Pohja- ja tekopohjavesitutkimukset
Kaivon paikkatutkimukset myös syvätutkimustekniikalla
Edustavien maaperänäytteiden ottaminen on usein hankalaa harjumaaperässä, missä maalajit vaihtelevat suuresti niin vaaka- kuin pystysuunnassa. Tämän takia määritämme maalajien kerroksittaisen vedenjohtavuudet havaintoputkien siiviläosassa tehtävällä mittauksella. Patentoidulla putkivirtausmittauksella voidaan mitata maaperän vedenjohtavuusominaisuudet ja parhaiden vettä johtavien kerrosten sijainti tarkkaan. Kaivon mitoitus voidaan luotettavasti määrittää ennen kaivon rakentamista. Menetelmän avulla mitoitetulle kaivolle annamme tuottotakuun.
Vuonteenharjun havaintoputken putkivirtausmittaustulokset.
Koepumppaukset koekaivosta
Pohjavesiesiintymän antoisuus ja saatavan pohjaveden laatu selvitetään luotettavasti suorittamalla riittävän pitkäaikainen koepumppaus. Yleisimmin koepumppaus suoritetaan rakentamalla koepumppauspisteeseen putkikaivo, jonka sisälle pohjaveden pinnan alapuolelle asennetaan uppopumppu. Menettelyn avulla koepumppauspaikaksi voidaan valita pohjavedenpinnan syvyydestä riippumatta. Usein tällaiset koekaivot rakennetaan harjun ydinkerroksiin, missä saavutetaan suuret antoisuudet ja pohjavedenlaatu on hyvä. Jos koekaivojen paikka on valittu oikein ja kaivo on rakennettu hyvin, toimii koekaivo koepumppausten jälkeen vedenottamon varsinaisena vedenottokaivona. Koepumppauksen tavallinen kesto vedenottamohankkeissa on 2-9 kuukautta, mutta suoritamme myös yli vuoden kestäviä erittäin pitkäaikaisia koepumppauksia.
Koepumppaus on myös mahdollista järjestää asentamalla pohjaveden pinnan alapuolelle ulottuvia imuputkia, jotka on varustettu siiviläosalla. Asennettavien imuputkien lukumäärä määräytyy koepumppauksen virtaaman suuruuden ja maaperän vedenjohtavuuden perusteella. Imuputket kytketään imupumppuun ja vesi johdetaan pumpun painepuolelle kytkettävän paineputken avulla pohjavesiesiintymän ulkopuolelle. Koepumppauksen jälkeen imuputket tavallisesti poistetaan. Jos pohjavesi on syvemmällä kuin 7 metriä maanpinnasta, ei koepumppausta voida suorittaa imusarjan avulla.
Koekaivo ja koepumppaus järjestelyt Virttaankankaalla vuonna 1990.
Reaaliaikaiset mittaukset pohjaveden pinnankorkeus- ja vesimäärämittauksissa
Koepumppausten ja tekopohjaveden imeytyskokeissa seurataan pohjaveden pinnankorkeutta ja pumpattuja vesimääriä sekä vedenlaatua tarkoin ja tiheästi. Käyttämällä reaaliaikaista mittauslaitteistoa tehtävässä, saadaan paljon tarkkaa mittausaineistoa laskelmien pohjaksi ja säästetään henkilötyövoimaa.
Reaaliaikaisella mittauslaitteistolla kerättyä pinnankorkeus- ja virtaamatietoa Sumiaisten Syvälahdessa
Pohjaveden laatutietoa Vuonteenharjulta
Pohjaveden virtausnopeus- ja suuntamittaukset
Pohjaveden kulkeutumisreiteillä eli virtausreiteillä (suunnilla) ja virtausnopeudella on suuri merkitys tekopohjaveden puhdistumisessa ja pohjaveden likaantumistapausten selvittämisessä. Kun veden kulkeutumisreitit ja virtausnopeudet ja niiden perusteella määritetyt viipymät voidaan mitata kentällä, saadaan mm. tekopohjavesilaitosten ja pohjaveden likaantumistapausten puhdistamisen suunnittelulle todellista mittaustietoa.
Maalajien vedenjohtavuus ja pohjaveden virtausnopeus ja -suunta.
