thumb |Bøvra ligger i Lom kommune i Oppland. Den renner ut i Otta, som siden renner ut i Gudbrandsdalslågen, som munner ut i Mjøsa. miniatyr|Zambezi (Afrikas fjerde lengste elv) kalles både elv og flod, jfr. uttrykkene Zambezielven og Zambezifloden. Den flyter gjennom Zambia, Angola og Mosambik og munner ut i Indiahavet. miniatyr|Skjern Å i det vestlige Jylland i Danmark er et eksempel på en mindre elv som betegnes som en å. Før sammenløpet med Rinds Å kan elva minne mer om en litt større, sakteflytende bekk, men den vokser seg større. Elva er Danmarks mest vannrike når den munner ut i Ringkøbing Fjord.
En elv (av norr. alfr = alv) er en strøm av vann som renner gjennom en nedsenkning i et landskap på grunn av jordens gravitasjon fra et høyere beliggende område som oftest til kysten av et landområde. En spesielt stor og bred elv kalles gjerne (fra dansk) en flod, et uttrykk som er mest benyttet til å beskrive større flommende elver utenfor Skandinavia. Er vannføringen svært liten, kan spesielt små og smale elver (naturlige vassfar i terrenget) kalles en bekk, mens mer sakteflytende og noe større vannmasser ofte kalles (fra dansk) en å. Elver som er farbare for båter, spesielt litt større båter, kan også kalles en vannvei. Vannressursene innenfor samme nedbørfelt kalles gjerne et vassdrag, og hver av disse ressursene har sine egne økosystemer og består som regel av en rekke ulike habitater. De inngår alle som én i vannets kretsløp.
Elver og innsjøer dannes gjennom tilsig av vann i et nedbørfelt, fordi vann alltid trekkes mot det laveste punktet i terrenget (=kysten). På vei mot det laveste punktet kan vannansamlingene danne bekker og småelver mellom småvann og mindre innsjøer, inntil vannansamlingen blir så stor at vi kaller det en elv. Summen av alt dette kaller man et vassdrag. Nye elver dannes gjerne ved utløpet av en innsjø eller der to elver møtes. Slike møtesteder har derfor ofte fått navnet Åmot (å-møte) på norsk. Stedet der vannet samler seg i terrenget og danner bekker og elver kalles gjerne et bekkefar eller elvefar, alternativt et bekkeleie eller elveleie, eller også et bekkeløp eller elveløp.
Elvene eroderer landskapet og former elvedaler, som kan være både grunne og dype. Grunne elvedaler kan nærmest framstå som sletteland, der elven er omgitt av løsmasser. Dype elvedaler kan være V-formet og derfor kalles en V-dal eller U-formet og kalles en U-dal, kanskje omgitt av åser og bratte fjell og skrenter. I løsmasser vil en kalle sidene av elven for dens bredder. Der kan det dannes såkalte meandere, som er store elvesvinger som er i stadig endring. Om elveløpet tar en ny vei, dannes det en såkalt kroksjø av den gamle elvesvingen. Der vannet i elven har stort fall, eller endog faller loddrett, snakker man om en foss.
Glomma som er Norges største elv, og er hovedelv i Glommavassdraget, som har et totalt areal på km2 (hvorav 422 km2 ligger i Sverige). Den har en middelvannføring på 705 m3/s. Verdens største elv målt i vannføring er Amazonas, beregnet til å ha en middelvannføring m3/s. Amazonas har et estimert nedbørfelt på rundt 6,9 millioner km2 og har sin utbredelse på begge sider av ekvator. Ved flom er nedre del av elva nærmere 200 km bred.
Etymologi Ordet elv er samme ord som det tyske elvenavnet «Elben», i norrønt kalt Saxelfr. Av dette er navnet på landet mellom Glomma og Göta älv kalt Alfheimar. Et annet stedsnavn av samme opprinnelse er Alfarheimr, i dag kalt Elverum, og Alvdal (i betydningen elvedal). Ordet flod kommer av norrønt flóð som betyr oversvømmelse. Ordet å (mindre elv) kommer av norrønt á og har samme opprinnelse som det latinske aqua, som betyr vann.
