Academic literature on the topic 'Akvifer'

Detta projekt behandlar hur vatten rör sig i Gävleåsen, det vill säga åsens hydrogeologiska förhållanden. Gävle kommun tar sitt dricksvatten från Gävleåsens grundvattenmagasin. För att öka grundvattenbildningen i åsen används konstgjord infiltration av åvatten och grundvatten genom infiltrationsbassänger, infiltrationsbrunnar och en sprinkleranläggning. Projektet initierades med bakgrund att grundvattennivåerna i Gävle kommuns grundvattentäkt sjunker på grund av vattenuttaget. Syftet med projektet var att bestämma om variationer i halt löst syre, organiskt material, an- och katjoner samt stabila syre- och väteisotoper kunde användas för att förklara de hydrogeologiska förhållandena i Gävleåsen. Även storleken på flödet uppströms och nedströms om infiltrationsanläggningen samt blandningsförhållandet nedströms skulle fastställas. Tre modeller över hur flödet varierade i åsen utformades på grund av den stora osäkerhet som fanns vid uppskattning av åsens mättade hydrauliska konduktivitet som användes vid flödesberäkningarna. I den första modellen antogs att flödesmassbalansen i åsen stämde, det vill säga att flödet nedströms var en summa av flödet uppströms om och flödet från infiltrationsanläggningen. Den andra modellen byggde på att det skedde ett okänt nettoutflöde från åsen mellan flödet uppströms och flödet nedströms om infiltrationsanläggningen. Att vatten istället skulle ha tillkommit till akviferen från exempelvis Gavleån eller genom inträngning av äldre grundvatten undersöktes med den tredje modellen. Uppställning av en isotopmassbalans för de olika modellerna tydde på att alla modeller kunde vara en möjlig bild av hur flödena i Gävleåsens akvifer förhöll sig till varandra och infiltrationsflödet genom infiltrationsanläggningen. Vid beräkning av blandningsförhållandet mellan grund- och åvatten nedströms om infiltrationsanläggningen visade både syreisotopsberäkningar och beräkningar med kloridjoner att cirka 25 procent åvatten tillkommit i akviferen. De kemiska parametrarna löst syre och organiskt material visade sig inte vara lämpliga som spårämnen för att bestämma källor till ett flöde. Dock kan dessa parametrar användas för att bedöma om det skett en förändring i vattenkvaliteten.

Gotland suffers from a shortage of drinking water at infrequent intervals which is onlypredicted to get worse with time. The problem is not a shortage of precipitation, the shortagelies in the combined problem of runoff and high water usage during the summer months.From September to March there is an abundance of water which mostly goes to runoff intothe sea surrounding Gotland. Due to the fact that Gotland is an island, a concave boundryis formed between the deeper saline groundwater and the fresh groundwater closer to thesurface. In an effort to possibly help in solving the water shortage, an idea was introducedto pump out the saline groundwater from the deep and thus creating an increase in storageof fresh groundwater.Firstly an investigation into suitable locations for modeling was conducted where two siteswere chosen. To test this concept and see if the idea was feasable a 2D-model was establishedusing GMS, MODFLOW, MT3DMS and SEAWAT with the aim of simulating the groundwaterat the well chosen sites on Sudret, Gotland. Two wells were implemented in the model,one for extracting fresh groundwater and one for extracting saline groundwater. The hopeswere to be able to simulate an increase of the storage of fresh water during the rechargeperiod and thus helping to solve the problem with insufficient water during the strenuoussummer months. Hopefully the results of the simultations can make up the foundations foran implementation of the concept at a location at Gotland.Results for site 1 indicate that the volume of fresh water in the akvifer can be increasedby 13of the extraction volume when only saline groundwater is removed. The maximumflow of only saline extraction at site 1 has been determined to 35m3år per meter. For example,with only an extraction of saline water of 35m3år at site 1 the fresh water in the aquifer willincrease by 340m3 per metre after 10 years.The model indicates that the volume of fresh water in the akvifer can be increased bya minimum of 15 of the saline extraction volume when only saline water is removed. Themaximum flow of only saline groundwater at site 2 was decided to be 65m3år per meter. Forexample, with only an extraction of saline water of 65m3år at site 1 the fresh water in theakvifer will increase by 940m3 per metre after 10 years.
