Kolmannen kenttäharjoituskerran ohjelmassa oli kasvillisuuskartoituksen tekeminen sekä pohjavesinäytteenotto. Päivä ei kuitenkaan alkanut yhtä hyvissä oloissa kuin aiemmat. Tällä kertaa aamupäiväksi oli luvattu sadetta ja lämpötilakin oli 5 ℃ tietämillä. Maasto oli märkää aiemman aamuisen sateen johdosta. Kuitenkaan pieni sade ei meitä haitannut vaan varustauduimme tähän kertaan olosuhteiden vaatimalla tavalla mm. sadetakein ja -viitoin. Koko aamupäivän, kun teimme tämän kerran harjoituksia, sää oli pilvinen, mutta tietenkin harjoitusten loputtua pilvet väistyivät kokonaan ja aurinko alkoi paistamaan. 😅
Näiden löytämiemme kasvien lisäksi lammessa oli paikka paikoin jonkinlaista tummanvihreää kelluvaa mönjää, joka vaikutti ehkä hieman levämäiseltä, muttei kuitenkaan ollut levää. Emme saaneet selvitettyä, mitä tämä omituinen mönjä loppujen lopuksi oli. Hyvää kuvaa tästä kummajaisesta emme myöskään onnistuneet saamaan harmaan sään takia, ylemmässä kuvassa pohjaversoisesta kasvista tämä mönjä hieman pilkistää kuvan yläkulmasta.
Yhteenvetona kasvillisuuskartoituksesta voisimme sanoa, että Pieni-Valkeisen kasvillisuustila vastaa melko hyvin tavallisen suomalaisen lammen tilaa, jossa ei ole mitään suurempaa käyttöä, kuten ei Pieni-Valkeisessakaan ole. Lammessa on kasvillisuutta kohtalainen määrä, ei liikaa, eikä liian vähän. Tästä voisimme päätellä, että lammen ekologinen tila on varmaankin melko hyvä, ja esimerkiksi happipitoisuus on hyvä. Kun kenttätyökurssin lopussa teemme laboratorioanalyysit lammen tilasta, pääsemme vertaamaan niistä saatuja tuloksia vedenlaadusta kasvillisuuskartoituksen tuloksiin ja voimme päätellä, kertoiko lammen kasvillisuus meille oikeanlaista informaatiota lammen veden laadusta.
Seuraavaksi meidän tuli määrittää pohjavedenpinnan korkeus. Mittasimme ylemmässä kuvassa olevalla mittalaitteella etäisyyden kaivon yläosasta pohjavedenpintaan. Mitan alaosassa oleva anturi antoi äänimerkin osuessaan pohjavedenpintaan. Mittasimme kyseiseksi etäisyydeksi 2,745 m. Annettujen korkotietojen avulla saimme laskettua koron pohjavedenpinnan sen hetkiselle tasolle.
Tiedossa olevia pohjavesikaivon korkotietoja (N2000-korkojärjestelmä)
Kaivon yläosa + 102,54 m
Maanpinta + 101,54 m
Kaivon pohja + 91,45 m
Pohjavedenpinnan taso + 102,54 m - 2,745 m = + 99,795 m
Saman mitan avulla pystymme laskemaan vesipatsaan korkeuden kaivossa, jota tarvitaan havaintokaivossa olevan veden tilavuuden määrittämiseen. Kaivon sisähalkaisija on annettu tehtävänannossa ja se on d = 41 mm = 0,041 m.
Kaivon korkeus 102,54 m - 91,45 m = 11,09 m
Vesipatsaan korkeus kaivossa h = 11,09 m - 2,745 m = 8,345 m
Veden tilavuus kaivossa V = π * r^2 * h = 3,14159 * (0,041/2)^2 * 8,345 m
= 0,011 0175... m^3 ≈ 11,02 l
Seuraavaksi meidän tuli määrittää käyttämämme pumpun teho. Tämä tehtiin mittaamalla aika, jona pumppu pumppaa 1 l verran pohjavettä. Käytimme tilavuuden mittaamiseen 1 l vetoista muovikannua. Koska vesi tuli pumpun letkusta sykäyksittäin, vedenpinta ei pysynyt tasaisena eikä tilavuudet olleet joka kerta tasan 1 l. Tämän takia toistimme mittauksen neljä kertaa ja laskimme näiden keskiarvon. Tästä ajasta saimme pumpulle tehon jakamalla 1 min eli 60 s ajalla, joka kului litran pumppaamiseen. Määritetyn tehon avulla pystyimme laskemaan ajan, joka kuluisi kaivon pumppaamiseen tyhjäksi vedestä. Koska pohjavesikaivoon virtaa koko ajan lisää vettä, ei kaivo olisi kuitenkaan tyhjä tämän ajan kuluttua. Kun pohjavettä pumpataan havaintokaivosta, on huomioitava, että pumpattu vesi lasketaan maahan havaintokaivon pohjavedenvirtaussuunnassa alajuoksun puolelle. Tällöin vältytään siltä, ettei jo kaivosta pumpattu pohjavesi suotaudu takaisin havaintokaivoon.