Betydning for sivilisasjon - elvekulturer
Elvene har i svært tidlig tid vært grunnlag for sivilisasjon og kulturer, og mest kjent er de tidlige kulturene ved Eufrat og Tigris. Tigris er forøvrig nevnt to ganger i Det gamle testamentet. Andre elver som er viktig for store sivilisasjoner er Ganges og Yangtze.
thumb | left | Themistokles von Eckenbrecher, tysk kunstner. Bildet viser en elv i Norge med sagbruk.
Elver har vært viktige transportveier og brukt til båttrafikk, tømmerfløting, møller, sagbruk og kverner. Tidlige bosetninger i Norge finnes ofte langs elver, og viktige byer som Oslo, Trondheim, Halden, Fredrikstad, Skien og Drammen ligger ved elvemunninger. I Oslo var Akerselva viktig for tidlig industrialisering. I dag er mye av tidligere tiders bruk av elver for det meste kulturminner, og bruken av elver er i dag viktig for elektrisk kraftproduksjon. I andre land er fremdeles store elvesystemer viktige transportårer med store handelsskip.
Norske elver og deres dannelse Den skjeve landhellingen av Skandinavia i tertiær tid (1,8–65 millioner år siden) har skapt Langfjella med slake skråninger mot øst og sør, og bratte skråninger med daler og fjell mot vest. Siste istid fra til år siden da Skandinavia lå under den tykke innlandsisen formet landskapet slik som det er i dag. Altså fjell, dype U-daler, Hengedaler, botener og israndavsetninger (morenesand). Alt dette har skapt innsjøer og elver. Tiden fra siste istid er for kort til at vannets erosjon skulle ha klart å jevne ut elevprofiler og dalsider, derfor er trappetrinnprofiler vanlige og i hver av disse er det ofte innsjøer.
Dannelse av elver i et nedbørfelt
Ved nedbør vil regndråpene væte bakken og infiltrere den. Dette vannet blir til markvann, og det som trenger enda dypere ned blir til grunnvann. Ikke alt vannet går ned i grunnen, og når marken er mettet, altså ikke kan ta opp mer vann, vil nedbøren flyte på bakken. Vannet danner små pytter og renner videre fra pytt til pytt. Etter hver blir vannstrømmen til små bekker, som igjen blir til elver. Jo lenger ned i nedbørfeltet vannet kommer, desto mer markvann og grunnvann følger med ut i bekkene og elvene. Ikke all nedbøren følger med ut i elvene, men vil tas opp i vegetasjonen eller fordampe. Cirka 20 % eller mer blir tatt opp i vegetasjonen.
Forholdene i nedbørfeltet er avgjørende for en del fysiske egenskaper som en elv har, som vannføring og flom. Løsmasser, vegetasjon, snø og breer vil magasinere vann, og dette vil føre til at vannføringen i elvene ikke nødvendigvis fører med seg alt vannet nedbøren bringer. Et bratt nedbørfelt i høyfjellet vil således kunne gi rask avrenning og flom ved stor nedbør. Motsatt vil et stort område med mange forskjellige naturtyper gi mer dempet vannføring.
Strømningen i elven Når vannet strømmer meget sakte og i grunne partier kan en ha det som kalles for laminær strømning. Denne typen veskestrøm er kjennetegnet av at små avsnitt av vannet beveger seg parallelt i strømningsretningen. I en elv vil dette knapt være tilfelle noe sted, derimot er det stort sette alltid turbulente strømninger i en elv. Vann som strømmer slik at en kan få bølger til å forplante seg i overflaten mot strømmen har en strømmende bevegelse. Hvis dette derimot ikke er mulig, er vannstrømmen strykende. Grensen mellom strykende og strømmende hastighet er 3 m/s forutsatt at vanndybde er 1 m.
Vannføring og nedbørfelt Middelvannføringen i en elv kan finnes med formelen:
Her er:
Q, [m3/s] vannføring A, [m2] tverrsnitt = bredde x dybde v, [m/s] hastighet
Imidlertid er ikke dette noen enkel måleoppgave fordi vannets hastighet i vannmassene i et tverrsnitt er sterkt varierende. Ofte vil en kunne beregne middelvannføringen ved hjelp av såkalte avrenningskart som NVE utarbeider. Først bestemmes arealet av nedbørfeltet, altså all nedbøren som samles opp og renner ut i elva ved det stedet som betraktes. Nedbørfeltet er begrenset av vannskillet som gjelder for vassdraget. Av avrenningskartet bestemmes midlere årlige spesifikke avrenningen i l/s km2 for området, dette tallet multipliseres med nedbørfeltets areal. For mange elver finnes det automatiske stasjoner som måler vannføring. Det gunstige med avrenningskartene er at en hvilken som helst elv kan få sin gjennomsnittlige vannføring beregnet. Metoden over kan også brukes for flom eller tørke, bare en kjenner det spesifikke avløpet for tilfellet.
