Vann og flom

Kompetansemål i Geofag 1 (LK20)

Elevene skal kunne

• gjøre rede for det hydrologiske kretsløpet med vekt på ferskvann og utforske og presentere hvordan det påvirkes av menneskelig aktivitet
• vurdere hvordan ulike lokale og globale ferskvannsressurser kan utnyttes på en bærekraftig måte

(Udir, u.å.-b)

Kjerneelementer som dekkes i dette kapitlet:

• Modeller og modellering: «Kjerneelementet modeller og modellering handler om å bruke modeller og modellering i geofag.»

• Mennesket i jordsystemene: «Kjerneelementet mennesket i jordsystemene handler om hvordan vi som mennesker utnytter naturressursene og endrer jordsystemene, og hvordan vi er avhengige av og påvirkes av de samme systemene og deres endringer.»

(Udir, u.å.-a)

I dette kapitlet lærer du om

vannets kretsløp, akviferer og grunnvann, hydrogram, flomtyper og 100-årsflom, ekstremværet Hans, hvordan byer, drenering, vannkraft og grunnvannsuttak endrer kretsløpet, og bærekraftig bruk av ferskvann i Norge og i verden.

Hva tror du?

Det har ikke regnet på flere uker, men elva renner fortsatt. Hvor mye av vannet i elva midt i en tørkeperiode tror du kommer fra grunnvann? Svar før du leser videre – vi kommer tilbake til det i delen om akviferer.

Hva er det hydrologiske kretsløpet?

Vannets kretsløp er sirkulasjonen fra fordampning, gjennom nedbør og avrenning, til ny fordampning. Drivkraften er sola (NGU, u.å.-g). Sirkulasjonen av vann mellom hav, luft og land kaller vi det hydrologiske kretsløpet. Vannet er hele tiden i bevegelse, og derfor er det en fornybar naturressurs (NVE, u.å.-a).

Vann fordamper mest fra havet, men også fra bakken, elver og innsjøer. Planter avgir vanndamp gjennom bladene. Samlet fordampning kalles evapotranspirasjon (evaporasjon = fordampning, transpirasjon = plantenes «svette»). Vanndampen blir skyer, og nedbøren treffer bakken. Derfra går vannet videre som overflateavrenning, ny fordampning eller infiltrasjon (vannet siger ned i bakken). Noe nedbør lagres en stund som snø eller is (NGU, u.å.-g).

Overflatevannet renner i bekker og elver ut i havet. Vann som infiltrerer, tas opp av røtter eller lagres som grunnvann. Noe grunnvann kommer raskt ut igjen i kilder, elver og innsjøer. Noe blir liggende under bakken, eller renner ut i havet (NGU, u.å.-g).

Figuren er en modell av de samme lagrene: snø, mark, grunnvann, innsjø og elv. Pilene viser tilførsel, lagring og tap til lufta og til havet. Modellen kan også skrives som et regnestykke, en vannbalanse: Nedbøren i et område er lik avrenningen pluss fordampningen pluss endringen i lagrene (Dingman, 2015).

Lite av vannet på jorda er ferskvann vi kan bruke. Ca. 97 prosent av vannet er saltvann, nesten alt i havet (96,5 prosent). Bare ca. 2,5 prosent er ferskvann. Av ferskvannet er over 68 prosent bundet i is og breer og ca. 30 prosent er grunnvann. Elver og innsjøer utgjør bare en liten brøkdel, men det er likevel derfra vi henter mye av vannet vi bruker (USGS, u.å.). Is og snø regner vi i dette nettstedet til kryosfæren, se kapitlet Jordsystemene.

Hva er en akvifer?

Grunnvann er vann som fyller og strømmer gjennom porer og sprekker i undergrunnen. Overflaten kalles grunnvannsspeilet: flaten der grunnvannstrykket er lik lufttrykket. Under speilet er sonen mettet. Over speilet, i markvannssonen, er hulrommene bare delvis fylt med vann (NGU, u.å.-d). En akvifer er berg eller løsmasse som kan lagre grunnvann og slippe det fra seg. NGU kaller grunnvann en geologisk ressurs som ligger skjult i bakken (NGU, u.å.-b).

