Ojitetuille suometsäalueille soveltuvan hydrologisen mallin kehitys ja sovellus käyttäen automaattista kalibrointia

Samankaltaiset tiedostot
Kiintoaineen ja humuksen mallintaminen. Markus Huttunen ja Vanamo Seppänen 11/11/2013

Veden virtauksen, eroosion ja lämmön sekä aineiden kulkeutumisen kuvaaminen rakenteellisissa maissa FLUSH-mallilla

TOSKA hankkeen tuloksia Täydennysojitus savipellolla

Työpaketti 5: Taajamien rankkasadetulvien hallinnan parantaminen

RATU rankkasateet ja taajamatulvat TKK:n vesitalouden ja vesirakennuksen hankeosien tilanne ja välitulokset T. Karvonen ja T.

Kunnostusojitustarve vesitalouden ja vesiensuojelun näkökulmasta. Hannu Hökkä, Mika Nieminen, Ari Lauren, Samuli Launiainen, Sakari Sarkkola Metla

Yleiskatsaus metsätalouden vesistövaikutuksiin ja vesiensuojelun lainsäädäntöön

Liika vesi pois pellolta - huuhtotuvatko ravinteet samalla pois?

Salaojakonetutkimus Sievi. Salaojituksen neuvottelupäivät Tampere Markus Sikkilä, Salaojayhdistys

Luonnonmukainen vesirakentaminen peruskuivatushankkeissa. Lasse Järvenpää, SYKE Salaojateknikoiden neuvottelupäivät, 1.2.

Kunnostusojituksen vesistökuormitus ja -vaikutukset. Samuli Joensuu Jyväskylä

Harjoitus 3: Hydrauliikka + veden laatu

peltovaltaiselta ja luonnontilaiselta valuma

Veden laadun seuranta TASO-hankkeessa

Kokemuksia automaattisesta vedenlaadun mittauksesta metsätaloudessa. Samuli Joensuu

Metsätalouden vesiensuojelu

Suometsien käytön ja vesienhoidon hankkeet Lukessa

Vesiensuojelun tavoitteita ja suunnittelussa käytettäviä paikkatietoaineistoja. Valuma-aluetason vesiensuojelun suunnittelu Antti Leinonen

Tervetuloa retkelle! Kunnostettujen purojen ja rumpujen valtakuntaan Iijoen vesistöalueelle

Asuinalueen rakentamisen vaikutukset veden laatuun, virtaamaan ja ainekuormitukseen - Esimerkkinä Espoon Suurpelto

Alustava tulvakartta hulevesitulvariskien arviointiin. Mikko Huokuna SYKE

Osatehtävä 3. - Sedimentti ja kiintoaine selvitykset - Seurantakohteiden valintakriteerit

Kosteikkojen jatkuvatoiminen vedenlaadun seuranta, tuloksia kosteikkojen toimivuudesta Marjo Tarvainen, asiantuntija, FT Pyhäjärvi-instituutti

Tiina Tulonen Lammin biologinen asema Helsingin yliopisto

Katsaus valuma-alueiden vesi- ja lumitilanteeseen. Maantieteen tutkimusyksikkö Oulun yliopisto

Ravinnehuuhtoumat peltoalueilta: salaojitetut savimaat

Käyttökemuksia automaattisista vedenlaatumittareista VARELYssä

Käytännön kokemuksia tuhkalannoituspalvelusta

Metsäojitus. ilmaston tuhoaja vai pelastaja?

Havaintoja maatalousvaltaisten valuma-alueiden veden laadusta. - automaattiseurannan tuloksia

Vedenlaadun seuranta työkaluna ravinnevalumien ehkäisemisessä

Metsänkäsittely ja soidensuojelu

METSÄOJITUS. Uudisojitus Kunnostusojitus Ari Lähteenmäki Suomen metsäkeskus

Metsätalouden ja turvetuotannon vedenlaadun seuranta TASO-hankkeessa

Laatuloikka vesiensuojelussa, toimenpiteitä metsätalouden kuormituksen vähentämiseen. Marjo Ahola

Pintavesilaitoksen riskienhallinta paranee vedenlaatu- ja virtausmallinnuksen avulla

