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Technologies
Inactif

Small constructed wetland [Norvège]

Fangdam

technologies_5940 - Norvège

État complet : 92%

1. Informations générales

1.2 Coordonnées des personnes-ressources et des institutions impliquées dans l'évaluation et la documentation de la Technologie

Personne(s)-ressource(s) clé(s)

Spécialiste GDT:
Spécialiste GDT:
Nom du ou des institutions qui ont facilité la documentation/ l'évaluation de la Technologie (si pertinent)
Norwegian Institute of Bioeconomy Research (NIBIO) - Norvège

1.3 Conditions relatives à l'utilisation par WOCAT des données documentées

Le compilateur et la(les) personne(s) ressource(s) acceptent les conditions relatives à l'utilisation par WOCAT des données documentées:

Oui

1.4 Déclaration sur la durabilité de la Technologie décrite

Est-ce que la Technologie décrite ici pose problème par rapport à la dégradation des terres, de telle sorte qu'elle ne peut pas être déclarée comme étant une technologie de gestion durable des terres?

Non

1.5 Référence au(x) Questionnaires sur les Approches de GDT (documentées au moyen de WOCAT)

2. Description de la Technologie de GDT

2.1 Courte description de la Technologie

Définition de la Technologie:

A small constructed wetland is a combination of ponds and vegetation filters, designed mainly to remove sediment and nutrients from streams. It is usually located in first and second order streams in agricultural landscapes.

2.2 Description détaillée de la Technologie

Description:

Purpose/aim: Small constructed wetlands (CWs) are designed to improve water quality in streams and thus downstream water quality as well. The shape of the constructed wetlands can differ and include different components. Generally, they include a deeper sedimentation pond at the inlet (depth 1.5-2 m), followed by one or more shallow vegetated zones (depth 0.5 m). The sedimentation pond decreases the water velocity to allow particles to settle, while the vegetated, shallower zones act as filters for particles passing the sedimentation pond and protect trapped sediments from re-suspension by stabilizing them with their roots.

Small constructed wetlands treating agricultural runoff have been in operation in Norway since the early 1990s. From 1994-2020, more than 1200 CWs have been established across the country, with the aim of reducing sediment, nutrients, pesticides and other pollutants in agricultural runoff.

Establishment/maintenance: Norwegian CW are designed mainly to remove phosphorus and particles (suspended sediment) with main removal mechanism being sedimentation and filtration, and (to a lesser extent) plant uptake. The CWs treating agricultural runoff are usually constructed by expanding the width of natural streams. At the inlet of the CW, the stream water flows into a sedimentation pond. From the sedimentation pond, water passes through a sprinkling zone, and then through one or more vegetated wetland filters. Due to the typical small-scale Norwegian agriculture and the landscape with rough topography, CWs are often quite small (<0.1 % of the catchment area). The size of CWs is one of the crucial factors limiting overall treatment efficiency.

Over the years, the CW will fill up with sediments, and to maintain good treatment efficiency, it is necessary to empty the CWs periodically (Blankenberg et al. 2013 ).

Benefits/impacts: Norwegian studies show that retention of total phosphorus (TP), both particulate P and dissolved P, increase with increasing area of the CW (Braskerud et al. 2005 ). The retention of sediments, nutrients and pesticides in different CWs also varies due to other factors like design principles, soil types in the catchment, hydraulic loads, and locations along the streams (Braskerud and Blankenberg 2005 ; Blankenberg et al. 2007 , 2008 ; Elsaesser et al. 2011 ). Braskerud ( 2001 ) showed that average retention in six CWs in Norway varied from 45% to 74% for soil particles and 21%–44% for TP. For CW in Skuterud catchment Krzeminska et al (2021) showed that average efficiency of removal was 36% of sediment, 19% of phosphorus and 3% of nitrogen .

Natural / human environment: The information presented here is based on the investigations and/or reports from different part of Norway. For the purpose of OPTAIN project, the technology is further presented in the natural and human environment context of the Kråkstad River catchment - a Norwegian Case Study catchment within OPTAIN project.

