POHJAVESIALUEEN GEOLOGISEN RAKENTEEN SELVITYS HAUSJÄRVELLÄ LISÄTUTKIMUKSET PÄSSINLUKKOJEN ALUEELLA

Transkriptio

1 Etelä-Suomen yksikkö Espoo Arkistoraportti 3/2017 Hausjärven kunta Hyvinkään Vesi Hämeen ympäristökeskus Riihimäen Vesihuoltolaitos POHJAVESIALUEEN GEOLOGISEN RAKENTEEN SELVITYS HAUSJÄRVELLÄ LISÄTUTKIMUKSET PÄSSINLUKKOJEN ALUEELLA 2006

2 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KUVAILULEHTI Päivämäärä / Dnro Tekijät Eskelinen, Anu Valjus, Tuire Raportin nimi Pohjavesialueiden geologisen rakenteen selvitys Hausjärvellä Lisätutkimukset Pässinlukkojen alueella Raportin laji Tilaustutkimus Toimeksiantaja Hausjärven kunta, Hyvinkään Vesi, Hämeen ympäristökeskus, Riihimäen Vesihuoltolaitos Tiivistelmä GTK on tehnyt geologisen rakenneselvityksen Hausjärven kunnassa Karhinnummilta Kirkonkylän ja Hikiän kautta I Salpausselälle ulottuvalla alueella. Tutkimukset on tehty yhteiystyöprojektissa, jossa ovat olleet GTK:n lisäksi osallisina Hausjärven kunta, Hyvinkään Vesi, Hämeen ympäristökeskus, Riihimäen vesihuoltolaitos ja Uudenmaan ympäristökeskus. Tehdyt lisätutkimukset kohdistuivat Pässinlukkojen alueelle ja niiden tarkoituksena oli tarkentaa kallionpinnan korkokuvaa ja pohjaveden virtausolosuhteita Hikiän tekopohjavesilaitoksen ja sen luoteispuolelle suunnitellun Hikiän vedenottamon välisellä alueella. Lisätutkimusten tulokset on yhdistetty aiempien tutkimustulosten kanssa. Kallionpinnan korkeusero on enimmillään yli 40 metriä. Pässinlukoilta etelään Suonsyrjän alueelle jatkuva kalliomuoto on tasolla m mpy. Muutoin kallionpinta on tutkimuskohteessa tasolla m mpy. Pässinlukkojen kallionkynnyksen pohjoispuolella pohjavesipinta on tasolla m mpy ja kalliokynnyksen itäkaakkoispuolella tasolla m mpy. Pohjavesivirtaus suuntautuu Pässinlukkojen kalliokynnyksen itä-kaakkoispuolella etelä-kaakosta luoteeseen. Kalliokynnyksen länsipuolella pohjavesivirtaus suuntautuu kaakosta luoteeseen. Asiasanat (kohde, menetelmät jne.) Pohjavesialue, geologinen rakenneselvitys Maantieteellinen alue (maa, lääni, kunta, kylä, esiintymä) Etelä-Suomi, Kanta-Häme, Hausjärvi, Pässinlukot, I Salpausselkä Karttalehdet Muut tiedot Kuru Arkistosarjan nimi - Arkistotunnus 3/2017 Kokonaissivumäärä 6s., 14 liites. Kieli suomi Hinta - Julkisuus - Yksikkö ja vastuualue GTK ESY, VA 212 Hanketunnus - Allekirjoitus/nimen selvennys Allekirjoitus/nimen selvennys

3 Sisällysluettelo 1 JOHDANTO 1 2 MAASTOTUTKIMUKSET Maaperäkairaukset ja havaintoputkiasennukset Painovoimamittaukset 2 3 MALLINNUKSET JA VISUALISOINTI 3 4 TULOKSET Kallionpinnan korkokuva Maalajihavainnot Pohjaveden virtauskuva 4 5 YHTEENVETO 4 LIITTEET: Liite 1 Liite 2 Liite 3 Liite 4 Liite 5 Liite 6 Mittauslinjat ja kairauspisteet Kallionpinnan korkokuva Pohjavedenpinnan taso Painovoimamittausten tulkintalinjat Kairauspöytäkirjat ja havaintoputkikortti Yhteenveto kairausten maalajihavainnoista Pohjavesialueen geologisen rakenteen selvitys Hausjärvellä Lisätutkimukset Pässinlukkojen alueella