Metsätalouden vesiensuojelu

Vesiensuojelu metsänuudistamisessa kivennäismailla

Turvemaiden ojituksen vaikutus vesistöihin

Viikkoharjoitus 2: Hydrologinen kierto

Metsätalouden kosteikot -seurantatietoja Kyyjärven ja Kaihlalammen kosteikoista

Heinijärven vedenlaatuselvitys 2014

Vesiensuojeluratkaisut; lannoitus, maanmuokkaus ja kunnostusojitus

Vesiensuojelu kunnostusojituksessa. Samuli Joensuu

Rautatiekasvillisuudenhallinta laserkeilauksen avulla

Ilmastonmuutoksen vaikutukset vesihuoltoon ja hulevesiin

Itämeren fosforikuorma Suomen vesistöistä


Kontroll över surheten i Perho ås nedre del (PAHAprojektet) Juhani Hannila & Mats Willner PAHA-loppuseminaari Kokkola

Kojemeteorologia (53695) Laskuharjoitus 1

IGS-FIN allasseminaari Hulevesialtainen hydrologinen mitoitus Heli Jaakola

Metsän uudistamisen erityispiirteitä turv la

Seinäjoki/ Kunnostusojitus pohjavesialueilla. Tuomo Karvonen

Maija Taka Pienvesitapaaminen

Kokeet happamuuden hoidossa Putkipadot. Hannu Marttila Happamuus ja sen torjuntamalleja Sanginjoella SaKu-hankkeen loppuseminaari

ph:n ja virtaaman kehitys Pyhä- ja Siikajoella ( ) Kuvassa on esitetty päivittäiset keskiarvot

kosteikkojen suunnitteluun suunnitteluohjeita (mitoitus tehty vähän samaan tapaan Ojitus on muuttanut turpeen ominaisuuksia (hapettunut)

Talvivaaran kipsisakka-altaan vuodon pohjavesivaikutusten selvitys

Laserkeilaus ja rakennettu ympäristö, Teemu Salonen Apulaiskaupungingeodeetti Porin kaupunki

Mikroskooppisten kohteiden

Rantamo-Seittelin kosteikon vedenlaadun seuranta

Turvemaiden kuivatukseen. ja ympäristönsuojeluun. liittyviä tutkimuksia Oulun. yliopistolla. Björn Klöve, Oulun yliopisto, Vesi- ja ympäristötekniikka

Ovatko ennallistetut suot suuri metaanin lähde?

Vesiensuojelu metsän uudistamisessa - turv la. P, N ja DOC, kiintoaine Paljonko huuhtoutuu, miksi huuhtoutuu, miten torjua?

Hydrologia. Pohjaveden esiintyminen ja käyttö

Harjoitus 2: Hydrologinen kierto

Suometsätalouden vesistövaikutukset

Metsätalous ja vesiensuojelu. Sisältö noudattaa Suomen metsäkeskuksen Isojoella järjestämän FRESHABIT LIFE IP hankkeen yleisötilaisuuden sisältöä.

Metsätalouden vaikutukset Kitkaja Posionjärvien tilaan

TOIMENPIDESUUNNITELMA 1 (6) Kemera 21 luonnonhoitohanke HAUKIPURON LUONNONHOITOHANKE, POSIO. Hankkeen tavoitteet

Paimion Karhunojan vedenlaatututkimukset vuonna 2015

Puhtaat pohjavedet. Metsätalouden vesiensuojelupäivät Samuli Joensuu

Uudistamisketjun vesiensuojelu

Alueellinen hulevesisuunnitelma Leena Sänkiaho Pöyry Finland Oy

Kiintoainemenetelmien käyttö turvemaiden alapuolella. Hannu Marttila

Heikki Setälä ja URCA-konsortio

Käsitys metsäojituksen vesistökuormituksesta on muuttunut miksi ja miten paljon?

Veikö syksyn sateet ravinteet mennessään?