Litran pumppaamiseen kuluva aika keskimäärin (15,58 s + 16,08 s + 15,99 s + 16,71 s)/4 = 16,09 s
Pumpun teho 60/16,09 = 3,729 024... l/min ≈ 3,73 l/min
Kaivon tyhjäksi pumppaamiseen kuluva aika 11,02 l / 3,73l/min = 2,954... min ≈ 2 min 57 s
5 min pumppauksen lopetuksesta + 102,54 m - 3,40 m = + 99,14 m (nousu 2,115 m)
10 min pumppauksen lopetuksesa + 102,54 m - 3,09 m = + 99,45 m (nousu 0,31 m)
Koska maaperä on pohjavedenhavaintokaivon alueella savista, voidaan jo siitä päätellä kyseisen pohjavesikaivon tuoton olevan huono. Vesi suotautuu savessa hitaasti, koska se on rakenteeltaan tiivistä ja sen huokostilavuus on pieni. Esimerkiksi hiekassa taas vesi suotautuu selkeästi nopeammin ja pohjavesialueiden päällä oleville hiekkaharjuille sijoitettujen pohjavesikaivojen antoisuus on hyvä. Havaintokaivon täyttymisnopeus hidastui sen täyttyessä. Tarkempi tuoton arviointi vaatisi pitempi aikaista pumppaamista. Tämän harjoituksen perusteella voidaan tulla siihen tulokseen, ettei kyseinen havaintokaivo ole tuottavuudeltaan hyvä.
Seuraavaksi otimme pohjavesinäytteet pumppaamalla pohjavettä näyteastiaan. Näyte oli tarkoitus ottaa 8 m syvyydestä havaintokaivon yläosasta lähtien eli + 94,54 m korosta. Kuitenkin ohjaajamme inhimillisen virheen vuoksi näyte otettiin 10 m syvyydestä eli + 92,54 m korosta. Täten ottamamme näyte edustaa havaintokaivon pohjassa olevan veden laatua, missä yleensä on mm. enemmän kiintoainetta. Havainnoimme vesinäytettämme aistinvaraisesti emmekä havainneet siinä minkäänlaista hajua. Väriltään näyte oli harmaa eli selkeästi savella värjäytynyt, mutta näytteessä ei paljain silmin erottunut kiintoainetta. Alla on kuva pohjavesinäytteestämme. Samea pohjavesinäyte olisi oikeaoppisesti pitänyt suodattaa jo näytteenottopaikalla, jotta kiintoaine ei vaikuta laboratoriossa tehtäviin analyyseihin.
Viimeiseksi määritimme kenttämittalaitteilla pohjaveden laadun havaintokaivossa. Määrittämämme ominaisuudet olivat pH, sähkönjohtavuus, lämpötila sekä liuennut happi. Saadut tulokset on esitetty alempana listana. Määritykset tehtiin 8 m syvyydestä mitattuna jälleen havaintokaivon yläosasta lukuunottamatta sähkönjohtavuutta, joka vahingossa määritettiin vain 6,5 m syvyydeltä. Tämän vuoksi sähkönjohtavuus ei ole välttämättä ihan sama kuin, jos se olisi myös määritetty 1,5 m syvemmältä.
