Kotkatharju. Pohjaveden virtausmalli

Transkriptio

1 ltä-suomen yksikkö K/25/4/2 Kuopio l /24 Kotkatharju Pohjaveden virtausmalli Arto Hyvönen Pohjakartal: Cl MaenmlhauslaHos.lupa nro 3/MMI./2 ja Logie. Suomi Oy GTK GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS GEOLOGISKA FORSKNINGSCENTRALEN GEOLOGICAL SURVEY OF FINLAND PL PB P.O. Box 96 FI-25 Espoo, Finland Td Fax U PL PB P.O. Box 237 FI-72 Kuopio, Finland Td Fax PL PB P.O. Box 97 Fl-67 Kokkola, Finland Td Fax Y-tu:nnus FO-nummer Business ID: 2« PL PB P.O. Box 77 Fl-96 Rovaniemi, Finland Td Pax

2 5/24

3 2 Sisällysluettelo KUV AILULEHTI TUTKIMUKSEN TAUSTA POHJAVESIALUE JA VEDENOTTAMOT KOTKATHARJUN HARJUALUEEN TUTKIMUKSET Aikaisemmat tutkimukset Räjäytysseismiset tutkimukset 2: Kotkatharjun itäosa, Likolamminhatju AINEISTO VIRTAUSMALLIN POHJAKSI Maa- ja kalliopinta Maakerrospaksuus Sadanta ja imeytyminen Vedenjohtavuus Virtausmallin reunaehdot KOTKATHARJUN ALUEENVIRTAUSMALLI Mallin vertailu havaintoputkiin Mallinnetut pohjavedenpinnan tasot ja virtaussuunnat Nykytilanne Simuloitu pohjavedenotto Likalamminharjun alueella YHTEENVETO SIMULAATIOPUMPPAUSTEN JOHTOPÄÄTÖKSET VIRHELÄHTEET JA JATKOTUTKIMUSTARPEET... 9 LIITTEET Liite Liite 2 Liite 3 Liite 4 Liite 5 Liite 6 Liite 7 Liite 8 Maanpinnan topografia virtausmallinnusalueella Kalliopinnan korkeusmalli Maakerrospaksuus kalliopinnan yläpuolella Pohjavedellä kyllästyneen maakerroksen paksuus Tutkimuspistekartta 2 Seismisten Juotausten tulkintalinjat Kotkatharju: Pohjavedenpinnan asema ja- virtaussuunnat Kotkatharju: Likolamminharjun ottosimulaatiot

4 3. TUTKIMUKSEN TAUSTA Geologian tutkimuskeskuksen (GTK) Itä-Suomen yksikkö teki pohjaveden virtausmallinnuksen Joroisten kunnan Kotkatharjun pohjavesialueelle (liite ). Tutkimus tehtiin yhteistyössä Etelä-Savon EL Y - keskuksen kanssa ja sen rahoittivat GTK ja Etelä-Savon EL Y - keskus yhdessä. Virtausmallinnuksen tavoitteeksi asetettiin saada aikaan toimiva virtausmalli, joka antaa nykyistä paremman kuvan alueella vallitsevista pohjaveden pinnan tasoista ja virtaussuunnista ja siitä, minne pohjavesiä mahdollisesti purkautuu. Pohjavesimallinnuksella haettiin vastauksia myös siihen, miten pohjaveden lisäotto toteutuessaan vaikuttaisi Kotkatharjun itäpään Likalamminharjun alueelle simuloidun pohjaveden ottokohdan sekä sen ympäristön vallitseviin pohjavedenpinnan tasoihin ja pohjaveden virtaussuuntiin erisuuruisilla ottomäärillä. 2. POHJA VESIALUE JA VEDENOTT AMOT Kotkatharju on luokiteltu aikoinaan Etelä-Savon ympäristökeskuksen toimesta vedenhankinnan kannalta tärkeäksi pohjavesialueeksi (I lk. pohjavesialue: Kotkatharju, 67). Kotkatharjun harjualueella on myös Natura 2, luonnonsuojeluohjelma- sekä luonnonsuojelu - aluerajauksia. Kotkatharjun luoteispäässä on Valvatuksen vedenottamo, joka on nykyisin suljettu. Ottarnolla on voimassa oleva lupa ottaa pohjavettä 2 m 3 /vrk. 3. KOTKATHARJUN HARJUALUEEN TUTKIMUKSET 3. Aikaisemmat tutkimukset Kotkatharjun alueelta on tehty rakennetutkimus: Joroisten Kotkatharjun geologinen rakennetutkimus v (Geologian tutkimuskeskus, Tutkimusraportti /29). Rakennetutkimusraporttiin on koottu tutkimustieto vanhoista 97 - luvulla tehdyistä harjun rakennetta ja pohjavesiolosuhteita selvittäneistä tutkimuksista, sekä rakennetieto, joka on saatu uusilla tutkimusmenetelmillä (v : painovoimalinjatutkimukset, seismiset luotaukset, kairaukset). 3.2 Räjäytysseismiset tutkimukset 2: Kotkatharjun itäosa, Likolamminharju Tämän työn yhteydessä Kotkatharjun itäosaan, Likalamminharjun alueelle, tehtiin räjäytysseismistä luotausta kesäkuussa 2 (liite 5). Tutkimuksen teki GTK:n kolmihenkinen maastorylunä vetäjänään geofyysikko Juha Mursu. Luetausten tavoitteena oli saada aikaisempaa tarkempi kuva alueen maapeitepaksuuksista (kalliopinnan topografia) ja maalajeista (hiekka- tai soravaltainen). Laitteistona oli 24- kanavaineo Geometrics StrataVisor NZXP. Seismiset mittaustulokset tulkittiin käyttäen amerikkalaista Seislmager/2D- ohjelmaa. Tulkintatulokset on esitetty linjaprofiileina. Mittaustulosten tulkinnan teki GTK:n geofyysikko Juha Mursu (liite 6).