Miten maatalouden vesiensuojelutoimien tehoa voidaan mitata? Pasi Valkama Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry

Eri maankäyttömuotojen aiheuttaman vesistökuormituksen arviointi. Samuli Launiainen ja Leena Finér, Metsäntutkimuslaitos

Hirsjärvi. Kosteikkosuunnitelma. Työnum. 17

Metsänkasvatuskelvottomien soiden kasvihuonekaasupäästöt

Vesistömallit ja tulvakartat tulvatilannekuvan muodostamisessa. Paikkatietomarkkinat Mikko Sane ja Kimmo Söderholm, SYKE

Peltosalaojituksen suunnittelu

Valuma-alue kunnostuksen prosessit ja menetelmät. Björn Klöve, Vesi- ja ympäristötekniikka, Teknillinen tiedekunta, Oulun yliopisto

MAA- JA VESIEKOSYSTEEMIEN HUOMIOIMINEN POHJAVEDENOTOSSA

SUOMETSÄT KERRALLA KUNTOON

Salaojamenetelmien vertailu MTT Ruukki Rahkasuo syyskuu 2009

Talousvesien mikrobiologisten riskien tunnistaminen ja hallinta (Polaris-projekti)

Virtaus pohja- ja pintaveden välillä. määritysmenetelmiä ja vaikutuksia harjualueiden vesistöihin

Jatkuvatoiminen vedenlaadunmittaus tiedonlähteenä. Pasi Valkama

Suositeltavat metsänhoitokäytännöt happamilla sulfaattimailla

Suot ja ojitusalueiden ennallistaminen

JATKUVATOIMISET MITTAUKSET VEDENLAADUN MALLINNUKSEN APUNA

Rakentamisen aiheuttamat valuntamuutokset asuinalueilla ja vaihtoehtoisten hulevesijärjestelmien mallinnus

Paikkatiedolla vähemmän kuormitusta metsistä

Edelläkävijä vihreillä markkinoilla

METSÄMAAN HIILEN VIRRAT VEDEN MUKANA

Nummelan hulevesikosteikon puhdistusteho

Transkriptio:

Ojitetuille suometsäalueille soveltuvan hydrologisen mallin kehitys ja sovellus käyttäen automaattista kalibrointia Kersti Haahti, Harri Koivusalo, Lassi Warsta & Teemu Kokkonen, Luke, Vantaa Vesi- ja ympäristötekniikka Yhdyskunta- ja ympäristötekniikan laitos

Vesi suometsikössä Puusto ja pintakasvillisuus haihduttaa Ojat kuljettavat pois alueelta Maanpinta ja maaperä varastoivat ja kuljettavat 2 / 13

Puusto ja pintakasvillisuus Vaikutus sadantaan Interseptiohaihdunta ja transpiraatio Penman-Montieth menetelmä Laskenta erikseen FEMMA-mallilla Inputtina sää ja kasvillisuuden ominaisuudet Interseptiohaihdunta Sadanta latvuston yläpuolella Potentiaalinen transpiraatio Maanpintaan tuleva sadanta 3 / 13

Maanpinta ja maaperä (FLUSH) Pintavirtailu St. Venant yhtälöt (diffuusioaalto) Maanpintaan tuleva sadanta Toteutunut transpiraatio 2D-hila Maa- ja pohjavesivirtaus Richardin yhtälö + van Genuchten 3D-hila 4 / 13

Ojaverkosto (integroitu FLUSHiin) Nieluja maanpinta- ja maaperähiloissa Virtaus verkoston uomissa St. Venant yhtälöt Pintavirtailu ojaan 1D laskenta Vesisyvyyden korjaus risteyskohdissa Virtausvastus määritetty virtaaman funktiona Pohjavesi purkautuu Vesisyvyys vaikuttaa purkautumiseen 5 / 13

Koealue ja mittaukset 5.2 ha Ojia 1.6 km Kunnostusojitus syksyllä 211 Mittapato Pohjavesianturi Ojavesisyvyysanturi Ojaverkosto Kunnostettu verkosto Luonnonuoma Turvemaa Keinotekoinen valuma-alue Koivupuron valuma-alue Sääaineisto koottu Iso-Kauhean (Luke), Sotkamon ja Valtimon (IL) asemilta V-pato virtaaman mittaamiseen Oja- ja pohjavesisyvyys Trutrack-antureilla 6 / 13