Pohjaveden laatu
 |
| Sää oli melko harmaa ja sateinen |
Kasvillisuuskartoitus
Ensimmäisenä harjoituksena ryhmällämme oli Pieni-Valkeisen kasvillisuuskartoituksen tekeminen. Kasvillisuuskartoituksen tekeminen on tärkeä osa kenttänäytteenottoa, sillä vesistön kasvillisuus kertoo paljon vesistön ravinneolosuhteista. Erilaiset kasvit ja lajit viihtyvät erilaisissa olosuhteissa. Näin ollen kartoituksen avulla on mahdollista saada tietoa lammen kunnosta ja sen seurannasta. Tämän lisäksi kasvillisuus kertoo alueen vesilintujen elinolosuhteista sekä kalastusmahdollisuuksista. Kartoitus sisältää kasvillisuustyyppien määrittämisen ja niiden määrien arvioimisen. Joissakin tapauksissa voidaan myös laatia vyöhykemallinen kasvillisuuskartta, mutta sitä emme tässä harjoituksessa toteuttaneet. Kasvillisuuskartoituksen toteutimme maastokatselmuksena. Käytössämme ei valitettavasti ollut venettä, joten kartoitus suoritettiin vain rannalta käsin. Veneen avulla olisimme päässeet tutkimaan myös lammen keskellä vallitsevaa kasvillisuustilannetta, sekä käyttämään naaraamista apuna pohjakasvikasvien selvittämiseksi.
Vesistöjen kasvillisuus jaetaan yhteensä seitsemään eri ryhmään niiden elomuodon perusteella. Nämä ryhmät ovat:
1) Ilmaversokasvillisuus eli helofyytit
2) Uposlehtinen kasvillisuus eli elodeidit
3) Kelluslehtinen kasvillisuus eli lemnidit
4) Pohjaversoinen kasvillisuus eli isoetidit
5) Irtokellujat
6) Irtokeijujat
7) Vesisammaleet eli bryidit
Lähdimme siis innokkaina tutkimaan Pieni-Valkeisen kasvillisuutta rannalta käsin! Tarkoituksenamme oli löytää jokaisesta kasvillisuusryhmästä ainakin yksi esimerkkikasvi, mutta tässä emme valitettavasti onnistuneet, sillä irtokellujia sekä irtokeijujija emme onnistuneet paikallistamaan. Pohdimme, että tähän saattoi vaikuttaa vallitseva vuodenaika, sillä kartoitusta tehdessämme oli jo ollut muutamia yöpakkasia, eli mahdollisesti näiden kasvien kanta on saattanut talvea vasten jo vähentyä. Toinen vaikuttava asia oli varmasti myös se, että emme päässeet tutkimaan kasvillisuustilannetta syvemmältä lammesta. Onneksi kuitenkin muista vesikasvillisuusryhmistä löytyi esimerkkikasveja. Alla olevasta karttakuvasta selviää minkälaista kasvillisuutta Pieni-Valkeiselta löysimme ja suunnilleen mistä kohdin.
Kuten kuvasta huomataan, eniten lammesta löytyi ensimmäiseen kasvillisuusryhmään kuuluvia ilmaversokasveja, eli erilaisia kaisloja ja kortteita. Lammessa kasvoi runsaasti järviruokoa (Phragmites australis) sekä jonkin verran viiltosaraa (Carex acuta). Suurimmat määrät näitä kasveja löytyi uomien läheisyydestä. Molemmat kasveista ovat yleisiä Suomessa, ja ne viihtyvät hyvin juurikin järvien, jokien ja lampien rantavesissä.
Toisesta, eli upokaslehtisistä kasvillisuusryhmästä löysimme siihen kuuluvaa kanadanvesiruttoa (Elodea canadensis). Kanadanvesirutto on nimensä mukaisesti kotoisin Pohjois-Amerikasta, ja sen nimessä oleva sana "rutto" viittaa kasvin hyvinkin nopeaan leviämiseen sekä sitkeyteen. Kanadanvesirutto on tummanvihreä, ja se voi kasvaa 30-200 cm pituiseksi. Jos kanadanvesirutto pääsee lisääntymään lammessa liikaa, se aiheuttaa ravinto- sekä elintilakilpailua, ja pahimmassa mahdollisessa tapauksessa se saattaa syrjäyttää alkuperäislajit kokonaan. Sen varalle ei ole vielä löytynyt tehokasta hävittämiskeinoa, mutta esimerkiksi vähentämällä veteen päätyviä ravinnekuormituksia kanadanvesiruton leviämistä voidaan estää. Kasvi ei kuitenkaan aina aiheuta pelkkää haittaa, vaan esimerkiksi sen tiheät kasvustot sopivat hyvin vesilintujen ruokailualueeksi. Kasvi voi myös sitoa veden ravinteita biomassaansa, jolloin veden rehevöityminen vähentyy. Pieni-Valkeisella kanadanvesiruttoa ei esiintynyt hälyttävän suuria määriä, joten siitä tuskin tarvitsee olla huolissaan.