5 4 4. AINEISTO VIRTAUSMALLIN POHJAKSI Ennen varsinaisen mallin laadintaa arvioitiin, että harjun rakenteesta eri tutkimuksissa ja eri tutkimusmenetelmillä saadun tiedon määrä ja tarkkuus riittävät parhaiten ns. yksikerrosmallin laadintaan. Toteutuneessa yksikerrosmallissa Kotkatharjun mallinnusalue (n. 8 ha) on käsitelty hilaverkkona,jossa hi lan ruutukoko on x m. Virtausmallinnusohjelmaan on syötetty lähtötiedot, joiden pohjalta ohjelma laskee pohjavedenpinnan aseman (head) mallinnusalueella kussakin x metrin ruudussa. Näitä tietoja ovat: maa- ja kalliopinnan asema sekä rnaakerrospaksuudet (liitteet - 4) irneytyminen: arvio siitä, kuinka paljon vuosittaisesta harju-alueelle sataneesta vedestä keskimäärin imeytyy pohjavedeksi vedenjohtavuus(vyöhykkeet) mallinnusalueella reunaehdot eli tiedot siitä, miten malliin tulee tai mallista poistuu vettä: vedenottarnoiden sijainti ja niiden ottomäärät, järven rannat, purot, pohjaveden purkausalueet (ns. drains). Mallin kalibroiminen on tehty käyttäen hyväksi alueelle asennetuista pohjavesiputkista mitattuja vesipinnan korkeusasematietoja (taulukko 2, sivu 6). Pohjaveden havaintoputkien sijainti on esitetty virtausmallitulosteiden taustakartoilla (liitteet 7-8) ja erillisessä raportissa: Joroisten Kotkatharjun geologinen rakennetutkimus v (Geologian tutkimuskeskus, Tutkimusraportti /29). 4. Maa- ja kallionpinta Maanpinnan korkeusmalli (liite ) on interpoloitu (pikselikoko 5 x 5 m) Maanmittauslaitoksen laserkeilausaineistosta, jonka keskimääräinen pisteväli on.4 x.4 metriä. Korkeusmalli on vinovalaistu luoteesta, joten siitä saa hyvän käsityksen mm. vettä parhaiten johtavan Kotkatharjun hatjuydinosan eli ns. keskiselänteen sijainnista ja muodosta. Kalliopinnan interpoloitu korkeusmalli (liite 2) on laadittu vähentämällä laserkeilausaineiston interpoloidusta maanpinnan korkeusmallista (N2) harjualueen interpoloitu maakerrospaksuusmalli (vrt. liite 3). Liitteestä 2 voidaan havaita, että yleisemmin kalliopinta on alimmalla tasollaan Kotkatharjun itäpäässä, golfkentän alueella (tasolla 44-6 m mpy), sekä luoteessa, Valvatuksen puoleisessa osassa hatjua. Kalliopinta kohoaa voimakkaasti golfkentältä (Nuotniemen alue) pohjoiseen päin mentäessä, jossa se kohoaa alueella yleisesti vallitsevan pohjavesipinnan (n m mpy) yläpuolelle. 4.2 Maakerrospaksuus Kalliotaverhoavan maapeite on paksuin (4-6 m) Kotkatharjun keski- ja kaakkoisosissa, Kotkatjärvi - Likalamminharju - Puomila - välisellä hatjualueella (liite 3). Kun tarkastellaan pohjavedellä kyllästyneen maakerroksen paksuutta (liite 4), on se suurimmillaan (paksuus 2-35 metriä) Likolammen puoleisella harjun osalla, golfkentältä Puomilaan. Myös Valvatuksen puoleisessa harjun osassa pohjavedellä kyllästynyt maakerros on huomattava (5-25 m). Harjun keskiosissa, Kotkatjärven etelä- ja kaakkoispuolella, pohjavedellä kyllästyneen vyöhykkeen paksuus vaihtelee ja se on yleisimmin 5-5 m.

