KALLIOPOHJAVEDEN KORKEUSHAVAINNOT PORAKAIVOISTA VUOSINA KESKI-SUOMEN, KYMEN, TURUN JA PORIN SEKÄ UUDENMAAN LAANEISSA

Transkriptio

1

2 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Ydinjätteiden sijoitustutkimukset Tiedonanto YST - 61 Veikko Hakkarainen KALLIOPOHJAVEDEN KORKEUSHAVAINNOT PORAKAIVOISTA VUOSINA KESKI-SUOMEN, KYMEN, TURUN JA PORIN SEKÄ UUDENMAAN LAANEISSA Raportti kauppa - ja teollisuusministeriön rahoittamasta tutkimuksesta Abstract: The Observations of Ground Water Level from Drilled Wells in in Southern Finland ESPOO 1988

3 Sivu ABSTRACT JOHDANTO... HAVAINTOKOHTEET... HAVAINNOINTITIHEYS... HAVAINTOKOHTEIDEN GECILOGIAA Kalliopera Maapera... METEOROLOGISET JA HYDROGEOLOGISET HAVAINNOT Sadehavainnot Vesistojen korkeushavainnot TULOSTEN TARKASTELU YHTEENVETO... VIITTEET LIITTEET: 1. Havaintotulosten graafiset esitykset v Karttaotteet havaintokaivojen yrnparistosta, 1 : Luettelo geologisista kartoista

4 Hakkarainen Veikko, Observations on deep groundwater level in drilled wells in in Southern Finland. Geological Survey of Finland, Nuclear Waste Disposal Research, Report YST pages, 3 figures, 3 tables, 58 appendices. ABSTRACT The results of the measurements of the deep groundwater level in are presented. The measurements were done in 28 disused drilled wells situated (except one in Central Finland) south of the line Rauma- Salo-Jarvenpaa-Kouvola. The results are presented graphically. The monthly precipitation at each observation site was also recorded. At five sites observations were made of fluctuations in seawater level and at two sites of changes in the water level of nearby regulated lakes. With the exception of the one in Central Finland, the drilled wells are geologically located in the subaquatic area. The bedrock in which the wells were drilled consist of Precambrian orogenic plutonic (granite or migmatite granite) or metamorphic (mica gneiss) rocks and anorogenic igneous (rapakivi granite) rocks. None of the drilled wells extend deeper than the surficial parts of deep groundwater. With a couple of exceptions, the fluctuations in deep groundwater level reflect seasonal changes: in spring and autumn the water levels are at their highest, while in summer and winter they are at their lowest. The rate of water level fluctuations depends on the size of the aquifer and, in part, on the topography in the vicinity of the drilled well. In the coastal area the water level of the sea or lake (groundwater 0- level) affects the surface of deep groundwater. In this reciprocating action, the groundwater level is affected not only by precipitation (air pressure) but also by fracturing of the bedrock and the distance of the observation site from the shoreline fracturing being more important than distance. The soil cover on the bedrock also affects the rate of the fluctuation in the deep groundwater level. Veikko Hakkarainen Geological Survey of Finland Nuclear Waste Disposal Research SF ESP00 Finland ISBN ISSN

5 Hakkarainen Veikko Kalliopohjaveden korkeushavainnot porakaivoista vuosina Keski-Suomen, Kymen, Turun ja Porin seka Uudenmaan laaneissa. Geologian tutkimuskeskus, Ydinjatteiden sijoitustutkimukset, Tiedonanto YST-61, 15 sivua, 3 kuvaa, 3 taulukkoa ja 58 liitetta. Tassa raportissa esitetaan tulokset vuosina suoritetuista kalliopohjaveden korkeuden mittauksista. Havainnointia tehtiin 28 kaytosta poistetusta kallioporakaivosta, jotka yhta lukuunottamatta (Keski- Suornessa) sijaitsevat linjan Rauma-Salo-Jarvenpaa-Kouvola etelapuolella. Tulokset on esitetty graafisesti. Vedenkorkeushavaintojen lisaksi on joka kohteessa huomioitu kuukausisadanta. Viidessa kohteessa on myos todettu meren pinnan vaihtelut seka kahdessa kohteessa lahella olevan saannostellyn jarven veden korkeuden vaihtelut. Geologisesti yhta lukuunottamatta (Keski-Suomi) porakaivot kuuluvat subakvaattiseen alueeseen. Kivilajeiltaan kaivot jakaantuvat prekambristen syvakivien ja kiteisten liuskeiden seka anorogeenisten rapakivigraniittien alueille. Kaikki porakaivot ulottuvat vain kalliopohjaveden pintaosiin. Muutamia poikkeuksia lukuunottamatta pohjaveden korkeuden vaihtelut kuvastavat vuodenaikojen vaihteluja; kevaalla ja syksylla veden pinnat ovat korkeimmillaan, kun taas kesalla ja talvella ne ovat matalimmillaan. Pohjaveden pinnanvaihtelujen nopeuteen vaikuttavat akviferin koko ja jossain maarin kaivon lahiympariston topografia. Myos meren tai jarven vedenpinnan (pohjaveden 0-taso) vaihtelu vaikuttaa kalliopohjaveden pinnan vaihteluun. Talloin sadannan (liittyen saan muutoksista johtuva ilmanpaine) lisaksi vaikuttajina ovat kallion rikkonaisuus ja havaintopaikan etaisyys rantalinjasta. Kahdesta viimemainitusta tekijasta kallion rikkonaisuus on vaikuttavampi tekija kuin etaisyys. Kallion paalla olevien irtomaalajien laatu ja paksuus vaikuttavat myos kalliopohjaveden pinnanvaihtelun nopeuteen. ISBN ISSN Veikko Hakkarainen Geologian tutkimuskeskus Ydinjatteiden sijoitustutkimukset Betonimiehenkuja ESP00

