Lisätutkimukset Lähteelän pohjavesialueella

Transkriptio

1 S U U N N IT T EL U JA T EK N IIK K A SAVONLINNAN VESI Lisätutkimukset Lähteelän pohjavesialueella VARMA-VESI Tutkimusraportti FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY P19621

2 Tutkimusraportti 1 (2) J.Arjas Sisällysluettelo 1 YLEISTÄ POHJAVESIALUE JA LISÄTUTKIMUSTEN KOHDENTAMINEN TEHDYT TUTKIMUKSET Vedenottamon länsipuolinen tutkimusalue Vedenottamon kaakkoispuolinen tutkimusalue TUTKIMUSTULOKSET Vedenottamon länsipuolinen tutkimusalue Vedenottamon kaakkoispuolinen tutkimusalue JOHTOPÄÄTÖKSET Vedenottamon länsipuolinen tutkimusalue Vedenottamon kaakkoispuolinen tutkimusalue Vedenoton tehostamismahdollisuudet EHDOTUS JATKOTOIMENPITEKSI... 6 Liitteet Liite 1: Kairaustulokset Liite 2:Havaintoputkien putkikortit Piirustukset YMP-152-P Tutkimuskartta 1 : FCG Suunnittelu ja tekniikka Oy Osmontie 34, PL 950, Helsinki Puh , fax , Y-tunnus Kotipaikka Helsinki

3 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Tutkimusraportti 1 (6) SAVONLINNAN VESI LISÄTUTKIMUKSET LÄHTEELÄN POHJAVESIALUEELLA 1 YLEISTÄ Savonlinnan Veden toimeksiannosta FCG Suunnittelu ja tekniikka Oy on suorittanut tarkentavia pohjavesitutkimuksia Savonlinnan kaupungin koillispuolella sijaitsevalla Lähteelän I luokan pohjavesialueella (n:o ). Tutkimukset ovat jatkoa pohjavesialueella talvella ja keväällä 2012 suoritetuille tutkimuksille, joiden avulla pyrittiin selvittämään mahdollisuuksia tekopohjaveden muodostamiseen ja nykyisen pohjavedenoton tehostamiseen pohjavesialueella. Pohjavesitutkimusten tulokset on esitetty tutkimusraportissa: Savonlinnan Vesi, Pohjavesitutkimukset Lähteelän pohjavesialueella. FCG Finnish Consulting Group Oy, 152-P Jatkotoimenpiteinä esitettiin tutkimusraportissa lisätutkimuksia, joiden avulla voitaisiin tarkentaa esitettyjä arvioita vedenoton tehostamismahdollisuuksista pohjavesialueen eteläpäässä sijaitsevalla Lähteelän nykyisellä vedenottamolla. Jatkotoimenpide-ehdotuksen mukaiset lisätutkimukset suoritettiin Tutkimusten tulokset ja johtopäätökset on esitetty tässä tutkimusraportissa. Lähteelän alueen pohjavesitutkimus on osahanke Euroopan aluekehitysrahaston osittain rahoittamassa VARMA-VESI projektissa, jossa ovat mukana Savonlinnan kaupunki, Punkaharjun, Enonkosken ja Kerimäen kunnat sekä Etelä-Savon elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus. 2 POHJAVESIALUE JA LISÄTUTKIMUSTEN KOHDENTAMINEN Lähteelän pohjavesialue (kuva 1) on noin 3 km pituinen, luode-kaakko suuntainen harjumuodostuma, joka sijaitsee kaupungin koillispuolella, noin kolmen kilometrin etäisyydellä kaupungin keskustasta. Pohjavesiesiintymän kokonaispinta-ala on noin 4,0 km 2, pohjaveden varsinaisen muodostumisalueen pinta-ala noin 2,3 km 2 ja pohjavesiesiintymän arvioitu kokonaisantoisuus noin m 3 /d.

