Wednesday, October 12, 2016

Ryhmä 4: Pieni-Valkeisen tulo- ja poistouoman siivikointikoe ja vesinäytteet


Perjantai 7.10.

Aamu oli selkeä, aurinkoinen ja napakan rapiat +4 astetta lämpöä. Tuulta ei ollut juuri nimeksikään ja oli erittäin mukava aloittaa päivän työt. Tämän päivän agendalla oli määrittää lammen tulo- ja poistouoman virtaamat käyttämällä siivikointia ja ottaa mahdollisimman oikeaoppisesti vesinäytteet tulo- ja poistouoman lähettyviltä. Vesinäytteistä tutkitaan fosfori, typpi, kiintoainepitoisuus ja pH koulun laboratoriossa kolmen viikon päästä.


Poistouoman virtaaman määrittäminen

Siivikon kasaamisen jälkeen tutkailimme silmämääräisesti Pieni-Valkeisen poistouomaa löytääksemme hyvän paikan siivikointikokeelle. Valitsimme paikan nähtävillä olevan virtauksen, tasaisen ”alustan” ja uoman poikkileikkauksen pinta-alan laskemisen mukaan.


Poistouoman koordinaatit ETRS-TM35FIN mukaan.



Ensimmäiseksi mittasimme mittanauhalla uoman leveyden sekä syvyydet. Tämän jälkeen asensimme siivikon keskelle uomaa virtaukseen päin ja aloitimme laskennat. Mittasimme siiven pyörimiskierrokset puolen minuutin ajalta ja toistimme kokeen 3 kertaa. 

Mittaaja työssään

Alla on taulukko poistouoman leveys (uoman leveys pinnassa ja pohjan leveys) sekä syvyydet.
67 cm/64 cm
7 cm
10 cm
10 cm
11 cm
9 cm
5 cm

Poistouoman poikkileikkauspinta-alaksi saatiin (leveyden keskiarvo*syvyyden keskiarvo) 567,89 cm2.
Poistouoman siiven kierrosmäärät:
1.
5,5 krt/30 s
2.
6 krt/30 s
3.
5,5 krt/30 s

keskiarvo: 5,6 krt/ 30 s =0,186 krt/s.

Virtausnopeus (m/s) laskettiin kaavalla:
𝑉 = 𝑘𝑛 + 𝐷
 
V = virtausnopeus (m/s)
k = siiven hydraulinen nousu (m), (0,2591 m)
n = siiven kierrosmäärä (krt/s)
D = siivikkovakio (0,005)

Virtausnopeudeksi saatiin 0,0531 m/s.

Seuraavaksi laskettiin virtaama (m3/s)
𝑄 = 𝑉𝐴

Q = virtaama (m3 /s)
V = virtausnopeus (m/s)
A = pinta-ala (”uoman poikkipinta-ala”) (567,89 cm2=0,0567 m2)
Virtaamaksi saatiin (0,0531m/s*0,0576 m2) 3,05856*10-3m3/s ≈ 3,05 l/s


Tulouoman virtaaman määrittäminen


Poistouoman mittauksen jälkeen siirryimme lammen tulouomalle. Valitsimme paikan samoin perustein kuin poistouoman kohdalla. Tulouoman koordinaatit 6977943N ja 533415E (tästä meillä ei ole kuvallista todistusaineistoa).
 
Siivikkomittaus in action!

Tulouoma oli pienempi kuin poistouoma, jolloin mittauspisteitä ei otettu kuin kolmesta kohtaa ja siivikkokokeen toistimme kaksi kertaa. Tulouoman poikkipinta-alaksi saatiin 179,16 cm2=0,017916 m2.

30 cm/20 cm
8,5 cm
8 cm
5 cm

1.
8 krt/30 s
2.
8 krt/30 s

Siiven kierrosmäärä oli 0,26 krt/s. Tulouoman virtausnopeus oli (m/s) 0,072366 m/s ja virtaamaksi saatiin 1,29 l/s.

Tulosten analysointia

Tulosten perusteella voidaan päätellä että tulokset ovat aikalailla oikeat. Edellinen viikko oli kuiva eli sateita ei esiintynyt, joka olisi voinut kiihdyttää veden kulkua. Tulouoman virtaama (1,29 l/s) täytyykin olla pienempi kuin poistouoman (3,5 l/s), koska poistouoman kautta virtaa hulevedet, valumavedet ja lammessa jo oleva vesi. Mittausvirhettä on voinut tulla siivikon väärästä asennosta sekä uomassa olevien kivien aiheuttamista pyörteistä, jotka voivat sekoittaa siivikon lapojen liikkumista. 

