Ryhmä 5: Virtaaman määrittäminen V-padon ja volymetrisen menetelmän avulla sekä veden laadun mittaukset kenttämittalaitteilla

 

Ryhmään viisi kuuluu kolme opiskelijaa; Heidi Moisanen, Elisa Korhonen ja Heta Halonen. 

Kurssin ensimmäisenä kenttätyöpäivänä ryhmämme tehtävänä oli suorittaa virtaaman mittaaminen V-padon ja volymetrisen mittauksen avulla, sekä veden laadun mittaukset kenttämittalaitteilla lämpötilan, pH:n, happipitoisuuden ja sähkönjohtavuuden osalta.

 Aloitimme virtaaman mittaamisen Pieni-Valkeisen poistouomalta. Asettelimme pressu V-padon poistouomaan, kohtaan, jossa kaltevuus oli riittävä kunnollisen virtauksen saamiseksi. Uoman epätasaisuudesta ja kasvillisuudesta johtuen emme saaneet patoa aseteltua uomaan niin, ettei alta olisi virrannut vettä ollenkaan. Arvioimme ohivirtaukseksi 25 % kokonaisvesimäärästä.  Purkuaukon mitta-asteikosta luimme veden korkeudeksi 10 cm. Volymetrisen mittauksen otimme samalla suoraan V-padon purkuaukosta isoa kannua ja sekuntikelloa apuna käyttäen. Tulokseksi saimme 1,6 l/s.

 

Kun virtaamaa määritetään Thompsonin V-padon avulla, käytetään varsinaisen tuloksen saamiseksi seuraavaa kaavaa:

     

 jossa

Q = virtaama yksikössä (m³/s)

c = 0,58 (oletettu vakioarvo)

g = 9,81 m/s² (putoamiskiihtyvyys)

h = veden pinnankorkeus purkuaukossa yksikössä (m)

 

Kaavan sijoitetaan vakioarvot ja mitattu pinnankorkeus, jolla saadaan tulos yksikössä m³/s:

 

Verrattuna volymetriseen mittaustapaan, saatu tulos on huomattavasti suurempi. Suuren poikkeamaan on monta selitystä. Astia oli virtauksen määrään nähden liian pieni ja ’’ahdas’’, joten vettä meni hyvin helposti astian ohi. Astiaa täytyi pitää myös niin jyrkässä kulmassa purkauskohtaan nähden, että astia täyttyi jo yhdessä sekunnissa. Näin ollen voidaan todeta, että Pieni-Valkeisen purku-uomasta saatu volymetrisen mittauksen tulos ei ollut lainkaan luotettava. Etenkin kun suhteuttaa siihen, että padon ali meni vielä noin 25 % kokonaisvesimäärästä. Volymetrisen mittauksen tulos on siis aivan liian pieni todellisuuteen nähden.

 

Seuraavaksi suuntasimme tulouomalle suorittamaan saman työn. Tulouoman kohta maastossa, sekä myös maastonmuodot mahdollistivat V-padon tiiviimmän asettelun uomaan. Näin ollen ohivirtaus oli huomattavasti pienempi kuin purku-uoman, arviota noin 5 %. Virtaus oli myös heikompi, ja V-padon purkuaukon vedenpinnan korkeudeksi luettiin 5 cm.  Edellämainitusta Thompsonin V-padon laskentakaavasta saadaan näin ollen virtaaman tulokseksi:

 

 

Tulouomalla otimme volymetrisen mittauksen padon purkuaukosta samoin kuin poistouomalla. Keskiarvotulos virtaamalle oli 1000 ml/3s eli 0,33 l/s. Tulos ei poikennut yhtä paljon kuin poistouoman vastaava tulos, mutta ryhmämme suhtautuu silti tämänkin tulokset luotettavuuteen hieman skeptisesti.

 Seuraavana ryhmämme tehtävänä oli veden laadun mittaukset kenttämittalaitteilla. Mittaukset tuli suorittaa kolmesta kohdasta: Pieni-Valkeisen tulo- ja poistouoman edustoilta sekä Iso-Valkeisen kohdasta, johon Pieni-Valkeisen poistouoma laskee. Kenttämittalaitteilla mitattiin lämpötila, pH, happipitoisuus ja sähkönjohtokyky.

 Mittaustulosten ja silmänmääräisten havaintojen mukaan huonoin vedenlaatu oli Pieni-Valkeisen tulouoman edustalla. Vesi oli sameaa, kasvillisuus rehevää ja sähkönjohtavuuden arvo mittauspisteistä korkein. Myös poistouoman edustalla oli paljon kasvillisuutta ja vedestä lähti jokseenkin mutainen haju.

Raikkainta vesi vaikutti olevan kuitenkin Iso-Valkeisen mittauspisteen kohdalla, vaikka kyseisessä mittauspisteessä sähkönjohtavuus olikin suurempi kuin Pieni-Valkeisen poistouoman edustalla. Kuitenkin kasvillisuutta ei ollut läheskään yhtä paljon, pistävää mudan hajua emme havainneet ja happipitoisuus oli mittauspisteistä korkein.