6 5 4.3 Sadanta ja imeytyminen Virtausmallinnusohjelmaan on syötetty arvio siitä, kuinka paljon vettä keskimäärin vuosittaisesta sadannasta imeytyy maakerrosten läpi pohjavedeksi Kotkatharjun alueella. Esimerkiksi Etelä-Suomen sora-alueilla, pohjavedeksi suotautuvan sadeveden osuus voi olla jopa 6-7 %. Sadannan lähtöarvoa arvioitaessa on käytetty llmatieteen laitoksen meteorologian vuosikirjan ( ) taulukoita Pieksämäen maalaiskunnan Naarajärven sekä Joroisten Kontolanmäen havaintoasemilta: vuosittainen keskimääräinen sadanta vaihtelee näillä em. mittausasemilla välillä n mm. Jos sadanta-arvona käytetään keskimäärin arvoa 59 mm, niin 5-6 %:n imeytymisosuudella lasketttma Kotkatharjulla muodostuisi pohjavettä vuorokaudessa noin 8- m 3 /ha. 4.4 Vedenjohtavuus Virtausmallin laadinnan kannalta yksi olennaisimmista ohjelmalle syötettävistä tiedoista on tieto eri maalajien vedenjohtavuudesta. Vedenjohtavuutta kuvataan vedenjohtavuuskertoimen (K -arvo) avulla. Pohjavedenvirtausmallinnuksessa karkein soravaltainen ja parhaiten vettä johtava maaaines sijoittuu Kotkatharjun luode - kaakkosuuntaisessa ydinosaan (harjuselänne), jonka kapea selännemäinen muoto erottuu hyvin vinovalaistulta kartalta (liite ). Keskiselänteen molemmin puolin maalajit ovat pääosin hyvin tai kohtalaisen hyvin vettä johtavaa glasifluviaalista hiekkavaltaista ainesta. Hienoin hiekka (tai silttinen hiekka) sijoittuu Kotkatharjun kaakkoispään, Likolamminharjun puoleisen osan etelä (golfkentän alue)- ja toisaalta koillislaidalle. Käytännössä mallinnettava alue jaettiin saatavilla olevan harjun rakennetiedon perusteella maalajivyöhykkeisiin, joille kullekin on annettu oma vedenjohtavuuskertoimen (K) arvo. Kertoimen numeerinen arvo on määritetty kirjallisuustietoon pohjautuen (C.W. Fetter, 2: Applied Hydrogeology, taulukko 3.7 siv. 85). Taulukko. Kiljallisuuden mukaiset K -arvot (C. W. Fetter ). Maalaji K - arvo (m/s) Kuvaus Maalaji Hyvin lajittunut sora - - IO -" Erittäin hyvin vettä-johtava Sora, hyvin laj ittunut Hyvin lajittunut hiekka _, - - Hyvin vettäjohtava Hiekka, hyvin lajittunut Hieno hiekka Vettäjohtava Hienohiekka Hiekkainen siitti, moreeni -o - - Heikosti vettäjohtava Siitti, hieno 4.5 Virtausmallin reunaehdot Sadannan lisäksi Kotkatharjun voi suotautua vettä batjun ulkopulisilta alueilta. Tätä vesimäärää kontrolloidaan ns. reunaehdoilla. Kotkatharjun osalla järvien rannat (luoteessa ja kaakossa) sekä harjun länsireunalla luoteesta kaakkoon ympäri vuoden kanavassa virtaava vesi ovat reunaehtoja, joiden kautta pintavettä voi suotautua harjuun. Tilanne voi olla myös päinvastainen eli harjusta voi purkautua pohjavesiä niiden kautta pois.

7 6 Harjualueen sisäpuolella olevien lampien osalle reunaehto on määritelty niin, että niiden kautta pohjavettä voi ainoastaan poistua mallista; niiden kautta malliin ei voi tulla vettä. Harjun reunalle, jotka rajoittuvat moreeniin tai kallioalueisiin, reunaehto on määritelty niin, ettei vettä voi poistua niiden "läpi" mallista: pohjaveden virtaus on harjun reunan suuntaineo näiden reunaehtojen läheisyydessä. 5. KOTKATHARJUN ALUEENVIRTAUSMALLI 5. Mallin vertailu havaintoputluin Harjualueen virtausmallinnus toteutettiin Groundwater Modelling System 8. - ohjelmistolla (GMS 8.). Virtausmallinnusohjelman laskemat pohjavedenpinnan tasot on esitetty käyrinä (käyräväli.5 m) koko Kotkatharjun alueella (liite 7). Liitteessä 8/ on esitetty vastaavat käyrät suurempimittakaavaisella kartalla Kotkatharjun itäpään Likalamminharjun alueella. Em. liitteiden taustakartoille on merkitty pohjavesiputkien sijaionit ja niistä mitatut pohjavedenpinnan tasotiedot sekä lampienjajärvien vesipintojen tasot. Virtausmallin kalibroinnin jälkeen ohjelman laskemat pohjavedenpinnan tasot poikkesivat putkista mitatuista arvoista muutamista milleistä muutamiin kymmeniin senttimetreihin (vrt. taulukko 2). Kotkatjärven länsipuolella olevassa putkessa -7 ero oli kuitenkin mitatun ja mallin laskernan vedenpinnan välillä n. metri (putkesta mitattu vesipinta on samalla.3 metriä läheisen Kotkatjärven vedenpintaa alemmalla tasolla). Putki jätettiin huomioimatta mallin kalibroinnissa, koska heräsi epäilys sen toimivuudesta tai korkeusasemasta. Taulukko 2. Mitatut ja virtausmallinnusohjelman laskemat pohjavesipintojen tasot (heads) havaintoputkien kohdalla. Mitattu pohjavedenpinta Mallinnettu pohjave- Putkitunnus denpinta (head) Erotus (m mpy) ( m mpy) (m) GM4 (Jormet) JOR GM JOR JOR Kaivo GMI GM (tai4-) K K K (* Uskalmlammen montun kaivo, vrs -mittaus 29)