4 1 1 JOHDANTO Geologian tutkimuskeskuksen (GTK) Etelä-Suomen yksikkö teki geologisen rakenneselvityksen Hausjärven kunnassa, Karhinnummilta Kirkonkylän ja Hikiän kautta I Salpausselälle ulottuvalla alueella. Tutkimukset on raportoitu päivätyssä tutkimusraportissa. Tutkimukset toteutettiin yhteistyöprojektissa, jonka rahoituksesta vastasivat GTK:n lisäksi Hausjärven kunta, Hyvinkään Vesi, Hämeen ympäristökeskus, Riihimäen vesihuoltolaitos ja Uudenmaan ympäristökeskus. Yhteistyöhankkeen seurantaryhmän kokouksessa päätettiin lisätutkimuksista, jotka kohdistuivat Pässinlukkojen alueelle (kuva 1). Lisätutkimusten tavoitteena on ollut tarkentaa kallionpinnan korkokuvaa ja pohjaveden virtausolosuhteita Hikiän tekopohjavesilaitoksen ja sen luoteispuolelle suunnitellun Hikiän vedenottamon välisellä alueella. Lisätutkimusten tulokset on yhdistetty aiemmin tehtyjen tutkimusten kanssa ja näin tarkennettu alueen kallionpinnan korkokuvaa sekä pohjaveden virtauskuvaa. Tutkimuksen toteutuksesta GTK:ssa vastasi geologi Anu Eskelinen. Painovoimamittauksista ja niiden tulkinnasta vastasi geofyysikko Tuire Valjus HAUSJÄRVI Tutkimusalue Pohjavesialue km Pohjavesialuerajat Suomen ympäristökeskus Pohjakartta Maanmittauslaitos, lupanro 13/MYY/ TUTKIMUSALUE LISÄTUTKIMUSALUE Kuva 1. Tutkimusalueen sijainti. Pohjavesialueen geologisen rakenteen selvitys Hausjärvellä Lisätutkimukset Pässinlukkojen alueella

