Vand-erosion / Water erosion EarthCache
Vand-erosion / Water erosion
-
Difficulty:
-
-
Terrain:
-
Size: 
(other)
Please note Use of geocaching.com services is subject to the terms and conditions
in our disclaimer.
Dette er en Earthcache og har ingen fysisk log. Se nedenfor hvordan du logger den. Bemærk at denne earth cache er usædvanlig videnstung. Læs cachebeskrivelsen og besvar alle spørgsmålene. Bemærk den høje sværhedsgrad. Det er ikke godt nok at sende mig billeder fra området.
Please observe, Earthcaches does not have a physical log. English version below. Notice that this earth cache is unusual knowledge-intensive. Read the description and answer all the questions. Notice the high difficulty level. It's not sufficient to send me pictures from the area.
Billede taget i starten af juni 2017 / Picture from start of June 2017.
På Flyvestation Værløse har Jonstrup Å løbet i rør under landingsbanen. I 2017 har kommunen fritlagt åen for at styrke biodiversiteten. Det er ikke det gamle åløb, som er gendannet, for landingsbanen er i vejen. I stedet har man gravet, så den løber tre sider af et kvadrat uden om enden af landingsbanen. Nogle steder har det været nødvendigt at grave ret dybt. Nogle af skråningerne ned i åen er stejle og forskellige erosionsprocesser er i gang her.
Erosion er en process hvorved jord og sten fjernes fra et sted på jordoverfladen transporteres og aflejres ved naturlige processer så som vind og vand.
Typer af erosion:
Erosion ved sprøjt: Regndråber løsner små jordpartikler, som flyttes luftbårne.
Flade-erosion: Regndråber opløser jordstrukturen, som flyttes ned ad bakke med vandet, der flyder over jorden som et ark frem for endelige kanaler. Dette sker hyppigt under skybrud.
Rille-erosion: Denne proces udvikler små, kortvarige, koncentrerede strømningsveje. Disse stier skaber en kilde af sediment og nedbryder bakkeskråninger. Områder hvor nedbørshastigheder overstiger hastigheden, hvor jorden kan optage regnvandet, er mere tilbøjelige til denne type erosion.
Kløft-erosion: Vand strømmer i smalle kanaler under eller direkte efter kraftigt regvejr eller smeltende sne. Kløfterne kan erodere til betydelige dybder.
Flod-erosion: Vedvarende vandstrømning over land skaber denne type erosion. Erosionen foregår nedad, uddyber en dal og ud mod siderne og strækker dalen ind i bakken. Dette sker hyppigst i oversvømmelsestider.
Erosion af å-siderne: Siderne af åer og floder nedbrydes naturligt i løbet af årene.
Frysning og optøning: Frostvejr forårsager at vand fanget i sprækker i sten fryser. Vand, der fryser, udvider sig og nogle gange går stenen i stykker.
Jo hurtigere vandet strømmer, desto større er evnen til erosion. Men helt præcis hvordan er sammenhængen? Hjulström-kurven opkaldt efter Filip Hjulström (1902-1982), er en graf, som viser om en vandstrøm vil ødelægge, transportere eller deponere sediment. Den blev oprindeligt offentliggjort i 1935.
Den øvre/blå kurve viser den kritiske erosionshastighed i cm/s som en funktion af partikelstørrelsen i mm, mens den nedre/røde kurve viser afsætningshastigheden som en funktion af partikelstørrelsen. Bemærk at begge akserne er logaritmiske.
Hvad kan man se? Bunden af den blå kurve viser den mindste vandhastighed hvor erosion finder sted. Dette sker ved en vandhastighed på lige under 20 cm/s (aflæses på andenaksen) for meget fint sand med en partikelstørrelse på 0,08 til 0,1 mm (aflæses på førsteaksen).
Småsten på 10 mm (1 cm) bliver eroderet ved ca 150 cm/s og kraftigere strømme. Ved vandhastighed på mellem 30 cm/s og 150 cm/s vil de holdes i vandet, men hverken eroderes eller aflejres. Ved vandhastighed på under 30 cm/s bliver de aflejret.
