Suomen ympäristökeskus | Finlands miljöcentral | Finnish Environment Institute

sykefi header valkoinen

Kaivosten vesitaseiden ja veden laadun automatisoitu mittaus ja hallinta (WaterSmart)

+ Näytä tiedot

Hankkeen perustiedot

Tavoitteet

Kaivosten vesiin liittyvää riskinhallintaa kehitettiin parantamalla tiedonhallintaa kaivosalueiden todellisista vesimääristä sekä vesitaseista. Hankkeen tavoitteena oli luoda luonnon- ja prosessivesien jatkuvasti päivittyvä hallintajärjestelmä, jonka avulla voidaan laskea kaivosalueiden vesitaseita ja tuottaa ennusteita kaivostoiminnan tueksi. Hankkeessa selvitettiin myös, kuinka seuranta- ja mallinnustyökalut voidaan integroida kaivoksen prosessinohjausjärjestelmään.

Jatkuvasti päivittyvä luonnon ja prosessivesien hallintajärjestelmä antaa mahdollisuuden huomioida nopeat vesitilanteen muutokset. Tätä tietoa tarvitaan kaikissa kaivostoiminnan vaiheissa suunnittelun ja päätöksenteon apuna. Vesitaseiden hallintajärjestelmällä voidaan laskea erilaisten suunnitteluvaihtoehtojen vaikutuksia.

Mittaukset

Hankkeen tutkimuskohteena olivat YARA Suomi Oy:n Siilinjärven kaivos ja Boliden Kylylahden Luikonlahden rikastamo.

 
 
 

Pajamalmin virtaaman mittauspato EHP
Mittausasema kaivon sisältä
Kuva 1. Automaattinen virtaaman mittaus (kuvat EHP-Tekniikka Oy).

Hydrologista ja veden laadun tarkkailua täydennettiin jatkuvatoimisella virtaus ja -vedenlaadun havainnoinnilla. Hankkeessa hyödynnettiin kaikki kaivosten toimesta syntyvä tarkkailuaineisto. GTK tutki kaivosalueiden hydrogeologiaa samoilla kohteilla.

Vesitaseiden mallinnus

WSFS (Watershed Simulation and Forecasting System) -malli on kehitetty SYKEssä. Mallilla lasketaan järvien ja jokien vesitaseita muun muassa tulvien ennakoimiseksi koko Suomen alueella. Laskelmat perustuvat hydrologisiin havaintoihin sekä meteorologisiin havaintoihin ja ennusteisiin. WSFS-malli on tässä hankkeessa sovitettu toimimaan pienillä valuma-alueilla, joita kaivoskohteet yleensä ovat.

Mallissa laskenta-alue jaetaan kohdekohtaisen karttatiedon perusteella valuma-alueisiin. Tuloksia on mahdollista tarkastella www-käyttöliittymän avulla. Hankkeessa tutkittiin mahdollisuuksia käyttää mallia myös kaivosten prosessinhallintaohjelmistojen kautta. Tulosteet ovat esimerkiksi kuvia virtaaman tai vedenkorkeuden muutoksista ennusteineen erikseen jokaiselle alueelle.

yara_wsfs_malli
Kuva 2. Kaivosten vesitaseiden hallintatyökalu perustuu WSFS-järjestelmään, jolla lasketaan vesitaseita ja vesimääräennusteita eri valuma-alueilla Suomessa.

 

Tulokset

Vesitaseiden hallinnasta koottiin tutkimuslaitosten yhteistyönä ohjeistus raporttiin.

Automaattisesti päivittyvän ja jatkuvatoimisia mittauksia hyödyntävän vesitasemallin kehitystyön tuloksena käytössä on nyt toimiva malli, jolla voidaan

  • ennakoida vesitaseet suunnittelussa, lupakäsittelyssä ja toiminnan mitoituksessa
  • varautua vesimäärien muutoksiin ja tulviin sekä varmistaa veden riittävyys
  • arvioida entistä luotettavammin erityisesti ilmastonmuutoksen aiheuttamat muutokset.

Vesitasemallin operatiivinen versio valmistui Siilinjärven kaivokselle. Vesistömallia voidaan käyttää itsenäisesti tai liittää osaksi kaivosten prosessinhallintaa.
 

Lisätietoja

Erikoistutkija Kirsti Krogerus, Suomen ympäristökeskus SYKE, etunimi.sukunimi@ymparisto.fi

Ryhmäpäällikkö Bertel Vehviläinen, Suomen ympäristökeskus SYKE, etunimi.sukunimi@ymparisto.fi

 

Watersmart logo
 

Posterit

Green Mining -seminaari 2.6.2016, Espoo

EGU General Assembly 12.-17.4.2015, Itävalta

Green Mining -vuosiseminaari 24.11.2014, Helsinki

Viides nuorten geohydrologien workshop 25.–27.6. 2014, Sosnowiec & Belchatów, Puola

Esitelmät

Kirsti Krogerus: WaterSmart – the expected results, Euromining-seminaari 21.5.2015, Tampere

Vesa Kolhinen: Management of water balance on mining areas – WaterSmart, Euromining-seminaari 21.5.2015, Tampere

Julkaisut

Krogerus K., Pasanen, A. (eds.), Kolhinen, V., Larkins, C., Vento, T., Hentinen, K., Pullinen, A., Luoma, S., Jakkila, J., Lerssi, J., Vehviläinen, B., Kaipainen, T., Mroueh, U.-M., Majaniemi, J., Huttunen, M., Turunen, K., Korkealaakso, J., Korppoo M. 2016. WaterSmart - Management of water balance and quality in mining areas. Reports of Finnish Env. Inst. (SYKE) 39. 64 p. ISBN 978-952-11-4648-0, ISSN 1796-1726 (Online). 

Punkkinen, H., Räsänen, L., Mroueh, U.-M., Korkealaakso, J., Luoma, S., Kaipainen, T., Backnäs, S., Turunen, K., Hentinen K., Pasanen, A., Kauppi, S., Vehviläinen, B., Krogerus, K. 2016. Guidelines for Mine Water Management. VTT Technology 266. 57 p. + app. 11 p. ISBN 978-951-38-8443-7 (URL: http://www.vttresearch.com/impact/publications), ISSN-L 2242-1211, ISSN 2242-122X (Online).

Kolhinen, V., Vento, T., Jakkila, J., Huttunen, M., Korppoo, M. & Vehviläinen, B. 2017. Operational water balance model for Siilinjärvi mine. Inn. Wolkersdorfer C., Sartz L., Sillanpää M. & Häkkinen A. (Editors). Mine Water and Circular Economy, IMWA 2017. Lappeenranta. vol 1, pp. 73-77.

Muuta aiheesta

Julkaistu 8.2.2018 klo 14.40, päivitetty 2.3.2018 klo 13.10

Kohderyhmä: