Pohjavesitarkkailun automatisoinnin mahdollisuudet maa-ainesten ottotoiminnassa

Abstract

Jatkuvatoimisia online-monitorointijärjestelmiä käytetään ympäristöntilan seuraamiseen ja teollisuuden proses-sienkin valvontaan. Jatkuvatoimisella mittauksella saadaan kohteesta yksityiskohtaisempia ja tarkempia mittaustuloksia verrattuna käsin tehtyihin mittauksin ja tätä kautta kohteen yleistilasta saadaan parempi näkemys. Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli löytää pohjavesitarkkailuun soveltuva jatkuvatoiminen mittausjärjestelmä ja koekäyttää laitteistoa asentamalla se Suomen GPS-Mittaus Oy:n osoittamaan maa-ainesten ottokohteeseen kahdeksi viikoksi 18.4.2017 - 2.5.2017. Mittaustuloksista täytyi selvittää, esiintyykö pohjaveden pinnankorkeudessa vaihteluita ja onko vaihtelulla vaikutusta maa-aineksen ottotoimintaan ja tuoko jatkuvatoiminen mittaus lisäarvoa ja kustannussäästöjä pohjavesitarkkailuun.

Opinnäytetyön teoriaosuudessa tarkasteltiin maa-aineksen ottotoiminnassa tarvittavia lupia, sekä ottotoimintaa ohjaavia lakeja ja asetuksia. Teoriaosuudessa tarkasteltiin myös maa-aineksen ottoalueella tarvittavia pohjaveden tarkkailuputkia, niiden rakennetta ja asennusta, sekä pohjavesinäytteenotossa ja pohjaveden pinnantarkkailussa tarvittavia menetelmiä ja toimenpiteitä. Teoriaosuudessa käytiin läpi myös ympäristön jatkuvatoimisen monitorointijärjestelmän periaatteita ja hankintakäytäntöjä. Työssä esitellään valitun mittalaitteiston toimintaperiaate ja mittalaitteiston asennus tarkkailukohteeseen.

Työn tuloksena saatiin kahden viikon mittausjaksolta, neljästä eri suureesta kuusi mittausta vuorokaudessa. Tuloksista saatiin selville, että mittausjaksolla pohjavedenpinta vaihtelee vuorokausittain, mukaillen mittauskohteen ulkolämpötilan vaihteluita. Koko mittausjakson aikana pohjaveden pinnankorkeus vaihteli noin kymmenen senttimetriä. Pohjaveden pinnankorkeuden vaihtelulla ei ole vaikutusta maa-aineksen ottotoimintaan tarkastellussa kohteessa. Jatkuvatoiminen mittausjärjestelmä toisi lisäarvoa ja kustannussäästöjä pohjavesitarkkailuun niillä alueilla, joissa pohjaveden pinnantarkkailuvelvoite on neljä kertaa vuodessa.

Continuous online monitoring systems are used to monitor environmental conditions and control industrial processes. Online measurement provides more detailed and accurate measurements of the object compared to manual measurements and for that reason continuous online measurement gives a better view of the general state of the object. The purpose of this thesis was to find a continuous measurement system suitable for groundwater monitoring and to install it to a soil excavating target pointed by SGM-Consulting for two weeks from 18 April 2017 to 2 May 2017. The purpose was to find out based on measurements are there changes in the groundwater level and do these changes effect to the soil excavating level and does the continuous online monitoring add extra value and savings to groundwater level monitoring.

The theoretical part of this thesis looked at the permits, laws and regulations required for the excavating of soils. The theoretical part also looked at groundwater monitoring pipes, their construction and installation, as well as the required methods of groundwater sampling and groundwater monitoring. The theoretical part also included the principles and procurement practices of the online environmental monitoring system.

As a result of this thesis, were obtained a two-week measurement period, six measurements per day on four different variables were obtained. The results showed that during the measurement period the groundwater level varies daily adjusting to the outdoor temperature variations. Throughout the measurement period the groundwater level increased about by about ten centimeters. This increase in level does not effect soil excavation. The continuous online monitoring system would give additional value and savings for groundwater monitoring in those areas where the groundwater monitoring obligation is four times a year.