The Kråkstad River is mainly situated in Ski commune in South-Eastern parts of Norway. The river catchment is a western tributary of the Vannsjø-Hobøl watercourse, also known as the Morsa watercourse. The Kråkstad River catchment area is c.a 51 km², 43% of which is agricultural land, where mostly cereals are produced on heavy clays soils. The main environmental challenge in the area is water quality (incl. high phosphorus pollution) and soil erosion (incl. riverbank erosion and quick-clay landslides).

2.3 Photos de la Technologie

2.5 Pays/ région/ lieux où la Technologie a été appliquée et qui sont couverts par cette évaluation

Pays:

Norvège

Région/ Etat/ Province:

Viken county

Autres spécifications du lieu:

The Vansø - Hobøl catchment

Spécifiez la diffusion de la Technologie:
  • appliquée en des points spécifiques ou concentrée sur une petite surface
Est-ce que les sites dans lesquels la Technologie est appliquée sont situés dans des zones protégées en permanence?

Non

Commentaires:

Here we show only some example locations within the Kråkstad catchment

2.6 Date de mise en œuvre de la Technologie

Si l'année précise est inconnue, indiquez la date approximative: :
  • il y a entre 10-50 ans

2.7 Introduction de la Technologie

Spécifiez comment la Technologie a été introduite: :
  • au cours d'expérimentations / de recherches
  • SMIL (Special Environmental measures in agriculture)
Commentaires (type de projet, etc.) :

Constructed wetlands are part of SMIL subsidy system (Special Environmental measures in Agriculture)

3. Classification de la Technologie de GDT

3.1 Principal(aux) objectif(s) de la Technologie

  • protéger un bassin versant/ des zones situées en aval - en combinaison avec d'autres technologies
  • s'adapter au changement et aux extrêmes climatiques et à leurs impacts
  • atténuer le changement climatique et ses impacts

3.2 Type(s) actuel(s) d'utilisation des terres, là où la Technologie est appliquée

Les divers types d'utilisation des terres au sein du même unité de terrain: :

Non


Terres cultivées

Terres cultivées

  • Cultures annuelles
Cultures annuelles - Précisez les cultures:
  • céréales - autres
  • small grains
Nombre de période de croissance par an: :
  • 1
Précisez:

Longest growing period in days: 135. Longest growing period from month to month: May to mid September

Est-ce que les cultures intercalaires sont pratiquées?

Non

Est-ce que la rotation des cultures est appliquée?

Non

Forêts/ bois

Forêts/ bois

  • Natrual forest
Voies d'eau, plans d'eau, zones humides

Voies d'eau, plans d'eau, zones humides

  • Voies de drainage, voies d'eau

3.3 Est-ce que l’utilisation des terres a changé en raison de la mise en œuvre de la Technologie ?

Est-ce que l’utilisation des terres a changé en raison de la mise en œuvre de la Technologie ?
  • Non (Passez à la question 3.4)
Voies d'eau, plans d'eau, zones humides

Voies d'eau, plans d'eau, zones humides

  • Etangs, barrages, retenues d'eau
  • Marécages, zones humides

3.4 Approvisionnement en eau

Approvisionnement en eau des terres sur lesquelles est appliquée la Technologie:
  • pluvial

3.5 Groupe de GDT auquel appartient la Technologie

  • gestion des eaux de surface (sources, rivières, lacs, mers)
  • gestion/ protection des zones humides

3.6 Mesures de GDT constituant la Technologie

structures physiques

structures physiques

  • S5: Barrages/retenues, micro-bassins, étangs

3.7 Principaux types de dégradation des terres traités par la Technologie

dégradation hydrique

dégradation hydrique

  • Hp: baisse de la qualité des eaux de surface

3.8 Prévention, réduction de la dégradation ou réhabilitation des terres dégradées

Spécifiez l'objectif de la Technologie au regard de la dégradation des terres:
  • prévenir la dégradation des terres
  • réduire la dégradation des terres

4. Spécifications techniques, activités, intrants et coûts de mise en œuvre

4.1 Dessin technique de la Technologie

Spécifications techniques (associées au dessin technique):

Components of typical constructed wetland in Norway: (a) sedimentation pond, (b) wetland filter, (c) overflow zone covered with vegetation or stones and (d) outlet basin.

