Swales – et system til at lagre vand i jorden
På denne side prøver jeg at lave en grundlæggende beskrivelse af hvad swales er, hvorfor de er gode at have og hvordan de kan etableres. Vær opmærksom på, at denne introduktion til swales er langt fra fyldestgørende. Synes du at der mangler noget i beskrivelsen, skal du være velkommen og sende med en kort besked, via kontakt formularen. Så vil jeg prøve at tilføje dette.
Jeg håber, at du får noget ud af disse informationer 😊
Kan det svare sig at lave swales i vores klima i Danmark?
Der er mange holdninger til swales. Nogle personer har opfattelsen af, at swales kun skal laves som store "kanaler" i meget tørre områder og at de ikke duer i mindre størrelser. Dette er jeg ikke enig. Der er altid afgørende hvor meget regn der kommer, hvordan jordforholdene er og hvordan swales er designet og bliver "bygget" derefter. Det hele er lidt mere omfattende end "bare" at grave en rende hvor vandet kan samles.
Jeg har de sidste fem år (2018 – 2023) observeret at vi har flere tørkeperioder om sommeren. Derfor syntes jeg at det er relevant med at skabe noget der kan holde vandet i jorden der hvor vi skal dyrke afgrøder. Og her er swales en oplagt mulighed.
Hvad er swales?
For det første er swales en midlertidig funktion i Permakultur. I årenes løb vil swales fyldes af sand og andet materiale der skylles i eller falder i swalen fra omkringliggende flader, fra træer og buske som er plantet ved swalen. Som plantematerialet forgår og swalen fyldes, vokser træer og buske sig større. Dette betyder at området omkring swalen forvandles lige så stille i en skov eller i en række af træer, alt efter hvordan du vedligeholder træerne. Når dette er sket, har swalen gjort det den skulle. Nu er det træernes løv tag eller nærmere sagt dens skygge og sammenspillet mellem rødderne og jordelivet der holder på fugten i jorden.
Hovedformålet med swales er at stoppe vandet fra at løbe væk fra grunden. Vandet skal stoppes i swales og for derefter lade vandet synke lige så stille ind i jorden, så at vandet lagres i jorden hvor vore planter står. Det er derfor, at swales laves som vandrette (nivellerede) udgravninger (render) så at de følger jordens niveau (”on contour” på engelsk). Swales er træplantningssystemer, dette beskrives mere i sektionen ”Swales er træ dominerede systemer”. Nogle gange kan disse swales også bygges af større sten som findes på grunden du arbejder på. Mellemrummene imellem stenene fyldes med løs jord for at undgå at vandet bare skyller igennem om nødvendigt. Igen, det er afhængigt af grunden og hvad du ønsker at opnå.
Hvorfor bygger vi swales?
Swales skal hjælpe os med at holde og lagre vand på vores grund i så stort et omfang som muligt. Dette gælder især når der kommer større regnskyl der ikke kan nå at synke i jorden, før regnvandet begynder at løbe fra vores jord. Swales hjælper også med til at dirigere vandet derhen hvor vi ønsker at det løber henne. Dette hjælper med at undgå at overfladejorden skylles væk.
Derudover er swales med til at løsne jorden. Dette sker ved at når regnvandet siver igennem jorden og dermed er med til at ”bryde” jordklumper der er dannet over tid af forskellige årsager, f.eks. tørke. Denne løse og fugtige jord giver også bedre muligheder for levende væsener i jorden, siden de har nemmere ved at lave gange i jorden eller gro nye rødder i den fugtige jord, hvor det er lettere at skubbe jordpartiklerne fra hinanden.
I forhold til regnvandet, kan der være flere grunde til at det ikke kan nå at synke i undergrunden når regnen falder. For det meste er det fordi jorden komprimeret i et eller anden grad. Desuden er det også afhængigt af hvor stor et regnskyl det er der kommer. Alt efter hvor meget jorden er komprimeret, vil mere eller mindre meget vand løbe til det laveste punkt det kan nå, før det forsvinder i jorden. Hvis dette sted er ikke på vores grund eller på et sted på grunden, hvor det ikke er hensigtsmæssigt, bør vi gøre noget for at sende vandet derhen hvor det gavner vores have.