6 Pohjaveden pinnan havainnoinnilla pyritaan selvittamaan kallioperan rakennetta ja hydraulisia ominaisuuksia. Talloin ovat tarpeen pitkaaikaiset pohjavedenpinnan korkeushavainnot yhdistettyina paikallisiin sadantatietoihin ja lahivesistojen korkeusvaihteluihin. Geologian tutkimuskeskuksen ydinjatteiden sijoitustutkimusryhma teki vuosina saannollisia kalliopohjaveden korkeushavaintoja 28 kohteessa Turun ja Porin, Uudenmaan, Kymen ja Keski-Suomen laaneissa. Vuosina havainnointia jatkettiin viela 6 kohteessa, joista neljassa yhtajaksoisesti koko em. ajanjakson. Havainnot liittyvat osaprojektiin G Porakaivojen havaintoverkosto, kalliopohjaveden virtausselvitykset. Havaintokaivoista saadut ensimmaiset tulokset ja niiden perusteella tehdyt alustavat paatelmat on julkaistu vuonna 1980 Tiedonannossa 17. Tama raportti sisaltaa kaikki vuosina tehdyt havainnot, joihin sisaltyvat myos osa Tiedonannossa 17 esitetyista tuloksista. Vuosien havaintotuloksia kaytettiin tutkimuksessa, jossa selviteltiin kalliopohjaveden virtausolosuhteita kiteisessa kallioperassa. Nama tutkimustulokset seka myos tassa raportissa olevat vuosien havaintotulokset julkaistiin vuonna 1985 Ydinjatteiden sijoitustutkimusten raporttisarjassa (Salmi 1985, Tiedonanto 42). Maastotutkimuksia kallioperan rakenteen ja irtomaalajien selvittamiseksi ei ole tehty. Havaintokaivojen lahiympariston geologiaa on kuvattu karttatulkinnan avulla kayttaen perus-, kalliopera- ja maaperakarttoja. Raportissa esitetyt karttaliitteet on julkaistu Maanmittaushallituksen luvalla 2. HAVAINTOKOHTEET Kesalla 1979 aloitettiin kaytosta poistettujen kallioporakaivojen inventointi Etela- ja Keski-Suomen alueella (linjan Kokkola - Varkaus etelapuolella). Tarkoituksena oli saada harva, mutta mahdollisimman kattava kallioporakaivoverkosto eri kivilajialueille. Lahtokohtana oli saada yksi porakaivo kahden - viiden kunnan alueelle niista kivilajiymparistoista,jotka valittiin tutkimuskohteiksi. Porakaivon valintaperusteena oli 40 metrin vahimmaissyvyys seka se, etta lahimpaan vedenottopaikkaan on yli 150 m. Edella mainitut ehdot tayttavista kaivoista pyrittiin selvittamaan myos mahdollinen muu tieto, joka ilmenee kalliopohjavesikortista (kuva 1). Etsinnan tuloksena rekisteroitiin 83 porakaivoa siten, etta Turun ja Porin laanissa niita oli 18 kpl, Uudenmaan laanissa 17 kpl, Kymen laanissa 6 kpl Hameen laanissa 4 kpl, Mikkelin laanissa 10 kpl, Keski- Suomen laanissa 9 kpl ja Vaasan laanissa 19 kpl (kuva 2). Vuoden 1982 lopussa saannollisesti mitattavia havaintokaivoja oli 28 (Kuva 3). Kaikki kohteet olivat kaytosta poistettuja kalliokaivoja. Yleisin kaytosta poiston syy on ollut yleiseen vesijohtoverkostoon liittyminen. Huono veden laatu (korkea suola- tai rautapitoisuus) seka

7 -- ~ Peruskartta (1:20 000) Topograf ikartta (1 : ) No Koordinaatit: X... Y Z.... KSBnnZ No... Pv.... Hav Kaivon onistaja... Omistajan osoite.... Puh Tilan nimi... RNo.... Kunta Kyla... Kalliokaivo 0 Reika kaytossa Reian ymparistossa veden ottoa kallioperasta alle 150 m etkiisyydella yli 153 m etyisyydella 0 Reika siten avoin, etta sinne voidaan laskea mittalaitteita tai reiassa olevat esteet (~umput, putket yms.) voidaan hel- posti poistaa on 0 Ei (Huom. ReikPan ei plase pintavettl tai sen paasy on hyvin vkihaist~n PlSsee pintavetta Voidaan helposti est8;i q (Huom.; toi- menpide) Reian syvyys yli 40 m 0 alle 40 m 0 Reian omistaja sallii jatkuvat mittaukset ~ylla Ei 0 Reian paalla olevat katteet tms. mahdollistavat mittaukset myos talvella Kylla fl EiO (Huom.)... Rak.aika Vedenantoisuus... Poraukset aikaiset havainnot (kallion rakenne, veden tulo jne.) Syvyys... g... Koska poistettu kaytosta ja syy... Veden laatu, analyysitulokset... Havaintohetken vedenpinnan taso putken pazsta, kannen tai reian reunasta (iatkuvamittauksisessa reiassal... Kuva 1. Kalliopohjavesikortti

8 Kuva 2. Kalliopohjaveden havaintoverkosto

9 Kuva 3. Havaintokohteet. Kartta Simosen (1980) mukaan. 1.arkeeisia qranitoideja 2.arkeeisia vihreakivia 3.karjalaisia liuskeita 4.svekofennisia liuskeita 5.svekokarjalaisia liuskeita 6.rapakivigraniitteja 7.jotunisia sedimenttikivia