Kolmas kasvillisuusryhmä oli siis kelluslehtiset kasvit ja niitä löysimmekin erilaisia. Pieni-Valkeisella kasvaa ulpukoita (Nuphar lutea), vesitatarta (Persicaria amphibia) sekä vähän palpakkoja (Sparganium). Näitä kaikkia kasveja esiintyi selvästi eniten lammen itä-, koilis- ja kaakkoisosassa. Ne ovat kaikki myös melko yleisiä kasveja. Ulpukka varsinkin kasvaa monenlaisessa eri ympäristössä, kuten myös vesitatar. Vesitatarin lehdet ovat pitkäruotisia, kelluvia ja n. 10-15 cm pitkiä. Palpakkojen lehdet ovat pitkiä, kapeita ja kelluvia. Ulpukan lehdet ovat kooltaan n. 13-30 cm, sen kukinto on keltainen ja juuri pitkä ja paksu. Löysimmekin Pieni-Valkeisen rannalta ilmeisesti ulpukan juuren: ihmettelimme hetken aikaa sen hassua ulkonäköä kunnes keksimme mikä se on.
Löysimme neljänteen, eli pohjaversoiseen kasviryhmään kuuluvia tähdenmuotoisia, melko pieniä, vihreitä kasveja Pieni-Valkeisen itärannalta sekä poistouoman eteläpuolelta. Kovasta tutkimisesta ja googlettelusta huolimatta tämän kasvin nimeä emme varmaksi osaa sanoa, mutta meillä on vahva tunne siitä, että kasvi on jonkinlainen pohjaruusuke. Jos joku tunnistaa kasvin alla olevasta (erittäin huonolaatuisesta; sää ei suosinut meitä valokuvauksen kannalta) kuvasta niin otamme tiedon siitä ilomielin vastaan!
Viimeisestä ryhmästä, eli vesisammalista, löysimme ainakin rahkasammaleen (Sphagnum). Sammalta esiintyi Pieni-Valkeisen eteläpuolella sekä tulouoman lähettyvillä suuria määriä, niin paljon, että näiden sammaloituneiden kohtien päältä emme päässeet kävelemään ihan rantaan asti, sillä sammalpeitto upotti runsaasti.
Vesistöjen kasvillisuus jaetaan yhteensä seitsemään eri ryhmään niiden elomuodon perusteella. Nämä ryhmät ovat:
1) Ilmaversokasvillisuus eli helofyytit
2) Uposlehtinen kasvillisuus eli elodeidit
3) Kelluslehtinen kasvillisuus eli lemnidit
4) Pohjaversoinen kasvillisuus eli isoetidit
5) Irtokellujat
6) Irtokeijujat
7) Vesisammaleet eli bryidit
 |
| Eri vesikasviryhmät |
Lähdimme siis innokkaina tutkimaan Pieni-Valkeisen kasvillisuutta rannalta käsin! Tarkoituksenamme oli löytää jokaisesta kasvillisuusryhmästä ainakin yksi esimerkkikasvi, mutta tässä emme valitettavasti onnistuneet, sillä irtokellujia sekä irtokeijujija emme onnistuneet paikallistamaan. Pohdimme, että tähän saattoi vaikuttaa vallitseva vuodenaika, sillä kartoitusta tehdessämme oli jo ollut muutamia yöpakkasia, eli mahdollisesti näiden kasvien kanta on saattanut talvea vasten jo vähentyä. Toinen vaikuttava asia oli varmasti myös se, että emme päässeet tutkimaan kasvillisuustilannetta syvemmältä lammesta. Onneksi kuitenkin muista vesikasvillisuusryhmistä löytyi esimerkkikasveja. Alla olevasta karttakuvasta selviää minkälaista kasvillisuutta Pieni-Valkeiselta löysimme ja suunnilleen mistä kohdin.
 |
| Pieni-Valkeisen vesikasvillisuutta |
Kuten kuvasta huomataan, eniten lammesta löytyi ensimmäiseen kasvillisuusryhmään kuuluvia ilmaversokasveja, eli erilaisia kaisloja ja kortteita. Lammessa kasvoi runsaasti järviruokoa (Phragmites australis) sekä jonkin verran viiltosaraa (Carex acuta). Suurimmat määrät näitä kasveja löytyi uomien läheisyydestä. Molemmat kasveista ovat yleisiä Suomessa, ja ne viihtyvät hyvin juurikin järvien, jokien ja lampien rantavesissä.