Gotland lider till och från av vattenbrist under sommaren, problemen förväntas även ökai samband med klimatförändringar och expanderande antropogen påverkan. Under vinterhalvåretfår Gotland mer än tillräckligt med sötvatten för att täcka efterfrågan, problemetuppkommer från att majoriteten av vattnet evapotranspireras samt går till ytavrinning tillÖstersjön. Ytterligare en orsak till vattenbristen beror på att Gotlands grundvatten omgesav saltvatten. Saltvattnet kring Gotland bildar en konkav gräns mellan sött och salt vatten igrundvattenmagasinet vilket väsentligt begränsar den möjliga lagringen av sött grundvatten.För att hjälpa till att lösa problemen med vattenbrist på Gotland introducerades en idé attutöka andelen sött vatten i grundvattenmgasinen genom att pumpa salt grundvatten fråndjupet under återhämtningsperioden.Arbetet påbörjades genom att undersöka en lämplig plats på Gotland, både ur en modelleringssynpunktsamt inför ett eventuellt fortsatt arbete. Två platser valdes slutligen dären 2D-grundvattenmodell skapades vid båda platserna med hjälp av GMS, MODFLOW,MT3DMS och SEAWAT. I modellen implementerades två uttagsbrunnar, en för salt grundvattenfrån djupet och en för sött grundvatten närmare ytan. Eftersom modellen skapats i 2Dinnebär det det en förenkling av geometrin och modellresultat motsvarar då en horisontelltborrad brunn, därför anges resultaten som flöde per meter horisontell brunn. Förhoppningenvar att genom simulering kunna påvisa en ökning av sötvatten i grundvattenmagasinet genomatt extrahera salt grundvatten under återhämtningsperioden. målet är att undersökningarnaska leda till en implementering av metoden i verkligheten i ett försök att minska vattenbristen.Modellresultat för plats 1 indikerar att volymen sött vatten i akviferen ökar med 13 avuttaget när endast salt vatten extraheras. Det maximala uttagsflödet vid plats 1 för endastsalt vatten bestämdes till 35m3år per meter. Vid ett saltvattenuttag på 35m3år vid plats 1 ökarsötvattenvolyem i akviferen t.ex. med 340m3 per meter efter 10 år.Modellresultat för plats 2 indikerar att volymen sött vatten i akviferen ökar med 15 avuttaget när endast salt vatten extraheras. Det maximala uttagsflödet vid plats 2 för endastsalt vatten bestämdes till 65m3år per meter. Vid ett saltvattenuttag på 65m3år vid plats 2 ökarsötvattenvolyem i akviferen t.ex. med 940m3 per meter efter 10 år.
diva2:1345440

Detta examensarbete utreder lönsamheten i en systemlösning för termiskt akviferenergilager tillsammans med ny VVS-teknisk lösning i fastigheterna kv Hästskon 9 och 12 vid en föreslagen framtida helrenovering. Dessutom utreds förutsättningar för miljöklassning i energi- och miljöcertifieringssystemet Miljöbyggnad avseende energianvändning, dagsljuskomfort, solvärmelast och termisk komfort för om- och tillbyggnadsförslaget med målsättning på nivå GULD. Genom att utnyttja akviferen under fastigheterna kvarteret Hästskon 9 och 12 idag kan man åstadkomma mycket låg energianvändning med en säsongsenergiverkningsgrad via kylmaskiner för värme- och kylaförsörjning på 5,6. En LCC-kalkyl visar att det finns en energikostnadsbesparing för fastighetsägaren Vasakronan omkring 3,65 MSEK per år jämfört med dagens situation om den beskrivna akviferlösningen används. Det ger en återbetalningstid om cirka 4,5 år på investeringen som måste göras. Energiklassning i Miljöbyggnadssystemet för befintliga fastigheter är troligtvis möjlig utan andra åtgärder än akviferlagersystemet, men då med BRONS eller möjligtvis SILVER nivå. Vid ett framtida om- och tillbyggnadsförslag får fastighetsägaren cirka 13 000 m² ytterligare uthyrbar lokalyta för handelslokaler och kontor. Trots detta kan energianvändningen minska ännu mer tack vare en säsongsenergiverkningsgrad via kylmaskiner för värme- och kylaförsörjning på 7,0 då SEB:s datakylanläggning kvarstår med värmeåtervinning på fastigheternas värmesystem, värme- och kylsystem byggs om för låg värmebärartemperatur och hög köldbärartemperatur, luftbehandlingssystem optimeras för låg fläktelenergi och hög värmeåtervinningsgrad, glaslösningar väljs med hänsyn till begränsad solinstrålning och byggnadens klimatskärm tilläggsisoleras i viss omfattning. Energikostnadsbesparingen ökar då ytterligare framåt 4,8 MSEK per år jämfört med dagens situation. Även om SEB:s datakylanläggning faller bort vid en ombyggnad finns ändå möjligheten att