5 2 Tässä raportissa on keskitytty kuvaamaan kallionpinnan korkokuvaa, pohjavedenpinnan tasoa ja virtaussuuntia alueella, jolle lisätutkimukset kohdistuivat. I Salpausselän reunamuodostuman ja siihen liittyvän Hikiän harjujakson syntyvaiheita sekä alueen kallioperän koostumusta ja rakennetta on selvitetty aiemmin laaditussa tutkimusraportissa. 2 MAASTOTUTKIMUKSET 2.1 Maaperäkairaukset ja havaintoputkiasennukset Marraskuussa 2005 tutkimusalueella tehtiin maaperäkairauksia kolmessa kairauspisteessä (SK1- SK3, liite 1) Suunnittelukeskus Oy:n GM 100 monitoimikairakoneella. Kairauspisteet sijoitettiin siten, että ne toimivat painovoimamittausten tukipisteverkkona. Asennuskohteet tarkastettiin yhdessä urakoitsijan ja Hausjärven kunnan edustajan kanssa. Kairausten yhteydessä havainnoitiin maaperän vallitseva kerrosjärjestys ja otettiin yhteensä 12 maaperänäytettä. Kairauspöytäkirjat ja havaintoputken tekniset tiedot on esitetty liitteessä 5. Yhteenveto kairausten maalajihavainnoista on esitetty liitteessä 6. Maalajimäärityksissä on käytetty GEO -luokitusta. Pisteissä SK1 ja SK2 kallio sijaitsee pohjavedenpinnantason yläpuolella eikä kairauspisteisiin asennettu havaintoputkia. Kairauspisteeseen SK3 asennettiin havaintoputki. 2.2 Painovoimamittaukset Painovoimalinjojen sijainti on esitetty liitekartassa 1. Painovoimamittauslinjoja tehtiin seitsemän (linjat 86-92) ja niiden yhteispituus oli noin 7,6 kilometriä. Mittaukset tehtiin Worden gravimetrillä 20 metrin pistevälein. Linjojen päät on sidottu kalliopaljastumiin tai kairauspisteisiin, joiden korkeustaso on määritetty DGPS -laitteistolla. Linjapisteillä maanpinnan korkeustaso on mitattu LEVA letkuvaa'alla. Tuloksista laskettiin Bouguer anomaliat keskitiheydellä kg/m³. Topografiaeroista johtuva painovoimatulosten vääristymä korjattiin käyttäen 3D-topografiakorjausta, johon mittauslinjan ympäristön maanpinnan taso poimittiin Maanmittauslaitoksen 25x25 metrin digitaalisesta korkeusmallista. Tulkinnassa käytettiin Interpexin MAGIX-XL tulkintaohjelmaa. Paikallisesta painovoima-anomalian vaihtelusta tulkittiin maapeitteen paksuus. Tulkinta etenee siten, että annetun mallin parametreja muuttamalla koetetaan löytää sellainen laskennallinen käyrä, joka vastaa parhaiten mittauspisteistä muodostuvaa painovoimakäyrää. Tulkitut painovoimaprofiilit on esitetty liitteessä Tulosteissa vaaka-akselilla on käytetty mittakaavaa 1: ja pystyakselilla mittakaava on 1:1000. Pohjavedenpinnan tasoa on arvioitu pohjavesiputkien ja luonnonvesipintojen perusteella ja se näkyy profiileissa vaakaviivana. Pohjavedenpinnan yläpuoliselle kuivalle maa-ainekselle on tulkinnassa käytetty tiheyttä 1600 kg/m³ ja pohjaveden kyllästämälle maa-ainekselle 1900 kg/m³. Painovoimamittauksen menetelmäperusteet on kuvattu tarkemmin päivätyssä tutkimusraportissa. Pohjavesialueen geologisen rakenteen selvitys Hausjärvellä Lisätutkimukset Pässinlukkojen alueella

