Lämpötilamittauksen tarkoituksena oli selvittää järven lämpötilaoloja ja kerrostuneisuutta, sekä järveen laskettavan jäähdytysveden mahdollisia vaikutuksia niihin.
Osana Vähä-Tiilijärven tutkimuksia järvelle asennettiin kesäkuussa 2019 eri syvyyksiin veden lämpötilaa puolen tunnin välein tallentavat dataloggerit. Mittaustulosten mukaan Vähä-Tiilijärven kesäinen lämpötilakerrostuneisuus osoittautui suojaisessa järvessä voimakkaaksi. Järvi kerrostui aikaisin keväällä ja harppauskerros muodostui 3-4 metrin syvyyteen. Elokuussa harppauskerros laski 4-5 metrin syvyyteen. Vuonna 2019 syystäyskierto tapahtui pohjaan asti 23. syyskuuta. Vuonna 2020 järvi sekoittui lähes pohjaan asti syyskuussa, mutta lämmin jakso viivästytti syystäyskierron alkamista lopulta lokakuun 14. päivään asti. Kesäisin pintavesi (0-1 m) lämpeni hellejaksoilla enimmillään yli 25 asteiseksi. Syvimmässä vesikerroksessa (6 m) lämpötila nousi molempina kesinä hitaasti alkukesän 6 asteesta 8-9 asteeseen kesän aikana. Talvella veden lämpötila oli tällä syvyydellä 4,3-4,8 astetta. Vähä-Tiilijärven lämpötilamittausten tulokset heijastelivat pääosin normaaleja, ilman lämpötilamuutoksista johtuvia luonnollisia ilmiöitä järvessä. Joitakin merkkejä jäähdytysvedestä kuitenkin havaittiin.
Jäähdytyksen tarve vaihteli eri kesien välillä
Tutkimusvuodet 2019 ja 2020 eivät olleet täysin vertailukelpoisia helteiseen kesään 2018, jolloin jäähdytysveden käyttömäärä oli kaikista käyttövuosista suurin. Vuonna 2019 käyttö oli tästä vain kolmanneksen ja vuonna 2020 alle neljänneksen. Lisäksi järveen jäähdytysvettä tuovan putken rakennetta muutettiin heti tutkimuksen alussa heinäkuussa 2019 niin, että jäähdytysveden sekoittumista järviveteen tehostettiin. Vuonna 2018 järjestelmää käytettiin täydellä teholla, jolloin vesi ei ehtinyt lämmetä järjestelmässä. Tuolloin vajaa 7 asteinen jäähdytysvesi on vastannut alusveden lämpötilaa ja pohjanläheinen virtaus alusveteen on ollut mahdollinen.
Kesällä 2019 ja 2020 tilanne oli kuitenkin toisenlainen. Käyttömäärät olivat pienempiä ja vesi ehti päivällä lämmetä lämmönvaihtimessa. Vuonna 2019 vettä tuli pääosan kesää tasaisena virtana, ja se oli päivällä lämpimämpää kuin yöllä. Myös kesällä 2020 vesi ehti lämmetä lämmönvaihtimessa, vaikka virtaama vaihtelikin käyttötarpeen mukaan. Alimmasta tarkastuskaivosta mitaten järveen päätyvän veden lämpötila vaihteli molempina kesinä reilusta 7 asteesta reiluun 13 tai 14 asteeseen. Jos vesi ei lainkaan sekoittuisi putkesta järveen tultuaan, vaan johtuisi suoraan kyseisen tiheyden omaavaan vesikerrokseen, olisi se lämpötilojen ja veden ominaispainoarvion perusteella mennyt molempina vuosina jopa vuorokauden ajan mukaan vaihdellen eri vesikerroksiin, johtuen etenkin alkukesällä kerrostuneen järven pintavesikerroksen alaosaan tai harppauskerrokseen, ja loppukesällä alusvesikerroksen keskelle.
