Ryhmä 3, Valuma-alueen maastokatselmus ja ympäristön havainnointi sekä virtaaman määrittäminen siivikoimalla

 Tiistaina 26.9.2023 ryhmä 3 aloitti aamunsa Pieni-Valkeisen valuma-alueen maastokatselmuksella ja ympäristön havainnoinnilla. Aamulla klo 8 oli pilvistä ja tyyntä, lämpötilan ollessa 13 °C. Maastopäivän mittaan saimme myös nauttia auringon pilkahduksista kuusimetsissä.

Luonnonsuojelualue kuvattuna uimarannan puolelta

Pieni-Valkeisen valuma-alue on kooltaan 578 415 m².  Valuma-alueeseen kuuluu suojeltua luonnontilaista kuusimetsää, lehtomaista kangasmetsää ja rakennettua asuinaluetta. 

Pieni-Valkeisen valuma-alue Suomen Ympäristökeskuksen Value-työkalulla määritettynä

Kiersimme lammen vastapäivään alkaen ja päättäen kierroksen lähelle poistouomaa. Pohjoisrannalla on yksityistontteja, joten sen rannan kiersimme katuja pitkin päästäksemme yleiselle polulle. Yksityistonteilta Pieni-Valkeiseen vie kaksi laituria. Lisäksi Pieni-Valkeisella on yleinen uimaranta. Pieni-Valkeinen kuuluu Kuopion kaupungin vapakalastusalueeseen. Katsantohetkellä alueella ei ollut merkkejä kalastamisen harjoittamisesta.

Tulouoma jää melkein rehevän aluskasvillisuuden peittoon

 

Karttakuva Pieni-Valkeisen tulo- ja lähtöuomista. Nuolet osoittavat virtaussuuntaa.

Pieni-Valkeiseen laskee yksi isompi tulouoma, johon mahdollisesti johdetaan hulevesiä asuinalueelta. Lisäksi hulevesiä tulee asuinalueelta lampeen myös pintavaluntana. Tulouoman ja hulevesien mukana lampeen voi tulla kiintoaineita ja muita asuinalueelle tyypillisiä kuormituksia, kuten hiekoitushiekkaa, suolaa,tai puutarhajätettä. Liikennepäästöt on myös otettava huomioon.
Tulouoman ympäristön ravinnekuorma lienee rikas, sillä sen ympäristössä kasvoi paikoitellen hyvin tiheästi saniaista, pensaita, ja lehtipuita. Isokaarteelta lähtevä polku oli jäämässä matalan kasvillisuuden peittoon. Viihtyisyyden parantamiseksi alueella voisi harkita raivaamista. Myös ulkoilijoiden henkeä uhkaavat punkit herättivät huolemme puskissa liikkuessamme.
Lammessa on vain yksi poistouoma, jonka kautta vesi virtaa Iso-Valkeiseen.

Yksi länsirannan tulouomista

Lisäksi lammen länsirannalta kartoitimme neljä pienempää uomaa, joista osa oli katselmushetkellä kuivia. Uomista kaksi syntyi kävelytien ali johdetusta rummusta, joista toinen oli katsantohetkellä kuiva. Näiden kautta lampeen voi päätyä pintavaluntana hienoainesta kaukaa Puijon rinteiltä. Tiheää lenkkipolkuverkostoa käyttävät lenkkeilijät voivat roskatessaan kuormittaa lampea.

Lammen länsirannan polkuja

Pieni-Valkeisen puusto koostuu pääosin kuusesta. Mukana on lisäksi lehtipuita, kuten koivua ja leppää. Alueella on myös pieni alue, johon on istutettu haapaa liito-oravia varten Kuopion kaupungin toimesta. Suojelemattomalla metsäalueella havaitsimme hakkuuaukon. Se vaikuttanee alentavasti lammen ympäristön virkistyskäyttöön.
Aluskasvillisuus on pitkälti sammaleista, kasvaen saniaista ja mustikkaa. Runsaan kulutuksen vuoksi aluskasvusto on paikoin kaikonnut paikalta. Lammen länsiranta lienee rehevöitymässä, sillä se kasvaa rahkasammalta ja järviruokoa. 