6 3 3 MALLINNUKSET JA VISUALISOINTI Kairauksista ja painovoimamittauksista saadut kallionpinnan tasotiedot yhdistettiin aiemmin laadittuun kallionpintamalliin. Myös aiemmin laadittua pohjavesipintamallia täydennettiin havaintoputkesta SK3 saaduilla tiedoilla. Yhdistetyistä aineistoista laskettiin ArcGIS ohjelmiston Topogrid interpolointimenetelmällä mallit kallionpinnan korkokuvasta ja pohjavedenpinnan tasosta. Mallien interpoloinnin ulottuvuutena tunnetuilta tasopisteiltä käytettiin kallionpinnan osalta 175 metriä ja pohjavesipinnan osalta 300 metriä. Saadut pintamallit on visualisoitu ArcGis ohjelmistolla 1: mittakaavaisille karttapohjille (liitteet 2 ja 3). Laadittuja pintamalleja tarkasteltaessa on huomioitava mittaus- ja mallinnusmenetelmien rajoitukset. Kallionpinnan korkeustaso on selvillä täysin tarkasti vain kairauspisteissä ja avokallioilla. Painovoimalinjojen mittauspisteille tulkitut kallionpinnan syvyydet antavat ainoastaan yleiskuvan kallionpinnan korkeustasosta. Mallinnusohjelmisto tasoittaa tunnettujen ja tulkittujen kallionpintapisteiden välit, minkä takia interpoloidussa mallissa voi olla laajojakin kalliokohoumia tai painanteita, joita pintamallissa ei voida havaita. Mallialueen reunoilla painovoimalinjojen ja kairauspisteiden puutteesta johtuva kalliopaljastuminen korkeustasojen ylikorostuminen saattaa aiheuttaa mallin vääristymistä. Pääsääntöisesti mallien tarkkuus pohjavesialuerajojen sisäpuolella on kuitenkin hyvä. 4 TULOKSET 4.1 Kallionpinnan korkokuva Kallionpinta on tutkimusalueella tasolla m mpy. Kallionpinta on ylimmillään Pässinlukkojen ja Suonsyrjän alueella tasolla m mpy. Alimmillaan kallionpinta on Pässinlukkojen itä-kaakkoispuolella Likolammen ympäristössä tasolla m mpy. Pässinlukkojen kalliokohouman länsi-koillispuolella kallionpinta on tasolla m mpy. Kallionpinnan korkeusero on suurimmillaan yli 40 metriä Pässinlukkojen kalliokohouman ja Likolammeen alueen lähes pohjois-eteläsuuntaisen ruhjevyöhykkeen välillä. Lisätutkimuksina tehdyt kairaukset ja painovoimamittaukset varmistivat Pässinlukkojen alueella olevan kalliokynnyksen sijainnin. Pässinlukkojen alueella kallio on noin metriä vallitsevan pohjavesipinnan ( m mpy) yläpuolella. Kalliokynnys jatkuu Pässinlukoilta etelään Suonsyrjän alueelle. Tällä alueella kallio on noin 3-7 metriä alueen pohjavesipinnan (noin +107 m mpy) yläpuolella. Lisätutkimusalueen kallionpinnan interpoloitu korkokuva on esitetty liitteen 2 väripintakartassa. 4.2 Maalajihavainnot Maaperäkairausten yhteydessä tehtiin havainnot maaperän kerrosrakenteesta ja otettiin näytteet vallitsevista maakerroksista. Kairauspöytäkirjat ja yhteenveto maalajihavainnoista on esitetty liitteissä 5 ja 6. Kairauspisteiden sijainti on esitetty liitekartassa 1. Kairauspisteessä SK1, joka sijaitsee pohjaveden varsinaisella muodostumisalueella, maakerrosten paksuus on lähes 25 metriä. Kairauspisteen vallitsevat maalajit ovat karkeaa hiekkaa ja soraa. Kairauspiste SK2 sijaitsee pohjavesialueen ulkopuolella ja maakerrosten paksuus on noin seitsemän metriä. Kairauspisteen pintaosa on silttiä, jonka alapuolella on kiviä ja moreenia. Pohjavesialueen geologisen rakenteen selvitys Hausjärvellä Lisätutkimukset Pässinlukkojen alueella