I regioner hvor længere tørkeperioder og der kommer større regnskyl alle par måneder, er det oplagt at bygge swales fordi den tørre jord oftest ikke kan optage alt den regn der kommer på en gang. Her er det swales opgave at samle vandet og sørge for, at vandet synker langsomt ind i jorden. Her hvor jeg bor (Viborg egnen), har jeg siden 2018 observeret, at vi har mere varme og tørre somre, og at regnen kommer i kraftigere og kortvarigere regn events. Derfor kan det også give god mening at bygge swales på grunde i Danmark.
Som nævnt, sørger swales for at vandet der løber på jordoverfladen samles og dermed kan vandet i swales synke i jorden i løbet af nogle timer eller dage (ifølge design manualen fra Bill Mollison er det omtrent 3 timer til 3 dage), alt efter hvor stor dine swales er og hvor meget regn der er faldet. Står vandet i swales i meget længere tid, risikeres at der kommer myg og lægger æg i disse swales. Dette kunne skyldes komprimeringen eller andre jordforhold, for eksempel tung lerjord.
Hvad skyldes komprimeringen af jorden?
Komprimering kan skyldes maskiners, menneskers og/eller dyrenes færden på jordarealer. Når de bevæger sig hen over et areal, laver de mere eller mindre stor komprimering, alt efter deres vægt og hyppighed af færden på arealerne.
De færreste er klar over at et regnvejr i sig selv også kan medføre komprimering. Dette gælder især når regndråber falder direkte på jorden. Kompressionen fra regnvejr kan lyde som om det er hentet langt vejs fra. Dog hvis du tænker på en regndråbe der har en vægt på et par gram og den falder fra flere hundrede meters højde, så kan den godt slå hårdt.
Har du nogensinde været udenfor i et ordentligt sommerregnvejr hvor der kommer tykke dråber ned fra himlen? Hvis ja, kan du måske huske hvor "hårdt" de rammer i panden eller på hovedet. Det er ikke nødvendigvis sådan at det gør ondt, men du vil kunne fornemme deres ”slagkraft” når de rammer dig. Denne "slagkraft" er nok til at medføre en form for komprimering, og hvis jorden tørrer bagefter, skal der lidt vand og lidt tid til, før jorden er løs igen.
Og hvis vi tænker længe nok, kommer vi sikkert i tanke om mange flere muligheder for komprimering. 😉
Hvornår eller hvor bygges swales?
Swales bygges på jordområder hvor der er mindre end 18% fald fra det højeste punkt hvor du vil starte dine swales til det laveste punkt hvor den sidste swale skal være. Swales er ikke egnet til områder med stejle fald (mere end 18%).
Siden der kun findes 100% lige flader når de er skabt af mennesker, betyder dette at der er altid et mere eller mindre store fald på den grund man arbejder på. Den eneste mig bekendte undtagelse er såkaldte saltpans, det er udtørrede saltsøer som nogle gange efterlader helt lige flader.
Selv jordområder som vi mennesker opfatter som at være flad, har en lille hældning/fald. Dette vil man kunne observere ved kraftige regnfald for eksempel. Vandet vil løbe i en eller anden retning eller måske i flere retninger hvis der er en lille spids/top et sted på grunden. Hvis overfladen er helt fladt, vil vandet fordele sig jævnt på overfladen.
På jordoverflader, stenbelægninger og asfalt vil der i starten af regnfald dannes små vandpytter, hvilke jo også er små fordybninger i terræn, og når vandstanden er højt nok, vil vandet begynde at løbe i retningen af fald i terrænet.
Swales er træ dominerede systemer
Det er vigtigt at beplante sine swales med træer for at undgå bl.a. vandlogning. Desuden risikeres et deficit af lokalt regnfald pga. manglende evapotranspiration. Dog er jeg ikke sikker på, hvor stor indflydelse evapotranspiration har på regn i Danmark, siden vi stort set er omgivet af vand, på nær grænsen mod syd. Havene omkring os danner under normale omstændigheder grundlag for, at der evaporation (fordampning) nok for at skabe lokale regnfald.