 |
| Järviruokoa Pieni-Valkeisen lounaisrannalla |
 |
| Viiltosara Pieni-Valkeisella |
Toisesta, eli upokaslehtisistä kasvillisuusryhmästä löysimme siihen kuuluvaa kanadanvesiruttoa (Elodea canadensis). Kanadanvesirutto on nimensä mukaisesti kotoisin Pohjois-Amerikasta, ja sen nimessä oleva sana "rutto" viittaa kasvin hyvinkin nopeaan leviämiseen sekä sitkeyteen. Kanadanvesirutto on tummanvihreä, ja se voi kasvaa 30-200 cm pituiseksi. Jos kanadanvesirutto pääsee lisääntymään lammessa liikaa, se aiheuttaa ravinto- sekä elintilakilpailua, ja pahimmassa mahdollisessa tapauksessa se saattaa syrjäyttää alkuperäislajit kokonaan. Sen varalle ei ole vielä löytynyt tehokasta hävittämiskeinoa, mutta esimerkiksi vähentämällä veteen päätyviä ravinnekuormituksia kanadanvesiruton leviämistä voidaan estää. Kasvi ei kuitenkaan aina aiheuta pelkkää haittaa, vaan esimerkiksi sen tiheät kasvustot sopivat hyvin vesilintujen ruokailualueeksi. Kasvi voi myös sitoa veden ravinteita biomassaansa, jolloin veden rehevöityminen vähentyy. Pieni-Valkeisella kanadanvesiruttoa ei esiintynyt hälyttävän suuria määriä, joten siitä tuskin tarvitsee olla huolissaan.
 |
| Kanadanvesirutto (kuva Internetistä, Jouko Rikkinen) |
 |
| Kanadanvesirutto Pieni-Valkeisella |
Kolmas kasvillisuusryhmä oli siis kelluslehtiset kasvit ja niitä löysimmekin erilaisia. Pieni-Valkeisella kasvaa ulpukoita (Nuphar lutea), vesitatarta (Persicaria amphibia) sekä vähän palpakkoja (Sparganium). Näitä kaikkia kasveja esiintyi selvästi eniten lammen itä-, koilis- ja kaakkoisosassa. Ne ovat kaikki myös melko yleisiä kasveja. Ulpukka varsinkin kasvaa monenlaisessa eri ympäristössä, kuten myös vesitatar. Vesitatarin lehdet ovat pitkäruotisia, kelluvia ja n. 10-15 cm pitkiä. Palpakkojen lehdet ovat pitkiä, kapeita ja kelluvia. Ulpukan lehdet ovat kooltaan n. 13-30 cm, sen kukinto on keltainen ja juuri pitkä ja paksu. Löysimmekin Pieni-Valkeisen rannalta ilmeisesti ulpukan juuren: ihmettelimme hetken aikaa sen hassua ulkonäköä kunnes keksimme mikä se on.
 |
| Ulpukoita ja vesitatarta Pieni-Valkeisella |
 |
| Vesitatarta Pieni-Valkeisella |
 |
| Ulpukan juuri on todella paksu |
 |
| Palpakko (kuva internetistä) |
Löysimme neljänteen, eli pohjaversoiseen kasviryhmään kuuluvia tähdenmuotoisia, melko pieniä, vihreitä kasveja Pieni-Valkeisen itärannalta sekä poistouoman eteläpuolelta. Kovasta tutkimisesta ja googlettelusta huolimatta tämän kasvin nimeä emme varmaksi osaa sanoa, mutta meillä on vahva tunne siitä, että kasvi on jonkinlainen pohjaruusuke. Jos joku tunnistaa kasvin alla olevasta (erittäin huonolaatuisesta; sää ei suosinut meitä valokuvauksen kannalta) kuvasta niin otamme tiedon siitä ilomielin vastaan!
 |
Tuntemattomaksi jäänyt pohjaversoinen kasvi |
Viimeisestä ryhmästä, eli vesisammalista, löysimme ainakin rahkasammaleen (Sphagnum). Sammalta esiintyi Pieni-Valkeisen eteläpuolella sekä tulouoman lähettyvillä suuria määriä, niin paljon, että näiden sammaloituneiden kohtien päältä emme päässeet kävelemään ihan rantaan asti, sillä sammalpeitto upotti runsaasti.
 |
| Sammalpeite Pieni-Valkeisen rannalla |
Näiden löytämiemme kasvien lisäksi lammessa oli paikka paikoin jonkinlaista tummanvihreää kelluvaa mönjää, joka vaikutti ehkä hieman levämäiseltä, muttei kuitenkaan ollut levää. Emme saaneet selvitettyä, mitä tämä omituinen mönjä loppujen lopuksi oli. Hyvää kuvaa tästä kummajaisesta emme myöskään onnistuneet saamaan harmaan sään takia, ylemmässä kuvassa pohjaversoisesta kasvista tämä mönjä hieman pilkistää kuvan yläkulmasta.