Diskretointi ja alustava parametrisointi Parametreja kirjallisuudesta mm. Päivänen (1973) Alustava manuaalinen kalibrointi Ojissa vakiopoikkileikkaus 1 m Maanpinnan ja maaperän diskretointi syvyys (m) Läpäisemätön pinta 7 / 13

Automaattinen kalibrointi PEST Gradienttiperusteinen optimointityökalu Alustava herkkyysanalyysi Kalibroitavien parametrien valinta Kalibrointi mittauksia vastaan Virtaama Pohjavesisyvyydet (2 pistettä) Ojavesisyvyydet (4 pistettä) Kalibrointijakso 15.5.-15.1.212 (yht. 5 kk, lumeton jakso) 8 / 13

Skaalattu herkkyys 1.8.6.4.2 Herkkyysanalyysi ja kalibroitavien parametrien valinta Horisontaalinen johtavuus K H 6 parametria kalibrointiin Pintamaan parametreja Potentiaalisen transpiraation skaalauskerroin Maanpinnan vedenvarastointikyky Virtausvastusojissa ditchmannb beta petcoef alph treshover por conh mannover conh1 ditchmanna beta1 ther conh2 por1 alph1 conh3 ther1 beta2 conh4 alph2 por2 Virtaama Virtaama Pohjavesisyvyys Ojavesisyvyys conv conh5 ther2 Pohjavesisyvyys conv1 conv5 conv2 conv4 conv3 Vedenpidätyskäyrän parametrit α ja β 9 / 13

Vesisyvyys ojassa (m) Pohjaveden syvyys (m) Virtaama (m 3 /h) Virtaama (m 3 /h) Pohjaveden syvyys (m) Vesisyvyys ojassa (m) Ennen PEST-kalibrointia 12 9 6 3 Mallinnettu Mitattu 15.5.212 14.6.212 15.7.212 14.8.212 14.9.212 15.1.212.1.2.3 Mallinnettu (S) Mitattu (S) Mallinnettu (N) Mitattu (N).4 15.5.212 14.6.212 15.7.212 14.8.212 14.9.212 15.1.212.2.15.1.5 E NS =.68 RMSE = 6.7 cm RMSE = 1.33 cm Mallinnettu (1) Mallinnettu (3) Mitattu (1) Mitattu (3) Mallinnettu (2) Mallinnettu (4) Mitattu (2) Mitattu (4) 15.5.212 14.6.212 15.7.212 14.8.212 14.9.212 15.1.212

Vesisyvyys ojassa (m) Pohjaveden syvyys (m) Virtaama (m 3 /h) Virtaama (m 3 /h) Pohjaveden syvyys (m) Vesisyvyys ojassa (m) PEST-kalibroinnin tulos 12 9 6 3 Mallinnettu Mitattu 15.5.212 14.6.212 15.7.212 14.8.212 14.9.212 15.1.212.1.2.3 Mallinnettu (S) Mitattu (S) Mallinnettu (N) Mitattu (N).4 15.5.212 14.6.212 15.7.212 14.8.212 14.9.212 15.1.212.2.15.1.5 E NS =.76 (11 %) RMSE = 5.8 cm (13 %) RMSE = 1.37 cm (3 %) Mallinnettu (1) Mallinnettu (3) Mitattu (1) Mitattu (3) Mallinnettu (2) Mallinnettu (4) Mitattu (2) Mitattu (4) 15.5.212 14.6.212 15.7.212 14.8.212 14.9.212 15.1.212

Johtopäätöksiä Potentiaalisen transpiraation skaalauskerroin: 1.55 Vedenpidätyskäyrässä muutos Numeerisia haasteita laskennassa Mallia ei ole vielä validoitu Automaattinen kalibrointi on apukeino Herkimpien parametrien kalibroimiseen hyödyllinen Prosessi helpommin dokumentoitavissa Sopiva määrä parametreja? 12 / 13

Jatkossa Talven simuloiminen Laajentaminen luonnotilaiselle suolle Eroosion ja kiintoaineen kulkeutuminen Skenaarioita Ennallistaminen Kunnostusojitus (vesiensuojelu) Pienten valuma-alueiden mallinnus Virtausnopeus (m/s).2.15.1.5 Pohjavedensyvyys (m).1.2.3.4 13 / 13