Hirvensalmen Vilkonharjun pohjavesialueen suojelusuunnitelma

Suojelusuunnitelma on laadittu Hirvensalmen Vilkonharjun pohjavesialueelle EAKR-osarahoitteisessa Pohjavesien suojeluohjelma, Itä-Suomi -hankkeessa. Hankkeen muut rahoittajat ovat Etelä-Savon elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus, Mikkelin Vesilaitos,Pieksämäen Vesi, Savonlinnan Vesi ja JJR (Juva-Joroinen-Rantasalmi). Vilkonharjua ei ole luokiteltu vesipuitedirektiivin mukaiseksi riski- tai selvityskohteeksi. Pohjavesialueella ei ole vedenottamoita, mutta alueelle on suunniteltu rakennettavan uusi varavedenottamo lähivuosina tai mahdollisesti tekopohjavedenottamo. Vilkonharjun päällä kulkee suojaputketon paineviemäri, johon on liittynyt noin 20 kiinteistöä. Asutusta pohjavesialueella on vain vähän. Alueen pohjoisosassa on hevos- ja karjatilat. Peltoviljelyä on lähinnä pohjavesialueen reuna-alueilla. Pohjavesialueella kulkee päällystettyjä ja sorateitä, joiden pölynsidontaan käytetään suolaa. Pohjaveden kloridipitoisuudet alueella tulisi tutkia, kuten myös tien suojausmahdollisuudet, jos pohjavedenotto alkaa. Pohjavesialueen eteläosassa sijaitsee puunjalostuslaitos, jolla on ympäristölupa. Alueella on ollut runsaasti maa-ainestenottoa ja suojamaakerrospaksuudet ovat paikoin hyvin ohuet. Tällä hetkellä voimassa on yksi maa-aineslupa. Alueen pohjoisosassa on ollut aiemmin öljysora-asema ja sota-aikainen polttoainevarasto, joiden vaikutus pohjaveden laatuun tulee tutkia. Alueen eteläosassa on toimintansa lopettanut sementtivalimo. Osalle vanhoista maa-ainesten ottoalueista on tuotu jätteitä. Alueet tulee siistiä ja seurata kotitarveottoa. Kompostimaisen aineksen/multamaisten ylijäämämaiden varastoinnin ja mahdollisen käsittelemisen lopettaminen tai ympäristöluvan hakeminen mikäli alueella suunnitellaan tehtäväksi muualta tuotujen massojen käsittelyä. Uusia maa-ainestenottoalueita, asfalttiasemia tai murskausasemia ei pidä perustaa luonnontilaisille alueille. Edellä mainitusta periaatteesta voidaan poiketa, mikäli maaperä- ja pohjavesitutkimukset osoittavat, että hydrogeologiset olosuhteet alueella ovat sellaiset, että toimintojen sijoittumisesta ei aiheudu pohjaveden pilaantumisvaaraa. Vedenottamoiden tai tutkittujen vedenottoalueiden lähisuoja-alueilla ei tule suorittaa lainkaan maa-ainestenottoa. Vanhat maa-ainestenottoalueet tulee kunnostaa ja maisemoida. Koepumppauksen järjestämistä suunnitellaan SEVERI- hankkeessa (Mikkelin seudun vedenhankinnan varmistaminen), jossa alueelta rantaimeytyksen avulla käyttöön saatava vesimäärä tutkitaan. Suuri osa Vilkonharjusta on merkitty kaavoissa geologisesti arvokkaaksi muodostumaksi. Kaavoituksessa on huomioitava se, että riskitoimintoja ohjataan pohjavesialueiden ulkopuolelle tai määrätään toiminnallisia rajoituksia. Suojelusuunnitelmien yhteydessä laadittiin toimenpideohjelmat, joissa esitetään toimenpidesuositukset toiminnoittain, joissa esitetään vastuutahot, valvontavastuutahot ja aikataulut. Toimenpideohjelmia seurataan ja päivitetään vuosittain. Etelä-Savon ELY-keskuksen tulisi olla seurantaryhmän koollekutsuja. Suojelusuunnitelmien seurantaryhmät ja vesienhoitosuunnitelmien työryhmät voidaan yhdistää. Suunnitelma tulee viedä Hirvensalmen kunnanvaltuuston hyväksyttäväksi.

OL1/OL2-suojarakennuksen jäähdytteenmenetysonnettomuusanalyysit APROS 5.09 -ohjelmistolla

Tässä työssä on tutkittu OL1/OL2-suojarakennuksen käyttäytymistä jäähdytteenmenetysonnettomuuden eli LOCA:n aikana. Onnettomuuden simulointiin on kehitetty suojarakennusmalli suomalaiseen APROS 5.09 - ohjelmistoon sisältyvällä LP-koodilla (Lumped Parameter Code). Työssä on keskitytty suojarakennuksen kannalta oleellisimpien suureiden: kaasutilavuuksien paineen sekä lämpötilan ja lauhdutusaltaan lämpötilan ja pinnankorkeuden ajalliseen käyttäytymiseen. Mallinnetut LOCA:t ovat päähöyrylinjan ja sammutetun reaktorin jäähdytysjärjestelmän putkikatkoksia. Simulointeja on tehty laitoksen täyden tehon ja kuumavalmiuden lähtötiloissa ja tarkasteltavien suureiden käyttäytymistä on tutkittu erikseen valituilla konservatiivisilla oletuksilla. Laskentatapaukset rajoittuvat lyhyeen aikaväliin 27.78 tuntia kuvitellusta putkirikosta eteenpäin. Tuloksia on verrattu OL1/OL2- laitostoimittajan, Westinghouse Electric Sweden AB:n, tekemiin lisensiointianalyyseihin. Työssä on myös kuvattu APROS-laskennan epävarmuustekijöitä. Suojarakennuksen on todettu käyttäytyvän fysikaalisesti yhtenevästi lisensiointianalyyseissä ja APROS:lla tehdyissä vertailulaskuissa.