Hvor mye vann bakken kan holde, følger porøsiteten, andelen hulrom. I norske løsmasser og bergarter går den fra nærmest null i krystalline bergarter til 50 prosent i løsmasser (NGU, u.å.-d). Om vannet kan strømme, følger permeabiliteten. Løst pakket, godt sortert grus og sand har store, sammenhengende hulrom og høy permeabilitet. Silt og leire har små korn, er tett pakket og har lav permeabilitet. Usortert materiale har også lav permeabilitet, fordi de små kornene fyller hulrommene mellom de store. I fjell styres permeabiliteten av sprekker, med unntak av sandstein og kalkbergarter (NGU, u.å.-c). Leire kan altså ha høy total porøsitet og likevel slippe lite vann gjennom, mens sand har høyere effektiv porøsitet og permeabilitet (Freeze & Cherry, 1979).

De beste akviferene i Norge er ofte sand og grus som smeltevannet sorterte da innlandsisen smeltet. De fleste løsmassene våre er knyttet til innlandsisen, som morene, breelvavsetninger og marine sedimenter (NGU, u.å.-e). Siste istid sluttet for ca. 11 700 år siden (Cohen mfl., 2026), så de store grunnvannsmagasinene i løsmasser ligger i avsetninger fra isavsmeltingen.

Regn og snøsmelting gir både overflateavrenning og infiltrasjon. Vannet som siger ned, blir først markvann og deretter grunnvann. Grunnvannet strømmer langsomt mot bekker, elver og innsjøer. Det er derfor elva ikke tørker ut når det slutter å regne. Svaret på «Hva tror du?» er at i en tørkeperiode med lav vannføring kan elvene bestå av 40–100 prosent grunnvann (NGU, u.å.-c). Grunnvannsmagasiner som ikke ligger langs et vassdrag, får nytt vann bare fra nedbør og snøsmelting. De er derfor følsomme for klimaendringer, ekstreme forhold og menneskelige inngrep (NVE, u.å.-f).

På Østlandet brukes mye grunnvann i vannforsyningen, fordi det er lett tilgang fra store akviferer i løsmasser. Store grunnvannsverk fra løsmasser finnes blant annet i Lillehammer, Hønefoss, Alta og Elverum (NGU, u.å.-d). Nasjonal grunnvannsdatabase, GRANADA, har opplysninger om over 140 000 brønner og kilder i Norge, boret i fjell og i løsmasser (NGU, u.å.-f; per oktober 2026).

Jordskred og kvikkleire hører til kapitlet Skred.

Hva er et hydrogram?

Vannføring er vannvolumet som strømmer forbi et punkt i en elv per tidsenhet, ofte målt i m³/s (Varsom, u.å.-a). Et hydrogram (hydro = vann, gram = noe skrevet) viser den vannføringen mot tid. Hydrogrammet er en modell av hvordan nedbørfeltet svarer på regn og snøsmelting.

Figuren setter to kurver ved siden av hverandre. Den ene er en spiss regnflom. Den andre er en bred snøsmelteflom. NVE skriver at regnværsflommer gjerne treffer de mindre sidevassdragene, og at de er vanskeligere å varsle enn vårflom i de store vassdragene (NVE, u.å.-g). I en vårflom kan vannføringen øke til det mangedobbelte på få dager (Varsom, u.å.-b). Mellom flommene holder grunnvannet vannføringen oppe.

Formen på kurven forteller om feltet. Et lite, bratt felt med lite lagringsplass gir en spiss og rask topp. Et stort felt med innsjøer, myr og tykke løsmasser demper og forsinker toppen. Det er de samme lagrene som i kretsløpsmodellen.

Hva er en flom?

Flom er en forholdsvis stor vannføring i en elv (Varsom, u.å.-a). Overvann er noe annet: vann som samler seg og renner av på tette flater, særlig i tettbygde områder (Varsom, u.å.-a). Lokal oversvømmelse kan også komme av is i elveløpet, en kulvert med for liten kapasitet, eller høyt tidevann nær utløpet, uten at vannføringen i seg selv er spesielt stor (Varsom, u.å.-a).

Regnflom, snøsmelteflom og regn- og snøsmelteflom er definert slik i ordlisten til Varsom (Varsom, u.å.-a). Flommen i mai 2013 kom av regn på toppen av sterk snøsmelting, og gjorde store skader der bratte sideelver renner ned i dalførene, særlig i Kvam i Gudbrandsdalen (Roald, 2015). Vårflom er årlig i store deler av landet og skyldes hovedsakelig snøsmelting, først og fremst i elver fra indre strøk (Varsom, u.å.-b).