Virtausnopeusmittausten suorittamista Rusutjärven tekopohjavesilaitoksella.
Pohjavesivirtauksen- ja pohjavesialueen mallintaminen
Tekopohjavesitutkimusten yhteydessä on hyvin usein käytetty mallintamistekniikkaa. Pohjavesimallintamisella tarkoitetaan tässä yhteydessä pohjavesivirtauksen fysikaalisen ilmiön kuvaamista, mikä tapahtuu käytännössä tietokoneen avulla.
Muuratharjun tekopohjavesialueen pohjavesimalli
Pohjavesimalliin määritetään ns. kalibrointivaiheessa esiintymän parametrit. Pohjavesimallin tulisi käyttäytyä koetilanteissa kuten todellinen pohjavesiesiintymä. Pohjavesimallilla lasketaan pohjaveden pinnakorkeudet ja vesitaseet ja niitä verrataan pohjavesiesiintymässä mitattuihin arvoihin. Erilaisissa pumppaus ja imeytystilanteissa laskettujen arvojen tulisi vastata mahdollisimman hyvin esiintymässä mitattuja todellisia arvoja.
Pohjavesimallin kalibrointituloksia Säpilänniemen pohjavesialueelta
Suunnitellun tekopohjavesilaitoksen toimintaa kuvataan pohjavesimallilla tehtävien simulointiajojen avulla. Simulointiajoilla arvioidaan suunnitellun laitoksen vaikutuksia tutkimusalueella ja optimoidaan laitoksen toimintaa. Simulointiajoista tulostetaan mm. pohjaveden korkeuskäyrät, purkaumat lähteisiin ja viipymä- sekä laimenemiskäyrät. Tekopohjavesilaitoksen ympäristövaikutukset ovat paitsi laitoksen rakentamisesta aiheutuvia maastovaurioita myös muuttuneista pohjavedenpinnoista aiheutuvat lähteiden ja virtaamien muutoksia tai jopa kuivumisia. Pohjavedenpinnan muutokset tai niistä johtuva pohjaveden laadun heikentyminen saattavat estää yksityisistä talousvesikaivosta tapahtuvaa vedenottoa. Tekopohjavesilaitoksella on yleensä mahdollista kohtuullisin järjestelyin estää pohjavedenpinnan ja lähteiden virtaamien haitalliset muutokset.
Simulointimalli vesipartikkelien kulkeutumisesta Vuonteenharjun tekopohjavesilaitoksella
Suunnitellulta tekopohjavesilaitokselta saatavan tekopohjaveden laatuun vaikuttavat raakaveden laadun lisäksi pohjavesialueen geologia, imeytys- ja vedenottoalueiden sijainti sekä imeytysjärjestelyt. Imeytettävän pintaveden puhdistumiseen pohjaveden kaltaiseksi vaikuttavat monimutkaiset prosessit. Eräs puhdistumistulokseen vaikuttava suure on tekopohjaveden viipymäaika maaperässä. Maastossa suoritettujen mittausten perusteella tarkistetun mallin avulla voidaan viipymä määrittää ilman laitoksella tapahtuvia merkkiainekokeita. Tekopohjaveden viipymäajan ja laimenemisen perusteella voidaan sijoittaa laitoksen imeytys- ja vedenottoalueet sekä arvioida suunnitellulta laitokselta saatavan veden laatua.
Tekopohjaveden laatu Ahveniston tekopohjavesilaitoksella.
Patentit ja menetelmät
Vedenjohtavuusmittauksissa käytämme patentoitua putkivirtausmittausmenetelmää, jolla mitataan kerroksittain maaperän vedenjohtavuudet luotettavasti pohjaveden pinnankorkeudesta riippumatta. Pohjaveden virtausnopeus ja -suuntamittauksissa käytämme kehittämäämme mittalaitetta. Koepumppauksissa ja -imeytyksissä olemme käyttäneet vuodesta 1987 lähtien rakentamiamme reaaliaikaisia mittauslaitteistoja. Kehitämme jatkuvasti käyttämiämme menetelmiä ja viimeisimpänä olemme ottaneet käyttöön uuden pohjaveden pinnankorkeuden mittauslaitteiston.