självständigt försörja fastigheten med egenproducerad värme via ytterligare en värmepump, vilket avlägsnar beroendet av SEB IT:s datahall för värmeproduktion och ändå ger en energikostnadsbesparing på 4,25 MSEK per år jämfört med dagens situation. Vid en sådan lösning blir den specifika energianvändningen enligt BBR 2012:s definition endast cirka 30 kWh/m² Atemp, år. Denna siffra är mycket lägre än nybyggnadskraven i BBR 2012 och i klass med nyproducerade byggnader med borrhålsenergilager. Utifrån analysen av Miljöbyggnadssystemets indikatorer för energianvändning, solvärmelast, dagsljuskomfort och termisk komfort bedöms det möjligt att klassa kvarteret Hästskon 12 och 9 vid om- och tillbyggnad i klass GULD med vissa förändringar av om- och tillbyggnadsförslaget. För att uppnå klass GULD med hänsyn till dagsljuskomfort och solvärmelast krävs särskild anpassning av glasning på S-huset, M-husets fasad mot Malmskillnadsgatan, samt en stor ljusgård i H-huset för att släppa in tillräckligt mycket dagsljus samtidigt som man åstadkommer effektiv solavskärmning.
This thesis investigates the viability of a system solution for aquifer thermal energy storage along with new HVAC technical solutions in real estates Hästskon 9 and 12 at a proposed future renovation. It also explores opportunities for certification in the Swedish energy and environmental certification system Miljöbyggnad (Environmental Building) regarding energy consumption, daylight comfort, solar heat load and thermal comfort for the renovation and extension proposal of Hästskon 12 with the goal of the GOLD level. By exploiting the aquifer in the properties Hästskon 9 and 12 today, very low energy consumption is achievable with seasonal energy efficiency via chillers for heating and cooling supply of 5.6. The LCC analysis shows that there are energy cost savings for property owner Vasakronan of about 3.65 million SEK per year compared to the current situation, if the described aquifer thermal energy storage solution is used. This gives a payback time of approximately 4.5 years in the investment to be made. Certification in the Miljöbyggnad system for existing buildings is probably possible with the aquifer thermal energy storage, but with BRONZE or possibly SILVER level. In the future refurbishment and extension proposal, the property owner adds about 13 000 m² of additional rentable commercial premises and offices. Nevertheless, the energy use of the properties decreases further owing to a seasonal energy efficiency via chillers for heating and cooling supply of 7.0 when the data centre refrigeration equipment for tenant SEB persists with heat recovery on the properties' heating systems, heating and cooling systems are adapted for low heat carrier temperature and high brine water temperature, ventilation systems are designed for low fan electricity demand and high heat recovery rate, glass solutions chosen are based on limited solar radiation and the building envelope is additionally insulated to some extent. Energy cost savings are furthered to 4.8 million SEK per year compared to the current situation. Even if the data centre refrigeration equipment for tenant SEB is closed down in a future refurbishment scenario, there is possibility to independently supply the property with its own heat produced by an additional heat pump, which removes the dependence of tenant SEB's data centre for heat supply and yet provides an energy saving of 4.25 million SEK per year compared the current situation. Such a solution will result in specific energy with the BBR 2012 (Swedish building regulations) definition of only about 30 kWh / m² Atemp, year. This figure is much lower than new construction requirements of BBR 2012 and on par with virgin buildings with borehole energy storage system. Based on the analysis of the Miljöbyggnad system indicators for energy, solar thermal load, daylight comfort and thermal comfort it is possible to certify Hästskon 12 and 9 in a future refurbishment and extension at GOLD level with some changes in the refurbishment proposal. In order to achieve GOLD level with respect to daylight comfort and solar heat load, special adaptation of the glazing on the S building, M building's facade facing Malmskillnadsgatan, and a large atrium in the H-building is required to let in enough natural light while still providing effective solar shading.