Putken muutoksella pyrittiin tehostamaan jäähdytysveden sekoittumista vesipatsaaseen ja estämään pohjanmyötäiset virtaukset. Luultavasti jäähdytysvesi onkin sekoittunut osin pintaveteen jo laiturin edustalla, joten se on voinut johtua ylempiin vesikerroksiin, kuin mitä pelkän ominaispainotarkastelun perusteella voisi päätellä. Tähän viittaa se, että putken ja syvänteen puolivälissä pohjan lähellä havaitut alimmat lämpötilat olivat selvästi korkeampia kuin kylmimmät tarkastuskaivossa havaitut lämpötilat. Lisäksi syvänteellä havaittiin molempina vuosina heinäkuussa 3-4 metrin vesikerroksissa pientä viilenemistä. Tämä oli todennäköisesti merkki jäähdytysvedestä. Syvimmissä vesikerroksissa (5 ja 6 m) lämpötila nousi hitaasti ja tasaisesti molempina kesinä ilman selviä merkkejä jäähdytysvedestä.
Syksyllä, keväällä ja etenkin talvella jäähdytysveden käyttömäärät olivat vähäisiä. Täyskiertojen aikaan järven luonnolliset tapahtumat olivat vallitsevia, eikä aineistosta voitu havaita jäähdytysveden mahdollisia vaikutuksia. Talvella jäähdytysveden käyttö oli lähinnä järjestelmän ylläpitoon liittyvää, ja vähäinen vesi lämpeni huoneen lämpöiseksi järjestelmästä lähtiessään. Vähäinen vesimäärä ei kuitenkaan riittänyt lämmittämään vettä kovinkaan paljon järven pinnan tasolla olevassa tarkastuskaivossa, jossa vesi jatkoi viilenemistä talven edetessä, eikä yli 5 asteista vettä näin ollen päätynyt talvella järveen asti. Jäähdytysvesi tuli pieninä pulsseina, mikä kohotti hetkeksi lämpötilaa tarkastuskaivossa. Koska tilanne jään alla on hyvin vakaa, osa näistä pulsseista oli havaittavissa, erityisesti kahden ja kolmen metrin vesikerroksissa. Marraskuussa havaittiin jään alla myös sekoittumista pintavesikerroksissa, mikä saattoi johtua jäähdytysvedestä.
Pohjaveden käyttö jäähdytykseen päättyi lokakuussa
Tutkimusvuosina jäähdytysveden lämpötila siis vaihteli vuorokauden ajan mukaan sekä kesän edetessä, ja vettä on päätynyt vaihtelevasti eri vesikerroksiin, todennäköisesti alkukesällä enemmän päällysveteen ja loppukesällä alusveteen. Syksyn, talven ja kevään edetessä ja lämpötilojen muuttuessa jäähdytysvesi on johtunut vuoroin pintaan ja vuoroin syvempiin vesikerroksiin, mutta määrät ovat olleet kesää selvästi vähäisempiä. Pohjaveden käyttö palvelutalon jäähdytysjärjestelmässä päättyi 7.10.2020, kun palvelutalossa siirryttiin sähköiseen jäähdytysjärjestelmään. Lämpötilaloggerit jätettiin edelleen mittaamaan järveen, sillä tulevan vuoden kuluessa on mahdollista saada tuloksille luonnollinen vertailukohta.
Lämpötilamittaukset toteutettiin osana Vesijärvisäätiön koordinoimaa Vesienhoidon toimenpiteet Lahden seudulla 2019-20 -hanketta. Hanketta rahoittaa Hämeen ELY-keskus Vesiensuojelun tehostamisohjelman varoista sekä Hollolan kunta. Tuloksista on valmistunut väliraportti, Vähä-Tiilijärven lämpötilaolojen seuranta dataloggereilla 2019-2020, joka on luettavissa täältä.
Lisätiedot
Mirva Ketola
vesistöasiantuntija
mirva.ketola@vesijarvi.fi
puh. 044 9735137
Päijät-Hämeen Vesijärvisäätiö