4 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Tutkimusraportti 2 (6) Kuva 1 Lähteelän pohjavesialue Pohjavesialueen eteläosassa sijaitsee Savonlinnan kaupungin Lähteelän pohjavedenottamo. Lähteelän vedenottamo on otettu käyttöön Vedenottamon antoisuudeksi on tutkimuksissa todettu noin 750 m 3 /d. Vedenottamolta nykyisin otettava vesimäärä on noin 700 m 3 /d. Lähteelän vedenottamolla vuonna 1987 suoritetun tehostetun koepumppauksen (tuotto m 3 /d) vaikutukset kohdistuivat itä länsisuuntaiselle vyöhykkeelle, vedenottamolta noin 500 m länteen ja noin m itään. Koepumppauksen tulokset antavat viitteitä siitä, että pohjavedellä on vedenottamoalueelta virtausyhteys länsi- ja itäsuuntiin. Karttatarkastelun perusteella arvioituna pohjavesiesiintymään sen lounaispuolella rajoittuvan Suuren Haapajärven kohdalla sijaitsee pohjavesialuetta sivuava kallioperän ruhjevyöhyke. Kallioperässä mahdollisesti tavattavassa ruhjevyöhykkeessä voi liikkua merkittäviä määriä kalliopohjavettä, joka maakerroksiin purkautuessaan voi lisätä pohjavesiesiintymän vedenantoisuutta. Vedenottamon länsipuolisella alueella, Iso-Haapajärven kaakkoispuolella ehdotettiin kairauksilla selvitettäväksi ruhjevyöhykkeeseen kerrostuneen maa-aineksen koostumus sekä kallioperän rikkonaisuus ja vedenjohtavuus. Kairauksilla ehdotettiin lisäksi tutkittavaksi vedenottamon kaakkoispuolisen alueen pohjavesiolosuhteet ja pohjaveden mahdollinen virtausyhteys Lähteelän vedenottamolle. Ehdotettujen lisätutkimusalueiden sijainti on esitetty kuvassa 2.

5 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Tutkimusraportti 3 (6) TEHDYT TUTKIMUKSET Kuva 2. Lisätutkimusalueiden sijainti 3.1 Vedenottamon länsipuolinen tutkimusalue Maastotarkastelun perusteella valituissa kahdessa tutkimuspisteessä (10/12 ja 11/12) suoritettiin maaputkikairaukset, jotka ulotettiin kallionpintaan saakka. Kallioperän laadun selvittämiseksi kairausta jatkettiin tankokairauksena noin 5 6 metriä kallioon. Kairaustulosten perusteella valittuun tutkimuspisteeseen 11/12 asennettiin kairauksen yhteydessä muovinen, Ø 52/60 mm pohjaveden havaintoputki (HP11/12). Havaintoputken siiviläosuus asennettiin osittain maaperään ja osittain kallioperään.