7 4 Kairauspiste SK3 sijaitsee pohjavesialueen reunaosassa ja maakerrosten paksuus on lähes 18 metriä. Pintaosassa maaperä on silttiä, jonka alapuolella vaihtelevat hienohiekka- ja hiekkakerrokset. 4.3 Pohjaveden virtauskuva Aiemmassa tutkimuksessa tehtyyn malliin, joka sisältää pohjavesihavainnot havaintoputkista, lähteistä, kaivoista ja luonnonvesipinnoista, on lisätty ainoastaan yksi uusi pohjavesihavainto. Havaintoputkessa SK3 pohjavesipinta on tasolla +104,79 m mpy (havaintoajankohta ). Pohjavedenpinta on tutkimusalueella tasolla m mpy ollen korkeimmillaan alueen kaakkoisosassa ja matalimmillaan luoteisosassa. Pässinlukkojen kalliokynnys rajoittaa pohjaveden virtausta suoraan kaakosta luoteeseen. Kalliokynnyksen koillispuolitse on virtausyhteys Pässinlukkojen kaakkoispuolelta luoteeseen Hikiän asemanseudun lähdepurkautuma-alueelle. Pohjavedenpinnan korkeusmalli, päävirtaussuunnat ja virtausta rajoittavat kynnykset on esitetty liitteessä 3. 5 YHTEENVETO Geologian tutkimuskeskuksen Etelä-Suomen yksikkö on täydentänyt lisätutkimuksin laatimaansa I Salpausselän ja Karhinnummen välisen alueen geologista rakenneselvitystä. Lisätutkimukset keskittyivät Pässinlukkojen alueelle. Lisätutkimuksilla tarkennettiin alueen kallionpinnan korkokuvaa sekä pohjaveden virtausolosuhteita. Lisätutkimusmenetelminä käytettiin painovoimamittauksia ja maaperäkairauksia. Tutkimusalueen kallionpinnan korkeusero on enimmillään yli 40 metriä. Pässinlukkoilta etelään Suonsyrjän alueelle jatkuva kalliomuoto on tasolla m mpy. Muutoin kallionpinta on tutkimusalueella tasolla m mpy. Pässinlukkojen ja Suonsyrjän alueella kallio on pohjavesipinnan yläpuolella ja toimii siten pohjavesivirtausta rajoittavana kynnyksenä. Tutkimusalueella pohjavesipinta on tasolla m mpy. Pässinlukkojen kalliokynnyksen pohjoispuolella pohjavesipinta on tasolla m mpy ja kalliokynnyksen itä-kaakkoispuolella tasolla m mpy. Korkeimmillaan pohjavesipinta on tutkimusalueen kaakkoisosassa Hyvinkään tekopohjavesilaitoksen ympäristössä. Pohjavesivirtaus suuntautuu Pässinlukkojen kalliokynnyksen itä-kaakkoispuolella etelä-kaakosta luoteeseen ja pohjoiseen sekä kalliokynnyksen länsipuolella kaakosta luoteeseen. Pohjaveden virtaus suuntautuu todennäköisesti kalliokynnyksen koillispuolitse luoteeseen kohti Hikiän asemanseudun lähdepurkaumaa. Pässinlukkojen kalliokynnys rajoittaa pohjavedenvirtausta suoraan Hyvinkään tekopohjavesilaitokselta luoteeseen kohti Hikiän asemanseutua sekä suunniteltua Hikiän vedenottamoa. Tekopohjavesilaitoksella muodostettua tekopohjavettä voi kuitenkin virrata kalliokynnyksen koillispuolitse luoteeseen, mikäli tekopohjavesilaitoksen vedenottokaivoista ei kyetä pumppaamaan kaikkea imeytettyä tekopohjavettä. Espoossa Anu Eskelinen Geologi Tuire Valjus Geofyysikko Pohjavesialueen geologisen rakenteen selvitys Hausjärvellä Lisätutkimukset Pässinlukkojen alueella

8 SK SK3 GTK6 91 SK1 87 HIKIÄ - lisätutkimukset Mittauslinjat ja kairauspisteet Havaintoputki (kalliovarmistus) Kairauspiste (kalliovarmistus) Painovoimamittaus helmikuu 2006 Painovoimamittaus v.2005 Pohjavesialue (1. luokka) GTK Kairauspiste GTK5 ja havaintputki GTK6 kairattu elokuussa Kairauspisteet SK1 ja Sk2 sekä havaintoputki SK3 kairattu marraskuussa m mittakaava 1: Karttatuloste Geologian tutkimuskeskus 03/2006 Pohjakartta Maanmittauslaitos, lupanro 13/MYY/2006 Pohjavesialuerajat Suomen ympäristökeskus GTK LIITE 1

9 SK2 SK3 HIKIÄ Kallionpinnan korkokuva SK1 (kalliovarmistus) Havaintoputki Kairauspiste (kalliovarmistus) GTK6 Painovoimamittauspiste v Painovoimamittauspiste v Pohjavesialue (1.luokka) Kallionpinnan taso (m mpy) alle 60 GTK GTK yli m mittakaava 1: Karttatuloste Geologian tutkimuskeskus 03/2006 Pohjakartta Maanmittauslaitos, lupanro 13/MYY/2006 Pohjavesialuerajat Suomen ympäristökeskus LIITE 2