10 1 Kaivo Si jainti Omistus- On ollut Syv. Kork. Etais. Etais. Kivi- Maa- Pinta- Vedenpinta mpy Vedenpinnan no suhde k3ytgssx m mpy merest5 sadehav. laji laji veden va- alin/ylin, +m vaihtelut + m km as. km luma2alue Kesk. /suurin km cm KT 1 Piikki6 yksityinen 83 16, 2,5 3 GR Ka 5,8 8,O / 16,O 200 / 803 KT 2 Turku yksityinen x , 3,O 1 GR Hk 0,6 13,l / 16,2 50 / 310 KT 3 Kaarina kunta x ,O 5 KGN Ka 0,06 34,O / 35,6 40/160 KT 4 Rusko yksityinen * 10,O 4 KGN Ka+Mr 0, / 24,9 140 / 190 KT 5 Piaantali kaupunki x 190 lo* 0,5 10 GRDR Ka 0,1 2.9 / 4,8 30 / 190 KT 6 Fyhaanta kunta x * 0,4 16 GRDR Mr 093 6,4 / 8,5 100 / 210 KT 7 Rauman rnlk yksityinen 58 6'- 1,2 6 KGN MR+Sa 0,2 3,8 / / 80 KT 8 human mlk yksityinen x 80 14'- 5,o 1 KGN ~r 0,1 10,8 / 13,O 80 / 220 KT 9 Eurajoki yksityinen 59 5* 0,02 6 KGN Ka 0,Ol 2,1 / 3,5 30 / 140 KU 1 Inkw GTL ,4 18 GRDR Sa / 1,0 60 / 140 KU 2 Ink00 GTL 80 I*. 0,4 18 GRDR Sa 0.7-0,l / 2,O 70 / 210 KU 3 Hanko H:gin yliop. x 55 9' 0,2 1 GRDR Ka 0, / / 110 KU 4 Nurmijmi kunta ,O. 5 KVMSGN Hk ,O / 78,9 80 / 190 KU 5 Loviisa y::sityinen x 70 9' RAGR Hk l,l / 2,3 GO / 120 KU 6 Loviisa yksi tyinen x 50 12'- 0 ~ 2 7 RAGR Ka 0,3 1,6 / 2,9 SO / 130 KU 7 RuotsinpyhtSa kunta x KU 8 Ruotsinpfhtu kunta x RAGR Mr O,1 16,l / 16,8 50 / 70 4,s 6 RAGR Sa 0,04 3,4 / 4,7 50 / 130 KU 9 Ruotsinpy!~t~ hta x ,O 6 RAGR Ka 0,1 5.5 / 7,2 100 / 170 KU 10 Artjhi kunta x ,O 1 RAGR Mr+Ka 0,06 46,9 / 48,4 60 / 150 KU 11 Lil jendal yksityinen ,O 7 RAGR Mr+Sa 0,1 16,9 / 18,8 80 / 190 KU 12 Espoo kaupunki x ,O 15 KVMSCN Ka+Mr 0,02 39,6 / 42,8 50 / 320 KU13 Tuusula kunta x 85 54* 22,O 6 GR Hk 0,03 45,7 / 47,s 80 / 180 KU 14 Tuusula kunta x ,O 12 GRDR Sa 0,2 65,5 / 67,7 90 / 210 KU 15 Espw kaupunki 150 '70 10,O 7 GR Mr 0,02 66,O / 67,9 50 / 190 KU 16 Espoo kaupunki x ,O 6 GR Ka+Mr 0,06 50,O / 51,2 60 / 120 KKy 1 Elim8ki kunta ,O 18 RAGR Sa+Mr 0,Ol 17,O / 18,5 80 / 150 KKy 2 Anjalankoski kunta 115 x 53 33,O 2 RAGR Mr 0,Ol 25.6 / 26,9 80 / 130 KKe 1 Luhanka kunta ,O 1 GRDR Sa+Ka 0,Ol 78,5 / 79,8 103 / 130 '- Vaaitettu korkeus, muut arvioitu peruskartasta Kivilajilyhenteet: Gr = graniitti, KGN = kiillegneissi. GRDR = granodioriitti KVMSGN = kvartsimaasalpagneissi, RAGR = rapakivigraniitti Maalajilyhenteet: Ka = kallio, Mr = moreeni, Hk = hiekka, Sa = savi

11 huono veden antoisuus ovat olleet muita tavallisia kaytosta poiston syita. Naiden lisaksi Inkoon Kopparnasissa oli nelja Imatran Voima 0y:n kairaamaa tutkimusreikaa (tunnus SK), joita on kasitelty Tiedonannossa 42. Turun ja Porin laanissa havaintokaivoja (tunnus KT) on yhdeksan, joista Turun - Naantalin seudulla niita on viisi ja Rauman seudulla nelja kaivoa (Taulukko 1). Yhta lukuunottamatta Turun ja Porin laanin kaikki kaivot sijaitsevat rannikon tuntumassa alle viiden kilometrin paassa merenrannasta. Kolme kaivoa on alle puolen kilometrin paassa meresta ja yksi naista on aivan rantakalliossa (Kuva 3, Liite 2). Uudenmaan laanissa havaintokaivoja (tunnus KU) on 16 ja ne sijaitsevat paaasiassa Keski- ja Ita-Uudellamaalla (Taulukko 1). Lansi- Uudellamaalla on yksi, Keski-Uudellamaalla seitseman havaintokaivoa. Kaivoista viisi on aivan meren tuntumassa (alle 400 metria merenran- taan), muut ovat sisamaassa (Kuva 3, Liite 2). Kymen laanin luoteisosassa on kaksi havaintokaivoa (tunnus KKy) ja Keski-Suomen laanin etelaosassa yksi (tunnus KKe) (Kuva 3, Liite 2). Vuosien havaintokohteita olivat KKe 1, KKy 1, KT 5, KT 9, KU 3 ja KU 13. Naiden lisaksi vuosina seurattiin viela Inkoon ja Helsingin seudun porakaivoja harvalla havainnointivalilla, mutta naita tuloksia ei ole esitetty tassa raportissa. Taulukko 2. Havaintokohteet KT 1 - Piikkio, Viukkala KT 2 - Turku, Koivula KT 3 - Kaarina, Littoinen KT 4 - Rusko, Hujala KT 5 - Naantali, Kultaranta KT 6 - Pyharanta, Reila KT 7 - ~auman mlk, Kortela KT 8 - Rauman mlk, Uotila KT 9 - Eurajoki, Ilavainen KKy 1 - Elimaki, Ratula KKy 2 - Anjalankoski, Ummeljoki KKe 1 - Luhanka, kk KU 1 - Inkoo, Kopparnas KU 2 - Inkoo, Kopparnas KU 3 Hanko, Tvarminne KU 4 - Nurmijarvi, Nummenpaa KU 5 - Loviisa, Valko Pohj. KU 6 - Loviisa, Valko KU 7 - Ruotsinpyhtaa, Tesjoki KU 8 - Ruotsinpyhtaa, Tesjoki KU 9 - Ruotsinpyhtaa, Tesjoki KU 10 - Artjarvi, Suurikyla KU 11 - Liljendal, kk KU 12 - Espoo, Laaksolahti KU 13 - Tuusula, Tuomala KU 14 - Tuusula, Jokela KU 15 - Espoo, Kolmiranta KU 16 - Espoo, Uusipelto Havaintokaivojen yleisimmat syvyydet ovat m ja m. Lapimitat vaihtelevat valilla mm. Kaivoista selvitettiin mahdollisuuksien mukaan myos muita tietoja, jotka ilmenevat kaivokortista, kuva 1. Keski-Suomen laanin havaintokaivoa (Luhanka) lukuunottamatta kaikki muut kuuluvat subakvaattiseen alueeseen, joka viimeisimman jaakauden jalkeen on ollut jonkin aikaa veden peitossa. Tana aikana jaatikon sulamisvesien tuoma ja mereen laskeutunut jaatikkosyntyinen hienoaines on tasoittanut kallioperan epatasaisuuksia. Havaintokaivojen lahiymparistojen suhteelliset korkeuserot ovat yleisimmin alle 20 metria ja