Auteur:

B.C. Braskerud (2002)

Date:

26/01/2022

Spécifications techniques (associées au dessin technique):

Schematic representation of constructed wetland in Skuterud catchment.

Auteur:

Anne-Grete Buseth Blankenberg (e.g. in the report from 2021)

Date:

26/01/2022

4.2 Informations générales sur le calcul des intrants et des coûts

Spécifiez la manière dont les coûts et les intrants ont été calculés:
  • par entité de la Technologie
Précisez l'unité:

constructed wetland - area of water surface

Précisez les dimensions de l'unité de terrain (le cas échéant):

<0.1 % of the catchment area. For Skuterud wetland it is 2300 m2

autre/ monnaie nationale (précisez):

NOK

Indiquez le taux de change des USD en devise locale, le cas échéant (p.ex. 1 USD = 79.9 réal brésilien): 1 USD = :

8,89

Indiquez le coût salarial moyen de la main d'œuvre par jour:

1440

4.3 Activités de mise en place/ d'établissement

Activité Calendrier des activités (saisonnier)
1. Construction of the wetland

4.4 Coûts et intrants nécessaires à la mise en place

Si vous n'êtes pas en mesure de décomposer les coûts dans le tableau précédent, donnez une estimation du coût total de la mise en place de la Technologie:

87500,0

Si le coût n'est pas pris en charge à 100% par l'exploitant des terres, indiquez qui a financé le coût restant:

The landowners can apply for subsidies to establish and maintenance constructed wetland (70% support of the cost), within SMIL system (Special Environmental measures in Agriculture). Local county authorities are responsible for the administration of these schemes.

Commentaires:

The information about cost are coming from Blankenber et al (2016):

During a period of 20 years (1994 - 2014) the government has spent in total about 88 million Norwegian crowns (NOK) to subsidize the CWs for agricultural runoff, and total
costs are assumed to be about 150 mill NOK. Costs per CW varies from about 26.000 NOK to 124.000 NOK, and average cost per CW is approximately 87.500 NOK.

4.5 Activités d'entretien/ récurrentes

Activité Calendrier/ fréquence
1. Maintenance - emptying the ponds every 5-20 years depending on dimensions of the ponds.
2. Maintenance of the damming/barriers when needed
3. Maintenance of stream banks when needed

4.6 Coûts et intrants nécessaires aux activités d'entretien/ récurrentes (par an)

Si vous n'êtes pas en mesure de décomposer les coûts dans le tableau précédent, donnez une estimation du coût total de l'entretien de la Technologie:

41000,0

Si le coût n'est pas pris en charge à 100% par l'exploitant des terres, indiquez qui a financé le coût restant:

The landowners can apply for subsidies to establish and maintenance constructed wetland (70 % support of the cost), within SMIL system (Special Environmental measures in Agriculture). Local county authorities are responsible for the administration of these schemes.

Commentaires:

The information is coming from (Hauge et al 2008):

The cost of maintenance of CWs estimated based n data from 2008 from 16 ponds established or planned in Morsa water region (that includes Kråkstad catchment). The (estimated) costs varied from 5,67 NOK/m2 of water surface area up to 49 NOK/m2 of water surface area

Given number of 41000 NOK is calculated for SKuterud CW (2300 m2 of water surface area).

4.7 Facteurs les plus importants affectant les coûts

Décrivez les facteurs les plus importants affectant les coûts :

The most important factor affecting the costs of constructed wetland is the size. Larger constructed wetlands have lower establishment costs per m2 of water surface area. In terms of operating costs for capture ponds - mainly emptying the sedimentation pond - it is assumed that the cost per emptying is more or less independent of the size of the sedimentation pond. This is because a large component in the emptying cost is assumed to be the transport of the machinery and the removal of the excavated mass.