Dette betyder dog ikke, at vi bør undlade at plante træer på swales siden det også har mange andre fordele. Træernes rødder hjælper med at gemme vandet i jorden omkring deres rødder. Med tiden vil jorden der hvor træerne gror også blive mere svampedomineret. Disse svampe er også med til at holde på vand og hjælper samtidig med at transportere vand/fugt til træernes rødder.
Desuden vil swales samle nedfældende løv og frugter, hvilke forgår med tiden og på denne måde danner humus. Desuden vil fugle der holder pause i træerne ved swales også efterlade fugleklatter, som er fyldt med bakterier som enten gavner jorden eller bliver til føde for andre jordbeboer.
Når det drejer sig om mindre swales kunne disse måske beplantes med dværgtræer eller buske. Dette er som så meget andet afhængig af hvordan hele designet af grunden ser ud. Hvis du vælger ikke at plante træer eller buske, dimensioneret i forhold til swalens størrelse, bør du holde øje med om der opstår vandlogning. Vandlogning kan medføre nogle udfordringer som skal tages hånd om.
Hvordan bygger vi swales?
Før vi går i gang med at bygge swales, skal vi dimensionere disse. Så vi ved hvor stor vores swales skal være.
Dimensionering af swales
Ifølge Geoff Lawton bør en swale have en minimum brede, så du kan komme igennem din swale med din standard transport enhed for materiel. Dvs. hvis du har en mindre have hvor du transporterer dine materialer i en trillebør, skulle bredden af swalen være så stor at du kan køre med din trillebør i swalen. Har du en grund som er en halv til en hel hektar, og du kører rundt med en havetraktor, bør swalen være bred nok til at denne kan køre derinde. På denne måde kan du skalere dine swales op og ned i størrelsen, alt efter hvor stor grunden er og hvor stor dine maskiner er. Når dine swales har den størrelse at din transport enhed kan køre i den, vil denne kunne bruges til at transportere materialer til de forskellige steder i swalen og du kan transportere din høst af frugt mm. fra swalen.
For at bygge swales i den rigtige størrelse, bør vi også forholde os til hvor meget regn vi kan forvente at falde i et stort regnevent. For områder i Danmark kan dette oftest findes på DMI’s hjemmeside. Søg efter ”Voldsomt vejret” på hjemmesiden. På denne side vil du kunne se hvor meget det kan regne i Danmark.
Et lille eksempel fra DMI’s hjemmeside er:
Rekorden for 10 minutters nedbør er dog fra 2. juli 2011 i Ishøj, hvor der faldt 31,2 millimeter over 10 minutter. Det vil sige, der faldt så meget som 3,12 millimeter hvert minut.
Det er sådanne events vi vil være forberedt på.
Hvis vi antager at det er sandsynligt at de 31,2 mm på 10 minutter også kunne falde i det område hvor vi befinder os, kan vi bruge tallene til beregne dimensioner for vores swales.
For at ikke overkomplicere tingene, tager vi udgangspunkt i et areal på 10 x 10 meter og et fald på 2%. Dvs. at din grund falder med ca. 20 cm fra det højeste punkt til det laveste punkt. Arealet er almindelig sandjord med en lille andel af ler. Vær opmærksom på, at jo mere ler der i din jord, jo større er risikoen for at din jord er længere om at optage regnvandet og dermed har en større risiko for, at vandet løber fra din grund uden at gavne dine planter.
Har du et større areal og bygger flere swales, skal alle swales tilsammen kunne håndtere den mængde regn vi kan forvente i et stort regnevent.
I dette eksempel laver vi et simpelt regnestykke, hvor vi antager at alt regnvand løber ned i swalen. Selvfølgelig er der noget af vandet, der synker i jorden på vej til swalen, dog er det ikke nogen videnskabelig afhandling vi skal lave her, og derfor tager vi ikke højde for dette 😉
Som nævnt er der en risiko for at der falder op til 31,2 mm pr. kvadratmeter i løbet af 10 minutter. Mere regn, kan dog heller ikke udelukkes i fremtiden.
En millimeter regn pr. kvadratmeter er lige med en liter.