På uppdrag av Sundsvall Energi AB har FVB Sverige AB påbörjat en förstudie kring etableringen av fjärrkyla i Sundsvall. Produktionsmedlen i det planerade nätet kommer att innefatta frikyla från akviferen och en kompressordriven kylmaskin. Det övergripande syftet med projektet har dels varit att ta fram en optimal framledningskurva, samt att ta reda på i vilken utsträckning frikylan kan nyttjas innan kylmaskinen måste användas som spetsproduktionsmedel. Projektet har inledningsvis fokuserat på att undersöka hur klimatet och kylbehovet ser uti Sundsvall. Kylbehovet granskades utifrån sex befintliga byggnader som nyttjar dricksvattenkyld fjärrkyla i Sundsvall. Därefter undersöktes olika typer av klimatsystem för att utröna vad de har för krav på framledningstemperaturen. Det konstaterades att kylbatterier var den komponent som kräver lägst framledningstemperatur, varför kyleffektberäkningar utfördes på dem. Resultatet ur kylbatteriberäkningarna fick motsvara den av fjärrkylenätet avgivna kyleffekten vid varierande utomhustemperatur. Genom att väga den avgivna kyleffekten vid varierande framledningstemperatur mot det erforderliga kyleffektbehovet vid varierande utomhustemperatur kunde framledningskurvan ta form. Akviferen antas hålla en temperatur på omkring 7°C till 9°C året runt, men utgångspunkten i detta projekt har varit att den konstant är 9°C. Under de förutsättningarna har framledningstemperaturen kunnat bestämmas till att vara 11°C under större delen av året, men att den sänks vid en utomhustemperatur på omkring 21°C i varierande grad ned till 6°C vid utomhustemperaturen 25°C. Med hjälp av framledningskurvan kunde därefter frikylans täckningsgrad bedömas. Resultatet visar att om framledningens temperatur höjs med 0,5–1,0°C i distributionsnätet kommer kylmaskinen att behöva vara i drift under 159 timmar per år. Om istället uppvärmningen blir 1,5° eller 2,0°C kommer kylmaskinen behöva vara i drift under 233 timmar respektive 325 timmar. Sammantaget har samtliga av projektets konkreta och verifierbara mål besvarats.
On behalf of Sundsvall Energi AB, FVB Sverige AB has initiated a preliminary study on the establishment of a district cooling system in Sundsvall. The main source for the cooling will be cool water drawn from the aquifer and a compressor chiller. The main purpose of this project has both been to provide the optimal supply temperature of the cooling network at different outdoor temperatures, and to find out to what extent the cool water from the aquifer can be used by itself as the cooling source. The project was initially focused on examining the climate and cooling demand in Sundsvall. The cooling demand was examined on the basis of six existing buildings that uses freshwater district cooling, and different types of climatesystems were then examined to ascertain what their requirements for the supply temperature are. Cooling coil batteries were found to be the component that requires the lowest supply temperature; therefore, the cooling power calculations were relied on them. The outcome of the cooling coil battery calculations was presumed to correspond to the cooling power of the network itself. By comparing the cooling power of the coil batteries at different supply temperatures and the cooling demand at different outdoor temperatures the main supply temperature for the district cooling network took shape. The aquifer is expected to maintain a temperature of approximately 7°C to 9°C, but in this project the temperature is set to exactly 9°C. On those premises the supply temperature of the cooling network could be set to 11°C for most of the year, but with a reduction of the supply temperature at outdoor temperatures around 21°C. Subsequently the supply temperature is reduced to 6°C at the outdoor temperature 25°C. Via the supply temperature curve, the aquifer cooling coverage ratio could be assessed. The result shows that if the supply temperature is raised between 0,5°C and 1,0°C in the distribution network the compressor chiller will have to be in operation for 159 hours per year. If instead the supply temperature is raised 1,5°C or 2,0°C, the compressor chiller must be in operation for 233 hours and 325 hours, respectively. In summary, all the goals and targets of the project have been completed.