12 kaikkien havaintokaivojen ylapaan korkeus merenpinnasta (N60) on alle 100 metria. Kaivojen korkeudet merenpinnasta ja etaisyydet meren tai jarven rannasta on esitetty taulukossa HAVAINNOINTITIHEYS Yleisin havainnointivali oli kerran kuukaudessa. Naita kuukausittain mitattavia havaintokaivoja olivat kaikki Turun ja Porin laanin kaivot (KT 1 - KT 9), Uudenmaan laanissa kaivot KU 5 - KU 11 seka molemmat Kymen laanin kaivot (KKy 1 j a KKy 2). Kahdesti kuukaudessa mitattavia kaivoja olivat Uudenmaan laanissa KU 3, KU 4 ja kaivot KU 12 - KU 16 seka Keski-Suomen laanissa kaivo KKe 1. Kerran viikossa mitattavia kaivoja olivat KU 1 j a KU 2 seka samalla alueella olevat 4 kairareikaa (SK 5 - SK 8). Lisaksi havaintokaivossa KU 13 oli osan aikaa limnigrafi. Vuosina porakaivoja KKe 1, KKy 1, KT 5 ja KU 3 mitattiin kahdesti kuukaudessa ja KT 9 noin kerran viikossa. Porakaivossa KU 13 oli edelleen limnigrafi, mutta sen kehnosta toimivuudesta johtuen sen havainnointikerroiksi jaivat kaytannossa paperin vaihtokerrat eli kerran kuukaudessa. Taman kaivon mittaukset lopetettiin vuoden 1985 lopulla. Porakaivon KKy 1 mittauksissa oli myos hankaluuksia, joten sielta ei ole taysin yhtenaista mittaussarjaa. 4. HAVAINTOKOHTEIDEN GEOLOGIAA Havaintokohteiksi pyrittiin loytamaan kaivoja eri kivilajialueilta. Karttatulkintojen perusteella havaintokaivot sijoittuvat kolmelle paakivila jialueelle, jotka ovat svekofenniset liuskeet (kiillegneissi), orogeeniset syvakivet (yleensa graniitit ja granodioriitit) seka anorogeeniset syvakivet (rapakivigraniitit 1. Havaintokohteiden maala jimaaritys perustuu myos karttatietoihin ja havainnoitsijan arviointeihin (ks. Taulukko 1). Havaintokohteiden geologinen tulkinta on suoritettu seuraavista kartoista (liite 3): kivilajikartat B1, C1 - Dl ja B2 selityksineen. Kallioperakartat 2011 (KU 3), 2021 (KT 11, 2032 (KU 1-2), 2043 (KU 12-13), 2044 (KU 141, 3021 (KU 5-6), 3022 (KU 10-11), (KU 7-91, 3122 (KKe 1). Maaperakartat 1043 (KT 2, 3, 51, 1044 (KT 41, 1131 (KT 6), 1132 (KT 6-91, 2011, 2021, 2032, 2041 (KU 4, 15, 161, 2043, 2044, , 3022, , 3024 (KKy 1, KKY 2). Tulkittavan alueen rajana pyrittiin pitamaan havaintokaivon ymparille peruskartoilta rajattua pintaveden valuma-aluetta (Liite 2). Monissa tapauksissa valuma-alue ei pienuutensa vuoksi ollut kuitenkaan sopiva lahtokohta, joten tulkinta tehtiin valjemmin havaintokaivon ympariston yksilollisten topografisten ja geologisten yleispiirteiden perusteella. 4.1 Kalliopera Kivilajikarttatulkinnan perusteella havaintokaivot KT 3 - Kaarina, KT 4 - Rusko, KT Rauman mlk. ja KT 9 - Eurajoki (B1) sijaitsevat sveko- fennisiin liuskeisiin kuuluvilla graniitti- tai kiillegneissialueilla. Naissa kivilaji on lahinna kiillegneissia, jossa on runsaasti

