Jökull - 01.12.1974, Síða 27

Á G R I P
SKÝRING Á JÖKULHLA UPUM
ÚR GRÍMSVÖTNUM
Helgi Björnsson,
Raunvísindastofnun Háskólans
Lýst er söfnun vatns í Grímsvötn, uns það
nær að þrengja sér út úr vötnunum í jökul-
hlaupum.
Söfnun vatns i Grímsvötn.
Jarðhiti undir jökli hefur um aldir brætt ís
við Grímsvötn, svo að yfirborði Vatnajökuls
hallar niður að vötnunum. Undan þeim halla
streymir ís og vatn frá um 300 km2 vatnasvæði
til Grímsvatna (Mynd 1 og 2).
Hugsum okkur, að vatnasvæði Grímsvatna sé
lokað (eða aðrennsli og frárennsli grunnvatns sé
jafnt). Þá ætti að safnast í Grímsvötn vatn,
sem bráðnar við yfirborð og botn jökulsins (3.
jafna). Hugsum okkur einnig, að jökullinn sé í
jafnvægi; vaxi hvorki né minnki, sé í æstæðu
ástandi. Þá ætti fsmagn, sem jarðhitasvæðið
bræðir, að vera jafnt allri afkomu á jarðhita-
svæðinu að viðbættum ís, sem streymir inn í
jarðhitasvæðið (6. jafna). Einnig væri ákoma á
vatnasvæðinu jöfn vatnsmagni, sem safnast í
Grímsvötn (7. jafna). Mælingar benda til þess,
að meðalákoma á vatnsvæði Grímsvatna sé c =
2200 mm/ár og leysing as = 500 mm/ár. Enn-
fremur, að c = 3000 mm/ár, as = 1000 mm/ár
á syðstu 100 km2 vatnsvæðisins, og c = 1800
mm/ár, ag = 300 mm/ár á nyrstu 200 km2 svæð-
isins. Um 0.66 km3/ár af vatni ættu því að
safnast til Grímsvatna. Sú niðurstaða er í góðu
samræmi við mat á vatnsmagni jökulhlaupa á
Skeiðarársandi. Þau gögn, sem nú eru til um
Grímsvötn, mæla því ekki gegn því að lýsa megi
vatnasvæði þeirra með líkani af lokuðu vatns-
kerfi og jökli í jafnvægi (æstæðu ástandi), sjá
Mynd 12. Samkvæmt því líkani bræðir jarðhita-
svæðið 0.50 km3/ár af vatni. Um 0.20 km3/ár
af þessu magni er afkoma á um 100 km2 jarð-
hitasvæði. Um 0.30 km3/ár streyma sem ís frá
um 200 km2 svæði inn í jarðhitasvæðið. Alls
renna um 0.42 km3/ár af vatni undir yfirborði
jökuls inn í Grímsvötn (flatarmál jteirra er um
30-40 km2).
Orkuflæði jarðhitasvæðisins er um 1.5 • 1017
J/ár eða 5000 MW. Flatarmál jarðhitasvæðisins
er um það bil jafnt og Torfajökulssvæðisins.
Flæðisþéttleiki þess er hins vegar 45—50 W/m2;
tvöfalt hærri en talið er að sé á Torfajökuls-
svæðinu.
Jökulhlaupin.
Lítum á Grímsvötn stuttu eftir jökulhlaup.
Farg jökulsins, sem umlykur vötnin, er þá meira
en þrýstingur vatns við barma öskjunnar, sem
myndar botn vatnanna. Vatn safnast því í
Grímsvötn, vatnsborð þeirra rís, og íshellan á
vötnunum lyftist (Mynd 3). Þrýstingur við botn
vatnanna vex, jökullinn næst vötnunum lyftist,
og vatn þrengir sér stöðugt lengra inn undir
jökulinn.
Hugsum okkur lfkan af jökulbreiðu (ice cap),
Myncl 4. Undir miðjum jöklinum er stöðuvatn.
Botn jökulsins lækkar frá vatninu niður að
jöðrum jökulsins. I þessu líkani vex farg jökuls-
ins, er dregur frá stöðuvatninu, en nær há-
marki og minnkar síðan, er nálgast jaðarinn
og jökullinn þynnist. Ef samfelld vatnssúla lægi
frá vatnsborði stöðuvatnsins niður að botni
jökulsins, mundi vatnsþrýstingur við botn jökuls-
ins vaxa stöðugt á leið frá stöðuvatninu út til
jökuljaðarins. I einhverri fjarlægð frá stöðu-
vatninu yrði því vatnsþrýstingurinn hærri en
farg jökulsins. Milli stöðuvatnsins og þess stað-
ar er því haft. Þegar vatnsborð rís í stöðuvatn-
inu grynnkar og þynnist haftið.
Yfirborð Vatnajökuls norðan Grímsvatna
liggur hærra en vatnsborð í Grímsvötnum. Vatn
úr Grímsvötnum getur því ekki leitað norður
úr Grímsvötnum. Sunnan Grímsvatna liggur
jökullinn lægra en vatnsborð vatnanna. I þá
átt streymir því vatn í jökulhlaupum. Eina
svæðið, sem þekkja þarf botn á, er því nokkru
austan og sunnan Grímsvatna. Á þessu svæði
reyndist vera gott samræmi milli þyngdarmæl-
inga og skjálftamælinga. Því var unnt að teikna
kort af botni jökulsins á þessu svæði (Mynd 7).
Þegar vatnsborð er lægst í Grímsvötnum, nær
umrætt haft um 5 km leið suðaustur af vötn-
unum (Mynd 13 og 14). Líkur eru leiddar að
því, að þegar vatnsborð Grímsvatna hefur risið
um 100 m, nær vatn að þrengja sér út um haft-
ið. Haftið rofnar um 4—5 km austan Svíahnúks
eystri. Þá kemst á vatnssamband við svæðið
utan haftsins. Ef vatnssamband helst við þetta
JÖKULL 24. ÁR 25