Suomen talousvesien vedenotossa suositaan pohjavettä. Pohjaveden runsaan ja alati kasvavan käytön vuoksi on tärkeää tuntea pohjavesien muodostumiseen ja veden laatuun vaikuttavia maaperän ominaisuuksia. Tässä työssä esitellään yleisesti käytettyjä malleja, joilla veden ja pohjaveden liikettä maaperässä kuvataan. Lisäksi käydään läpi maapallon veden kiertokulkua, sillä on hyvä ymmärtää, mistä maaperään suotautuva vesi on peräisin ja mitkä tekijät, kuten sadanta ja haihdunta, vaikuttavat sen määrään ja määrän heittelyyn. Akviferityypeistä esitellään ensin yleisellä tasolla vapaapintaisen ja salpautuneen akviferin ominaisuuksia. Sitten esitellään esimerkinomaisesti Säkylänharju-Virttaankankaan akviferialuetta, jota luonnehtii jäätikkövirtausten väliin kerrostunut hyvin vettä johtava harjuydin ja lieveosien vettä salpaavat hienorakeiset kerrostumat. Toinen esimerkkinä esitelty alue on Kurikassa sijaitseva Kuusistonloukon pohjavesialue. Kurikan akviferialueen arteesisen pohjaveden alueelta kerätyn näytesarjan maakerroksista määritellään vettä todennäköisesti salpaavat kerrokset määrittämällä näytteille vedenläpäisevyydet. Pohjaveden laatuun vaikuttavista tekijöistä nostetaan esille geologisia ja hydrologisia tekijöitä. Maaperän ominaisuuksista mineraalikoostumus vaikuttaa dramaattisesti veden happamoitumisherkkyyteen. Raekoostumus vaikuttaa paitsi haitta-aineiden suodattumiseen myös siihen, kuinka paljon suoloja liukenee maaperästä pohjaveteen.

Uklanjanje amonijaka iz podzemnih voda u cilju dobijanjapijaće vode predstavlja značajan problem, koji se do sadarešavao primenom različitih postupaka. Poznato je da zeolitikao prirodni jonoizmenjivači i adsorbenti kvalitetno vezujuamonijum jone u svoju alumosilikatnu matricu. Njihovaefektivnost, u različitim tehnološkim procesima, zavisi odfizičko-hemijskih osobina, koje su usko povezane sa njihovimgeološkim nalazištima, kada se govori o prirodnim zeolitima.Pored prirodnih zeolita u praksi se koriste i sintetički zeolitidobijeni raznim postupcima. Danas, je komercijalna primenasintetičkih zeolita rasprostranjenija u odnosu na primenuprirodnih, zbog čistoće kristalnih proizvoda i uniformneveličina čestica. Crystal-Right™ (CR-100) je zeolit koji spada ugrupu najizdržljivijih proizvedenih minerala. Ovaj zeolitpodiže pH vrednost tretiranih voda, dok istvremeno smanjujetvrdoću i uklanjanja gvožđe i mangan. Ovo podešavanje pH iuklanjanje nepoželjnih mineralnih materija postiže se izvrsnimosobinama ovog zeolita u pogledu filtriranja, ali i ispiranjanakon primene.Maksimalna količina adsorbovanog amonijaka iznosi 2,31 mg(98%) i 2 mg (87%), iz model rastvora i uzorka podzemne,bunarske vode, redno. Prisustvo drugih komponenti ubunarskoj vodi uzrokuje promene u količini adsorbovanogamonijaka na zeolitu. Najbolje uklanjanje postignuto je zajone kalijuma već sa najmanjim masama upotrebljenogzeolita. Nasuprot tome, joni kalcijuma i magnezijuma se prinižim vrednostima doziranja zeolita slabije uklanjaju izbunarske vode, dok sa porastom doziranja raste i efikasnostuklanjanja na svim posmatranim temperaturama.Izbor adsorpcione izoterme je pokazao da najbolje rezultatedaje Freundlich-ova adsorpcione izoterme, a rezultatiaproksimacije ukazuju na fizičku adsorpciju na heterogenojpovršini. Negativne vrednosti entropije aktivacije upućuju nazaključak da se radi o asocijativnoj adsorpciji amonijaka napovršinu zeolita, odnosno da postoji interakcija izmeđuadsorbovanih molekula. Vrednosti entalpije aktivacije od15,096 kJ/mol i 28,978 kJ/mol, za model rastvor i realansistem, redno, upućuju da se radi o endotermnom procesu,što i potvrđuju podaci o ravnotežnim koncentracijama narazličitim temperaturama.Tokom eksperimenata izvedenih sa poluindustrijskomkolonom ispunjenom zeolitom Crystal Right™ (tip CR-100)potvrđena je efikasnost u uklanjanju zeolita iz bunarske vode.Između ispitanih modela za određivanje kinetike u kolonskom uređaju najboljim se pokazao model Yoon-Nelson-a.Koeficijent linearne korelacije za model Yoon-Nelson-a iznosi -0,975, dok je koeficijent determinacije imao vrednosti 0,950.Iako je model razvijen jednokomponentne sisteme pokazaose kao zadovoljovajući iako se radi o realnom sistemupodzemne bunarske vode koja sadrži brojne rastvorenesupstance, katjone zemnoalkalnih i alkalnih metala, huminskekiseline, anjone itd. Može se primetiti da je postignutozadovoljavaće slaganje eksperimentalnih podataka ovremenu probaja sloja (50%) sa Yoon-Nelson-ovim modelom,eksperimentalno određeno vreme proboja sloja iznosi oko 59časova, dok je modelom dobijeno vreme 62 časa. Konstantabrzine Yoon-Nelson-ovog modela iznosi 0,051 1/h.
