Käyttökemuksia automaattisista vedenlaatumittareista VARELYssä

Transkriptio

1 Käyttökemuksia automaattisista vedenlaatumittareista VARELYssä VARELY Helmi Kotilainen

2 VARELYn mittaukset aloitettiin yhdellä siirrettävällä laitteella Hel 2 mi Kot

3 TEHO-hankkeen mittausasemat aloittivat ympärivuotisen mittauksen toukokuussa TEHO- hanke päättyi kesällä Teho Plus-hanke, SYKE ja VARELY on jatkanut kohteissa Aurajoki alavirta Halinen, mittaus on jatkunut Aurajoki ylävirta Pöytyä, Jakso päättynyt kesällä 2011 Savijoki alavirta Kärpijoki, Jakso päättynyt, tilalle Vuohenoja Savijoki ylävirta Savijoki mittapato, mittaus on jatkunut/ SYKE Savijoki sää Savijoki mittapato, mittaus päättymässä 2013 Loimijoki Rutavan pato, mittaus on jatkunut Eurajoki Vuojoen kartano, mittaus on jatkunut Eurajoki sää Jakso päättynyt kesällä 2011 Puttaanjoki Puttaanoja, mittaus on jatkunut/ SYKE

4 VARELY/VT/HK 4

5 Mittaustulokset kuvina ja datana Mittaridata toimittajan palvelimelle kerran päivässä Suureet: sameus, nitraatti, lämpötila, vedenkorkeus Raakadata käytettävissämme koko ajan Kalibrointivaihe oli hydrologinen vuosi, n 10 näytettä Data julkisilla sivuilla kok N ja kok P tuloksina Helmi Kotilainen VARELY

6 : klo Anturin puhdistus ja kaapissa kaikki OK. Ast. +67 cm ELY/Sanna-Mari :24 11: klo 09:35 -linssi puhdistettu -vesinäyte otettu -kompressorin kondenssiovesi päästetty pois, paine ennen 7 bar jälkeen 8.2 bar -asteikko lukema 61 cm -kaikki ok -ilmoitti Jorma Elo : klo 12:35 -otettu vesinäyte -puhdistettu anturi -asteikko + 63 cm -päästetty kondenssivesi pois -kaapissa kaikki ok : klo Linssin puhdistus. Ojassa vesi alempana kuin ikinä, sillan ali ei mennyt yhtään vettä. ELY/Sanna-Mari : klo Linssin puhdistus ja kaapissa kaikki OK Asteikko +58 cm ELY/Sanna-Mari

7 Helmi Kotilainen VARELY

8 Anturin puhdistus kahden viikon välein REHEVÄSSÄ KOHTEESSA VIIKON VÄLEIN Huoltotoimet fyysisesti vaativia ympärivuotisessa mittauksessa Helmi Kotilainen VARELY

9 Talvella eristeenä tyroksilevy ja lumikerros Helmi Kotilainen VARELY

10 Kuva : Olli Huttunen /Luode Consulting, kevättulva Eurajoella

11 Taso ei saisi muuttua huollon ennen ja jälkeen. Huoltoväli 2 viikkoa on tapauskohtainen eikä aina riitä. Huomaa sameuden tasomuutos huollon jälkeen. Helmi Kotilainen VARELY

12 Mittarin ja laboratoriotuloksen sameusarvo kalibroidaan paikkakohtaisesti Tärkeää on saada luotettavat arvot pienissä ja suurissa pitoisuuksissa Esimerkki paikkakohtaisesta kalibroinnista: Aurajoki alajuoksu ja yläjuoksu Sameus FNU y = 2,2167x + 27,497 R² = 0, Sameus y = 2,816x - 6,3536 R² = 0, ,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 Helmi Kotilainen VARELY

13 SAMEUDESTA FOSFORIIN Sameuden korrelaatio kokonaisfosforiin ei aina onnistu 140 Kokonaisfosfori y = 0,366x + 106,56 R² = 0,0341 Ja toisinaan taas onnistuu Kokonaisfosfori y = 4,5361x + 20,672 R² = 0, ,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50, Helmi Kotilainen VARELY

14 Jokainen mittaussuure ja muuntosuure kalibroidaan paikkakohtaisesti erikseen. Typen kalibraatio onnistuu yleensä hyvin 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 Nitriitti-nitraatti y = 0,9565x - 0,4516 R² = 0, ,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 Kokonaistyppi y = 0,8772x + 0,3325 R² = 0, ,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 Helmi Kotilainen VARELY

15 Ainevirtaamaa laskettiin ympäristöhallinnossa käytetyin menetelmin neljälle laskentajaksolle vuodessa Otostyyppiset: Räike, Mittari1, VEMALA 1 Räike = vesinäytetuloksista Räikkeen tapaan (pitkään käytetty hallinnossa) Mittari1= mittarin tulos otosajankohdassa (kalibrointisuoralta) VEMALA1= WFSS vedenlaatumallin päivittäinen pitoisuusennuste Lyhyen aikavälin aineistot ns. jatkuvat linearisoidut jaksot Suomela Mittari 2 VEMALA 2 Helmi Kotilainen VARELY

16 35,00 AURAJOKI, Halinen 30,00 KOKONAISFOSFORI (tonnia) 25,00 20,00 15,00 10,00 Otos Mittari 1 VEMALA1 Suomela Mittari 2 VEMALA 2 5,00 0,00 V-IX X-XII XII Summa I-III III IV V-IX X-XII XII Summa LASKENTAJAKSOT Helmi Kotilainen VARELY