8 7 5.2 Mallinnetut pohjavedenpinnan tasot ja virtaussuunnat 5.2. Nykytilanne Liitteessä 7 Ga 8) on esitetty virtausmallinnusohjelman laskemat Kotkatharjun nykytilanteen mukaiset pohjavedenpinnan tasot (m mpy) sekä pohjavesien virtaussuuntaa ja - voimakkuutta kuvaavat virtausvektorit. Ohjelman laskema pohjaveden virtaus on esitetty virtausvektoreina. Vektori kertoo virtauksen suunnan (nuoli) ja suuruuden (virtausmallin hilaruutujen - solujen välillä): Mitä suurempi vektorinuolisymboli on kooltaan, sitä voimakkaampi virtaus ja suurempi vesimäärä virtaa mallin hilaruutujen välillä. Ohjelman laskemat pohjavedenpinnan tasot on esitetty samanarvokäyrinä (m mpy). Kuvasta (liite 7) havaitaan, että Kotkatjärvi ja sen ympäristön harjualue sijoittuvat vedenjakaja-alueelle: Pohjavedet virtaavat Kotkatjärven luoteispään länsipuolella olevilta harjunosilta kohden Valvatusta, kun Kotkatjärven etelä- ja itäpuolisilta aluilta pohjavesien virtaus suuntautuu harjun läpi etelälounaaseen kohden kanavaa (Paukkukankaan alue), jonne em. alueen pohjavesiä mallin antamien tulosten mukaan purkautuu. Säynelammen ja Tervalammen ympäristön alueilla pohjavedenpinnan taso pysyy lähes vakiona ja pohjaveden virtaus on vähäistä. Likolammenpuoleissa harjun osassa pohjavedet virtaavat kohden kaakkoa ja niiden purkautuminen keskittyy Saimaan Joroisselän rantaan, PuomiJan alueelle (liitteet 7 ja 8). Likalamminharjun alueella, jossa kalliopinta kohoaa yleisesti vallitsevan pohjavesipinnan yläpuolelle, ohjelma laskee käyrästön, joka noudattaa kohoavan kalliopinnan muotoa (käyrät tiheässä). Tällä alueella mallinnetut pohjavedenpinnan tasoa kuvaavat käyrät ovat puhtaasti laskennallisia (eivät ilmennä varsinaista pohjavedenpintaa) Simuloitu pohjavedenotto Likolamminharjun alueella Virtausmallinnuksella haluttiin simuloida tilannetta, jossa uusi vedenottama sijaitsisi Likolamrninpuoleisessa harjun osassa n. 5 metrin etäisyydellä järven rannasta. Ottomäärät eri simulaatioissa olivat 8, 2, 5 ja 2 5 m 3 vuorokaudessa (liitteet 8/2-8/5). Huomioitavaa virtausmallin simulaatiotulosten tarkastelussa on, että malli on tyypiltään ns. "stedy state -malli" ja simuloitu pohjavedenotto kohdistuu koko pohjavesivyöhykkeeseen. Liitteessä 8/2 on simuloitu tilannekuva, joissa pohjavettä otettaisiin 8 m 3 vuorokaudessa. Vertaamalla simuloidun oton pohjavedenpinnan tasoa kuvaavia käyrästöjä (liite 8/2) alueen luonnontilaiseen tilanteeseen (8/) voidaan havaita, että simuloidun ottokohdan alueella pohjavedenpinta alenee vajaan metrin. Oton vaikutukset ulottuvat Säynelammelle saakka, joskin siellä pohjavedenpinnan aleneroa on enää vähäinen (n. 2 cm). Mutta pohjaveden virtaukseen PuomiJan suuntaan 8 m 3 :n otolla ei simulaation mukaan olisi juurikaan vaikutusta. Kun ottomäärä nostetaan tasolle 2-5 m 3 /vrk, alkaa pohjaveden virtaus PuomiJan suuntaan vähentyä (liitteet 8/3 ja 8/4). Kun simuloitu ottomäärä kohotetaan 25 m 3 :iin vuorokaudessa, asettuu pohjavedenpinta simuloidun ottamon ympäristössä lähelle järvenpinnan tasoa ja purkautumista PuomiJan alueella ei enää ole (liite 8/5).

9 Lisäksi suurella ottomäärällä vaikutukset ulottuisivat pidemmälle Kotkatjärven suuntaan, jonka seurauksena pohjavedenpintaa kuvaavat tasokäyrät alkavat taipua kohden Likolamminhatjun suuntaaja samalla kanavaan purkautuva vesimäärä alkaisi alentua. Luonnonsuojelualeen reunalla sijaitsevan Säynelammen (simuloidulta ottarnoita luoteeseen n.. 5 km) alueella 8 m 3 :n vuorokautinen ottomäärä harjun itäpäässä ei simulaation mukaan juuri vaikuttaisi pohjavedenpinnan tasoihin. Kun ottomäärä kohotetaan tasolle 5 m 3 /vrk, ennustaa virtausmalli, että pohjavedenpinta alenisi lammen ympäristön alueella vajaa puoli metriä YHTEENVETO Kotkatharjulle laaditun pohjaveden virtausmallin tuloksena saatiin tietoa olemassa olevista pohjavesiolosuhteista, kuten pohjavedenpinnan tasoista, virtaussuunnista ja pohjaveden purkautumisalueista. Lisäksi mallin avulla voitiin simuloida ottama Kotkatharjun itäpäähän, Likalamminharjun alueelle, ja tarkastella sen avulla sitä, miten eri määrillä tapahtuva pohjavedenotto vaikuttaisi alueen pohjavesiolosuhteisiin. Virtausmallinnuksen tulosten perusteella Kotkatjärvi ja sen ympäristön hatjualue alue sijoittuvat vedenjakaja-alueelle (liite 7): Pohjavedet virtaavat Kotkatjärven luoteispuolelta Valvatuksen suuntaan, kun taas Kotkatjärven etelä- ja itäpuolella olevilta hatjualueilta pohjaveden virtaus suuntautuu harjun läpi etelälounaaseen ja pohjavedet purkautuvat lopulta harjun itälaidalla virtaavaan kanavaan (liitteet 7 ja 8/ ). Tässä yhteydessä on huomioitava, että on mahdollista, että Kotkatjärven itäpuolella sijaitsevalla Saarijärvi, jonka vedenpinta n. 2 metriä Kotkatjärven vedenpintaa korkeammalla tasolla, voi toimia hydraulisena patona Kotkatjärven suuntaan. Säyne- ja Tervalampien alueilla pohjavedenpinta on lähes vakiotasossa ja alueella ei tapahdu merkittävää pohjaveden virtausta. Kotkathatjun Likalamminharjun puoleisessa osassa pohjavesien virtaus kääntyy (Säynelammen itäpuolelta) kaakkoon. Tämän alueen pohjavedet purkautuvat keskitetysti Saimaan Joroisselkään Puomilan alueella (liite 8/2). Simuloitaessa pohjavedenottoa eri vesimäärillä Likolamminhatjun puoleisessa osassa harjua saatiin tulokseksi, että alueelta voitaisiin ottaa vuorokaudessa 8-2 m 3 pohjavettä niin, että pohjaveden virtaus Puomilan suuntaan ei merkittävästi alenisi. Jos pohjavedenotto kohoaisi vuorokausitasolle 5 m 3, alkaisi Puomilan alueelle purkautuvan pohjaveden määrä alentua (liite 8/4) ja se loppuisi kokonaan, jos vuorokaudessa otettavan pohjaveden määrää kasvatettaisiin 2 5 m 3 :iin (liite 8/5). 7. SIMULAATIOPUMMPAUSTEN JOHTOPÄÄTÖKSET Virtausmallinnusohjelman antamien tulosten mukaan Kotkatharjun itäpäästä Likalamminharjun alueelta olisi pumpattavissa pohjavettä 2 m 3 (tai jopa 5 m 3 ) vuorokaudessa. Tätä em. arvoa suuremmilla ottomäärillä Puomilan alueelle purkautuvan pohjaveden määrä alkaisi vähentyä ja suuremmilla ottomäärillä loppuisi kokonaan. Teoriassa on mahdollista, että Likalamminharjun alueelta saataisiin pumpattua parempilaatuista pohjavettä, jos virtausmallinnusohjelmassa simuloidun ottopaikan kohdalta pumpattaisiin esim. vain kolmasosa tai puolet virtausmallinnuksella arvioidusta maksimivesimäärästä, eli pumppausmäärä olisi n. 5-8 m 3 /vrk. Tällöin pohjavettä pumpattaisiin vain Likalamminharjun pohjavesimuodostuman yläosasta, jossa pohjaveden laatu on todennäköisesti keskimäärin parempi kuin syvemmällä alueen pohjavesimuodostumassa.