6 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Tutkimusraportti 4 (6) Vedenottamon kaakkoispuolinen tutkimusalue 4 TUTKIMUSTULOKSET Maastotarkastelun perusteella valitussa tutkimuspisteessä (12/12) suoritettiin maaputkikairaus, joka ulotettiin lajittuneiden harjukerrostumien alapuoliseen, tiiviiseen pohjamoreeniin. Tutkimuspisteeseen asennettiin kairauksen yhteydessä muovinen, Ø 52/60 mm pohjaveden havaintoputki (HP12/12). Havaintoputki varustettiin koko vedenpinnan alapuolisen vettäjohtavan maakerroksen osalle asennetulla siiviläosuudella. Kairausten ja havaintoputkien sijainti on esitetty piirustuksessa YMP-152- P Kairaustulokset ovat liitteenä 1 ja asennettujen havaintoputkien putkikortit liitteenä Vedenottamon länsipuolinen tutkimusalue Kairaustulosten perusteella tutkimuspisteissä tavataan pinnassa hienojakoinen, silttisestä savesta koostuva maakerros, joka ulottuu 11,6 12,4 m syvyyteen. Pintamaakerroksen alapuolella molemmissa tutkimuspisteissä tavataan soravaltaisia, lajittuneita maakerroksia, jotka ulottuvat 19,4 19,5 m syvyyteen (paksuus 4,5 7,8 m). Maakerrosten koostumus vaihtelee kairaushavaintojen perusteella hiekkaisesta sorasta soraan. Paksuimmillaan lajittuneet karkearakeiset maakerrokset ovat tutkimuspisteessä 11/12. Karkearakeisten maakerrosten alapuolella molemmissa tutkimuspisteissä maaperä koostuu hienojakoisista hiekkavaltaisista maakerroksista (hienoa hiekkaa silttistä hienoa hiekkaa), jotka ulottuvat 23,8 25,5 m syvyyteen saakka. Tutkimuspisteessä 11/12 hiekkakerros ulottuu kallionpintaan saakka. Tutkimuspisteessä 10/12 kallionpinnalla tavataan ohut kerros pohjamoreenia. Tutkimuspisteessä 10/12 maakerrosten alapuolinen kallio on kairaushavaintojen perusteella ehjää eikä kalliossa tavattu vettäjohtavaa rakoilua. Tutkimuspisteessä 11/12 kallio on koko kairaussyvyydeltä rikkonaista ja vettäjohtavaa. Tutkimuspisteeseen 11/12 asennetussa havaintoputkessa pohjavedenpinta on noin 1,2 m syvyydellä maanpinnasta, tasolla +78,53 (mittaus ). 4.2 Vedenottamon kaakkoispuolinen tutkimusalue Kairaustulosten perusteella tutkimuspisteessä tavataan pinnassa hienosta hiekasta koostuva kerros, jonka paksuus on 8,5 m. Hienohiekkakerroksen alapuolella tavataan keskirakeisesta hiekasta koostuva, 13,6 metrin syvyyteen ulottuva kerrostuma. Hiekkakerroksen alapuolella maakerrokset uudelleen hienonevat, koostuen 27,4 m syvyyteen saakka hienosta hiekasta siltistä. Silttikerroksen alapuolella tavataan kuivaa pohjamoreenia 35,0 m lopetussyvyyteen saakka. Tutkimuspisteeseen, hiekka- ja hienohiekkakerrokseen asennetussa havaintoputkessa pohjavedenpinta todettiin noin 9,2 m syvyydellä maanpinnasta, tasolla +83,83 (mittaus ).

7 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Tutkimusraportti 5 (6) JOHTOPÄÄTÖKSET 5.1 Vedenottamon länsipuolinen tutkimusalue Tutkimustulosten perusteella hyvin vettä johtavat harjukerrostumat jatkuvat tiiviin savisen pintamaakerroksen alapuolella tutkimusalueelle saakka. Hiekkaisesta sorasta sorasta koostuvien, vettäjohtavien maakerrosten paksuudeksi tutkimusalueella todettiin 4,5 7,8 m. Tutkimuspisteessä 11/12, jossa vettäjohtavat maakerrokset ovat paksuimmillaan, todettiin alapuolisen kallioperän olevan rikkonaista ja hyvin vettäjohtavaa. Tutkimustulosten perusteella on todennäköistä, että alueella todetussa kallioperän rikkonaisuusvyöhykkeessä liikkuva kalliopohjavesi on yhteydessä maaperässä todettuihin vettäjohtaviin maakerroksiin, lisäten pohjavesiesiintymän antoisuutta. Tutkimuspisteen 11/12 kohdalla virtausyhteyttä kalliopohjaveden ja maaperässä tavattavan pohjaveden välillä rajoittaa jossain määrin välissä sijaitseva hienohiekkakerros (paksuus noin 6 metriä). Karttatulkinnan perusteella laajalti pohjavesiesiintymään rajautuvan ruhjevyöhykkeen yhteys harjukerrostumiin voi kuitenkin vaihdella vyöhykkeen eri osissa. Pohjavedenpinta tutkimusalueella on havaintoputkesta HP11/12 tehdyn mittaushavainnon (+78,53) perusteella lähes samalla tasolla, kuin Lähteelän vedenottamoalueella. Vesipinta- ja maaperähavaintojen perusteella arvioituna pohjavedellä on virtausyhteys tutkimusalueen ja nykyisen vedenottamon välillä. 5.2 Vedenottamon kaakkoispuolinen tutkimusalue Kairaustulosten perusteella Savonlinnaan johtavan päätien eteläpuolinen selänne koostuu lajittuneista hiekkavaltaisista maakerroksista. Hiekastahienosta hiekasta koostuvien, pohjavedenpinnan alapuolisten maakerrosten paksuudeksi tutkimuspisteessä todettiin noin 7 m. Pohjavedenpinta tutkimusalueella on havaintoputkesta HP12/12 tehdyn mittaushavainnon (+83,83) perusteella useita metrejä ylempänä kuin luoteispuolisella Lähteelän vedenottamoalueella. Vesipinta- ja maaperähavaintojen perusteella arvioituna pohjavedellä on virtausyhteys tutkimusalueelta Lähteelän vedenottamoalueen suuntaan. Pohjavesipintojen suuren korkeustasoeron perusteella arvioituna yhteys on kuitenkin heikko. 5.3 Vedenoton tehostamismahdollisuudet Aiemman tutkimusvaiheen tulosten perusteella pohjaveden virtausyhteyttä pohjoisesta, pohjaveden päämuodostumisalueen suunnasta Lähteelän nykyiselle vedenottamolle rajoittavat pohjaveden virtausta patoavat moreenija kalliokynnykset. Suoritettujen lisätutkimusten tulosten perusteella lajittuneet, hyvin vettäjohtavat maakerrokset ulottuvat vedenottamoalueen länsipuolella aiemmin arvioitua laajemmalle alueelle ja tukevat osaltaan vuonna 1987 suoritetun tehostetun koepumppauksen perusteella tehtyjä johtopäätöksiä vedenoton vaikutusalueen rajauksesta. Vedenottamon länsipuolisella tutkimusalueella vettäjohtavien maakerrosten alapuolinen kallioperä on tutkimustulosten perusteella rikkonaista ja vettäjohtavaa. Pohjavesialueeseen rajautuvassa kallioperän rikkonaisuusvyöhykkeessä voi liikkua merkittäviä määriä kalliopohjavettä, joka pohjavesiesiintymään purkautuessaan voi lisätä esiintymän antoisuutta ja mahdollistaa vedenoton tehostamisen nykyisestä.