En stor sten på 3 meter i diameter vil blive transporteret af en vandstrøm på 300 cm/s (3 m/s), men en sådan vandstrøm er ikke kraftig nok til at starte erosionen. Der skal bruges mere energi til at starte erosionen end til at vedligeholde en transport. Derfor er transporthastighederne lavere end erosionshastighederne.
Ved partikelstørrelse på midre end 0,1 mm skal der kraftigere strøm til erosionen jo mindre partikelstørrelsen er. For eksempel skal der en ganske kraftig vandstrøm til at erodere ler (clay) fordi lerpartiklerne hænger godt sammen, og der skal bruges meget energi på at overvinde denne binding.
Den præcise sammenhæng, som kurven viser, gælder for en vanddybde på en meter.
Spørgsmål som skal besvares for at logge cachen:
1. Ved start-koordinaterne finder du en bro som er præcis 2 meter bred. Mål vandhastigheden ved for eksempel at kaste lidt græs i vandet på den ene side og måle tiden fra det rammer vandet til at kommer til syne på den anden side. Beregn 200 cm/(den målte tid) = ____ cm/s. Angiv både tiden og hastigheden i dit svar.
2. Brug Hjulström-kurven til at finde den største partikelstørrelse, som denne vandhastighed kan erodere. Vær omhyggelig: du skal bruge tallet senere.
Gå med strømmen til referencepunktet. Spørgsmålene angår hele dette område langs åen.
3. Hvilke slags erosion foregår her? (Nævn mindst tre typer).
4. Kan de se rille-erosion? Hvor dyb er den dybeste rille?
5. Mange steder kan man se at sandet er skyllet væk fra siderne, mens sten ligger tilbage. Flere steder er der et mini-floddelta på det flade stykke nedenfor. Kik i rillerne. Kan du sige noget om hvilken partikelstørrelse der bliver flyttet og hvilken der bliver tilbage? Hvor er grænsen?
6. Sammenlig svaret i spg 2. og 5. De to tal er forskellige. Hvad betyder det? (Fx hvis størrelsen fundet i 2 er 10 mm og 30 mm i 5 betyder det at sten i størrelsen 10-30 mm vil blive..... ?)
7. Baseret på dit svar i 6: Hvilke geologiske forandringer vil der ske her i løbet af nogle år?
8. WP 1 (N 55 45.990 E 12 20.575): På den venstre skrænt (sydsiden) kan du se et erosions-fænomen, som ikke er simple riller. Hvad ligner det? Er der noget, som ikke er eroderet? Hvad er det lavet af? (Hint: Hjulström-kurven bør indgå i dit svar).Vær flink ikke at poste fotos af denne del i din log.
Sådan logger du cachen:
1. Gå langs åen og tag gerne billeder til din log, men vær omhyggelig med ikke at afslører svar på spørgsmålene i log eller i billeder.
2. Send dine svar til alle spørgsmålene til min profil på geocaching.com før du logger online. Du skal ikke vente på mit svar, log bare med det samme. Jeg kontakter dig, hvis der er problemer med dit svar.
De lokale synes også at området er mudret og glat. / The locals also think the area is muddy and slippy.
For many years Jonstrup Å has run in a pipe under the runway. By 2017 the municipality has exempted the stream to strengthen biodiversity. It is not the old stream that has been restored, because the runway is in the way. Instead, it has been dug so that it runs three sides of a square along the end of the runway. In some places it has been necessary to dig deep. Some of the slopes are rather steep and different erosion processes are taking place here.
Erosion is the process by which soil and rock are removed from the Earth's surface by natural processes such as wind or water flow, and then transported and deposited in other locations.
Types of Erosion:
Splash Erosion: Small soil particles are detached and sent airborne through the impact of raindrops on soil.
Sheet Erosion: Raindrops break apart the soil structure and it's moved down-slope by water that flows overland as a sheet rather than definitive channels. This occurs frequently during cloud bursts.
Rill Erosion: This process develops small, short-lived, concentrated flow paths. These paths create a sediment source and delivery system for hill-slope erosion. Areas where precipitation rates exceed soil infiltration rates are more prone to this type of erosion.
Gully Erosion: Water flows in narrow channels during or directly following heavy rains or melting snow. The gullies can erode to considerable depths.