13 graniittiutumista. Kaarinan kaivon (KT 3) ymparistossa on lisaksi runsaasti amfiboliittia tai amfiboligneissia. Havaintokaivot KU 4 - Nurmijarvi (Cl-Dl) ja KU 12 - Espoo (2043) ovat heikosti liuskeisessa kvartsi-maasalpagneississa. Kummallakin alueella on kvartsi-maasalpagneississa graniittiutumista, jonka seurauksena kivilaji on monin paikoin migmatiittia ja lisaksi Espoon havaintokaivon (KU 12) alueella on jonkin verran valikerroksina kiillegneissia tai kiilleliusketta. Orogeenisten syvakivilajien alueilla graniittisissa kivilajeissa sijaitsevat seuraavat havaintokaivot KT 1 - Piikkio ja KT 2 - Turku (Bl), KU 13 - Tuusula (2043) seka KU 15 ja 16 - Espoo (C1 - Dl). Piikkion ja Turun kaivot ovat hyvin lahella kiillegneissia, joten todennakoisesti niita ymparoiva kivilaji on migmatiittia. Tuusulan ja Espoon kaivojen kivilajeissa on graniitissa kvartsi- tai granodioriittia juonina tai sulkeumina. Granodioriitissa ovat seuraavat havaintokaivot: KT 5 - Naantali (Bl), KT 6 - Pyharanta (Bl), KU 1 ja 2 - Inkoo (2032), KU 3 - Hanko (2011), KU 14 - Tuusula (2044) ja KKe 1 - Luhanka (3122). Naantalin kaivon etela- puolella on melko lahella kiillegneissia. Pyharannan, Hangon, Inkoon ja Luhangan kaivojen lahituntumassa on dioriittia tai gabroa, jotka esiintyvat yleensa juonina tai sulkeumina. Havaintokaivojen syvakivilajeista mitkaan eivat ole puhtaasti graniittia tai granodioriittia, vaan ne ovat jonkin verran migmatiittiutuneet. Graniittien ja granodioriittien mineralogiset koostumukset poikkeavat hieman toisistaan, mutta tekniset ominaisuudet ovat samanlaisia. Anorogeenisten syvakivilajien alueilla havaintoverkoston kaivot KU 5 - KU 11 (3021, 3022, 3023) seka KKy 1 ja KKy 2 (3024) ovat kaikki Viipurin rapakivimassiivin alueella. Rapakivet ovat enimmakseen karkearakeisia, porfyyrisia graniitteja, joiden tunnusomaisin piirre ovat isot kalimaasalpahajarakeet. Rapakiven mineraalikoostumus on melkein sama kuin graniiteilla. 4.2 Maapera Havaintokaivoa KKe 1 (Luhanka) lukuunottamatta kaivot sijaitsevat Etela- Suomen rannikkoalueella (subakvaattinen alue), joka mannerjaan vetaydyttya jai joksikin aikaa veden alle. Tasta johtuen alueen topografia on melko tasaista ja savikot yleisia. Toisaalta meri on maan kohotessa huuhtonut makia, joten kalliopera on paljastuneempaa kuin Etela-Suomessa yleensa. Havaintoverkoston kaivot KT 1 - Piikkio (2021), KT 3 - Kaarina (10431, KT 4 - Rusko (1044), KT 5 - Naantali (1043), KT 9 - Eurajoki (1132), KU 3 - Hanko (2011), KU 6 - Loviisa (3021), KU 9 - Ruotsinpyhtaa (3023), KU 10 - Artjarvi (3022), KU 12 (2043) ja KU 16 - Espoo (2041) seka KKe 1 (3122) sijaitsevat kallioalueilla siten, etta reika alkaa joko suoraan kalliosta tai kallion paalla on enintaan puoli metria irtomaalajia, joka tavallisesti on moreenia. Y l i puolen metrin paksuiset moreenimuodostumat ovat havaintokaivojen KT 6 - Pyharanta (1131), KT 7 ja KT 8 - Rauman mlk (1132), KU 7 - Ruotsinpyhtaa (3021), KT 11 - Liljendal (30221, KU 15 - Espoo (2041), KKy 1 - Elimaki (3042) ja KKy 2 - Anjalankoski (3042) ymparistossa. Savialueilla ovat kaivot KU 1 ja KU 2 - Inkoo (2032), KU 8 - Ruotsinpyhtaa (3021) ja KU 14 - Tuusula (3044). Hiekkamuodostumissa ovat kaivot

14 KT 2 - Turku (1043), KU 4 - Nurmijarvi (2041), KU 13 - Tuusula (2043). KU 5 - Loviisa (3021) ja 5. HETEOROLOGISET JA HYDROGEOLOGISET HAVAINNOT Sadantatiedot on saatu ilmatieteen laitokselta, merenkorkeustiedot merentutkimuslaitokselta ja Imatran Voima 0y:n Loviisan havaintopisteesta. Kahden saannostelyn alaisen jarven vedenpinnan korkeustiedot on saatu Uudenmaan seka Turun ja Porin vesipiireista. Tiedot on esitetty graafisesti yhdessa pohjaveden korkeushavaintojen kanssa (Liite 1). Vuoden havainnoinneissa on edelleen huomioitu kuukausisadanta, mutta meren ja jarvien korkeusvaihtelut puuttuvat. 5.1 Sadehavainnot Pohjaveden korkeushavaintoihin on yhdistetty sadantatiedot havaintokaivoa lahimmalta sadeasemalta ilmoittamalla mittausjakson kuukausisadanta (Liite 1). Kaytetyt sadeasemat on lueteltu taulukossa 3. Kahdeksan sadeasemaa sijaitsee alle kymmenen kilometrin ja loput seitseman asemaa km paassa havaintokaivoista (Taulukko 1). Taulukko 3. Havaintokohteiden sadeasemat. Piikkio, Yltoinen Turku, Piispanristi Turku, Piispanristi Turku, Lentoasema Turku, Ruissalo Rauman mlk, ~yho Rauman mlk, ~yho Rauman mlk, ~yho Eurajoki, Verkkokari KKy 1 - Lapinjarvi, Lapinjarvenkyla KKy 2 - Anjalankoski, Ummeljoki KKe 1 - Luhanka, kk KU 1 - Inkoo, Bigaskar KU 2 - Inkoo, Bigaskar KU 3 Hanko, Tvarminne KU 4 - Nurmijarvi, Roykka KU 5 Pernaja, Sarvilahti KU 6 Pernaja, Sarvilahti KU 7 - Ruotsinpyhtaa, Keitala KU 8 - Ruotsinpyhtaa, Keitala KU 9 - Ruotsinpyhtaa, Keitala KU 10 - Artjarvi, kk KU 11 - Lapinjarvi, Lapinjarvenkyla KU 12 - Espoo, Nuuksio KU 13 - Tuusula, Hyryla KU 14 - Hyvinkaa, Vanhamylly KU 15 - Espoo, Nuuksio KU 16 - Espoo, Nuuksio Nurmijarven (KU 4) sadehavainnot alkavat vasta toukokuussa 1981, jolloin Roykan sadeasema aloitti toimintansa. Espoon havaintokaivojen (KU 12, 15 ja 16) sadehavainnot on otettu ensin Kauklahden sadeasemalta ja kesakuussa 1981 Nuuksiossa toimintansa aloittaneelta sadeasemalta. Vuosien porakaivon KT 5 sadehavainnot ovat Turun lentoasemalta. 5.2 Vesistojen korkeushavainnot Muutamien havaintokaivojen (KT 5, KT 6, KT 9, KU 1, KU 2, KU 3, KU 5 ja KU 6) yhteydessa on seurattu meriveden korkeuden vaihteluja. Kaytetyt merihavaintoasemat sijaitsevat Loviisan Kirmosundissa (Imatran Voima 0y:n havaintoasema), Hangossa, Turussa ja Raumalla (merentutkimuslaitoksen havaintoasemia).