Removing ammonia from groundwater to obtain drinkingwater is an important issue, which is so far solved usingdifferent methods. It is known that zeolites as natural ionexchangers and adsorbents that bind ammonium ions in itsaluminosilicate matrix. Their effectiveness in varioustechnological processes depends on the physical andchemical properties, which are closely related to theirgeological sites, when it comes to natural zeolites. In additionto the natural zeolites in practice synthetic zeolites are used.Today, the commercial application of synthetic zeolites iswidespread in relation to the use of natural, due to the purityof crystal products and uniform particle size. Crystal-Right ™(CR-100) is a zeolite among the most durable mineralsproduced. This zeolite raises the pH of the treated water, whilethe same time it reduces the hardness and remove iron andmanganese. This pH adjustment and removal of undesirablemineral substances is achieved by the excellent characteristicsof the zeolite in terms of filtering, and rinsing after application.The maximum amount of adsorbed ammonia at 2.31 mg(98%) and 2 mg (87%), from the model solution and thesample of groundwater, well water, respectively. The presenceof other components in the well water causes changes in theamount of ammonia adsorbed on zeolite. Selection ofadsorption isotherms showed that the best results areachieved by Freundlich's adsorption isotherm, and the resultsindicate physical adsorption on heterogeneous surfaces.Negative values of entropy of activation lead to theconclusion that it is associative adsorption of ammonia on thesurface of the zeolite, or that there is an interaction betweenthe adsorbed molecules. The values of enthalpy of activationof 15,096 kJ / mol and 28,978 kJ / mol, for the model solutionand real system, respectively, indicating that it is anendothermic process, which is confirmed by data on theequilibrium concentrations at different temperatures.Experiments conducted with the pilot plant column filled withzeolite Crystal Right ™ (type CR-100) confirmed theeffectiveness in removing zeolite from well water. Among thesurveyed models to determine the kinetics of the columndevice Yoon-Nelson's model has proven to be the best. Thelinear correlation coefficient for the model Yoon-Nelson's is -0.975, and the value of the coefficient of determination was 0.950. Although the model developed for one-componentsystems it is proved to be satisfactory for ground waterammonia adsorption. The agreement between experimentaldata on the breakthrough point at 50% concentration (59hours) with Yoon-Nelson's model, is good (62 hours). Constantof Yoon-Nelson's model is 0.051 1 / h.