Valley or Stream Erosion: Continual water flow alongside land (along a linear feature) creates this type of erosion. It extends downward, deepening a valley, and head-ward, extending the valley into the hillside. This occurs most frequently in times of flooding.
Bank Erosion: Over time, banks of rivers and streams are naturally worn down.
Freezing and thawing: Cold weather causes water trapped in tiny rock cracks to freeze and expand, breaking the rock into several pieces.
The faster water flows, the greater the ability to erode. But exactly how is the relationship? The Hjulström curve named after Filip Hjulström (1902-1982) is a graph that shows whether a water flow will erode, transport or deposit sediment. It was originally published in 1935.
The upper/blue curve shows the critical erosion rate in cm/s as a function of particle size in mm, while the lower/red curve shows the deposition rate as a function of particle size. Note the log-log scale.
What can you see? The bottom of the blue curve shows the minimum water speed where erosion takes place. This occurs at a water speed of less than 20 cm/s (read on the second axis) for very fine sand with a particle size of 0.08 to 0.1 mm (read on the first axis).
Pebbles at 10 mm (1 cm) are eroded at about 150 cm/s and more powerful currents. At water speed between 30 cm/s and 150 cm/s they will be transported, but neither eroded nor deposited. At water velocity less than 30 cm/s they are deposited.
A large rock 3 meter in diameter will be transported by a water flow of 300 cm/s (3 m/s), but such a flow of water is not powerful enough to initiate erosion. More energy must be used to start erosion than to maintain a transport. Therefore, the transport speeds are lower than the erosion rates.
At particle size of less than 0.1 mm, the greater the amount of erosion, the smaller the particle size. For example, there must be a very strong water flow to erode clay because clay particles bind together and it requires much energy to overcome this bond.
The exact relationship that the curve shows applies to a water depth of one meter.
Questions to be answered to log the cache:
1. At the start coordinates you will find a bridge that is exactly 2 meters wide. Measure the water speed by, for example, throwing a little grass in the water on one side and measuring the time till it appears on the other side. Calculate 200 cm/(the measured time) = ____ cm/s. Write both the time and speed in you answer.
2. Use the Hjulström curve to find the largest particle size that this water velocity can erode. Be careful: you need the number later.
Walk downstream to the reference point. The questions are for this entire area along the stream.
3. What sorts of erosion are ongoing here? (Name at least three types).
4. Do you see rill erosion? How deep are the deepest rills?
5. At many places you can see that the sand has been washed away from the sides while rocks has been left. In several places there is a miniature river delta on the flat below. Look into the rills. Can you say something about which particle size is being moved and which one are left? Where is the limit?
6. Compare the answer in Questions 2 and 5. Those two numbers are not the same. What does it mean? (For example, if the size found in 2 is 10 mm and 30 mm in 5, it means that rocks size 10-30 mm will be .....?)
7. Based on your answer in 6: What geological changes will happen here during the next few years?
8. WP 1 (N 55 45.990 E 12 20.575): On the left/southern riverside on the slope you see erosion that is not simple rills. What does it look like? Something is not eroded? What is it made of? (Hint: The words Hjulström curve should be in your reply.) Please, do not post photos of this in you log
Your task:
- Send your observations and answers to my profile at geocaching.com before logging online. You need not wait for my answer to log your find. I will contact you if there is a problem with your answers.
- Optional: Take a picture of your GPS with the view and post it with your "Found it" log. You may also be in the photo.
Please no photos of details in WP1.
Additional Hints
(Decrypt)
[DK:] Qrggr re ra rnegu pnpur. Qre re vatra slfvfx orubyqre. Sbe ng ybttr pnpura fxny qh orfiner abtyr fcøetfzåy bt fraqr finerar gvy zvt, søe qh ybttre bayvar.
[EN:] Guvf vf na rnegu pnpur. Gurer vf ab culfvpny pbagnvare. Gb ybt n svaq lbh unir gb nafjre fbzr dhrfgvbaf. Rznvy lbhe nafjref orsber ybttvat bayvar.
Treasures
You'll collect a digital Treasure from one of these collections when you find and log this geocache:
Loading Treasures