15 Pohjaveden korkeushavaintojen yhteyteen (Liite 1) on piirretty merenpinnan vaihtelua kuvaavat kayrat huomioimalla joka kuukausi merenpinnan korkeus kolme kertaa: kuukauden ensimmaisena ja viidentenatoista paivana seka havaintokaivon mittauspaivana. Inkoon merenkorkeushavainnot ovat Kopparnasin rannassa olevasta N60- tasoon vaaitusta paalusta. Naita havaintoja ei ole voitu tehda meren ollessa jaassa, jolloin ne ovat taydennetty Hangon (Tvarminne) merentutkimusasemalta. Havaintotiheys Kopparnasissa on ollut noin kerran viikossa. Merenkorkeushavaintojen lisaksi on kahden havaintokaivon, KT 3 ja KU 13 yhteydessa tehty laheisen jarven pinnan korkeushavaintoja. Kaarinan kaivo on n. 100 m paassa Littoistenjarvesta ja Tuusulan kaivo noin 500 m paassa Tuusulanjarvesta. Molemmat jarvet ovat saannosteltyja. Jarvenpintojen korkeuskayrat piirrettiin (Liite 1) huomioimalla kunkin kuukauden keskiarvokorkeus. 6. TULOSTEN TARKASTELU Kallioakviferin koko riippuu ensisijaisesti kallioperan rakoilun maarasta ja rakoilun avonaisuudesta. Mita rikkonaisempaa kallio on sita suurempi on myos akviferi. Talloin mm. pienet sademaarien vaihtelut eivat nay pohjaveden pinnan muutoksina. Paaasiallisimmat vaikuttajat kalliopohjaveden korkeuden vaihteluun ovat sadannan vaihtelut ja lumen sulaminen. Naiden lisaksi myos saatilan muutoksista johtuvat ilmanpaineen vaihtelut vaikuttavat pohjaveden korkeuteen. Sateiset ja kuivat ajanjaksot nakyvat selvasti havaintokaivoissa pohjaveden korkeuden vaihteluina. Havaintokaivojen vedenpinnan korkeuden keskimaarainen vaihtelu jai useimmissa kaivoissa alle yhden metrin, eli yleisin vaihteluvali oli cm. Kokonaisvaihteluvali (min. - maks.) oli suurimmalla osalla kaivoja yhden ja kahden metrin valilla. Tasaisin ja samalla pienin vedenpinnan korkeuden vaihtelu havaittiin kaivoilla KT 7 ja KU 7, joilla maksimivaihtelukin oli alle 0,8 m. Pohjaveden pinta on havaintokaivoissa ollut tavallisesti alimmillaan tammi-helmikuussa seka elo-syyskuussa ja korkeimmillaan huhti-toukokuussa seka marras-joulukuussa. Koko havaintojakson ( ) alin kalliopohjaveden pinnan taso mitattiin melkein kaikissa kaivoissa heinaelokuussa Maksimiarvolle ei havaittu vastaavaa yhteista ajankohtaa. Poikkeuksen edella mainitusta "saannonmukaisuudesta" tekivat vuosina Uudenmaan laanin havaintokaivot KU 1, 2, 4 ja (Liite l), jotka sijaitsevat vyohykkeella Inkoo - Espoo - Hyvinkaa. Vuonna 1981 marras-joulukuun maksimia lukuunottamatta ei edella mainituilla kaivoilla ollut nakyvissa selvia maksimi- ja minimiajanjaksoja. Vedenpinnan korkeus vaihteli ilman selvia huippuja. Vuonna 1982 oli myos naissa havaintokaivoissa vuodenaikojen vaihtelu nakyvissa melko selvasti. Kaivojen KU 5 ja KU 6 - Loviisa, kohdalla oli myos havaittavissa samoja piirteita vuonna 1981 kuin Inkoo - Espoo - Hyvinkaa -alueen kaivoissa.

16 Edella kuvattu poikkeavuus johtuu todennakoisimmin runsaista sateista. Vuoden 1981 sadesummat olivat Espoon alueella huomattavasti muita alueita suuremmat. Toinen tekija, joka saattaa muuttaa pohjaveden "normaalia" kayttaytymista, on leuto talvi. Maan jaatyessa tavallista myohemmin paasee pohjavetta muodostumaan viela aikana, jolloin pohjaveden muodostus tavallisena syksyna on maanpinnan jaatymisen (tai roudan) estamaa. Toisaalta kylmana kevaana osa lumen sulamisesta muodostuneesta vedesta suotautuu pohjavedeksi, kun taas lampimana kevaana osa lumesta haihtuu suoraan ilmaan. Pohjaveden korkeuden vaihtelu oli selvasti muista poikkeavaa kaivossa KT 1 - Piikkio. Siina havainnointijakson keskimaarainen vedenpinnan vaihtelu oli 3 metria ja maksimivaihteluvali 8 metria. Sen lisaksi, etta vaihteluvalit olivat suuret, ne olivat myos melko saannollisia. Kolmen vuoden aikana veden pinta saavutti joka vuosi melkein samat maksimi- ja minimiarvot. Runsaista sateista johtuvat pohjaveden pinnan jyrkat vaihtelut voivat johtua kaivon suuresta valuma-alueesta, josta tosin osa on huonosti vettalapaisevaa savikkoa. Toisaalta kaivo on valuma-alueensa reunassa pienella kallionkumpareella, joten silla voi olla hyvin pieni akviferi. Talloin pienetkin sademaarat vaikuttavat nopeasti pohjaveden pinnan vaihteluihin. Kaksi muuta havaintokaivoa, joissa oli suuri maksimivaihtelu (n. 3 m), olivat KT 2 - Turku ja Ku 12 - Espoo. Naissa vaihtelu ei kuitenkaan ollut saannollista, vaan havainnointiaikana vedenpinnalla selva minimi- ja maksimikohta. oli vain yksi Muista kaivoista poikkeava vuotuinen vedenpinnan vaihtelu oli kaivossa KT 2 - Turku, josta tehtiin havaintoja vuosina (Liite 1). Syyskuusta 1980 alkaen vedenpinta nousi tasolta m mpy pienta laskua lukuunottamatta tasaisesti ja saavutti huhtikuussa 1981 kolmen vuoden maksimikorkeutensa eli tason m mpy. Tasta vedenpinta laski, pienia pari kuukautta kestavia nousuja lukuunottamatta, tasaisesti kolmen vuoden minimi-arvoonsa tasolle +13 m mpy, joka oli lokakuusa 1982, minka jalkeen vedenpinta taas alkoi kohota. lama poikkeavuus vedenpinnan vaihtelussa johtui todennakoisimmin ymparistossa tapahtuvasta pohjaveden otosta, silla Piispanristin alueella, n. 1 km havaintokaivosta etelaan on kaksi vedenottamoa ja samassa harjumuodostumassa kaivosta n. 0,s km lanteen yksi. Turun vesilaitoksen ilmoittamat kayttohuiput sattuivat hyvin yhteen kalliopohjaveden jyrkan laskun kanssa. Tasta voidaan paatella, etta irtaimissa maalajeissa, lahinna hiekassa ja sorassa olevalla vedella on suhteellisen suora hydraulinen yhteys kallioperassa olevaan pohjaveteen. Havaintokaivon KT 3 - Kaarina vedenpinnan vaihtelussa oli havaittavissa kaivon KT 2 piirteita. Kolmen vuoden jaksolla oli kaksi selvaa minimia, jotka sattuivat huhtikuuksi 1980 ja lokakuuksi Muuten vedenpinnan vaihtelut olivat tasaisia. Havaintokaivossa KU 2 - Inkoo vedenpinta on ollut suurimman osan havainnointiajasta maanpinnan ylapuolella. Vedenpinta on paaasiallisesti vaihdellut tasolla m m mpy. Maanpinta on kaivon KU 2 kohdalla tasolla m mpy. Kalliopohjaveden pinnanvaihtelut seuraavat myos laheisen meren tai jarven vedenpinnan vaihtelua, mika meressa johtuu mm. saan mukaan tapahtuvista ilmanpaineen vaihteluista ja jarvialtaissa vesimaaran muutoksista.

