Siirtovesijohdon suunnittelu

Abstract

Tämä opinnäytetyö on tehty Vesikolmio Oy:lle. Yhtiö vastaa Kalajokilaakson osakaskuntien vesi- ja viemärilaitosten talousveden hankinnasta, jäteveden puhdistamisesta sekä runkojohtojen ja siirtoviemäreiden ylläpidosta. Työn keskeisimpänä tavoitteena oli suunnitella ja mitoittaa siirtovesijohto suunnitteilla olevalta Vanha-Someron vedenottamolta Uusi-Someron vedenkäsittelylaitokselle. Työn tarkoituksena oli myös mitoittaa uuden vedenottamon siiviläputkikaivo sekä tarkastella kasvavien vedenottomäärien vaikutusta vedenkäsittelylaitoksen alkalointikapasiteettiin. Työ liittyy osittain Vesikolmio Oy:n tavoitteeseen parantaa vedenjakeluvarmuutta osakaskuntien alueella.

Opinnäytetyössä on aluksi käsitelty pohjaveden muodostumiseen ja laatuun vaikuttavia tekijöitä, jonka jälkeen on kuvattu veden virtauksen liittyviä fysikaalisia ilmiöitä ja kaavoja. Seuraavaksi työssä on esitetty pohjavesialueen erityispiirteet, joissa on kerrottu tiivistetysti pohjavesialueella tehtyjen pohjavesitutkimusten tuloksista. Sen jälkeen työssä on kuvattu suunnittelumenetelmät ja suunnitteluprosessin kulku. Suunnitteluprosessi alkoi maastokatselmuksella, jonka jälkeen luotiin alustavat siirtovesijohtolinjaukset. Kartat ja piirustukset luotiin AutoCAD Map 3D- ja Novapoint Base -suunnitteluohjelmilla. Mitoituslaskelmat ja kustannusarviot laskettiin puolestaan Excel-taulukkolaskentaohjelmalla. Siirtovesijohdon optimilinjaus- ja koko valittiin tämän jälkeen ottaen huomioon siirtovesijohdon toiminnallisuus ja sen elinkaaren aikana muodostuvat kokonaiskustannukset.

Työn tuloksena siirtovesijohdosta saatiin luotua suunnitelmadokumentit, jotka sisältävät siirtovesijohdon rakentamisessa tarvittavat suunnitelmakartat, piirustukset ja mitoituslaskelmat. Uuden vedenottamon siiviläputkikaivoa ei voitu suunnitella puuttuvien lähtötietojen vuoksi. Tarkkojen maaperätietojen puuttuessa on ennen uuden vedenottamon rakentamista syytä tehdä tarkemmat kaivonpaikkatutkimukset. Uusi-Someron vedenkäsittelylaitoksen alkalointitehoa on mahdollista kasvattaa lisäämällä kalkkikiveä, vaihtamalla se pienempään tai tehostamalla ilmastusta. Näistä kaksi ensimmäistä vaihtoehtoa ovat ensisijaisia keinoja alkalointitehon parantamiseksi. Siirtovesi- ja vedenottamohankkeesta tehtiin lopuksi investointikustannusarvio.

This thesis was made for Vesikolmio Ltd. The company is responsible for drinking water purchase, sewage water treatment and the maintenance of main water and sewage pipes in the region of Kalajokilaakso. The main objective of this thesis was to plan and design the water transfer pipeline from the Vanha-Somero area to the Uusi-Somero's water treatment plant. The purpose of this thesis was also to design a new tube well to the Vanha-Somero area as well as to examine how the growing discharge rates effect the water treatment plant's alkalization capacity. The thesis is partly related to Vesikolmio Ltd's. objective to improve water distribution reliability in their region.

The first part of the thesis highlights the factors that have an effect on the groundwater formation and quality as well as describes the physical phenomena and formulas of water flow. Finally, special features of groundwater area are introduced through groundwater researches. The second part describes design methods and planning process. The thesis started with a terrain review and after that a preliminary water transfer route was created. All the maps and drawings were created using AutoCAD Map 3D and Novapoint Base modelling programs. The design calculations and cost estimations were calculated using Excel spreadsheet program. After that the optimal water transfer route and size was chosen with paying attention to its functionality and the total life-cycle cost.

As a result of this thesis, plan documents that consist of the necessary construction drawings and calculations of water transfer pipeline were created. The new tube well was not planned due to missing initial data. It is recommended to do a specific research for the well location before starting to build a new tube well to get accurate soil data. It also became clear that it is possible to increase water treatment plant alkalization capacity by adding more limestone, changing its grain size or enhancing water aeration. The first of those two are the priority method to increase alkalization. Finally, an investment cost estimation was made for the whole project.