17 Miksi kuormitusarviot vaihtelevat? Kuormitusarviot poikkeavat toisistaan suuresti Erityisesti: Otos1 ja Mittari1 tulisivat olla samanlaisia, jos kalibrointi on onnistunut ja pysyvä Tulokset vaihtelevat eri jaksoissa ja eri vuosina huomattavasti Tarvitsemme lisää mittaustuloksia, kokemusta, tulosten läpikäymistä ja tulkintaa Helmi Kotilainen VARELY

18 Savijoen mittapatollatarvasjoella SEMATO-hankkeen tutkimusjakso Erityisjakso talvella KUVAA ILMASTONMUUTOSTA Laitteisto SYKEn hankkimaa peltoa 39% valuma-alueen koko 15,4 km2 pinnankorkeus, nitraattityppi, sameus veden ja ilman lämpötila Sadeasema Maankosteus-asema Helmi Kotilainen VARELY

19 FTU Kalibroitu sameusdata ja näytteenotto kalibroitu anturisameus näytteet Helmi Kotilainen VARELY

20 Vesinäytteisiin perustuvat kuormitusarviot poikkeavat anturiarvoista sitä enemmän, mitä vähemmän vesinäytteitä on kuormitusarvion taustalla. Julkaisu Suomen ympäristö 23/2010, Linjama et al. Helmi Kotilainen VARELY

21 Eurajoki alajuoksu, Lisää viraston nimi, tekijän nimi ja osasto

22 Raakadataa. Huuhtoumaa maatalouden kuormittamalla valuma-alueella ensimmäisten syksyn sateiden jälkeen. Helmi Kotilainen VARELY

23 Lounais-Suomessa oli poikkeuksellinen lumitalvi ja 2012 Kevään typen huuhtoutuma!!! SAADAANKO UUTTA TIETOA? Helmi Kotilainen VARELY

24 Mittarit ylös jäidenlähdön ajaksi /kuva Aurajoki Suurten huippuvirtaamien ajankohdan ravinnehuiput jäivät mittaamatta automaateilla. Tilanne paikattiin käsinäytteenotolla. Helmi Kotilainen VARELY

25 Mutta mittaus onnistui 2012 ilman katkosta. Paikka: Aurajoki Halinen Lisää viraston nimi, tekijän nimi ja osasto

26 Saadaan ajankohtaista dataa käyttöön. Yhteensopiva ennustemalliin Helmi Kotilainen

27 Alijäähtynyt vesi vai laiterikko? data näytti tällaiselta! Lisää viraston nimi, tekijän nimi ja osasto

28 Laitetoimittajan huolto tehty Dataa korjattu. Kuva palvelusivuilta!

29 VIIDENautomaattiaseman vuosikustannukset laitteistoja vuokraamalla /vuosi Automaattiasemien leasingkustannukset ja muut toimitukselliset kustannukset Huoltotyöt (70 htp) Vedenlaatunäytteiden analyysikustannukset (35x5 näytettä) Muut työt: tulkinta, varmennustyöt ja koordinointi (30 htp) Raportointi ja analyysit ( 30 htp) Lisää viraston nimi, tekijän nimi ja osasto

30 Omat automaattiasemat Huoltotyöt (70 htp) Vedenlaatunäytteiden analyysikustannukset (35 x5 näytettä) Muut työt: tulkisnta, varmennustyöt ja koordinbointi Lisää viraston nimi, tekijän nimi ja osasto

31 HUOLENAIHEEMME Mittausasemat usein hankerahoituksella! Seurantaohjelmilla kovat säästötavoitteet! Mitä kun hanke loppuu???? Leasingsopimukset päättyivät. Uusitaanko? Tulkinnat ovat kesken. Tulosten käytettävyydessä on selvitettävää. Erilaiset hydrologiset vuodet? Rekisterisiirrot ja automaattimittareitten datan loppusijoituspaikka on järjestämättä. Automaattidata ei sovellu sellaisenaan rekistereihin ja sitä tulee paljon. Helmi Kotilainen VARELY

32 Yhteenveto: Laitekehitys on nopeaa. Toistaiseksi on vähän laitteita, joilla on mitattu pitkäaikaismuutoksia, tai soveltuvat ympäristömittaukseen ympärivuotisesti. Jääpeitteinen kausi, jäiden lähdön aika, suuret pinnanvaihtelut, uomaeroosio ja alivirtaamakaudet kriittisiä automaattimittaukselle. Laitteistot tarvitsevat aina huolenpitoa ja data seurantaa. Perinteistä seurantaa uhkaa resurssipula. Laitteiden anturityyppi valittava kohteen mukaan Automaattimittauksessa kalibrointi ja huolto on erittäin tärkeää virhetulkintojen estämiseksi. Kentällä käymisestä ei päästä. Menetelmävertailut ja kuormitusvertailut perinteisen seurannan ja automaattidatan välillä ovat vielä kesken Molempia tapoja tulisi kuljettaa/kehittää rinnakkain / kustannukset nousee!! Mallit tarvitsevat mittausdataa, ei vain suhteellista dataa Kaukokartoitus tarvitsee vertailudataa eikä tekniikka vielä toimi kaikissa olosuhteissa Käyttö ja tulkinta on asiantuntijatyötä, johon nykyään ei ole osoitettu resursseja Kustannussäästötoive on ollut osin ylioptimistista Helmi Kotilainen VARELY