Været avgjør hvor stor vårflommen blir. Moderat varme og lite regn gir en normal vårflom, selv om det er mye snø. Mye regn og varme kan gi en stor flom, selv om det er relativt lite snø i feltet (Varsom, u.å.-b).

Hvor sjelden en flom er, oppgir vi med gjentaksintervallet (returperioden). En 100-årsflom er en flom som i gjennomsnitt kommer én gang per hundre år. Det betyr at det er 1 prosent sannsynlighet hvert år for at en flom av den størrelsen blir overskredet. Det utelukker ikke at en 100-årsflom kan komme to år på rad, selv om det er lite sannsynlig (Varsom, u.å.-a). En middelflom, gjennomsnittet av den høyeste vannføringen hvert år, har et gjentaksintervall på ca. 2,5 år (Varsom, u.å.-a).

NVE legger ut flomvarsler på Varsom 1–3 dager i forkant (NVE, u.å.-b). Klimaendringer gir høyere temperatur, mer nedbør og oftere styrtregn. Ved siden av vårflommen kommer flere og hyppigere regnværsflommer i de mindre sidevassdragene, og slike flommer er som regel vanskeligere å varsle (NVE, u.å.-g). NVE skriver at vi må forberede oss på mer styrtregn og overvann og flere og større regnflommer (NVE, u.å.-c).

Hva viste Hans?

Ekstremværet Hans lå over Sør-Norge fra 7. til 9. august 2023. Mest nedbør falt vest i Innlandet og i de nordvestligste delene av det som da var Viken. Store områder fikk nedbør som tilsvarte en returverdi på 100 år, og enkelte steder fikk mer enn 200 prosent av normal nedbør for august i løpet av få døgn (Granerød mfl., 2023). Flere stasjoner med mer enn 100 års målinger satte ny rekord for tre døgn. Geilo målte 111 mm, mot 107 mm i 1938. Vang i Valdres målte 139 mm, mot 128 mm i 1938 (MET, 2023).

Nedbøren falt over et uvanlig stort område. Det ga mye vann i de mange sideelvene som til slutt renner ut i noen få hovedelver, og derfor ble flommene så store (MET, 2023). MET skriver at klimaendringer kan forsterke en slik nedbørhendelse (MET, 2023).

Målt i forsikringserstatninger for bygninger og innbo er Hans det dyreste ekstremværet i Norsk Naturskadepools historie, med et anslag på ca. 3,1 milliarder kroner (Norsk Naturskadepool, 2025). NVE omtaler Hans som den dyreste naturkatastrofen som har rammet Norge. I løpet av 2023 sendte NVE ut 124 jordskredvarsler og 174 flomvarsler på gult, oransje eller rødt nivå (NVE, 2024).

Hvordan påvirker mennesket vannets kretsløp?

Vi mennesker er ikke bare tilskuere til kretsløpet. Vi bygger byer, grøfter jord, demmer opp elver og pumper opp grunnvann. Hvert inngrep endrer hvor mye vann som lagres, og hvor raskt det renner videre.

Tette flater og overvann

Asfalt, tak og betong er tette flater: vannet kan ikke trenge ned i bakken. Når et nedbørfelt bygges ut, øker andelen tette flater. Da blir det mer overflateavrenning, mindre infiltrasjon og mindre fordampning, og grunnvannstanden kan synke. Avrenningen går raskere, og flomtoppen blir større enn før utbyggingen (NVE, u.å.-h). Den største flomintensiteten som var målt i Norge fram til 2006, kom i et lite urbant felt, Vestre Vika i Oslo, 13. juli 1984. Der rant det 10 m³ vann per sekund vekk fra hver km² (NVE, u.å.-h).

Overvann kan også oppstå når bakken er frossen, eller når regnet er så intenst at bakken ikke rekker å ta det opp (NVE, u.å.-e). Det beste tiltaket er god arealplanlegging med trygge flomveier, og å dempe flomtoppene ved å la vannet infiltrere og holdes tilbake, slik naturen selv gjør (NVE, u.å.-e).

Drenering av myr og jord

Myr og annen våtmark virker som en svamp. Intakte våtmarker holder vann tilbake og kan dempe flom, inntil de er fulle. I tørkeperioder kan de gi vann til bekker og fylle opp grunnvannet (Miljødirektoratet, u.å.). I Norge har det lenge vært vanlig å grøfte myr for å dyrke den. Når myra dreneres, senkes vannstanden, torva tørker, og karbonet i den slippes ut som klimagasser (Weldon mfl., 2016). Da mister landskapet også noe av svampen som jevnet ut vannføringen.