Ved 100 kvadratmeter er det
100 x 31,2 liter = 3.120 liter i løbet af 10 minutter.
Dvs. at vores 10 meter lange swale skal kunne håndtere 3.120 liter vand i tilfældet af sådan et event. For at gøre regnestykket mere overskueligt beregner vi 312 liter på en meter swale. Igen, så tager vi heller ikke højde for den mængde vand der kunne synke i jorden i løbet af disse 10 minutter.
I dette regnestykke antages at vi kun har denne ene swale, hvor vi i det rigtige liv formentlig vil have flere swales og måske også en dam eller to.
Her bruger vi formlen til beregning af rumfang til at finde ud af hvor stor swalen skal være 😊
Siden vores swale er en form for kasse med skrå kanter, er det formlen V = l*b*h vi bruger.
Vi kender V = 312 liter og vi ved at en mm pr. kvadratmeter svarer til en liter.
Hurtig hovedregning siger mig, at hvis vi laver swalen 312 mm dyb (h), skal den være
1 meter * 1 meter (bredde * længde).
Swalen skal være lidt mere skrå på bagsiden af swalen end på forkanten af swalen. Det er fordi, at hvis swales bagkant er for stejl, kan vi risikere at noget af denne brækker af og falder i swalen, hvilket kan medføre at der opstår ujævnheder i swalen. For at kunne visualisere det lidt bedre, har jeg tegnet tværsnittet af en kasse der er 1000 mm (bredde) gange 312 mm (højde). Vi antager at kassen er en meter lang og dermed kan kassen rumme 312 liter.
De røde streger markerer de områder som skal fjernes fra kassen for at give os de skråninger vi skal bruge i vores swale. Når vi fjerner de ”røde” områder, fjerner vi også volumen fra vores swale. For at tilføje dette volumen igen, skal regne ud hvor meget vi skal indsætte i midten af swalen for at nå op på den ønskede volumen igen.
Efter beregning af arealet af de to røde trekanter, og division af areal af ovenstående med sammenlagt areal af de trekanter, er jeg kommet frem til, at swalen skal gøres 333,33 mm bredere der hvor bunden er lige. Dermed har vi en endelig bredde af swalen der hedder 1333 mm (afrundet) og højden er fortsat 312 mm. Dette betyder at swalen (10 meter lang) skulle kunne rumme de 3.210 liter vand vi vil håndtere.
Her er formlerne for beregningen (måske findes en smartere måde, men jeg er jo ikke noget matematik geni 😊). Forhåbentligt er formlerne til at forstå 😉
Areal af retvinklet trekant V= 0,5 * h * G (G = grundlinje)
V1 = 0.5 * 312 * 500 = 78.000 (stor trekant i venstre side)
V2 = 0,5 *312 * 100 = 15.600 (lille trekant i højre side)
V1 + V2 = 93.600 (samlet areal af begge trekanter)
Areal af den oprindelige firkant = 312.000 (312 * 100)
(312.000 + 93.600) / 312 = 1298 (hvor meget vil arealet fra trekanterne fylde hvis vi omregner til en firkant med en højde på 312 mm)
Det vil sige at vi skal indsætte en firkant som er 298 mm bred i vores swale. Resultatet ses i billedet nedenunder.
I ovenstående figur vises hvor den ekstra bredde af 333 mm indsættes i swalen, der hvor bunden er lige (blå firkant).
Så har vi størrelsen for den endelige swale og hvis den bliver nogle cm bredere eller dybere, er der vel heller ikke nogen der brokker sig, bare hele swalen er i vater (følger kontur) 😉
Ovenstående er som sagt kun et simpelt eksempel. Hvis jeg skulle grave en swale til den angivne mængde regn, ville jeg overveje om en swale med kun 200 mm dybde ikke kunne være nok og lave den lidt bredere i stedet for. Men, som nævnt før er det altid afhængig af hvordan forholdene på stedet er.
Det er landet der fortæller hvordan swalen skal bygges. Jo mere flad stedet hvor swalen skal laves er, jo bredere må den blive. Jo mere stejl skråningen er, jo mindre bred bør swalen laves. Og vær altid opmærksom på bagkanten, er denne for stejl, er der stor sandsynlighed for at den vil knække og falde ind i din swale.