17 Meriveden vaikutusta kalliopohjaveteen havainnollistavat havaintokaivot KT 9 ja KU 3 (Liite 1). Kaivon KT 9 etaisyys rannasta on 20 m, kalliopera kaivon ymparistossa on ehytta ja pohjavesi lievasti suolaista. Havaintokaivon KU 3 etaisyys meresta on 200 m, mutta huolimatta melko rikkonaisesta ja ruhjeisesta kallioperasta vesi on suolatonta. Kuitenkin kaivon KU 3 vedenpinta seurasi selvemmin merenkorkeuden vaihteluja kuin kaivon KT 9 vedenpinta. Nain ollen merenpinta nayttaa vaikuttavan pohjaveden purkautumistasoon helpommin rikkonaisessa kuin ehjassa kallioperassa ja kaivon etaisyys meresta nayttaa olevan pienempi vaikuttaja. Littoistenjarven ja Tuusulanjarven vedenpintojen vaihtelujen on havaittu vaikuttavan hieman selvemmin pohjaveden tasoon jarvea lahempana olevassa havaintokaivossa (KT 3 etaisyys 100 m) kuin havaintokaivossa KU 13 (etaisyys 500 m) (Liite 1). Vaikka kohdassa 4 esitetty havaintokaivojen ympariston pintaveden valuma-alueen maarittaminen tehtiin ensisijaisesti geologisen tulkinnan rajaamista varten, tehtiin valuma-alueen koon (havaintokaivojen KT 1 ja KU 4 valuma-alueet ovat 5,8 km2 ja 1,2 km2, muiden pinta-alojen jaadessii alle 0,7 km2) perusteella seuraavia paatelmia: Yleensa valuma-alue on moreenikumpare tai kalliopaljastuma, johon kaivo on tehty. Pinta-alaltaan ne ovat siten erittain pienia eika niilla sellaisenaan ole merkitysta havaintokaivon kalliopohjaveden muodostukseen, vaan kaivot kuuluvat todennakoisesti suuremman akviferin alueeseen. Osa naista kumpareista on ruhjealueilla, jotka yleistaen ovat suuria akvifereja. Kuitenkin tallaiset kalliopaljastumat edustavat ruhjealueillakin ymparistoaan ehyempaa osaa, joten kaivoilla saattaa olla pieni akviferi, jolla on vain heikko hydraulinen yhteys ruhjeeseen. Havaintokaivojen KKe 1, KT 5, KT 9, KU 3, KU 13 (vuoteen 1985) ja KKy 1 (puutteellinen) vuosina tapahtuneet vedenpinnan korkeusvaihtelut noudattelivat melko hyvin havaintojakson alkuosan ( ) vastaavia korkeudenvaihteluja. Havainnointimaarissa oli eroja siten, etta kaivossa KT 9 se oli n. kerran viikossa (aikaisemmin kerran kuukaudessa) ja kaivossa KT 5 kaksi kertaa kuukaudessa (aikaisemmin kerran kuukaudessa). Kaivokohtaisessa tarkastelussa voidaan todeta muutamia pienia poikkeavuuksia. Kaivoissa KT 9 ja KU 13 saavutettiin uusi vedenkorkeusminimi. Kaivossa KT 9 se oli syyskuussa 1987 (1,80 mpy) ja kaivossa KU 13 minimi oli syyskuussa 1983 (44,87 mpy). Kaivossa KT 5 vuosien veden pinnanvaihtelu oli tasaista (vaihteluvali alle 1 m), kun siina muina vuosina oli vahintaan yksi selva minimivaihe. Molemmissa merenrantakaivoissa KT 9 ja KU 3.vuosi 1987 oli jonkin verran aikaisemmista poikkeava. Kaivossa KT 9 ensimmaisen vuosikolmanneksen jalkeen vedenpinnan vaihtelu oli hieman samanlaista kuin vuonna 1981, eli vaihtelu oli melko vahaista ja yleissuunta oli laskeva. Kaivossa KU 3 vaihtelu oli myos vahaisempaa kuin aikaisempina vuosina, mutta suunta oli nouseva. Naita edella kuvattujen muutosten syita ei tassa vaiheessa pyrita selvittamaan, koska esim. merenkorkeushavainnot puuttuvat.