Regulering og vannkraft

Vannkraft står for om lag 89 prosent av den norske normalårsproduksjonen av strøm. Vi har over 1800 vannkraftverk og rundt 1100 magasiner (Energidepartementet, u.å.). En vassdragsregulering lagrer vann i magasiner, slik at strømmen kan produseres når vi trenger den mest, for eksempel om vinteren (NVE, u.å.-a). Reguleringen flytter altså vann i tid: Mindre vann renner i elva når magasinene fylles, og mer når de tappes.

Magasinene kan også dempe flom. Har magasinet ledig plass når flommen kommer, blir flomtoppen nedstrøms lavere. Effekten blir mindre jo større flommen er (NVE, 2023). Under vårflommen i 2023 styrte regulantene vannføringen aktivt, og flommen i Sør-Norge ble mindre enn fryktet (NVE, 2024). Elvestrekninger nedenfor en demning kan få så lite vann at fisk og annet liv tar skade. Derfor setter NVE ofte vilkår om minstevannføring: en viss mengde vann som alltid skal slippes forbi (NVE, u.å.-d).

Grunnvannsuttak og forurensning

Grunnvann fornyes langsomt. Tar vi ut mer enn det som dannes, synker grunnvannsspeilet. Magasiner som ikke ligger langs vassdrag, er særlig sårbare for slike inngrep (NVE, u.å.-f). Vannet i grunnen beveger seg langsomt (NVE, u.å.-f), så forurensning kan bli liggende lenge. Derfor må både uttak og arealbruk over akviferen forvaltes samlet (NGU, u.å.-a).

Klimaendringer

Klimaendringene virker på alle leddene i kretsløpet samtidig. Det blir mer styrtregn og overvann, flere og større regnflommer, og samtidig utfordringer med for lite vann (NVE, u.å.-c). Mange av inngrepene over forsterker eller demper disse endringene. Et regnskyll over en by med mye asfalt gir større flom enn det samme regnet over skog og myr.

Hvordan kan vi bruke ferskvannet bærekraftig?

Å bruke ferskvann bærekraftig betyr å dekke behovene våre i dag uten å ødelegge ressursen eller naturen som er avhengig av den, slik at også neste generasjon har nok og rent vann. FNs bærekraftsmål 6 har et eget delmål for dette: «Innen 2030 betydelig bedre utnyttelsen av vann i alle sektorer og sikre bærekraftig uttak av og tilgang til ferskvann for å avhjelpe vannmangel og i vesentlig grad redusere antall personer som rammes av vannmangel» (FN-sambandet, u.å.).

Ferskvann i Norge

I Norge utgjør grunnvann ca. 15 prosent av den samlede vannforsyningen. Resten, ca. 85 prosent, kommer fra overflatevann, altså innsjøer og elver. Ca. 10 prosent av befolkningen har grunnvann som drikkevannskilde. Det er lite sammenlignet med Danmark, Østerrike og Island, som bruker mer enn 95 prosent grunnvann. Hovedgrunnen er at vi har rikelig tilgang på rent overflatevann (NGU, u.å.-d). I kommuner med spredt bebyggelse er bildet et annet. Der kommer mer enn 75 prosent av vannforsyningen fra lokale grunnvannsbrønner (NGU, u.å.-d).

Oslo er et eksempel på hvor sårbar en stor by kan være. Om lag 90 prosent av Oslos befolkning får drikkevannet fra Maridalsvannet, og byen har i dag ingen reservevannkilde. Derfor bygger kommunen en ny vannforsyning fra Holsfjorden, som skal stå ferdig i 2028 (Oslo kommune, u.å.).

Selv i et vått land kan vannet bli knapt. Tørkesommeren 2018 var en stor utfordring for landbruket og for kraftprodusentene. I juni 2023 innførte flere kommuner på Sør- og Østlandet vanningsrestriksjoner, både fordi forbruket var høyt og fordi vannforsyningen hadde tekniske problemer (NVE, 2024).

