Grupp 1 Pohjavesinäytteenotto ja pinnankorkeuden määritys

Pohjavesinäytteenotto


Pohjavesinäytteet otettiin tiistaina 25.9.18 klo: 8:45 jälkeen, näytteenottopaikka on aukea metsäalue, jossa on tehty hakkuita. Aluetta ympäröi sekametsä. Mittauspaikka sijaitsee mäessä, mäki on jyrkkä yläpuolella ja loivenee näytteenottopaikalta alaspäin Pieni-Valkeisen suuntaan. 

Sääolosuhteet mittauspaikalla olivat seuraavat lämpötila: + 4,2 ⁰C, kosteus 62,5 %, kastepiste -3,3 ⁰C, ilmanpaine 1010,3 hPa ja tuuli 2,8 m/s luoteesta. Sää on ollut edeltävinä päivinä sateinen.

Tällä kenttäharjoituskerralla tehtävänämme oli mitata pohjaveden pinnankorkeus, veden määrä kaivossa sekä ottaa kaivosta vesinäytteitä.

Pohjaveden pinnankorkeuden saimme selville, kun laskimme havaintoputkeen mittanauhaa. Nauhan päässä oli anturi, joka hälytti osuttuaan veteen. Anturi osui veteen 2,42 metrin syvyydessä.

Laskimme pinnankorkeuden ja havaintoputken mittojen avulla, havaintoputkessa olevan veden määrän.

Seuraavaksi otimme kaivosta häiriintymättömän vesinäytteen invertiapumpun avulla ennen veden pumppaamista, jotta saisimme tietoja vedenlaadusta ennen pumppauksia.

Invertiapumppu ja vesiastia

Seuraavaksi aloitimme tyhjennyspumppauksen havaintoputkessa ja siinä yhteydessä selvitimme myös pumpun nopeuden. Otimme sekuntikellolla aikaa kuinka kauan kestää pumpata kaivosta litra vettä. Toistimme tämän viisi kertaa. Tulokset olivat: 14.76s, 14.06s, 14.98s, 16s ja 14.86s. Tästä saadaan keskiarvoksi: 14,93s

Pohjaveden pumppaamiseen käytetty pumppu

Pumpun nopeuden selvittämistä

Tyhjennyspumppausta tehtiin reilun viiden minuutin ajan, jonka jälkeen mittasimme pinnakorkeuden, joka oli 5,445 metriä. Pohjaveden annettiin kerääntyä viisi minuuttia pumppauksen jälkeen ja mittasimme taas uudelleen pinnankorkeuden, joka oli 3,205 metriä. Vesi siis uusiutui viiden minuutin aikana noin 3 litran verran, laskelmiemme mukaan veden olisi pitänyt kyseisellä uusiutumisnopeudella loppua jo pumppaustemme aikana. Sen sijaan veden korkeus tippui noin 80 % tilavuudesta noin 50 % tilavuuteen, voimme siis todeta veden uusiutumisen olevan epätasaista.


Tuloksia:

Pumpattava pohjavesi oli sameaa

Tutkimme pohjavedenlaatua mittaamalla noin 8 metrin syvyydestä pH:n, sähkönjohtavuuden, lämpötilan ja happipitoisuuden.

Tulokset olivat:

pH: 7.58

lämpötila: 5.6 ⁰C

sähkönjohtavuus: 130.2 us/cm (häiriintymätön näyte), sekä 144,8 us/cm (häiriintynyt näyte)

happipitoisuus: 1.35 mg/l.

Viimeiseksi otimme vesinäytteen näytepulloon noutimen avulla.

Näytteenottoa

Tuloksissa huomioitava että pH-mittarin anturia ei puhdistettu ennen mittausta, koska ei ollut puhdistusvälineitä, sekä sähkönjohtavuus on mitattu jälkikäteen, koska mukana ollut kenttämittari oli epäkunnossa.

Näytteen analysointia kenttämittarilla

Pinnankorkeuden määritys

Päivän toisena tehtävänä oli Pieni-Valkeisen ja Iso-Valkeisen pinnankorkeuden määritys vaaituskojeella.