18 7. YHTEENVETO Vuosina Geologian tutkimuskeskus on tehnyt saannollisia pohjavedenpinnan korkeushavaintoja 28 kaytosta poistetusta kallioporakaivosta, joista 9 on Turun ja Porin laanissa, 16 Uudenmaan laanissa, 2 Kymen laanissa ja 1 Keski-Suomen laanissa. Vuosien mittauksissa oli kaksi porakaivoa seka Turun ja Porin etta Uudenmaan laaneissa ja yksi porakaivo seka Keski-Suomen etta Kymen laaneissa. Havainnot tehtiin Espoossa ja sen lahiymparistossa sijaitsevista havaintokaivoista kaksi kertaa kuukaudessa ja muista paaasiassa kerran kuukaudessa. Vuosina oli mittauksia kaksi kertaa kuukaudesa (KT 9:ssa n. kerran viikossa). Havaintotulokset on esitetty graafisesti pohjaveden korkeuskayrina. Sarnoissa piirroksissa on esitetty sadehavainnot havaintokaivoja lahimpana olevilta sadeasemilta. Lahella merenrantaa olevien havaintokaivojen vedenkorkeuksia on verrattu merenpinnan vaihteluihin. Myos kahden saannostellyn jarven (Littoistenjarven ja Tuusulanjarven) laheisyydessa olevien havaintokaivojen vedenkorkeuksia on verrattu naiden jarvien vedenpinnan vaihteluihin. Vuosien mittauksissa nama puuttuvat. Havaintotulosten perusteella on tehty paatelmia hydrologisten ja geologisten tekijoiden vaikutuksesta vedenkorkeusvaihteluihin. Tahanastisten tulosten perusteella voidaan kalliopohjaveden todeta noudattavan muutamin poikkeuksin vuodenaikojen vaihteluja. Sadannesta johtuvien korkeusvaihtelujen nopeudet riippuvat hyvin paljon reikaa ymparoivan akviferin kooste ja kallioperan laadusta. Lahellakin meren tai jarven rantaa olevalla porakeivolla voi olla huono keskinainen hydraulinen yhteys em. vesistoon. Saadut tulokset osoittavat, etta ne antavat tarpeellista taustatietoa eri kivilajimuodostumista hydrogeologisten kriteerien ja mallien kehittamiseen ja toisaalta auttavat myohemmin tehtavien yksityiskohtaisten hydrogeologisten kokeiden ja havaintojen tulkinnassa.

19 VIITTEET Salmi, Martti, Salmi, Martti, Mitrega, Jan Kalliopohjaveden havaintoverkoston havainto tulokset Ydinjatteiden sijoitustutki musten projektiryhma, Tiedonanto 17. Geologinen tutkimuslaitos. Espoo. Kalliopohjavesitutkimukset Inkoon Kopparnasissa. Ydinjatteiden sijoitustutkimusten projektiryhma, Tyoraportti G /80. Geologinen tutki rnuslaitos. Espoo. Hakkarainen, Veikko, 1983 Kalliopohjavesihavainnot vuosina Keski-Suomen, Kymen, Turun ja Porin seka Uudenmaan laaneissa. Ydinjatteiden sijoitustutki musten projektiryhma, Tyoraportti G Geologinen tutkimuslaitos. Espoo. Salmi, Martti, H, Studies of groundwater flow conditions in crystalline bedrock in southern Finland and its significance to the final disposal of nuclear waste. Ydinjatteiden sijoitustutkimukset, Report 42. Geologian tutkirnuskeskus. Espoo.

20

21 Liite 1 HAVAINTOKOHTEIDEN GRAAFISET ESITYKSET (KWAT PIENENNETTY) Merkkien selitykset - - +" Havaintokaivon vedenpinta h Meren pinta. /-\, / A Jarven vedenpinta n Sadesumma 1 kuukausi

22 KESKI - SUOMEN LWI

23

24

25

26

27

28

29 TURUN JA PORIN I&hI

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41 UUDENMAAN L ~ I

42

43

44 W Z f fvl :Q 0 > Yvl 2 m z : - x 2: "3 w:,z 2 W 0-< 3 = - 5gs5 I X < opuz BzI:: 2 5 gg $:2%

45

46

47

48

49 KALLIOPOHJAVESI HAVAINTOKOHOE KU 7 UUDENMAAN LAANI, RUOTSINPYH TAA.TESJOKI GEOLOGINEN TUTKIMUSLAITOS

50

51

52 1980 KALLIOPOHJAVESI HAVAINTOKOHOE KU 10 UUOENHAAN L~ANI. ARTJARVI.~UURIKYLA GEOLOGINEN TUTKIHUSLAITOS

53

54

55

56

57

58

59

60 Liite 2

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

83

84

85

86

87

88

89 Liite 3 LUETTELO GEOLOGISISTA KARTOISTA Kivilajikartat 1: Lehti 01-Turku Karttalehtiselitys Lehti 02-Tampere Karttalehtiselitys Lehti C1-Dl-Helsinki Karttalehtiselitys Kallioperakartat 1: Lehti 2011-Hanko Lehti 2021-Salo Karttalehtiselitys Lehti 2023-Siuntio Karttalehtiselitys Lehti 2043-Kerava Karttalehtiselitys Lehti 2044-Riihimaki Karttalehtiselitys Lehti 3021-Porvoo Lehti 3022-Lapinjarvi Karttalehtiselitys Lehti Kotka Lehti 3024-Karhula Lehti 3122-Joutsa

90 Maaperakartat 1: Lehti 1043-Turku Lehti 1044-Mynamaki Lehti 1131-Uusikaupunki Lehti 1132-Rauma Lehti 2011-Hanko Lehti 2021-Salo J. Niemela, 1973 Lehti 2032-Espoo Karttalehtiselitys Lehti 2041-Lohja Lehti 2043-Kerava Karttalehtiselitys Lehti 2044-Riihimaki Karttalehtiselitys Lehti Porvoo Karttalehtiselitys Lehti 3022-Lapinjarvi Karttalehtiselitys Lehti Kotka Karttalehtiselitys Lehti 3024-Karhula Karttalehtiselitys

91