Ferskvann i verden

Globalt er situasjonen langt mer alvorlig. I 2022 hadde 2,2 milliarder mennesker ikke tilgang til trygt forvaltet drikkevann, og 72 prosent av alt ferskvannet som tas ut, går til jordbruket (UNESCO, 2024a). Omtrent halvparten av verdens befolkning hadde alvorlig vannmangel i minst en del av året (UNESCO, 2024b).

Grunnvannet er en stor del av svaret og av problemet. Grunnvann står for 99 prosent av alt flytende ferskvann på jorda og for en firedel av alt vannet mennesker bruker. Det gir halvparten av vannet som tas ut til husholdninger, og rundt 25 prosent av vannet til vanning (UNESCO, 2022). I enkelte jordbruksområder tømmes akviferene fortere enn de fylles, og det truer både matproduksjon og vannforsyning. I byer kan overuttak føre til at bakken synker, og ved kysten kan saltvann trenge inn i akviferene (UNESCO, 2022).

Hva er bærekraftig bruk?

Bærekraftig bruk av ferskvann handler om tre ting. Uttaket må ikke være større enn det som fornyes. Vannet må holdes rent. Og vi må forvalte vann, land og natur samlet, slik at ett inngrep ikke ødelegger for et annet. Det kalles integrert vannforvaltning, og i Norge er den gjennomført gjennom vannforskriften, som bygger på EUs vanndirektiv (NGU, u.å.-a).

Vurderingene er sjelden enkle. Et nytt magasin kan gi fornybar strøm og dempe flom, men tørrlegge en fossestrekning. Grunnvann er ofte rent og hygienisk sikkert, men en akvifer under et industriområde kan bli forurenset for lang tid. Hva ville du valgt for en liten kommune som ligger på ei elveslette av sand og grus: brønner i grusen eller et vannverk ved innsjøen? Og hva skal veie tyngst når et magasin både kan gi strøm, dempe flom og ta vann fra fisken?

Tre vanlige misforståelser

1. Grunnvann er underjordiske elver. Vannet fyller porer og sprekker. Det ligger ikke i elver under bakken (NGU, u.å.-d).
2. En 100-årsflom kommer én gang hvert hundrede år. Det er 1 prosent sannsynlighet hvert år, og den kan komme to år på rad (Varsom, u.å.-a).
3. Norge har så mye vann at ferskvann ikke er en bærekraftsutfordring. Byer kan mangle reservevann, grunnvann kan forurenses, og tørkesomre som 2018 viser at vannet kan bli knapt også her (Oslo kommune, u.å.; NVE, 2024).

Viktige begreper

Hydrologisk kretsløp: Sirkulasjon av vann fra fordampning, gjennom nedbør og avrenning, til ny fordampning. Sola er drivkraften.

Evapotranspirasjon: Samlet fordampning fra vannflater, bakke og planter.

Infiltrasjon: At vann siger ned i bakken.

Vannbalanse: Nedbør = avrenning + fordampning + endring i lagrene.

Grunnvann: Vann som fyller og strømmer gjennom porer og sprekker under bakken.

Grunnvannsspeil: Flaten der grunnvannstrykket er lik lufttrykket. Under den er sonen mettet.

Akvifer: Berg eller løsmasse som kan lagre grunnvann og slippe det fra seg, for eksempel sand, grus eller oppsprukket fjell.

Porøsitet: Andelen hulrom. I Norge fra nærmest null i krystalline bergarter til 50 prosent i løsmasser.

Permeabilitet: Hvor lett vannet kan strømme gjennom løsmassen eller fjellet.

Vannføring: Vannvolum som strømmer forbi et punkt i en elv per tidsenhet.

Hydrogram: Vannføring tegnet mot tid.

Flom: Forholdsvis stor vannføring i en elv.

Gjentaksintervall: Hvor mange år det i gjennomsnitt går mellom hver gang en bestemt vannføring overskrides. En 100-årsflom har 1 prosent sannsynlighet hvert år.

Overvann: Vann som samler seg og renner av på tette flater, særlig i tettbygde områder.

Regnflom, snøsmelteflom og regn- og snøsmelteflom: Flom som skyldes bare regn, bare snøsmelting, eller begge deler sammen.

Vassdragsregulering: Inngrep som lagrer vann i magasiner og styrer vannføringen, for eksempel for vannkraft.

Minstevannføring: Vann som et kraftverk alltid må slippe forbi på en elvestrekning.

Integrert vannforvaltning: Å forvalte vann, land og natur samlet, slik at bruken blir bærekraftig.

Sammendrag

Test deg selv