Transport Det er to grunnleggende definisjoner som brukes for å beskrive en spesifikk elv: Kompetanse; hvor store partikler elva kan transportere. Kapasitet; hvor mye elva kan transportere. En elv kan ut fra dette deles inn i tre områder; erosjonssone, transportsone og sedimentasjonssone. Rette elver finnes i alpint terreng der det kan transporteres alt fra grus og blokkmateriale til finere sedimenter. Forgreinete elver finnes i slakere terreng der det kan transporteres grus og sand. Meandrerende elver finnes i flatt terreng der det kan transporteres sand og silt.
Samlet oppløste stoffer i alle verdens elver er beregnet til 4 milliarder tonn per år. Av dette utgjør den gjennomsittelign konsentrasjon av salt på 100 mg/l. Den årlige transporten av partikler er estimert til 15 milliarder tonn.
Oppløst stoff Via nedbøren kommer grunnstoffene natrium, magnesium og klor, i tillegg til salt fra havet, disse vil være med i vannets kretsløp videre over landjorden. Avstanden fra kysten bestemmer konsentrasjonen av løste stoffer og saltet fra havet vil typisk avta, mens andre typer salt fra landjorden vil kunne komme til etterhvert. Nedbøren over Norge vil typisk ha et saltinnhold på 10 mg/l. Havet har til sammenligning en konsentrasjon på 35 000 mg/l.
I tillegg til salt i nedbøren, vil den del av regnet som blir til grunnvann få en betydelig større konsentrasjon av mineralsalter. Disse har forbindelser bestående av sulfat og klorid, i tillegg til de som allerede er nevnt over. Vann som beveger seg som mark- og grunnvann får svært stor kontaktflate med mineralene, altså grus, sand og enda mindre finstoffer, dette gir store muligheter for oppløsning i vannet. I tillegg kommer at grunnvannet beveger seg sakte, slik at vannets opphold i jordoverflaten er lang. Konsentrasjonene kan da bli på 100–400 mg/l. I tillegg til salter, vil andre typiske stoffer med høy konsentrasjon i grunnvann være jern, mangan og kalsium. Grunnvann i områder med marin leire vil i tillegg ha store mengder koksalt. Grunnvannet er et viktig bidrag til konsentrasjonene av mineraler og salt i elvevannet, men en stor del av vannet i en elv er allikevel overflatevann med betydelig mindre konsentrasjon av slike stoffer. Ved å måle konsentrasjonen av salter i elvevannet kan en anslå hvor stor del av vannet som er grunnvann og overflatevann. I elva Leira i Akershus fylke er andelen grunnvann funnet til å være omtrent 30 % som årsmiddel. Bidraget av grunnvann vil være mer betydningsfullt om vinteren og en har målt denne til å utgjøre 55–90 % i noen elver.
Suspendert transport thumb|Briksdalselva, som renner ut fra Briksdalsbreen, har med seg suspendert materiale fra breens erosjon. Dette farger vannet grønt sett fra litt avstand.
I en elv vil vannet ofte være grumsete, dette er materialtransport av suspendert partikler. Suspensjon vil si stoffer som ikke er oppløst i vannet, men holder seg svevende på grunn av turbulente strømninger. Det er her snakk om organiske materialer som plankton, humus, planterester og torvmose. I vannet er det også små fragmenter av mineraler, i form av silt, leire, sand og grus, dette kalles for sedimenter. På grunn av erosjon og forvitring av fjell og løsmasser vil det være en konstant tilførsel av slike partikler. For eksempel vil tyngdekraften sørger for at utrast stein fra bergskrenter føres nedover fjellsidene, ytterligere fragmentering skjer over lang tid, og før eller siden finner dette vegen ut i vassdragene.