10 9 8. VIRHELÄHTEETJAJATKOTUTSTARPEET Tarkasteltaessa virtausmalliaja sen antamia tuloksia on muistettava, että Kotkatharjun alue on suuri (n. 8 ha). Tutkimustietoa harjualueen maakerrospaksuuksista ja kalliophman asemasta on poikkeuksellisen paljon moniin muihin harjualueisiin verrattuna, mutta Kotkatharjulla on silti myös alueita, joista tutkimustietoa ei ole tai se on harvassa ( esim. suojelualueet tai Säynelarnmen- Tervalammen - ampumaradan -seutu). On huomioitava, että esim. kallioperän topografian vaihtelusta aiheutuvien mahdollisten pohjavedenviitausta rajoittavien kynnysten olemassaolon tunteminen vaikuttaa suuresti virtausmallin toimivuuteen ja luotettavuuteen. Toinen suuresti virtausmallinnuksen antamiin tuloksiin vaikuttava tekijä on vedenjohtavuusvyöhykkeiden rajaaminen harjualueelle (mm. karkea ja hyvin vettä johtava ydin, heikommin vettä johtavat lievehiekat jne.) ja njiden vedenjohtavuuksien arvioiminen. Vedenjohtavuusarvojen osalta Kotkatharjun alueelta ei ole mitattua tietoa, joten ohjelmalle annetut vedenjohtavuuksien lähtöarvot ovat kirjallisuuden mukaisia arvioita, joita on kalibroitu havaintoputkista mitattujen pohjavedenpinnan asematietojen avulla. Saatua pohjavedenvirtausmallia ja sen tuottamia pohjavedenpinnan asematietoja voidaan pitää yleispiirteissään pätevinä ja suuntaa-antavina. Virtausmallilla laskettujen simulointien tulokset on varmistettava maastossa tehdyillä koepumppauksilla, sillä virtausmallilla ( kerrosmalli) simuloitujen kaivojen antoisuudet kuvastavat ko. simuloidun kaivonpaikan koko pohjavesivyöhykkeestä saatavaa vesimäärää (ts. simulaatiokaivon siiviläosa kattaa koko pohjavesikerroksen pinnasta pohjaan). Kuopiossa geologiohyvönen LIITTEET Liite Liite 2 Liite 3 Liite 4 Liite 5 Liite 6 Liite 7 Liite 8 Maanpinnan topografia virtausmallinnusalueella Kalliopinnan korkeusmalli Maakerrospaksuus kalliopinnan yläpuolella Pohjavedellä kyllästyneen maakerroksen paksuus Tutkimuspistekartta 2 Seismisten Iuetausten tulkintalinjat Kotkatharju: Pohjavedenpinnan asemaja- virtaussuunnat Kotkatharju: Likolarnminharjun ottosimulaatiot