Aloitimme mittaamalla Pieni-Valkeisen pinnankorkeuden. Alkupisteeksi otimme kääntöpaikalla sijaitevan kaivonkannen, jonka korko oli tiedossa. Latalle löytyi sopiva paikka rannasta veteen menevän juuren päällä. Vaaituskoje pystytettiin kannen ja rannan puoleenväliin, josta oli esteetön näkyvyys molemmille pisteille. Oman haasteensa mittaukseen toi se, ettei kyseisen mallista vaaituskojetta oltu käytetty aikaisemmin. Vaaituskoje näytti kuvan ylösalaisin, joka toi haasteita latan lukemiseen. Todennäköisesti luimmekin lattaa vääriin puutteellisten ohjeiden sekä ohjaajan ja ryhmän epäonnistuneen kommunikaation vuoksi. Pieni-Valkeisen pinnankorkeudeksi saimme +97,052m

Näkymä vaaituskoneen linssin läpi

Pieni-Valkeisen pinnankorkeuden mittauksen jälkeen siirryimme mittaamaan Iso-Valkeisen pinnan korkeutta. Aloitimme jälleen tunnetulta pisteeltä eli kaivonkannelta ja tästä lähdimme etenemään kohti Iso-Valkeista. Kuljimme sorapolkua pitkin, joten maasto oli helppo vaaituskojeen pystytystä ja latan pitoa varten. Kiinteästä sorapohjasta huolimatta käytimme maastosta löytynyttä kiveä kilpikonnana. Emme kuitenkaan muistanut tätä vielä ensimmäisellä kerralla kun latta siirrettiin soralle. Korjasimme virheen kuitenkin heti seuraavaan latan siirtoon. Iso-Valkeisen rannassa asetimme kiven rantaan niin, että latan sai tuettua siihen niin että latan pää oli veden pinnan tasolla.
Iso-Valkeisen pinnankorkeudeksi saimme +89,28 metriä.

Tämän jälkeen etenimme mitaten vielä takaisin lähtöpisteeseen. Lähtöpisteen koroksi saimme +98,917 metriä, joka poikkeaa oikeasta korosta 0,048 metriä eli 4,8cm. Voimme todeta että tulos oli kohtalainen, sillä virheen suuruuden ollessa alle 5cm tulos luokitellaan käyttökelpoiseksi.

Iso-Valkeisen pinnankorkeuden määrittäminen

Vaaituskone takaa

Vaaituskone tasattuna

Ensimmäisen tulosten laskennan jälkeen tuloksemme oli erittäin huono. Heittoa oli useita metrejä. Lähdimme selvittämään mahdollisia virhelähteitä ja osoittautui että latan lukemisessa oli joitakin virheitä, joiden vaikutusta tulokseen oli vaikea arvioida jälkikäteen. Lisäksi aloimme miettiä vaaituskoneen kyljessä olevan toisen kuplan merkitystä tulosten kannalta. Tämän kuplan merkitys jäi ohjeistuksessa epäselväksi. Teimme koululla tarkastelun, jossa laitoimme kuplan toiseen ääriasentoon ja katoimme mitä latan lukemaa vaaituskoje näyttää. Tämän jälkeen käänsimme kojetta toiseen ääriasentoon ja tarkastimme lukeman. Osoittautui että 4,5 metrin mittaumatkalla heitto ääriasentojen välillä oli 4cm. Sitä kuinka tämä on mittauksiin vaikuttanut on mahdoton arvioida jälkikäteen. Myöhemmin kuitenkin osittautui että virhe johtui tulosten kirjaus vaiheessa tulleesta pilkkuvirheestä. Virhe kuitenkin paljastui mittaajien tarkastaessa muistiinpanot.
Mittaukseen vaikuttavia virheitekijöitä
Latan väärin lukeminen

Latan pitäjän virheet
Kilpikonnan käyttämättä jättäminen
Vaaituskojeen pystytyksen virheet
Vaaituskojeen ison sivukuplan asento