Og HUSK endelig at lave et overløb (spillway) i din swale, så at overskydende vand kan ledes væk. Vi vil jo gerne bestemme hvilken vej vandet skal løbe.
Hvordan udgraves en swale?
Når du graver en swale, skal du være opmærksom på et par ting.
Før du graver din swale ud, skal du måle længden af din swale op og sikre dig at den er i vater/level, det vil sige at den skal følge landskabets kontur. For som nævnt før, skal swale være i vater i hele længden. Hvis der er kun tale om en lille swale som den her beskrevne, kan du bruge en A-ramme til dette. Her er link til en video (på engelsk) hvor du kan se hvordan du laver og bruger en A-ramme. Skal du lave swales der meget større, er det laseropmålingsudstyr du bør bruge, siden dette er meget mere effektivt på større opmålinger.
Den jord du graver ud, lægger in en dynge langs swalen på den lavere/faldende side af din swale. Denne jord skal IKKE kompaktes, jorden skal bare lægges løst. Vær opmærksom på at lægge humuslaget på en bunke for sig, især når der laves større swales. Dette humuslag bruges senere til at dække toppen af den opgravede jord på swales lavere side.
Når du har gravet din swale er det tid til at plante dine træer, buske og eventuelt bunddække i den dynge du har lavet på den lave side af din swale. Alternativt til et levende bunddække kan du også vælge at bunddække (førne) din swale omkring træer og buske. Dog ikke for tæt på træernes stammer, giv dem gerne nogle cm luft omkring stammen.
Overløb (spillway) - hvordan laves denne?
Hvis der kommer mere regn end vores swale vil kunne håndtere, skal der være mulighed for at det overskydende vand kan løbe til den næste swale eller et andet ønsket område. Vi vil dirigere vandet i den retning vi ønsker at det skal løbe. Vandet skal ikke bare løbe hvor det vil. Sådan et "tilfældigt" vandløb kan medføre uønskede resultater.
Hvis dette overløb er lavet korrekt, vil vi have en perfekt overflade flow fra vores swale og videre i terrænet når der falder mere regn end swalen kan håndtere. Overløb kan designes på forskellige måder. En måde at lave det på, er at fjerne en del af din dynge, dog kun selve dyngen, ikke jorden under denne. Når swalen er kun 10 meter lang, burde et overløb i en meters bredde være nok. Skal swalen være længere skal størrelsen af overløbet beregnes for at give det ønskede resultat.
I ovenstående billede vises en 10 meter lang swale, hvor der er lavet et overløb i midten. Jorden fra dyngen er fjernet og dermed kan vandet løbe denne vej, når swalen er fyldt til højden af swalens oprindelige forkant.
Dog skal du være opmærksom på, at overløbet ikke behøver at være i midten af din swale. Placeringen af overløbet er afhængigt af dit design. Hvor vil du have det overskydende vand til at løbe henne? Det er dette der afgør hvor overløbet skal være.
Her er et billedudklip som jeg har taget fra Weedys garden Youtube kanalen. Han kalder det ”overflow point”. På billedet kan du tydelig se hvordan overløbet er lavet. Her kan du fint se hvordan overløbet er med niveau af den omkringliggende grund. På billedet ses tydeligt at "overflow point" svarer til den oprindelige jord højde og den høje bagside ses også fint. Så når vandet i swalen når "overflow pointets" top, vil det lige så stille løbe over.
Hvis du godt kan lide rigtig gode videos, kan jeg kun anbefale hans kanal på Youtube. Han er australsk fotograf og har faktisk boet i Danmark i omkring 30 år. Han er kanondygtig til at lave disse film. Filmene er bare guf for øjnene 😊
Jeg håber at ovenstående giver en forståelig forklaring af hvad swales er hvorfor og hvordan de kan bruges i Permakultur. Har du spørgsmål eller kommentarer, må du gerne skrive til mig i nedenstående kontaktformular. Positiv kritik er også velkommen.
Og hvis du skriver din e-mailadresse, er der en risiko for at du får et svar 🙃