11 Liite KOTKATHARJU, Maapinnan topografia virtausmallinnusalueella (harmaalla korostettu alue) Vihtasaari Soukkuanlampi Muuriainen Puustellinlampi Sika-aho Sopukka Eteläselkä.5 ( km ) Mustaniemi :2 Verkkosaari Kivisilta Kulmala Kalliosaari Terva-aho Leirintäalue Mäkiaho Perintö Niemi Huuppola Ahola Mustalampi Kukkula Takkuniittu Luoto Lietteenranta Varikkola 9 Takkilanniittu Laavu Hieta-aho Kivik. asuinpaikka 2 Hetelampi Mäkelä Kurjenranta Peltosaari Uskalinlampi Kivik. asuinpaikka Naapurinlampi Metsäpelto Torstila 2 Mäntykangas Hotakonlampi Alanko Kalajavanpelto Tenhiälä Luonnonsuojelualue Hyttilänkylä Tuomela Vierestie Kotkatjärvi Kotka Pumppuamo 8 Kanamäki 2 Raiva Mattila Tyynelä Kaidanlampi Liponniitty Suopirtti Päivärinne 8 Mikkola 8 Peltosaari Pounpelto 2 Rinkilänpelto Tuomaala Puromäki Laamala Veikkola Vaskela Kivikko Kansala Saarijärvi Ampumarata Koivikkokunnas Köppölä Rantapelto Taimitarha Lava Pyyntikuoppa Kermilä Rantala Mutala Kumpula Vasikkaniitty Lahdentaka Laitila Tervalampi Kotkatlahti Kanava Lehtola Paukkukangas H.as. Päiväkoti Iitonen Vt. Paajala Säynelampi Urh. Terv.k. 9 Ruuthinrinne Taimitarha Tenhiänniemi 6 Frugård R Kirkko 3 Perhonpelto Kotkatlahti Väinölä K Paukkukangas Hot. Notkola Museo Kellaripelto 2 Karhunlahti Kultala 8 Pumppuamo B JOROINEN Asemanseutu Liuna Kuusikko Lähdeaho Päivänkämmen Golfkenttä Stendal Muhola Välijo ki Rydänkorpi 8 Lemmetinhaka 8 Kuoholanpelto Nuotniemi Mäntylä Kuusela 8 Somerikko VARKAUDEN LENTOASEMA Alapiha Mylly 9 Koivula Haaparanta Virranranta Koskenhovi Puomila Kiusaniitty Pohjakartat: Maanmittauslaitos, lupa nro 3/MML/2 ja Logica Suomi Oy 8.5

12 KOTKATHARJU, Kalliopinnan korkeusmalli, interpoloitu Liite 2 Puustellinlampi Kalliosaari Leirintäalue Eteläselkä Terva-aho Sika-aho Kulmala Niemi Kivisilta Sopukka Perintö Mäkiaho Mustaniemi.5 Verkkosaari :2 ( km ) Lietteenranta Ahola Luoto Huuppola Kukkula Mustalampi Takkuniittu Takkilanniittu Laavu Hieta-aho Kurjenranta Kivik. asuinpaikka Hetelampi Mäkelä Ringinsaari Peltosaari Uskalinlampi Kivik. asuinpaikka Naapurinlampi Rinkilänpelto Päivärinne Pounpelto Metsäpelto Räisälänranta Suopirtti Torstila Liponniitty Kaidanlampi Luonnonsuojelualue Kalajavanpelto Tenhiälä Alanko Tuomela Mattila Raiva Pumppuamo Hotakonlampi Kotkatjärvi Kotka Rantapelto Laamala Vierestie Poroksenkorpi Puromäki Tuomaala Kansala Köppölä Kivikko Mutala Koivikkokunnas Lava Pyyntikuoppa Taimitarha Ampumarata Saarijärvi Vaskela Veikkola Kermilä Rantala Lahdentaka Kumpula Vasikkaniitty Laitila Oinola Laitila Päiväkoti Lehtola Ruuthinrinne Pumppuamo Asemanseutu Vt. Kirkko Terv.k. R Urh. K H.as. Hot. B Notkola JOROINEN Kanava Paukkukangas Paukkukangas Museo Karhunlahti Tervalampi Säynelampi Kotkatlahti Paajala Väinölä Frugård Perhonpelto Kellaripelto Merkintöjen Kotkatlahti selite Interpoloitu kalliopinnan korkeustaso (m mpy) Kultala Tenhiänniemi Kuusikko Somerikko Muhola Virranranta Kiusaniitty Välijoki Lähdeaho Päivänkämmen Alapiha Lemmetinhaka Koskenhovi Stendal Kuoholanpelto Koivula Haaparanta VARKAUDEN LENTOASEMA Golfkenttä Nuotniemi Mäntylä Puomila Kuusela 55-6 Rydänkorpi Viertotie Koskenkorva Tujulanpelto Pohjakartat: Maanmittauslaitos, lupa nro 3/MML/2 ja Logica Suomi Oy 9 -

13 Liite 3 KOTKATHARJU: Maakerrospaksuus kalliopinnan yläpuolella, interpoloitu Sika-aho Puustellinlampi Sopukka Eteläselkä Mustaniemi.5 Verkkosaari Kivisilta Kulmala Kalliosaari Mäkiaho Perintö ( km ) :2 Terva-aho Leirintäalue Niemi Huuppola 8 Ahola Mustalampi Kukkula Takkuniittu Luoto Lietteenranta Takkilanniittu 9 Laavu Hieta-aho 2 Kivik. asuinpaikka Ringinsaari Hetelampi Mäkelä Kurjenranta Uskalinlampi 2 Pounpelto 3 Rinkilänpelto Kivik. asuinpaikka Naapurinlampi 8 8 Peltosaari Päivärinne Räisälänranta Metsäpelto Kaidanlampi Liponniitty Suopirtti Luonnonsuojelualue Torstila 2 Tuomela Tenhiälä Kalajavanpelto Poroksenkorpi Vierestie Hotakonlampi Kotkatjärvi Kotka Alanko Mattila 2 Pumppuamo Raiva 8 Rantapelto Laamala 8 Tuomaala Saarijärvi Ampumarata Koivikkokunnas Köppölä Veikkola Kumpula Vasikkaniitty Vaskela Puromäki Kermilä Kivikko Oinola Lava Kansala Pyyntikuoppa Taimitarha Laitila Rantala Lahdentaka Mutala Laitila Tervalampi Kanava Kotkatlahti 9 Lehtola 3 8 Paukkukangas Perhonpelto Tenhiänniemi H.as. Luonnonsuojelualue Päiväkoti Vt. Säynelampi Urh. 6 Paajala Terv.k. Frugård R 9 Kotkatlahti Väinölä Kirkko K Ruuthinrinne 2 Museo Paukkukangas Hot. Notkola Kellaripelto 8 Kultala Karhunlahti 8 Pumppuamo JOROINEN B Merkintöjen selite Maakerroksen kokonaispaksuus (m) Asemanseutu Kuusikko Golfkenttä Lähdeaho Päivänkämmen Stendal 8 8 Alapiha Nuotniemi Lemmetinhaka Mäntylä Kuusela Somerikko 2-3 rin Ty Vä li jo Rydänkorpi VARKAUDEN LENTOASEMA ki ro pu Muhola 8 Kuoholanpelto Koivula 3-4 Haaparanta Virranranta.5 Koskenhovi Puomila 8 Kiusaniitty Viertotie Tujulanpelto Koskenkorva 8 Koivukunnas 8.5 Pohjakartat: Maanmittauslaitos, lupa nro 3/MML/2 ja Logica Suomi Oy