The landowners can apply for subsidies to establish and maintenance constructed wetland (70% support of the cost), within SMIL system (Special Environmental measures in Agriculture). Local county authorities are responsible for the administration of these schemes.

5. Environnement naturel et humain

5.1 Climat

Précipitations annuelles
  • < 250 mm
  • 251-500 mm
  • 501-750 mm
  • 751-1000 mm
  • 1001-1500 mm
  • 1501-2000 mm
  • 2001-3000 mm
  • 3001-4000 mm
  • > 4000 mm
Zone agro-climatique
  • subhumide
  • semi-aride

5.2 Topographie

Pentes moyennes:
  • plat (0-2 %)
  • faible (3-5%)
  • modéré (6-10%)
  • onduleux (11-15%)
  • vallonné (16-30%)
  • raide (31-60%)
  • très raide (>60%)
Reliefs:
  • plateaux/ plaines
  • crêtes
  • flancs/ pentes de montagne
  • flancs/ pentes de colline
  • piémonts/ glacis (bas de pente)
  • fonds de vallée/bas-fonds
Zones altitudinales:
  • 0-100 m
  • 101-500 m
  • 501-1000 m
  • 1001-1500 m
  • 1501-2000 m
  • 2001-2500 m
  • 2501-3000 m
  • 3001-4000 m
  • > 4000 m
Indiquez si la Technologie est spécifiquement appliquée dans des:
  • non pertinent

5.3 Sols

Profondeur moyenne du sol:
  • très superficiel (0-20 cm)
  • superficiel (21-50 cm)
  • modérément profond (51-80 cm)
  • profond (81-120 cm)
  • très profond (>120 cm)
Texture du sol (de la couche arable):
  • moyen (limoneux)
  • fin/ lourd (argile)
Texture du sol (> 20 cm sous la surface):
  • moyen (limoneux)
  • fin/ lourd (argile)
Matière organique de la couche arable:
  • moyen (1-3%)

5.4 Disponibilité et qualité de l'eau

Profondeur estimée de l’eau dans le sol:

< 5 m

Disponibilité de l’eau de surface:

bonne

Qualité de l’eau (non traitée):

uniquement pour usage agricole (irrigation)

La qualité de l'eau fait référence à:

à la fois les eaux souterraines et de surface

La salinité de l'eau est-elle un problème? :

Non

La zone est-elle inondée?

Oui

Régularité:

fréquemment

5.5 Biodiversité

Diversité des espèces:
  • faible
Diversité des habitats:
  • faible

5.6 Caractéristiques des exploitants des terres appliquant la Technologie

Sédentaire ou nomade:
  • Sédentaire
Orientation du système de production:
  • exploitation mixte (de subsistance/ commerciale)
  • commercial/ de marché
Revenus hors exploitation:
  • 10-50% de tous les revenus
  • > 50% de tous les revenus
Niveau relatif de richesse:
  • moyen
  • riche
Individus ou groupes:
  • individu/ ménage
Niveau de mécanisation:
  • mécanisé/ motorisé
Genre:
  • femmes
  • hommes
Age des exploitants des terres:
  • jeunes
  • personnes d'âge moyen
Indiquez toute autre caractéristique pertinente des exploitants des terres:

Population density: < 10 persons/km2
Annual population growth: < 0.5%
10% of the land users are rich and own 10% of the land.
90% of the land users are average wealthy and own 90% of the land.

5.7 Superficie moyenne des terres utilisées par les exploitants des terres appliquant la Technologie

  • < 0,5 ha
  • 0,5-1 ha
  • 1-2 ha
  • 2-5 ha
  • 5-15 ha
  • 15-50 ha
  • 50-100 ha
  • 100-500 ha
  • 500-1 000 ha
  • 1 000-10 000 ha
  • > 10 000 ha
Cette superficie est-elle considérée comme de petite, moyenne ou grande dimension (en se référant au contexte local)?
  • moyenne dimension