Abstract A conceptual framework was developed to assess how changes in temperature and precipitation affect sub-surface hydrology, groundwater recharge, groundwater quantity and quality. A conceptual and statistical approach was developed to predict groundwater level variations. Daily rainfall, snowmelt and evapotranspiration values were generated with a novel conceptual hydrological model developed in this study. These values were cross-correlated with observed groundwater levels to find representative time lags and significant correlations. A statistical model linking rainfall, snowmelt, evapotranspiration and groundwater level was then developed and validated. The model simulated seasonal variations in groundwater level very accurately. A sequential approach was developed to assess surface water-groundwater interactions. The simulated surface water level estimated with the WSFS model and recharge estimated with CoupModel were linked to the groundwater flow model MODFLOW. Groundwater, surface water and snow samples were collected to study the chemical composition of groundwater in an unconfined esker aquifer in Northern Finland. Concentrations of Ca2+, Cl-, NO3-N and SiO2 and electrical conductivity were determined. Water quality in the main aquifer was found to be similar to that in the perched groundwater. Solute concentrations generally decreased during and immediately after snowmelt periods, indicating the importance of snowmelt input for groundwater quality. In the perched groundwater, NO3-N concentration increased with elevated groundwater level, indicating a nitrogen source on the land surface. The Cl- concentration in groundwater decreased when the surface water level rose higher than groundwater level. According to simulation results for the A1B climate change scenario, groundwater recharge is projected to increase in winter months due to increased snowmelt and decreased soil frost depth. The spring snowmelt peak in late spring will decrease. This will reduce aquifer storage in early spring, increasing the vulnerability to summer droughts. It is projected that flow regimes between unconfined aquifers and surface water may change, affecting water quantity and possibly quality in groundwater systems
Tiivistelmä Tässä työssä kehitettiin konseptuaalinen viitekehysmalli, jolla voidaan arvioida kuinka muutokset lämpötilassa ja sadannassa vaikuttavat hydrologiaan, pohjaveden muodostumiseen, pohjaveden määrään ja laatuun. Tässä työssä kehitettiin ja yhdistettiin konseptuaalinen ja tilastomatemaattinen regressiomalli, jolla voidaan simuloida pohjaveden pinnankorkeuden muutoksia. Konseptuaalisella mallilla laskettiin päivittäinen sadanta, lumen sulanta ja haihdunta. Havaitut pohjaveden pinnankorkeudet korreloitiin sadannan, lumen sulannan ja haihdunnan kanssa, jotta löydettiin merkitsevät korrelaatiot tyypillisillä viiveillä. Lopuksi tilastollinen regressiomalli, joka yhdistää sadannan, lumen sulannan, haihdunnan ja pohjaveden pinnankorkeuden, kalibroitiin ja validoitiin. Kehitetyllä mallilla onnistuttiin simuloimaan vuodenaikainen pohjaveden pinnankorkeus. Yhdensuuntainen mallinnusmenetelmä kehitettiin arvioimaan pinta- ja pohjaveden vuorovaikutusta. Menetelmässä pintaveden korkeus ja pohjaveden muodostuminen linkitettiin ajan suhteen muuttuvina reunaehtoina pohjavedenvirtauksen mallinnusohjelmaan MODFLOW. Simuloidut pintaveden pinnankorkeudet saatiin Suomen ympäristökeskuksen vesistömallijärjestelmästä ja pohjaveden muodostuminen simuloitiin 1D lämmön- ja aineensiirtomallilla, CoupModel. Pudasjärven Törrönkankaan pohjavesimuodostumasta, Pudasjärvestä, Kivarinjoesta ja lumesta kerättiin näytteet ja niistä määritettiin Ca2+, Cl-, NO3-N ja SiO2 pitoisuudet sekä sähkönjohtavuus. Pitoisuudet pohja- ja salpavedessä olivat hyvin samanlaiset. Pitoisuudet yleisesti pienenivät, kun pohjaveden pinnankorkeus nousi etenkin keväisin lumien sulamisen jälkeen. Ainoastaan salpavedessä NO3-N pitoisuus kasvoi, kun pohjaveden pinnankorkeus nousi. Tämä johtuu todennäköisesti salpaveden yläpuolella olevasta NO3-N lähteestä. Cl- pitoisuus pohjavedessä pieneni, kun pintaveden korkeus nousi korkeammalle kuin pohjavesi. A1B ilmastoskenaariossa pohjaveden muodostumisen ennakoidaan lisääntyvän talvikuukausina. Tämä johtuu lumen sulannan lisääntymisestä ja roudan vähenemisestä. Keväinen lumen sulamisen huippu voi mahdollisesti pienentyä ja johtaa pohjavesivarojen pienentymiseen keväisin. A1B ilmastoskenaariossa pinta- ja pohjaveden vuorovaikutus voi myös muuttua ja siten vaikuttaa pohjaveden määrään ja mahdollisesti myös laatuun

Diploma thesis describes types and measuring principes of magnetic field as first. Furthermore it deals with parameters of sensor HMC2003 and data acquision. Selected card for acquision was USB-6218 from company National Instruments. After that project describes programing interface LabVIEW, which was used for desing of acquision program. Next part deals with comuncation between card and computer, drivers and properties of card. After that were explained requirements on measuring interface. Furthermore it deals with basic parts of the acquision software and describes its function with connection to user interface. Finally the interface was tested.