14 Liite 4 KOTKATHARJU: Pohjavedellä kyllästyneen maakerroksen paksuus, interpoloitu Sika-aho Eteläselkä Sopukka Terva-aho Leirintäalue Verkkosaari Kivisilta Kulmala Kalliosaari Mustaniemi.5 Mäkiaho Perintö :2 ( km ) Niemi Huuppola Ahola Mustalampi Kukkula Takkuniittu Luoto Lietteenranta 9 Takkilanniittu Laavu Hieta-aho Kivik. asuinpaikka 2 Hetelampi Kurjenranta Uskalinlampi Kivik. asuinpaikka Päivärinne Kalajavanpelto Tenhiälä Luonnonsuojelualue 2 Poroksenkorpi Vierestie Kotkatjärvi Kotka Pumppuamo 2 Raiva Mattila 8 Tuomaala Laamala Veikkola Vaskela Taimitarha Tervalampi Paajala Säynelampi Urh. Merkintöjen selitetenhiänniemi 6 Pohjavedellä kyllästyneen Kotkatlahti maakerroksen paksuus (m) Frugård R Kirkko 3 Perhonpelto Terv.k. 9 Ruuthinrinne Väinölä K Paukkukangas Hot. Notkola Museo Karhunlahti Kellaripelto 2 Kultala 8 Pumppuamo 9 Asemanseutu Kuusikko Golfkenttä Lähdeaho Päivänkämmen Stendal Kuoholanpelto Nuotniemi Mäntylä Kuusela 25-3 Koivula 3-35 Haaparanta Virranranta Koskenhovi Puomila Kiusaniitty Tujulanpelto Koskenkorva Rydänkorpi 8 Lemmetinhaka Somerikko VARKAUDEN LENTOASEMA Alapiha Viertotie JOROINEN B Laitila Lahdentaka Kotkatlahti Paukkukangas H.as. Vt. Rantala Laitila Kanava Lehtola Kermilä Mutala Päiväkoti Kumpula Vasikkaniitty Oinola Lava Pyyntikuoppa Kansala Saarijärvi Ampumarata Koivikkokunnas Köppölä Rantapelto Kivikko ki Räisälänranta Kaidanlampi Hotakonlampi Väl ijo 3 Metsäpelto Torstila Tuomela Pounpelto Liponniitty Suopirtti 2 Rinkilänpelto Naapurinlampi 8 8 Peltosaari Ringinsaari Mäkelä.5 Pohjakartat: Maanmittauslaitos, lupa nro 3/MML/2 ja Logica Suomi Oy.5 Kalliopinta kohoaa alueella yleisesti vallitsevaa pohjavedenpinnantasoa korkeammalle tasolle

15 Väinölä JOROINEN, Kotkatharju Liite 5 2 Linja : alku Likolamminharju Linja 8: alku Tutkimuspistekartta 2 Merkintöjen selite Räjäytysseisminen linja ja räjytyspiste (v. 2) Pohjavesialueen raja HP2!( Kyöpelinvuori Kyrönmäki Linja 2: alku Linja 3: alku Likolampi!( 9 Tutkittu mahdollinen kaivonpaikka 22 :5 ( m ) HP22!( Linja 4 alku Golfkenttä Linja 5 alku 8 Nuotniemi Linja 7 alku!( HP23 Mäntylä Linja 9: alku Linja 6: alku HP24!( Puomila Pohjakartat: Maanmittauslaitos, lupa nro 3/MML/2 ja Logica Suomi Oy

16 Liite 6. Kotkatharju Seisminen luotaus Linja = ::::::: f '... --L Maanpinta Irtomaakerrosten rajapinta l Irtomaakerrosten rajapinta 2 Pohjaveden pinta Kallion inta.? ?..?...t...-.: :.:.:.:::.: :.: :.::: >: o.ooL-=:_---l l j " :..: 6. t=;. :;: Matka [mj - - Maanpinta ---- Irtomaakerrosten rajapinta - - lrtomaakerrosten rajapinta 2 Kotkatharju Seisminen luotaus Linja 2 'fe :..: ====...w..w.-. 9 m._...;...w.m ,.9oö'''''' =="'"..... =..b =;; ; ; ; ; :...,...; ; ; ; ;:::::::= ==:!==j 55, 55 -==-_:_:.=:..._J,-TI!t\ "t5)...:...:;2oooz22z,o 5. o 5 W SE Matka[m] Kotkatharju Seisminen luotaus Linja Maanpinta - -- Irtomaakerrosten rajapinta... Pohjaveden pinta - - Kallion pinta., ,..., , t""""' : t""' ,...,.l 38 5 ISO 2 Matka [m] GTK