Pohjakasvusto koostuu pääosin sammaleista ja saniaisista, sekä pienemmistä lehtikasveista

Täysin luonnontilaiseen lampeen verrattuna Pieni-Valkeinen lienee kuormittuneempi johtuen infran läheisyydestä ja ympäristön runsaasta käyttöasteesta. Kaupungin keskellä sijaitsevaksi lammeksi se on kuitenkin melko kirkas. Pieni-Valkeinen lienee hete/lähdepohjainen, jonka vuoksi veteen tulee tulouomien lisäksi puhdasta vettä pohjan kautta. Kirkkaudessaan Pieni-Valkeinen kalpenee Pohjois-Savon Juojärven rinnalla, jossa näkyvyys on jopa 5 metriä ja vettä käytetään edelleen juomavetenä. 

Päivän toisena Tehtävänä oli määrittää Pieni-Valkeisen tulo- ja poistouoman virtaamat siivikoimalla. Mittalaitteena toimi SEBA Mini Current Meter M1 ja lisävarusteina sekuntikello, sekä rullamitta. Aloitimme tehtävän poistouomalta, josta etsimme mahdollisimman säännöllisen muotoisen uoman kohdan ja mittasimme sen leveyden, sekä syvyyden rullamitalla. Uoman oikeassa reunassa pohjan muoto ja penkan risut hankaloittivat mittaamista, joten oikeasta reunasta jätimme osan mittausten ulkopuolelle, muutoin jaoimme uoman neljään mittaussektoriin. Asetimme siivikon vuorollaan kunkin sektorin keskelle rullamittaa apuna käyttäen, siivet kohti virtaamaa. Ajastimme sekuntikelloon 30 sekuntia ja laskimme siivikon siiven kierrosmäärät tuona aikana kunkin mittaussektorin osalta.  

 

Samat hommelit toistimme Pieni-Valkeisen tulouomalla.

Kun meillä oli siivikon siiven kierrosmäärät kummastakin uomasta tiedossa, pystyimme määrittämään kunkin mittaussektorin virtausnopeudet kaavalla:  
𝑉 = 𝑘 ∙ 𝑛 + 𝐷 
V = virtausnopeus (m/s) 
k = siiven hydraulinen nousu (= 0,2591 m) 
n = siiven kierrosmäärä (krt/s) 
D = siivikkovakio (= 0,005) 

 

 

 

 

Virtausnopeuden ollessa selvillä saimme laskettua virtaaman kutakin mittaussektoria kohden kaavalla:  

𝑄 = 𝑉 ∙ 𝐴 

Q = virtaama (m3/s)  

V = virtausnopeus (m/s) 

A = (mittaussektorin) pinta-ala  

 

 

Kokonaisvirtaamaksi poistouomaan saimme 1,37 l/s ja tulouomaan 4,03 l/s. Useissa muissa Pieni-Valkeisella tehdyissä mittauksissa poistouoman virtaama on ollut tulouoman virtaamaa suurempi. Virheen mahdollisuuksia mittauksissa oli paljon. Siivikointi soveltuu parhaiten suoriin uomiin ja kummatkin uomat olivat mutkaisia. Molemmissa uomissa oli runsaasti lehtiä ja muuta kasvillisuutta, sekä kiviä estämässä virtaamaa, joten saimme useasta mittauspisteestä nollatuloksen. Uomat olivat myös aika pieniä käytetylle mittaustavalle, joten mittaussektoreita olisi voinut olla vähemmän ja ne olisi voinut jakaa toisin. Uoman pohja ei todellisuudessa ole aivan tasainen, joten mittaussektoreiden pinta-alan ja siten tilavuuden määrittäminen on epätarkkaa. Siivikon asennon hakeminen kohtisuoraan virtaukseen nähden on silmämääräistä, joten myös tämä tuo epävarmuutta tuloksiin.