Afstroming

Afstroming of afvloeiing (Engels: runoff) is in de hydrologie de stroming van water over het aardoppervlak. Het is een flux die onderdeel uitmaakt van de watercyclus. Afstroming wordt voornamelijk gevoed door neerslag en wordt gedreven door de zwaartekracht. Ze kan in grootte variëren van drupsgewijze straaltjes tot enorme rivieren als de Amazone of Nijl, die tienduizenden liters water per seconden vervoeren. Door de mens gecontroleerde afstroming van water naar zee wordt afwatering genoemd. Afstroming veroorzaakt afspoeling, het transport van stoffen uit de bodem en het grondoppervlak richting de zee. Afspoeling speelt een belangrijke rol in de afvoer van voedingsstoffen uit de bodem, die niet in het belang van de landbouw is.

Schematisch diagram van de watercyclus, waar de afstroming in is aangegeven.

Fysieke eigenschappen

De afvoer van water wordt vaak uitgedrukt in volume per tijdseenheid (bijvoorbeeld m³/s). Bij een rivier wordt die grootheid het debiet genoemd. Als men het over een stroomgebied heeft, gebruikt men hiervoor ook de term 'opbrengst'. Een andere manier om de afvoer of opbrengst van een stroomgebied te meten is in cm of mm waterkolom dat uit een bepaald oppervlak verdwijnt. Dit maakt het makkelijker om de afstroming met de neerslag (die meestal ook in cm of mm uitgedrukt wordt) te vergelijken.

De afstroming is normaal gesproken niet hetzelfde als de hoeveelheid water die als neerslag viel. Neerslag kan behalve af te spoelen ook in de bodem infiltreren, opgenomen worden door de vegetatie, of verdampen en terugkeren naar de atmosfeer. De opname door planten en verdamping worden samen evapotranspiratie genoemd. Verder kan de afstroming tussentijds aangevuld worden door water dat uit de grond omhoog stroomt (kwel) of verminderen door evapotranspiratie van oppervlaktewater. Normaal gesproken vindt nauwelijks stroming van water tussen verschillende stroomgebieden plaats, omdat topografische stroombekkens overeenkomen met hun bijbehorende grondwaterbekkens.

Tijdsverloop en onderverdeling

Het verloop van de afstroming door de tijd in een stroomgebied kan worden weergegeven met een afvoercurve of hydrograaf. Neerslag valt niet continu. Daarom is de afstroming ook aan periodieke verandering onderhevig. Na afloop van een bui zal de afvoercurve een piek vertonen, waarna ze op exponentiële wijze afneemt. De minimale afvoer van een rivier is de basisafvoer (baseflow). Tijdens een droge periode zal de afvoer van een rivier gelijk zijn aan de basisafvoer. Het extra water dat in perioden van neerslag door een rivier stroomt is de snelle afstroming (quickflow). Op elk moment geldt daarom:

Q_totaal = Q_basis + Q_snel

De basisafvoer zorgt ervoor dat een rivier of waterstroom een bepaalde minimale hoeveelheid water blijft vervoeren, ook als er enige tijd geen neerslag is geweest.

Volgens het principe van Horton heeft een bodem een bepaalde opnamecapaciteit voor water uit neerslag. Tijdens een hevige regenbui kan er meer water vallen dan de bodem in korte tijd kan opnemen. Daarom wordt het water opgesplitst: een deel bereikt het grondwater, terwijl een ander deel in de afstroming terecht komt. De laatste stroom vormt de snelle afvoer van een rivier.

De afstroming bestaat uit drie delen:

• gerinneneerslag (Q_p of channel precipitation) is water dat direct in het oppervlaktewater (rivieren, meren) valt en mee naar zee stroomt;
• oppervlakte-afstroming (Q_o of overland flow) is de afstroming over het oppervlak naar een rivier of meer;
• tussenafstroming (Q_t of throughflow of interflow) is afstroming door de onverzadigde zone van de bodem; dit water infiltreert wel ondiep, maar komt snel terug in het oppervlaktewater terecht.

Bronnen, noten en/of referenties

Bronnen en verwijzingen

• (en) Ward, R.C. & Robinson, M., 2000: Principles of Hydrology (4th ed.), McGraw-Hill, ISBN 0 07 709502 2.