8 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Tutkimusraportti 6 (6) EHDOTUS JATKOTOIMENPITEKSI Vedenottamon kaakkoispuolisen tutkimusalueen vaikutus Lähteelän vedenottamolta pumpattavan veden määrään ei tutkimustulosten perusteella ole merkittävä. Maakerrosten vedenantoisuuden ja pohjaveden kerroksittaisten laatuvaihteluiden selvittämiseksi ehdotetaan tutkimuspisteessä 11/12 suoritettavaksi ominaisantoisuuspumppaus metrin tasovälein savikerroksen alapuolisesta soravaltaisesta maakerroksesta. Tutkimustulosten perusteella arvioidaan tutkimuskohteen soveltuvuus vedenottoon. Pohjaveden virtausyhteys Lähteelän vedenottamon ja tutkimusalueiden välillä on selvitettävissä esim. nykyisellä vedenottamolla suoritettavan tehostetun pumppauksen ja sen yhteydessä havaintoputkista (mm. HP11/12 ja HP12/12) tehtävien seurantamittausten avulla. FCG Suunnittelu ja tekniikka OY Hyväksynyt: Timo Lempinen Toimialaryhmän johtaja, DI Laatinut: Jussi Arjas Suunnittelupäällikkö, FM

9 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Tutkimusraportti Liite 1 Liite 1: Kairaustulokset

10 Kairaustulokset Liite 1 J.Arjas SAVONLINNAN VESI LÄHTEELÄN POHJAVESIALUEEN LISÄTUTKIMUKSET KAIRAUSTULOKSET Piste 10/12 mp +80,28, w+74,78 12,40 m sisa 16,90 m Sr 19,50 m SrMr 23,80 m sihhk 26,80 m Mr, kiviä 26,80 m ka pinta 31,80 m ka ehyt, kuiva Piste 11/12 mp +79,71, w+78,53 1,20 m HHk 11,60 m sisa 17,20 m hksr 19,40 m Sr 25,50 m HHk 25,50 m ka pinta 32,10 m ka rikkonainen, vettä Piste 12/12 mp +93,05, w+83,83 8,50 m HHk, kiviä 13,60 m Hk 16,20 m HHk 27,40 m Si 31,20 m Mr 31,60 m ki 35,00 m Mr, kuiva e.k.s. FCG Suunnittelu ja tekniikka Oy Osmontie 34, PL 950, Helsinki Puh , fax , Y-tunnus Kotipaikka Helsinki

11 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Tutkimusraportti Liite 2 Liite 2: Havaintoputkien putkikortit