5.8 Propriété foncière, droits d’utilisation des terres et de l'eau

Propriété foncière:
  • individu, avec titre de propriété
Droits d’utilisation des terres:
  • communautaire (organisé)
  • individuel
Droits d’utilisation de l’eau:
  • accès libre (non organisé)

5.9 Accès aux services et aux infrastructures

santé:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
éducation:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
assistance technique:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
emploi (par ex. hors exploitation):
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
marchés:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
énergie:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
routes et transports:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
eau potable et assainissement:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
services financiers:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne

6. Impacts et conclusions

6.1 Impacts sur site que la Technologie a montrés

Impacts socio-économiques

Production

surface de production

en baisse
en augmentation

Impacts écologiques

Cycle de l'eau/ ruissellement

qualité de l'eau

en baisse
en augmentation
Sols

perte en sol

en augmentation
en baisse
Commentaires/ spécifiez:

The sediment taken out from the sedimentation pond can be distributed on the agricultural field - soil recovery.

cycle/ recharge des éléments nutritifs

en baisse
en augmentation
Commentaires/ spécifiez:

The sediment taken out from the sedimentation pond can be distributed on the agricultural field - nutrient recovery.

Biodiversité: végétale, animale

diversité végétale

en baisse
en augmentation

diversité animale

en baisse
en augmentation

diversité des habitats

en baisse
en augmentation

6.2 Impacts hors site que la Technologie a montrés

envasement en aval

en augmentation
en baisse
Commentaires/ spécifiez:

Better water quality downstream

capacité tampon/de filtration

réduit
amélioré

6.3 Exposition et sensibilité de la Technologie aux changements progressifs et aux évènements extrêmes/catastrophes liés au climat (telles que perçues par les exploitants des terres)

Changements climatiques progressifs

Changements climatiques progressifs
Saison Augmentation ou diminution Comment la Technologie fait-elle face à cela?
températures annuelles augmente bien
précipitations annuelles augmente bien

Extrêmes climatiques (catastrophes)

Catastrophes hydrologiques
Comment la Technologie fait-elle face à cela?
inondation générale (rivière) bien

6.4 Analyse coûts-bénéfices

Quels sont les bénéfices comparativement aux coûts de mise en place (du point de vue des exploitants des terres)?
Rentabilité à court terme:

légèrement positive

Rentabilité à long terme:

légèrement positive

Quels sont les bénéfices comparativement aux coûts d'entretien récurrents (du point de vue des exploitants des terres)?
Rentabilité à court terme:

légèrement positive

Rentabilité à long terme:

légèrement positive

6.5 Adoption de la Technologie

  • 1-10%
De tous ceux qui ont adopté la Technologie, combien d'entre eux l'ont fait spontanément, à savoir sans recevoir aucune incitation matérielle, ou aucune rémunération? :
  • 0-10%
Commentaires:

Adaptation of technology is stimulated by subsidies scheme.
Subsidies for the establishment of constructed wetlands are part of the SMIL system (Special Environmental Measures in Agriculture). Both the initial investment for construction and
subsequent maintenance may be paid by subsidies (70% support of the cost). During the period from 1994 to 2012 subsidies for in total 941 sedimentation ponds and constructed wetlands were given in Norway (Greipsland, 2016)

6.6 Adaptation

La Technologie a-t-elle été récemment modifiée pour s'adapter à l'évolution des conditions?

Non

6.7 Points forts/ avantages/ possibilités de la Technologie

Points forts/ avantages/ possibilités du point de vue de l'exploitant des terres
Improvement of water quality downstream
Points forts/ avantages/ possibilités du point de vue du compilateur ou d'une autre personne ressource clé
Improve of water quality downstream
Resource recovery

6.8 Faiblesses/ inconvénients/ risques de la Technologie et moyens de les surmonter

Faiblesses/ inconvénients/ risques du point de vue de l’exploitant des terres Comment peuvent-ils être surmontés?
Loss of productive cropland
Need for maintenance

7. Références et liens

7.1 Méthodes/ sources d'information

  • visites de terrain, enquêtes sur le terrain

Several in different areas in Norway. See for example:
- Hauge et al (2008) Bioforsk Report vol 3 Nr 140 (in Norwegian)
- Krzeminska et al (2021) Nibio Report 7(101) (in Norwegian)

  • interviews/ entretiens avec les spécialistes/ experts de GDT

NIBIO, and its SLM specialists, has been conducting many national projects related to monitoring constructed wetlands in agricultural catchments.