Yhteenvetona kasvillisuuskartoituksesta voisimme sanoa, että Pieni-Valkeisen kasvillisuustila vastaa melko hyvin tavallisen suomalaisen lammen tilaa, jossa ei ole mitään suurempaa käyttöä, kuten ei Pieni-Valkeisessakaan ole. Lammessa on kasvillisuutta kohtalainen määrä, ei liikaa, eikä liian vähän. Tästä voisimme päätellä, että lammen ekologinen tila on varmaankin melko hyvä, ja esimerkiksi happipitoisuus on hyvä. Kun kenttätyökurssin lopussa teemme laboratorioanalyysit lammen tilasta, pääsemme vertaamaan niistä saatuja tuloksia vedenlaadusta kasvillisuuskartoituksen tuloksiin ja voimme päätellä, kertoiko lammen kasvillisuus meille oikeanlaista informaatiota lammen veden laadusta.
Pohjavesinäytteenotto
Päivän toinen harjoituksemme käsitteli pohjavesinäytteenottoa. Toteutimme harjoitukset Savonia-ammattikorkeakoulun asentamalla pohjaveden havainnointikaivolla, joka sijaitsee Pieni-Valkeisesta lounaaseen. Aloitimme harjoituksen havainnoimalla pohjavesikaivon ympäristöä. Maaperä alueella on savista, mikä ilmenee pohjaveden sameutena. Kaivo oli vähän kallistunut, minkä oli aiheuttana routa pari vuotta aikaisemmin. Muuten kaivon ympäristö on vesakkoista. Sää on viimepäivinä ollut alueella sateista, jolloin valuma alueella on ollut suurempaa.
Pohjaveden havaintokaivo sijaitsee rinteessä ja sen yläpuolella rinne jyrkkenee. Lampi on suhteellisen lähellä kaivoa, jolloin on mahdollista, että veden virtaussuunta vaihtuu pohjavedenpinnan laskettua lammen vedenpinnan alapuolelle. Kuitenkin todennäköisyys tälle on pieni, mutta vaikutukset ilmenisivät pohjaveden muuttuneena laatuna aiempaan sekä siten että sen ominaisuudet olisivat lähempänä Pieni-Valkeisin vedenlaatua.
Pohjavesikaivon koordinaatit
Pohjoinen: 62 980 589.638
Itä: 27 533 434.308
Pohjaveden havaintokaivo sijaitsee rinteessä ja sen yläpuolella rinne jyrkkenee. Lampi on suhteellisen lähellä kaivoa, jolloin on mahdollista, että veden virtaussuunta vaihtuu pohjavedenpinnan laskettua lammen vedenpinnan alapuolelle. Kuitenkin todennäköisyys tälle on pieni, mutta vaikutukset ilmenisivät pohjaveden muuttuneena laatuna aiempaan sekä siten että sen ominaisuudet olisivat lähempänä Pieni-Valkeisin vedenlaatua.
 |
| Pohjaveden havaintokaivo ja siihen liitetty pumppu näytteenottoa varten |
Pohjavesikaivon koordinaatit
Pohjoinen: 62 980 589.638
Itä: 27 533 434.308
Tiedossa olevia pohjavesikaivon korkotietoja (N2000-korkojärjestelmä)
Kaivon yläosa + 102,54 m
Maanpinta + 101,54 m
Kaivon pohja + 91,45 m
Pohjavedenpinnan taso + 102,54 m - 2,745 m = + 99,795 m
Saman mitan avulla pystymme laskemaan vesipatsaan korkeuden kaivossa, jota tarvitaan havaintokaivossa olevan veden tilavuuden määrittämiseen. Kaivon sisähalkaisija on annettu tehtävänannossa ja se on d = 41 mm = 0,041 m.