12 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Liite PUTKIKORTTI JA KAIRAUSPÖYTÄKIRJA Havaintoputken asennus pvm Putkikortin päivitys pvm Tutkimuspaikka Lähteelän pohjavesialue Koordinaatit (ETRS-TM35FIN) Tilaaja ja tnro Savonlinnan Vesi P19621P001 X Tekijä T.Parkkonen Y Kalusto GM 100 Z +80,57 PUTKI HP11/12 Kairaus Putki Maa- Syvyysväli Maalaji Muuta näyte 0,0-1,20 m HHk Maanpinta 1,2-11,60 m sisa HHk 0,0 W 0,0 11,6-17,2 m hksr -1,0-1,0 17,2-19,4 m Sr -2,0-2,0 19,4-25,5 m HHk -3,0-3,0 25,5 m ka pinta -4,0-4,0 25,5-32,1 ka rikkonainen, vettä sisa -5,0-5,0-6,0-6,0-7,0-7,0-8,0-8,0 Putkitiedot -9,0-9,0 Putken koko pituus 32 m -10,0-10,0 Putken pää, PP 80,57-11,0-11,0 Maanpinta, MP 79,71-12,0-12,0 Vesipinta, W ,53 hksr -13,0-13,0 Siivilän yläpää 60,57-14,0-14,0 Siivilän alapää 48,57-15,0-15,0 Pohja/kärki 48,57-16,0-16,0 Putken materiaali HDPE -17,0-17,0 Sisäläpimitta 52mm Sr -18,0-18,0 Siivilätyyppi 0,3 mm rakosiivilä -19,0-19,0-20,0-20,0 Näytteenottotapa -21,0-21,0 Vesi HHk -22,0-22,0 Maa -23,0-23,0-24,0-24,0 Vedenantoisuuspumppaus -25,0-25,0 Syvyys maanpinnasta, m -26,0-26,0 Antoisuus, l/min -27,0-27,0 Kirkastumisaika, min ka -28,0-28,0-29,0-29,0 Muuta -30,0-30,0-31,0-31,0-32,0-32,0

13 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Liite PUTKIKORTTI JA KAIRAUSPÖYTÄKIRJA Havaintoputken asennus pvm Putkikortin päivitys pvm Tutkimuspaikka Lähteelän pohjavesialue Koordinaatit (kkj) Tilaaja ja tnro Savonlinnan Vesi P19621P001 X Tekijä T.Parkkonen Y Kalusto GM 100 Z +94,15 PUTKI HP12/12 Kairaus Putki Maa- Syvyysväli Maalaji Muuta näyte 0,0-8,5 m HHk, kiviä Maanpinta 8,5-13,6 m Hk 0,0 W 0,0 13,6-16,2 m HHk -1,0-1,0 16,2-27,4 m Si -2,0-2,0 27,4-31,2 m Mr HHk -3,0-3,0 31,2-31,6 m ki -4,0-4,0 31,5-35,,0 m Mr kuiva -5,0-5,0 e.k.s. -6,0-6,0-7,0-7,0-8,0-8,0-9,0-9,0 Putkitiedot -10,0-10,0 Putken koko pituus 17,0 m Hk -11,0-11,0 Putken pää, PP 94,15-12,0-12,0 Maanpinta, MP 93,05-13,0-13,0 Vesipinta, W ` ,83 HHk -14,0-14,0 Siivilän yläpää 83,15-15,0-15,0 Siivilän alapää 77,15-16,0-16,0 Pohja/kärki 77,15-17,0-17,0 Putken materiaali HDPE -18,0-18,0 Sisäläpimitta 52mm -19,0-19,0 Siivilätyyppi 0,3 mm rakosiivilä -20,0-20,0 Si -21,0-21,0 Näytteenottotapa -22,0-22,0 Vesi -23,0-23,0 Maa -24,0-24,0-25,0-25,0 Vedenantoisuuspumppaus -26,0-26,0 Syvyys maanpinnasta, m -27,0-27,0 Antoisuus, l/min -28,0-28,0 Kirkastumisaika, min Mr -29,0-29,0-30,0-30,0 Muuta kivi -31,0-31,0 Mr -32,0-32,0-33,0-33,0-34,0-34,0-35,0-35,0

14