område en ønsker å legge dammen i. Det kritiske punktet blir rundt selve kummen, der membranen må føres over kanten på kummen, slik at vannet renner inn i kummen fra toppen. En kan sveise membranen fast til et rør som ligger utenpå kummen, eller en kan fylle jord skrått inn mot kummen helt til toppen, og legge membranen over kummen og klippe hull over kummen.

OVERFLATEVANN. Kumdammer kan redusere faren for at store mengder overflatevann danner sedimentasjonsrike”bekker” på jordet.

SEDIMENTER. Kummer uten kumdam kan effektivt føre svært sedimentasjonsrikt og næringsrikt vann direkte ut i bekken.

KUM. Partikler fra overflateavrenningen fra jord-bruksarealene går rett i kummen. I tillegg er det vanlig med erosjon rundt kummen. Forurensingene føres rett i bekken. Foto: Karl Erik Berge

KUMDAM. Nyetablert kumdam. En slik kumdam vil virke som et sedimentasjonskammer og vil stoppe mye av partiklene som følger med overflatevannet som ellers ville bli skylt ned i kummen.

SKISSE. Prinsippskisse av en kumdam. Kumdammen er en fangdam som legges rundt nedløpet til lukkingsanlegget, og som fanger opp eroderte partikler og hindrer erosjon rundt kummen.

SEDIMENTER. Kumdam full av sedimenter. Ved tømming ble det etterlatt et lag på rundt 10 cm i bunnen av dammen, slik at gravemaskinen ikke skulle ødelegge membranen ved tømmingen. Sedimentene kjøres tilbake på jordet.

MEMBRAN. Skisse av kumdam og utstrekning av membranen, sett ovenfra. Dammen bør være langsmal og strekke seg mot der overflateavrenningen hovedsakelig kommer fra.