Kaivon korkeus 102,54 m - 91,45 m = 11,09 m
Vesipatsaan korkeus kaivossa h = 11,09 m - 2,745 m = 8,345 m
Veden tilavuus kaivossa V = π * r^2 * h = 3,14159 * (0,041/2)^2 * 8,345 m
= 0,011 0175... m^3 ≈ 11,02 l
 |
| Mittalaite, jolla mitattiin pohjavedenpinnan etäisyys kaivon yläosasta |
Seuraavaksi meidän tuli määrittää käyttämämme pumpun teho. Tämä tehtiin mittaamalla aika, jona pumppu pumppaa 1 l verran pohjavettä. Käytimme tilavuuden mittaamiseen 1 l vetoista muovikannua. Koska vesi tuli pumpun letkusta sykäyksittäin, vedenpinta ei pysynyt tasaisena eikä tilavuudet olleet joka kerta tasan 1 l. Tämän takia toistimme mittauksen neljä kertaa ja laskimme näiden keskiarvon. Tästä ajasta saimme pumpulle tehon jakamalla 1 min eli 60 s ajalla, joka kului litran pumppaamiseen. Määritetyn tehon avulla pystyimme laskemaan ajan, joka kuluisi kaivon pumppaamiseen tyhjäksi vedestä. Koska pohjavesikaivoon virtaa koko ajan lisää vettä, ei kaivo olisi kuitenkaan tyhjä tämän ajan kuluttua. Kun pohjavettä pumpataan havaintokaivosta, on huomioitava, että pumpattu vesi lasketaan maahan havaintokaivon pohjavedenvirtaussuunnassa alajuoksun puolelle. Tällöin vältytään siltä, ettei jo kaivosta pumpattu pohjavesi suotaudu takaisin havaintokaivoon.
Litran pumppaamiseen kuluva aika keskimäärin (15,58 s + 16,08 s + 15,99 s + 16,71 s)/4 = 16,09 s
Pumpun teho 60/16,09 = 3,729 024... l/min ≈ 3,73 l/min
Kaivon tyhjäksi pumppaamiseen kuluva aika 11,02 l / 3,73l/min = 2,954... min ≈ 2 min 57 s
 |
| Takaiskuventtiili pumpun putken alapäässä |
 |
| Meeri ja Johanna mittaamassa pumpun tehoa |
Pohjavedenpinnan korko pumppauksen jälkeen
n. 6 min pumppauksen jälkeen + 102,54 m - 5,515 m = + 97,025 m5 min pumppauksen lopetuksesta + 102,54 m - 3,40 m = + 99,14 m (nousu 2,115 m)
10 min pumppauksen lopetuksesa + 102,54 m - 3,09 m = + 99,45 m (nousu 0,31 m)
Koska maaperä on pohjavedenhavaintokaivon alueella savista, voidaan jo siitä päätellä kyseisen pohjavesikaivon tuoton olevan huono. Vesi suotautuu savessa hitaasti, koska se on rakenteeltaan tiivistä ja sen huokostilavuus on pieni. Esimerkiksi hiekassa taas vesi suotautuu selkeästi nopeammin ja pohjavesialueiden päällä oleville hiekkaharjuille sijoitettujen pohjavesikaivojen antoisuus on hyvä. Havaintokaivon täyttymisnopeus hidastui sen täyttyessä. Tarkempi tuoton arviointi vaatisi pitempi aikaista pumppaamista. Tämän harjoituksen perusteella voidaan tulla siihen tulokseen, ettei kyseinen havaintokaivo ole tuottavuudeltaan hyvä.
Seuraavaksi otimme pohjavesinäytteet pumppaamalla pohjavettä näyteastiaan. Näyte oli tarkoitus ottaa 8 m syvyydestä havaintokaivon yläosasta lähtien eli + 94,54 m korosta. Kuitenkin ohjaajamme inhimillisen virheen vuoksi näyte otettiin 10 m syvyydestä eli + 92,54 m korosta. Täten ottamamme näyte edustaa havaintokaivon pohjassa olevan veden laatua, missä yleensä on mm. enemmän kiintoainetta. Havainnoimme vesinäytettämme aistinvaraisesti emmekä havainneet siinä minkäänlaista hajua. Väriltään näyte oli harmaa eli selkeästi savella värjäytynyt, mutta näytteessä ei paljain silmin erottunut kiintoainetta. Alla on kuva pohjavesinäytteestämme. Samea pohjavesinäyte olisi oikeaoppisesti pitänyt suodattaa jo näytteenottopaikalla, jotta kiintoaine ei vaikuta laboratoriossa tehtäviin analyyseihin.
