Ryhmä 7: Virtaaman määrittäminen ja kenttämittaukset

Kenttätöiden aloitus

Aurinkoisena torstaina 19.9.2024 aamulla kello 8.30 ryhmämme saapui Pieni-Valkeiselle aloittamaan ensimmäiset kenttätyöt. Ryhmäämme kuuluu Noora Hyvättinen, Petra Hämäläinen, Johannes Jytilä, Aino Lindholm ja Mimmi Unkuri. Olemme kaikki kolmannen vuoden ympäristötekniikan opiskelijoita Savonia-ammattikorkeakoulusta. Suoritimme Pieni-Valkeisella virtaaman mittauksen määrittämisen siivikoimalla ja veden laadun mittaukset kenttälaitteilla.

Siivikointi

Tehtävänämme oli suorittaa virtaaman mittaus Pieni-Valkeisen tulo- ja puistouomasta siivikoimalla. Siivikoinnissa käytettiin SEBA Mini Current Meter M1 mittalaitetta, sekuntikelloa, rullamittaa ja muistiinpanovälineitä.  Uomissa vedenpinta oli erittäin matalalla vähäsateisen syksyn vuoksi ja virtaukset olivat lähes olemattomia, mikä tuotti vaikeuksia löytää uomista hyvä kohta siivikoimiseen. Jouduimme kokeilemaan useaa kohtaa sekä hieman muokkaamaan uomia siirtämällä risuja ja lehtiä uomasta, jotta siivikointi oli edes jotenkin mahdollista. Poistouomassa teimme siivikoinnin kahdesta kohtaan ja tulouomasta saimme tehtyä vain yhden siivikoinnin, sillä siivikko pyöri vain ollessaan keskellä uomaa.

KUVA 1. SEBA Mini Current Meter M1

KUVAT 2 ja 3 Siivikoinnin suorittamista tulo-uomasta

Tulokset

Laskimme siivikon kierrosten määrät puolen minuutin ajalta. Tulouomassa siivikko pyöri viisi kertaa 30 sekunnin aikana. Poistouomassa ensimmäisellä siivikoinnilla saimme tulokseksi kuusi kierrosta ja toisella siivikoinnilla seitsemän kierrosta.

Poistouoman virtaamaksi saimme noin 0,6 l/s ja tulouoman virtaamaksi noin 0,3 l/s. 

KUVAT 4 ja 5 Havainnoillistavat kuvat uomista

Virtausnopeus V (m/s) lasketaan siivikointi kohtaa kohden kaavalla, jossa k ja D ovat vakioita ja n on siiven kierrosmäärä sekunnissa

Poistouoman ensimmäisen pisteen siivikoinnin virtausnopeus

Poistouoman toisen pisteen siivikoinnin virtausnopeus

Tulouoman siivikoinnin virtausnopeus

 

Virtaama Q (m³/s) siivikointi aluetta kohden lasketaan kaavalla, jossa V virtausnopeus ja A pinta-ala

Poistouoman ensimmäisen siivikointi alueen virtaama

Poistouoman toisen siivikointi alueen virtaama

Koko poistouoman virtaama saadaan laskettua seuraavasti

Tulouoman siivikointi alueen virtaama on

Epävarmuustekijöitä mittauksessa voi aiheuttaa siivikon huono sijainti uomassa sekä sen huono asento, jolloin sen pyöriminen ei ole ollut tasaista. Myös mittaajien kokemattomuus voi aiheuttaa virheitä. Ympäristön vaikeat olosuhteet vaikuttivat myös kyseiseen mittaukseen ja näin ollen se on voinut aiheuttaa omat epävarmuustekijänsä mittauksiin.

Vedenlaadun mittaus

Mittasimme veden fysikaaliset ominaisuudet HACH Multi Meter-mittalaitteilla. Mittasimme veden pH:n, sähkönjohtavuuden, lämpötilan ja happipitoisuuden Pieni-Valkeisen tulouomasta ja poistouomasta sekä Iso-Valkeisen tulouomasta. Mittaukset toteutettiin uomien kohdalta lammen puolelta. Teimme myös aistinvaraista havannointia veden ulkonäöstä ja hajusta.

KUVA 6. Kenttämittausta aurinkoisella säällä Iso-Valkeisesta

Tulokset

Aistinvaraisessa havainnoinnissa huomasimme Pieni-Valkeisen tulouoman alueella veden olevan kirkkaampaa kuin muissa pisteissä. Iso-Valkeisen tulouoman haju oli mutainen samoin myös Pieni-Valkeisen tulouoman. Pieni-Valkeisen poistouoman hajua voisi verrata mädän kananmunan hajuun, eli rikin haju oli huomattavissa poistouoman alueella. Rikin haju luonnossa voi syntyä esimerkiksi maa-aineksen mätänemisestä.

KUVA 7. Mittausottopaikat kartalla

TAULUKKO 1. Veden fysikaaliset ominaisuudet mittaustulokset

Suomessa sisävedet ovat yleensä lievästi happamia (pH 6,5 - 6,8) (vesi.fi). Tähän tietoon verrattaessa saamamme pH tulos Pieni-Valkeisen tulouomasta on yllättävän alhainen. Pieni-Valkeisen poistouoman alhainen happipitoisuus selittänee havaitsemaamme rikin hajua, joka on mahdollisesti syntynyt mikro-organismien käyttäessä orgaanista ainetta.

Mittaustuloksissa epävarmuustekijöitä ja virhelähteitä voi aiheuttaa mahdolliset mittalaitteesta johtuvat virheet, mittausvirheet, mittauspaikan epäedustavuudet ja näytteenottajien kokemattomuus.