In Sweden, drinking water is easy to access and often taken for granted. The drinking water systems have to be maintained in order to keep the high quality. The Uppsala esker, which is a part of the Uppsala municipality’s water system, provides a large number of the municipality’s population with drinking water. The Uppsala esker has been used to produce drinking water since 1956 by infiltrating water from the Fyris river into the esker. This reduces the amount of organic material in the water. A reduction is desirable since the organic material is causing odorous water and binds to substances that may harm people’s health. The reduction of organic material has been assumed to depend on degradation carried out by microorganisms above the esker’s groundwater table, dilution with additional groundwater and attachment of organic material to the esker’s material. However, recent studies have shown that only 10-15 % of the organic material is degraded above the groundwater table. The aim with this master thesis was to examine if the mineralization of the organic material in the anaerobic part of the Uppsala esker is greater than previously assumed. The size of the fungal and bacterial communities have also been examined as well as how microorganisms and the degradation of organic material relates to different chemical and physical factors in the soil. To get an understanding of the organic material’s degradability, soil was incubated and the aerobic respiration with gas chromatograph was measured. The bacteria and fungi were quantified using quantitative real-rime PCR. Various chemical and physical factors, such as the content of organic carbon and amount of aluminium, were already available. Pearson’s product-moment correlation coefficient (Pearson's r) was used to examine the the linear correlation between two variables. Wilcoxon’s rank score test was used to determine which of the differences between different sampling areas that were significant. The results showed that bacteria dominate in the Uppsala esker and the infiltration basins. Complex binding by iron- and aluminium compounds do not affect the degradation of organic matter, nor decrease the presence of fungi and bacteria in the esker and the infiltration basins. It seems as if the degradation rate’s sensitivity decreases with the depth. The amount of bacteria and fungi decreased with the distance to the infiltration basin, but not the quality of the organic material, if measured by the respiration rate divided by the amount of organic carbon.
I Sverige är tillgången på dricksvatten god. Det ses ofta som en självklarhet och för att detta synsätt ska kunna fortsätta krävs att dricksvattensystemen underhålls på ett bra sätt. Uppsalaåsen, som är en del av Uppsalas dricksvattensystem, förser stora delar av kommunens befolkning med dricksvatten. Uppsalaåsen har använts för konstgjord grundvattenbildning för att framställa dricksvatten sedan 1956. Detta innebär att vatten från Fyrisån filtreras genom åsen. På så sätt minskas halten organiskt material i vattnet. Anledningen till att en minskning eftersträvas är att det organiska materialet orsakar illaluktande vatten samtidigt som hälsoskadliga ämnen kan binda till det. Reduceringen av organiskt material i det infiltrerade vattnet har antagits bero på mikroorganismers nedbrytning av organiskt material ovan grundvattenytan, utspädning med övrigt grundvatten och fastläggning av organiskt material på åsmaterialet. Tidigare studier av liknande system för artificiell grundvattenbildning har dock visat att bara 10-15 % av det organiska materialet bryts ned ovan grundvattenytan. Examensarbetets syfte har varit att undersöka om nedbrrytningen av det organiska materialet under grundvattenytan i Uppsalaåsen är större än vad som tidigare antagits. Det har även undersökts om svampar eller bakterier dominerar liksom hur materialets kvalitet och mikrobsamhället påverkas av kemiska och fysiska faktorer i marken. Undersökningarna utfördes genom att inkubera jordprov där den aeroba respirationen mättes med gaskromatograf för att få en uppfattning om kolets nedbrytbarhet. qPCR användes för kvantifiering av bakterier och svampar. Mätvärden för olika kemiska och fysiska faktorer, såsom halten organiskt kol och mängden aluminium, erhölls från tidigare utförda analyser. Pearsons korrelationskoefficient (Pearson’s r) beräknades för att undersöka hur olika variabler samvarierade med varandra. Ett Wilcoxon rank score test användes för att undersöka vilka av skillnaderna mellan olika provtagningsplatser som var signifikanta. Resultaten visade att det finns fler bakterier än svampar i Uppsalaåsen och i filtreringsbassängerna. Komplexbindning av organiskt material av järn och aluminiumföreningar verkar inte hindra dess nedbrytning, eller minska förekomsten av svampar och bakterier i filtersanden och åsmaterialet. Respirationshastighetens temperaturkänslighet tycks minska något med djupet. Mängden bakterier och svampar avtar med avståndet från infiltrationspunkterna men kvaliteten på det organiska materialet, uppskattad som respirationshastigheten uttryckt per gram organiskt kol, avtar inte.