 |
| Pohjavesinäyte |
Pohjaveden laatu
pH 7,42
Sähkönjohtavuus 144,2 μs/cm
Lämpötila 5,7 ℃
Liuennut happi 0,42 mg/l
Pohjavedenpinnan taso + 99,795 m (N2000)
Veden tilavuus havaintokaivossa 11,02 l
Pohjavesinäytteenotto tehdään todellisuudessa mahdollisimman steriilisti, jotta näytteet eivät pääse kontaminoitumaan tai tulokset vääristymään. Toiminnassamme mittauspaikalla oli muutamia asioita, joita ammatillisessa näytteenotossa tuskin hyväksyttäisiin. Käytettyyn pumppuun liitetty putki, joka laitettiin havaintokaivoon ja jota pitkin vesi virtasi pois, säilytettiin maassa. Tämän seurauksena sen ulkopinta likaantui ja kyseiset pintaat tarttuneet aineet siirtyivät havaintokaivossa olevaan pohjaveteen. Myöskin havaintokaivon kansi oli koko ajan auki, jolloin ilman kautta kulkeutuvat epäpuhtaudet vaikuttivat pohjaveden laatuun. Esimerkiksi rankkasateen seurausena havaintokaivoon päätynyt sadevesi vuorostaan olisi saattanut laimentaa pohjavettä.
Käytettyjen kenttämittalaitteiden mittapäät tulisi huuhdella ionisoidulla vedellä mittausten välissä. Tällöin mitatut suureet vastaisivat kyseistä näytevettä. Esimerkiksi aiemman näyteveden suuri pH pitoisuus saattaisi antaa nyt mitattavalle näytteelle todellisuutta suuremman pH:n arvon. Kun pumpun putkea koitettiin työntää havaintokaivossa syvemmälle, nostatti se luultavimmin pohjaan laskeutunutta kiintoainesta, jolloin kaivossa oleva pohjavesi muuttui sameammaksi. Pohjalle laskeutunutta kiintoainetta nostattaa myös pelkät mittaukset ja näytteenotot havaintokaivossa, koska ne aiheuttavat veden virtaamista. Alla olevassa kuvassa on aiemman ryhmän aamulla ottama pohjavesinäyte sekä meidän ottama pohjavesinäyte, missä kyseinen ero on selkeästi huomattavissa näytteiden ulkonäössä.
Pohjavedenpinnan taso + 99,795 m (N2000)
Veden tilavuus havaintokaivossa 11,02 l
 |
| Sähkönjohtavuuden mittaamista pohjavedestä kenttämittarin avulla |
Pohjavesinäytteenotto tehdään todellisuudessa mahdollisimman steriilisti, jotta näytteet eivät pääse kontaminoitumaan tai tulokset vääristymään. Toiminnassamme mittauspaikalla oli muutamia asioita, joita ammatillisessa näytteenotossa tuskin hyväksyttäisiin. Käytettyyn pumppuun liitetty putki, joka laitettiin havaintokaivoon ja jota pitkin vesi virtasi pois, säilytettiin maassa. Tämän seurauksena sen ulkopinta likaantui ja kyseiset pintaat tarttuneet aineet siirtyivät havaintokaivossa olevaan pohjaveteen. Myöskin havaintokaivon kansi oli koko ajan auki, jolloin ilman kautta kulkeutuvat epäpuhtaudet vaikuttivat pohjaveden laatuun. Esimerkiksi rankkasateen seurausena havaintokaivoon päätynyt sadevesi vuorostaan olisi saattanut laimentaa pohjavettä.
Käytettyjen kenttämittalaitteiden mittapäät tulisi huuhdella ionisoidulla vedellä mittausten välissä. Tällöin mitatut suureet vastaisivat kyseistä näytevettä. Esimerkiksi aiemman näyteveden suuri pH pitoisuus saattaisi antaa nyt mitattavalle näytteelle todellisuutta suuremman pH:n arvon. Kun pumpun putkea koitettiin työntää havaintokaivossa syvemmälle, nostatti se luultavimmin pohjaan laskeutunutta kiintoainesta, jolloin kaivossa oleva pohjavesi muuttui sameammaksi. Pohjalle laskeutunutta kiintoainetta nostattaa myös pelkät mittaukset ja näytteenotot havaintokaivossa, koska ne aiheuttavat veden virtaamista. Alla olevassa kuvassa on aiemman ryhmän aamulla ottama pohjavesinäyte sekä meidän ottama pohjavesinäyte, missä kyseinen ero on selkeästi huomattavissa näytteiden ulkonäössä.
 |
| Aamulla ryhmän 3 ottama häiriintymätön pohjavesinäyte ja meidän ottama pohjavesinäyte |
Palaamme seuraavan kerran vasta muutaman viikon kuluttua lokakuun loppupuolella!
- Grupp 4
- Grupp 4
Comments
Post a Comment