Kurssilla tarkastelemme Pienen-Valkeisen tilaa ottamalla vesinäytteitä ja suorittamalla muita hydrologisia mittauksia vesistöstä. Ryhmäämme kuuluvat ympäristötekniikan 3. vuoden opiskelijat Juuso Kakriainen ja Jarno Häkkinen sekä toisen vuoden opiskelija Samu Lappalainen.
Edellisen illan sateet väistyivät sopivasti ja saimme kirkkaan ja mukavan sään ensimmäiselle kenttätutkimuspäivälle. Lämpötila oli +10 °C Savonian sääaseman (http://weather.savonia.fi/) mukaan klo 10.
Harjoituksessa suoritettiin pohjavesinäytteenotto Pikku-Valkeisen länsipuolella olevasta pohjavesikaivosta. Kaivon tarkemmat tiedot on esitetty ohessa.
Pohjavesinäytteenottoputken ympäristö viettää tasaisesti kohti Pikku-Valkeista. Putken länsipuolella oleva pitkä rinne on lammen valuma-aluetta, joten pohjavesikaivon paikka vaikuttaa varsin otolliselta.
Ympäröivä metsä on kuusivoittoista ja näytteenottoputken kohdalla on pieni aukko puuston osalta. Aluskasvillisuus ja maasto on myös melko märkää jo tässä vaiheessa syksyä.
Mitattiin pohjaveden pinnankorkeus alussa ja saatiin lukema 0.387 m. Kaivon syvyys on siis kaivon tietojen ja mittaustuloksen perusteella
102.54m - 91.45m - 0.387 m = 10.703 m = 10.7 m.
Kaivon syvyyden ja sisähalkaisijan avulla laskettiin kaivossa olevan veden tilavuudeksi 0.0132 kuutiometriä eli 13.2 litraa. Edelleen jos halutaan tietää miten kauan kaivon tyhjennys kestää niin voidaan jakaa tilavuus (l) pumppausnopeudella (l/min), jolloin saadaan tyhjennysajaksi 3.8 minuuttia. Eli tyhjennysnopeus pumpulla on noin 3.5 litraa per minuutti.
Ennen pumppaamista otettiin häiriintymätön pohjavesinäyte. Näyte otettiin näytteenottoputkella, joka täytettiin kolme kertaa ja kerätty vesi otettiin talteen näytepulloon. Otettu näyte oli läheltä kaivon pintaa ja näytteen vesi oli hyvin kirkasta. Putken vesi oli siis ehtinyt kerrostua siten, että epäpuhtaudet olivat painuneet pohjalle. Näytteenottovaiheessa olisi ollut hyvä olla käytössä puhtaat kumihanskat, ettei putkea tyhjennettäessä veteen pääsisi epäpuhtauksia näytteenottajien käsistä.
Seuraavaksi viriteltiin pumppu paikalleen pumpattiin näytteenottopumppu tyhjäksi. Näytteenottoputki täyttyy tämän jälkeen ja saadaan otettua pohjavesinäyte, joka edustaa ympäristön pohjavettä. Kaivon tyhjennyksen jälkeen se täyttyy jälleen nopeasti pohjavedestä. Näyte otettiin taas näytteenottoputkella ja tällä kertaa näytevesi oli väriltään huomattavasti tummempaa, kuten odotettua pohjavesikaivon sijaitessa melko savisella maaperällä. Mittasimme pumppausnopeuden litran pullon ja sekuntikellon avulla. Yksinkertaisella koejärjestelyllä saimme pumppausnopeudeksi 17 sekuntia per litra.
Emme lähteneet määrittämään Ison Valkeisen pinnankorkeutta vajaalla ryhmällä ajanpuutteen vuoksi. Vaaituskone oli hieman erilainen kuin aiemmin käyttämämme. Suurin ero oli se, että kone käänsi näkymän väärinpäin, joten latan lukemisessa sai olla erityisen tarkkana. Saadun tuloksen tarkkuuteen vaikuttaa lukuvirheiden lisäksi myös miten hyvin vaaituskone on saatu vaateriin ja toisaalta latan suorassa pysyminen.
Edellisen illan sateet väistyivät sopivasti ja saimme kirkkaan ja mukavan sään ensimmäiselle kenttätutkimuspäivälle. Lämpötila oli +10 °C Savonian sääaseman (http://weather.savonia.fi/) mukaan klo 10.
 |
| Pieni-Valkeinen |
Pohjavesinäytteenotto
 |
| Pohjavesinäytteenottokaivon tiedot |
Pohjavesinäytteenottoputken ympäristö viettää tasaisesti kohti Pikku-Valkeista. Putken länsipuolella oleva pitkä rinne on lammen valuma-aluetta, joten pohjavesikaivon paikka vaikuttaa varsin otolliselta.
Ympäröivä metsä on kuusivoittoista ja näytteenottoputken kohdalla on pieni aukko puuston osalta. Aluskasvillisuus ja maasto on myös melko märkää jo tässä vaiheessa syksyä.
Pohjavesinäytteet ja tulokset
102.54m - 91.45m - 0.387 m = 10.703 m = 10.7 m.
Kaivon syvyyden ja sisähalkaisijan avulla laskettiin kaivossa olevan veden tilavuudeksi 0.0132 kuutiometriä eli 13.2 litraa. Edelleen jos halutaan tietää miten kauan kaivon tyhjennys kestää niin voidaan jakaa tilavuus (l) pumppausnopeudella (l/min), jolloin saadaan tyhjennysajaksi 3.8 minuuttia. Eli tyhjennysnopeus pumpulla on noin 3.5 litraa per minuutti.
Ennen pumppaamista otettiin häiriintymätön pohjavesinäyte. Näyte otettiin näytteenottoputkella, joka täytettiin kolme kertaa ja kerätty vesi otettiin talteen näytepulloon. Otettu näyte oli läheltä kaivon pintaa ja näytteen vesi oli hyvin kirkasta. Putken vesi oli siis ehtinyt kerrostua siten, että epäpuhtaudet olivat painuneet pohjalle. Näytteenottovaiheessa olisi ollut hyvä olla käytössä puhtaat kumihanskat, ettei putkea tyhjennettäessä veteen pääsisi epäpuhtauksia näytteenottajien käsistä.
Seuraavaksi viriteltiin pumppu paikalleen pumpattiin näytteenottopumppu tyhjäksi. Näytteenottoputki täyttyy tämän jälkeen ja saadaan otettua pohjavesinäyte, joka edustaa ympäristön pohjavettä. Kaivon tyhjennyksen jälkeen se täyttyy jälleen nopeasti pohjavedestä. Näyte otettiin taas näytteenottoputkella ja tällä kertaa näytevesi oli väriltään huomattavasti tummempaa, kuten odotettua pohjavesikaivon sijaitessa melko savisella maaperällä. Mittasimme pumppausnopeuden litran pullon ja sekuntikellon avulla. Yksinkertaisella koejärjestelyllä saimme pumppausnopeudeksi 17 sekuntia per litra.
 |
| Pumppu kiinnittimessään näytteenottokaivon reunassa |
Kenttämittausten tulokset
Laboratoriotutkimuksia varten otettujen vesinäytteiden lisäksi tutkimme pohjavedestä myös pH:ta, sähkönjohtavuutta ja liukoisen hapen määrää kenttämittarilla. Käytössä oli Hach HQ40d-mallinen mittari merkinnöillä AMK/YT Multi Uusi.
- pH = 6.55
- liukoinen happi (mg/l) = ei saatu lukemaa
- sähkönjohtavuus = 146.5 µS/cm
- pohjaveden lämpötila putken yläosassa +8.3 °C
pH:n ja sähkönjohtavuuden osalta tulokset ovat varsin hyvin linjassa Suomen Vesiyhdistyksen tuloksiin (http://www.vesiyhdistys.fi/pdf/Pohjavesiopas.pdf, s.188) erilaisissa pohjavesiesiintymissä. Sähkönjohtavuus on melko matala eli hyvä vedenlaadun kannalta. Syytä miksi mittari ei antanut tietoa liukoisen hapen määrästä emme osaa sanoa. Jokaiselle suureelle oli mittarissa oma sensorinsa, joten vika oli melko suurella todennäköisyydellä kyseisessä sensorissa tai sen käytössä.
Mittaustuloksien tarkkuutta ajatellen varten sensoreita on käsiteltävä varoen ja lisäksi kaivoon laitettavien mittausvälineiden ja putkien pitäisi olla puhtaita, jotta ei tällä tavoin aiheuteta epävarmuutta tuloksiin. Lisäksi tieto milloin mittarit on kalibroitu olisi hyvä olla tiedossa mittauksia tehdessä.
 |
| Alueen maastokartta, pohjavesinäytteenottoputki merkitty punaisella |
Pinnankorkeuden määritys
 |
| Jarno vaaituskoneen käyttäjänä |
Aloitettiin pinnankorkeuden määritys tunnetusta pisteestä, joka oli tässä tapauksessa Lampikujan päässä oleva kaivonkansi. Sen korkotiedoksi oli annettu +98.965m. Vaaituskone asemoitiin pisteeseen, josta oli hyvä näkymä kaivonkannen päälle asettuun lattaan ja toisaalta lammen rannassa olevaan lattaan. Kojeasemasta mitattiin korko taaksepäin tunnettuun pisteeseen ja saatiin lukema 1.55 m. Latta vietiin seuraavaksi lammen rantaan ja saatiin eteenpäin mitattu tulos 3.45 m. Pinnankorkeus saadaan nyt laskettua yksinkertaisesti kaavalla
98.965m + 1.55m - 3.45m = 97.065 m.
Maanmittauslaitoksen maastokartassa Pikku-Valkeisen pinnankorkeudeksi on merkitty 96.3 metriä, joten suuruusluokka on oikea. Yleisesti vedet ovat tällä hetkellä edelleen hyvin matalalla kuivan kesän jäljiltä, vaikka sateita on ehtinyt jo jonkin verran tulla. Pikku-Valkeisen kohdalla vedenpinta on kuitenkin silti olevan hyvin samalla tasolla verrattuna vuosi sitten otettuihin tuloksiin.
Comments
Post a Comment