V-padon mittauksiin (tulo: 0,21 l/s, poisto: 2,9 l/s) verraten siivikkokokeen tulovirtaama on huomattavasti suurempi kuin V-padon tulovirtaama. Tähän voi olla syynä laskuvirheet, asennusvirheet ja kokeen tekijän huolimattomuus. V-padon ja siivikkokokeen tuloksia on toisaalta hankala verrata keskenään näiden mittaustekniikan ja -periaatteiden takia.




Vesistönäytteenotot

 

Iso-Valkeisen tulouoman koordinaatit ja sijainti (6977853 N, 533792 E)




Pieni-Valkeisen tulouoma ja sijainti (6977895 N, 533457 E)




Pieni-Valkeisen poistouoma ja sijainti (6977836 N, 533644 E)


Vedet puteleihin


Ensimmäinen vesistönäytteenottopiste Pieni-Valkeisen tulouomalla

Siivikolla virtaaman määrittämisen jälkeen kävimme ottamassa vesinäytteet Pieni-Valkeisen tulouomasta ja poistouomasta sekä Iso-Valkeisen tulouomasta. Näytteet otettiin jatkovarren avulla muovipulloihin, jotka merkattiin teipein näytteiden tunnistamiseksi. Jokaiseen pulloon merkattiin näytteenottopaikka, päivämäärä, kellonaika sekä ryhmä.  Näytteenottopaikoista otettiin koordinaatit ylös ja paikoista kirjattiin ylös aistinvaraisia havaintoja. Pieni-Valkeisen tulouomasta näytettä otettaessa huomasimme veden pinnalla olevan öljyn ja haistoimme talsiessamme kosteikossa kananmunan eli rikin hajua. Näytteet kuljetettiin kylmälaukussa laboratorioon myöhempää analysointia varten. 

Öljyä vedenpinnalla, aijai!

Näytteenotossa noudatettiin Vesistötietoa näytteenottajille ympäristöoppaan 2008 ohjeita vesinäytteiden otosta. 


Näytteenottaja
Pvm ja klo
Näytteenottosyvyys
Pieni-Valkeisen tulouoma
Jari Sonninen
7.10.2016 klo 10.02
25 cm
Pieni-Valkeisen poistouoma
Jari Sonninen
7.10.2016 klo 10.10
40 cm
Iso-Valkeisen tulouoma
Jenni Matero
7.10.2016 klo 10.23
15 cm

Näytteenottovälineet: kolme litran muovipulloa, jatkovarsi, maalarinteippi ja permanenttitussi


Pohjavesiputken asennusta tiistaina 11.10.2016

 
Masiina porausvalmiudessa

Ryhmästämme Jenni H. ja Meri kävivät katsastamassa tulevien työnjohtajien elkein pohjavesiputken asennusta Pieni-Valkeisen tulouoman lähettyvillä. Näin opiskelijana oli mielenkiintoista seurata alamme ammattilaisia varsinaisessa työssään!

Seuraava harjoituskerta on perjantaina 14.10., kun ryhmämme päivän ohjelmaan kuuluu pinnankorkeus- ja kenttämittaukset! :)

Keskiviikkoterveisin,
Ryhmä 4

1 comment:

  1. Mukava kun mietitte virtaamamittausten mahdollisia virhelähteitä. Siivikoinnin osalta mittausvirhettä voisi suurentaa se että laskuissa on oletettu veden virtausnopeus vakioksi uoman joka kohdassa. Mittasitte muistaakseni virtausnopeuden siivikolla uoman kohdasta, jossa virtausnopeus oli suurin. Kuitenkin uoman pohjan, reunojen ja pinnan lähellä esiintyy virtausvastusta, jonka vuoksi virtausnopeus pienenee näissä kohdissa. Ehkä kuitenkin olisi pitänyt jakaa tulo- ja lähtöuoma vielä osiin leveyssuunnassa ja mitata virtausnopeus useammasta kohdasta. Tämä on osin minun ohjauksen puutetta ja siksi koetamme saada viimeisten ryhmien kanssa tarkempia tuloksia huomenna.

    Hyviä havaintoja vesinäytteiden ottamisen yhteydessä. Tuliko öljyistä vettä mukaan vesinäytteisiinkin? Pohtikaapa vielä mistä luulette öljyisen näköisen veden olevan peräisin? Tuleeko epäpuhtaudet asuinalueen hulevesien mukana vai onko kyseessä jokin paikallinen pilaantuminen?

    ReplyDelete