  • compilation à partir de rapports et d'autres documents existants

There are several reports and research publication available. Some examples below:
- Braskerud, B.C et al (2001) Dr. Scient. Theses 2001:10,
Agriculture University of Norway, Ås, Norway.
- Braskerud, B. C. (2002). Water Science and Technology Vol 45 No 9 pp 77–85.
- Braskerud, B.C et al (2005).Journal of Environmental Quality , 34(6), 2145–2155.
- Braskerud B.C. and Blankenberg A-G. B (2005) Jordforsk book nr. 48/05. 145: 126–128.
- Blankenberg, A.-G. B et al. (2007) Water Science and Technology, 55(3), 37–44.
- Blankenberg, A.-G. B et al. (2008) Desalination, 226, 114–120.
- Hauge et al (2008) Bioforsk Report vol 3 Nr 140 (in Norwegian)
- Blankenberg et al (2016) in Natural and Constructed Wetlands. DOI 10.1007/978-3-319-38927-1_2
- Krzeminska et al (2021) Nibio Report 7(101) (in Norwegian)

Quand les données ont-elles été compilées (sur le terrain)?

26/01/2022

7.2 Références des publications disponibles

Titre, auteur, année, ISBN:

Hauge A., Blankenberg A-G. B., Hanserud O.H. 2008. Evaluering av fangdammer som miljøtiltak i SMIL. Bioforsk Rapport Vol. 3 Nr. 140 2008.

Disponible à partir d'où? Coût?

https://evalueringsportalen.no/

Titre, auteur, année, ISBN:

Blankenberg A-G.B., Paruch A.M., Paruch L., Deelstra J., Haarstad K. 2016. Nutrients tracking and removal in constructed wetlands treating catchment runoff in Norway. In: Vymazal J. (ed) Natural and Constructed Wetlands. Springer International Publishing Switzerland, pp. 23-40. DOI 10.1007/978-3-319-38927-1_2

Disponible à partir d'où? Coût?

Springer Book

Titre, auteur, année, ISBN:

Krzeminska D., Blankenberg A-G., Bechmann M. Deelstra J. 2021. Effekt av fangdam i et endret klima. NIBIO-rapport;7(101)2021

Disponible à partir d'où? Coût?

NIBIO website

Titre, auteur, année, ISBN:

Greipsland I.2016. Norwegian policy and practices regarding mitigation measures in agriculture.

Disponible à partir d'où? Coût?

NIBIO website

7.3 Liens vers les informations pertinentes en ligne

Titre/ description:

Hauge A., Blankenberg A-G. B., Hanserud O.H. 2008. Evaluering av fangdammer som miljøtiltak i SMIL. Bioforsk Rapport Vol. 3 Nr. 140 2008.

URL:

https://evalueringsportalen.no/evaluering/evalueringen-av-fangdammer-som-miljotiltak-i-smil/Rapport%20Evaluering%20av%20fangdammer%20-%20Bioforsk%20Jord%20og%20Milj%C3%B8.pdf/@@inline

Titre/ description:

Krzeminska D., Blankenberg A-G., Bechmann M. Deelstra J. 2021. Effekt av fangdam i et endret klima. NIBIO-rapport;7(101)2021

URL:

https://nibio.brage.unit.no/nibio-xmlui/bitstream/handle/11250/2757116/NIBIO_RAPPORT_2021_7_101.pdf?sequence=4&isAllowed=y

Titre/ description:

Greipsland I.2016. Norwegian policy and practices regarding mitigation measures in agriculture.

URL:

https://nibio.brage.unit.no/nibio-xmlui/bitstream/handle/11250/2387569/NIBIO_POP_2016_2_21.pdf?sequence=3&isAllowed=y

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