Mineraalisen rakennusjätteen hyötykäyttö maarakentamisessa

Työn tavoitteena on osoittaa betonimurskeen ympäristökelpoisuus maarakennuskäytössä sekä vertailla betonimurskeen ja luonnonmateriaalien elinkaaren aikaisia ympäristövaikutuksia maarakentamisessa. Teoriaosassa käsitellään betonimurskeen maarakennuskäyttöön vaikuttavaa lainsäädäntöä ja sen mahdollisia ympäristövaikutuksia. Lisäksi käydään läpi neitseellisten maarakennusmate-riaalien otosta aiheutuvia ympäristövaikutuksia. Työn kokeellinen osa koostuu kahdesta osasta: materiaalien haitallisten aineiden liukoisuuden mää-rityksistä ja elinkaariarvioinnista. Liukoisuuden määritykset tehtiin kenttäkokeina luonnonolosuhteissa Lahden tiede- ja yrityspuisto Oy:n Jokimaan pilot-luokan maaperätutkimuskeskuksessa. Lisäksi liukoisuudet määritettiin laboratoriossa valtioneuvoston asetuksen eräiden jätteiden hyödyntämisestä maarakentamisessa vaatimusten mukaisesti. Elinkaariarvioinnissa vertailtiin betonimursketta neitseellisiin maarakennusmateriaaleihin skenaarioissa, jotka sisälsivät materiaalin valmistuksen ja kuljetuksen käyttökohteeseen. Neitseellisiä materiaaleja käytettäessä oletettiin, että betoni loppusijoitetaan kaatopaikalle. Elinkaariarvioinnissa käytettiin Gabi-elinkaarimallinnusohjelmaa ja skenaarioita vertailtiin hiilidioksidiekvivalenttipäästöihin. Lisäksi elinkaariarviointiin otettiin mukaan vielä kehitysvaiheessa oleva menetelmä maankäytön indikaattoreiden määrittämiseen. Menetelmällä tutkittiin soranoton vaikutusta soraharjun maaperän laadulle ennen ja jälkeen soranoton. Tulokseksi liukoisuuden määrityksistä saatiin, että betonimurskekerroksen läpi suotautuneen sade-veden pH nousee hyvin emäksiseksi. pH:n nousu vaikuttaisi korreloivan positiivisesti tiettyjen metallien liukoisuuteen. Huomattavaa on, että kenttäkokeiden liukoisuudet ja laboratoriossa määritetyt liukoisuudet poikkesivat joltain osin toisistaan. Elinkaaritarkastelussa hiilidioksidiekvivalentti päästöjen suhteen suurin päästö aiheutuu, jos betoni loppusijoitetaan kaatopaikalle hyötykäytön sijaan. Maaperän laadun muutoksien määrittämisen menetelmä ei vielä ole käyttökelpoinen lähtötietojen yksinkertaistuksien ja puutteiden takia. Betonimurskeen hyötykäyttö maarakentamisessa ei aiheuta merkittäviä ympäristövaikutuksia, kun altistus vedelle minimoidaan. Lisäksi hyötykäyttö on suositeltava vaihtoehto loppusijoitukselle kaatopaikan rakentamisen ja käytön aiheuttamien ympäristövaikutusten takia.

Luonnonkiertovirtauksen kääntyminen pystyhöyrystimen lämmönvaihtoputkissa

Diplomityössä tutkitaan virtauksen kääntymistä Lappeenrannan teknillisen yliopiston PWR PACTEL –koelaitteiston pystyhöyrystimen lämmönvaihtoputkissa käyttäen APROS–prosessisimulointiohjelmaa. Työn teoriaosassa esitellään pystyhöyrystimillä varustettuja koelaitteistoja, erityisesti PWR PACTEL ja sen höyrystin. Lisäksi esitellään virtauksen kääntymisestä tehtyjä havaintoja ja käsitellään kääntymistä teoreettisesta näkökulmasta. Simulointiosan alussa esitellään työssä käytetty APROS –prosessisimulointiohjelma, sekä sen avulla höyrystimestä luodut mallit. Työssä on tutkittu virtauksen käännöstapahtumaa simuloimalla useita eri transienttitilanteita pienillä primäärimassavirroilla. Simulaatiotapauksissa havaittiin virtauksen kääntyvän höyrystimen eripituisissa lämmönvaihtoputkissa, tilanteesta riippuen pääosin lyhimmissä tai toisiksi lyhimmissä lämmönvaihtoputkissa. Transienttien eri vaiheiden, ts. primäärimassavirran muutos- ja tasaantumisvaiheiden pituuden havaittiin vaikuttavan siihen, minkä pituisissa putkissa kääntyminen tapahtuu ja missä järjestyksessä.

Scaling analysis of small break experiments in PACTEL

The purpose of this thesis is to study the scalability of small break LOCA experiments. The study is performed on the experimental data, as well as on the results of thermal hydraulic computation performed on TRACE code. The SBLOCA experiments were performed on PACTEL facility situated at LUT. The temporal scaling of the results was done by relating the total coolant mass in the system with the initial break mass flow and using the quotient to scale the experiment time. The results showed many similarities in the behaviour of pressure and break mass flow between the experiments.