17 Liite Kotkatharju Seisminen luotaus Linja J_Q 86 Maanpinta Triomaakerrosten rajapinta Pohjaveden pinta Kallion pinta '""i'86ö-""""""'""j-...::...:::.:_ _,_ _......_ *6""'" r--=.:: -;-=+'===----==:. _ L ======-:-;-:----:--:--:-----==t' ======m::===:j L L5Q._ t--_ NE 5 Kotkathatju Seisminen luotaus Linj"a Matka [m] 22 sw ----,_..,_ Maanpinta Irtomaakerrosten rajapinta Pohjaveden pinta - - Kallion pinta ::j r -.--====r =:=:.::::._,...,...,,..., -- 8? S t-... _ _ =: _..... _ _ :: 75. i ::.: ,., Kotkatharju Seisminen luotaus Linja 6 Maanpinta Irtomaakerrosteu rajapinta Pohjaveden pinta Kallion pia 55. so.oocoso==22 NE!5 Matka [m] SW GTK

18 Liite 6.3 Kotkatharju Seisminen luotaus Linja Maanpinta lrtomaakerrosten rajapinta Pohjaveden pinta Kallion pinta :: b ====_ =======_ ==_=_= = = = = =_= = =_= = = =_= =Z =_= = ::;-_j-o-.,yr\= = =_= = = =_= :± =_= = =_- ----=J5ö'-,,, r H t= -= : -5: :7:: :==-:_-.._.. -= = -=: -: =- = : : -= t-==---- _ -_- _-_-_ t.!,=:==-:-: t:--,:5,...-io&...,.ol..j..5...j2l_; Kotkatharju Seisminen luotaus Linja 7 i----= Maanpinta lrtomaakerrosten rajapinta Pohjaveden pinta Kallion pinta ::= 75o T _ r-- 75 :: t! _ -= _ _ : ::-::-:5:-:o : o 5 '='o _s-!:o......_.,-!too_._._......_,t+so,...._._...._.._._._-:-!2oo_.._2...j NW Matka [m] SE Kotkatharju Seisminen luotaus Linja =: "'' J E--[ j :<: Maanpinta lrtomaakcitosten rajapinta Pohjaveden pinta Kallion pinta = ""''-' 8 - r::========:::::ijf=::::::::::::::::::::::::::::::::::::!:::rr;m============i 6. E t,_..._...._-,:5,...:;..j..=..j:..._._._...,..io&...,.o.._..._.._..._._l...l5.,..i..;:...._..._..,...2l..,..._-:22 SE Malka (m) NW GTK

19 Liite 7 Kotkatharju: Pohjavedenpinnan asema ja -virtaussuunnat Merkintöjen selite Virtausmallinnusalue 79.3 Pohjavedenpinnan asema (ns. head.5 m:n välein), laskettu virtausmallinnusohjelmalla Pohjaveden virtaussuunta: nuolen koko suhteessa virtauksen voimakkuuteen Pohjakartat: Maanmittauslaitos, lupa nro 3/MML/2 ja Logica Suomi Oy

20 Liite 8/ Kotkatharju, Likolamminharju: Pohjavedenpinnan asema ja -virtaussuunnat Merkintöjen selite Virtausmallinnusalue 79.3 Pohjavedenpinnan asema (ns. head.5 m:n välein), laskettu virtausmallinnusohjelmalla Pohjaveden virtaussuunta: nuolen koko suhteessa virtauksen voimakkuuteen Pohjakartat: Maanmittauslaitos, lupa nro 3/MML/2 ja Logica Suomi Oy

21 Liite 8/2 3 Kotkatharju, Likolamminharju: Simuloitu ottomäärä 8 m /vrk. Pohjavedenpinnan asema ja -virtaussuunnat Merkintöjen selite Virtausmallinnusalue 79.3 Pohjavedenpinnan asema (ns. head.5 m:n välein), laskettu virtausmallinnusohjelmalla Pohjaveden virtaussuunta: nuolen koko suhteessa virtauksen voimakkuuteen Simulaatiokaivo Pohjakartat: Maanmittauslaitos, lupa nro 3/MML/2 ja Logica Suomi Oy

22 Liite 8/3 3 Kotkatharju, Likolamminharju: Simuloitu ottomäärä 2 m /vrk. Pohjavedenpinnan asema ja -virtaussuunnat Merkintöjen selite Virtausmallinnusalue 79.3 Pohjavedenpinnan asema (ns. head.5 m:n välein), laskettu virtausmallinnusohjelmalla Pohjaveden virtaussuunta: nuolen koko suhteessa virtauksen voimakkuuteen Simulaatiokaivo Pohjakartat: Maanmittauslaitos, lupa nro 3/MML/2 ja Logica Suomi Oy

23 Liite 8/4 3 Kotkatharju, Likolamminharju: Simuloitu ottomäärä 5 m /vrk. Pohjavedenpinnan asema ja -virtaussuunnat Merkintöjen selite Virtausmallinnusalue 79.3 Pohjavedenpinnan asema (ns. head.5 m:n välein), laskettu virtausmallinnusohjelmalla Pohjaveden virtaussuunta: nuolen koko suhteessa virtauksen voimakkuuteen Simulaatiokaivo Pohjakartat: Maanmittauslaitos, lupa nro 3/MML/2 ja Logica Suomi Oy

24 Liite 8/5 3 Kotkatharju, Likolamminharju: Simuloitu ottomäärä 2 5 m /vrk. Pohjavedenpinnan asema ja -virtaussuunnat Merkintöjen selite Virtausmallinnusalue 79.3 Pohjavedenpinnan asema (ns. head.5 m:n välein), laskettu virtausmallinnusohjelmalla Pohjaveden virtaussuunta: nuolen koko suhteessa virtauksen voimakkuuteen Simulaatiokaivo Pohjakartat: Maanmittauslaitos, lupa nro 3/MML/2 ja Logica Suomi Oy