10 HIKIÄ Pohjavedenpinnan taso Havaintoputki Kuilukaivo Porakaivo / Siiviläputkikaivo Lähde Vedenottamon kaivo Pohjaveden päävirtaussuunta Pohjaveden paikallinen virtaussuunta Pohjaveden virtausta rajoittava kalliokynnys Pohjaveden virtausta rajoittava maa-/kallioperän rakenne Pohjavesialue (1.luokka) Pohjavedenpinnan taso (m mpy) Alle m mittakaava 1: Yli GTK GTK GTK Karttatuloste Geologian tutkimuskeskus 03/2006 Pohjavesialuerajat Suomen ympäristökeskus Pohjakartta Maanmittauslaitos lupanro 13/MYY/ LIITE 3

11 Liite 4.1

12 Liite 4.2

13 Liite 4.3

14 Liite 4.4

15 Liite 4.5

16 Liite 4.6

17 Liite 4.7

18 Liite 5.1 Tilaaja GTK Asiakas nro 1522 Työkohde Havaintoputken Hausjärvi nro Hikiä SK1 Tasotiedot Syvyys Taso Työ nro C6851 X = Y = Havaintoputken yläpää Maanpinta +138,05 Suodattimen alapää Suodattimen pituus Kansirakenne Putkiaines/ Suodatinmalli Syvyys ja maalaji Näytteet 0,00 1,00 HkSr 1,00 4,40 Hk 1,0 2,0 m 4,40 9,20 Sr 5,0 6,0 m 9,20 16,60 Hk 10,0-11,0 m 16,60 19,20 Hhk 17,0 18,0 m 19,20 20,10 ki 20,10 22,70 kiviä 22,70 24,80 Hk 23,0 24,0 m 24,80 28,00 Ka Asennus pvm Asentaja Tauno Parkkonen

19 Liite 5.2 Tilaaja GTK Asiakas nro 1522 Työkohde Havaintoputken Hausjärvi nro Hikiä SK2 Tasotiedot Syvyys Taso Työ nro C6851 X = Y = Havaintoputken yläpää Maanpinta +104,80 Suodattimen alapää Suodattimen pituus Kansirakenne Putkiaines/ Suodatinmalli Syvyys ja maalaji Näytteet 0,00 4,50 HHk (Si) 1,0 2,0 m 4,50 5,20 ki 5,20 6,00 kiviä 6,00 7,20 SrMr 6,0 7,0 m 7,20 10,50 Ka Asennus pvm Asentaja Tauno Parkkonen

20 Liite 5.3 Tilaaja GTK Työkohde Hausjärvi Hikiä Asiakas nro 1522 Havaintoputken nro SK3 Työ nro C6851 X = Y = Tasotiedot Syvyys Taso Havaintoputken yläpää +110,64 (N63) Maanpinta +110,03 Suodattimen alapää Pp-6,8 m + 12,0 m +103,84 +91,84 Suodattimen pituus 12,0 m Kansirakenne 80 galv. suojaputki, lukittava hattu Putkiaines/ 63/51 HDPE Suodatinmalli Rakosiivilä 0,3 mm Havainnot Syvyys Taso Huom. Pvm , ,79 liettynyt Syvyys ja maalaji Näytteet 0,00 2,60 Si 2,0-3,0 m 2,60 8,50 HHk 6,0-7,0 m 8,50 11,80 Hk 11,0-12,0 11,80 17,80 HHk 16,0-17,0 m 17,80 20,80 Ka Kuntotarkastus Pvm Alkusyvyys 1 min 3 min 5 min 10 min Asennus pvm Asentaja Tauno Parkkonen

21 YHTEENVETO KAIRAUSTEN MAALAJIHAVAINNOISTA Liite 6 SK1 Syvyys (m) Maalaji HkSr Hk Sr KHk HHk kiviä KHk Ka SK2 Syvyys (m) Maalaji Si kiviä SrMr Ka SK3 Syvyys (m) Maalaji Si Hhk Hk Hhk Ka HEIKKO VEDENJOHTAVUUS Savi ja Siltti KESKINKERTAINEN VEDENJOHTAVUUS Hienohiekka ja hiekka HYVÄ VEDENJOHTAVUUS Karkea hiekka ja sora HEIKKO-KESKINKERTAINEN VEDENJOHTAVUUS Moreeni HEIKKO VEDENJOHTAVUUS Kallio