KARKKILAN HONGISTON POHJAVESIALUEEN GEOLOGISEN RAKENTEEN SELVITYS JA VAIKUTUS POHJAVESIOLOSUHTEISIIN

Transkriptio

1 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS GEOLOGISKA FORSKNINGSCENTRALEN GEOLOGICAL SURVEY OF FINLAND ARKISTORAPORTTI 22/2014 Raportti UUDENMAAN YMPARISTOKESKUS: KARKKILAN HONGISTON POHJAVESIALUEEN GEOLOGISEN RAKENTEEN SELVITYS JA VAIKUTUS POHJAVESIOLOSUHTEISIIN GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS lsmo Ahonen, Ann ina Mattsson! GTK PLIPB/P.O. Box 96 FIN02151 ESPOO, FINLAND Tel. Nat ll, Int Fax Nat , Int PLIPB/P.O. Box 1237 FIN70211 KUOPIO, FINLA D Tel. at , Int II Fax at , Int PLIPB/P.O. Box 77 FIN961 0 I ROVA IEMI, FIN LA D Tel. Nat Int II Fax at , Int

2 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KUVAILULEHTI Päivämäärä / Dn Tekijät Ahonen, Ismo Mattsson, Annina Raportin laji Arkistoraportti Toimeksiantaja Uudenmaan ympäristökeskus Raportin nimi Karkkilan Hongiston pohjavesialueen geologisen rakenteen selvitys ja vaikutus pohjavesiolosuhteisiin Tiivistelmä Geologian tutkimuskeskus on selvittänyt pohjavesialueiden rakennetta Karkkilan kaupungin Vaskijärven kylässä. Käytettävissä olleesta tutkimusaineistosta sekä tässä työssä tehtyjen painovoimamittausten tulkintatulosten aineistoista on mallinnettu ja visualisoitu kalliopinta. Työn tavoitteena on täydentää Poskipjektin tutkimuksissa muodostunutta yleiskuvaa esiintymän rakenteesta sora ja hiekkamuodostumana ja pohjavesialueena. Asiasanat (kohde, menetelmät jne.) Pohjavesialue, rakenneselvitys, kalliopinta, pohjavesipinta Maantieteellinen alue (maa, lääni, kunta, kylä, esiintymä) Karkkila, Hongisto, Vaskijärvi Karttalehdet Muut tiedot Arkistosarjan nimi Kokonaissivumäärä 5 s., 12 liites. Kieli Suomi Arkistotunnus Arkistoraportti 22/2014 Hinta Julkisuus Julkinen Yksikkö ja vastuualue GTK EteläSuomen yksikkö Allekirjoitus/nimen selvennys Hanketunnus Allekirjoitus/nimen selvennys

3 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Raportti Pohjavesialueen rakenneselvitys; Karkkila, Hongisto 1(5) 1. YLEISTA Geologian tutkimuskeskus (GTK) on Uudenmaan ymparistokeskuksen toimeksiannosta selvithinyt pohjavesialueen rakennetta Hongiston pohjavesialueella Karkkilan kaupungin Vaskijarven kyhissa. Kaytettavissa olleesta POSKIpjektin tutkimusaineistosta seka tassa tyossa tehtyjen painovoimamittausten tulkintatulosten aineistoista on mallinnettu ja visualisoitu kalliopinta. Tyon tavoitteena on taydentaa Poskipjektin tutkimuksissa muodostunutta yleiskuvaa esiintyman rakenteesta sora ja hiekkamuodostumanaja pohjavesialueena. Painovoimamittausten tulkinnoista on vastannut geofyysikko Annina Mattsson. Geologiset mallinnukset ja visualisoinnin on tehnyt assistentti Hilkka Kallio. Geologisen raportoinnin loppupaatelmineen on tehnyt geologi Ismo Ahonen. 2. PAINOVOIMAMITTAUKSET 2.1. Menetelman perusteista Painovoimamittausten avulla voidaan tutkia tiheydeltaan ymparistosta poikkeavien muodostumien paksuutta ja tilavuutta. Maapeitteen tiheys on huomattavasti pienempi kuin kallioperan tiheys. Siksi painovoimamittauksia voidaan kayttaa maapeitteen paksuuden arviointiin. Maapeitteen paksuutta maaritettaessa painovoimapfiilit pyritaan sijoittamaan maastoon siten, etta niiden alku ja loppupaat ovat kalliolla tai tunnetuissa pisteissa. Pfiilit saattavat kulkea myos tunnettujen pisteiden ja toistensa yli. Nain voidaan arvioida alueellista anomaliaa (taustavaihtelua), joka on perustasona tulkittavalle pfiilille. Kun maapeitteen ja kallion tiheyse tunnetaan, voidaan panovoimaanomalista laskea maapeitteen paksuus. Maapeitteen todellista paksuutta on hyva kontlloida riittavan tihealla kairauksella, koska seka alueellinen painovoimataso, etta tiheys : voivat muuttua. Tulkinta on yleensa sita tarkempi, mita useampia kontllipisteita voidaan kayttaa.

4 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Raportti Pohjavesialueen rakenneselvitys; Karkkila, Hongisto 2(5) 2.2 Tehdyt mittaukset ja niiden tulkinta Tulkinnassa kaytettiin Interpexin MAGIXXL tulkintaohjelmaa. Kuvassa 1 on esimerkki tulkitusta painovoimalinjasta. Tulkinta etenee siten, etta annetun mallin parametreja (tiheys, pisteiden sijainti, alueellinen painovoimataso) muuttamalla koetetaan loytaa sellainen laskennallinen kayra, joka parhaiten vastaa mittauspisteista muodostuvaa painovoimakayraa. Neliot kuvaavat mitattuja painovoiman arvoja, laskennallinen kayra nakyy yhtenaisena viivana. Kuvassa mallin aiheuttama anomalia yhtyy mitattuun taydellisesti. Alue~lline,n, /.... tl:is :ance7'.. ' ~ ;. lml. Kuva 1. Tulkittu painovoimapfiili Alueella mitattiin yhdeksan pfiilia, yhteispituudeltaan 11.7 km. Mittauslinjojen sijainti on esitetty liitteessa 1. Tulkitut painovoimapfiilit ovat liitteissa Tulosteen mittakaava on vaakaakselilla 1 : ja pystyakselilla 1 : Pfiilien 9, 8, 7, 6 ja 4 alku ja loppupaat ovat kalliopaljastumilla. Myos pfiilien 1 ja 2 alkupiste

5 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Raportti Pohjavesialueen rakenneselvitys; Karkkila, Hongisto 3(5) on kalliolla, mutta loppupiste on sidottu seismisesta luotauksesta tulkittuun kalliopintaan. Pfiilien 3 ja 5 loppupisteen ja pfiilin 2 alkupisteen paksuustieto on saatu alueella sijaitsevasta pohjavesiputkesta. Pohjaveden pinnan korkeudet on otettu alueen lahteistaja soiden pinnoista Tulkinnassa yleensa oletetaan, etta alia olevan kallion tiheys on n. 2,67 kg/m 3. Alueen pohjoisosassa kalliopera on kallioperakartan mukaan kuitenkin gaba, joka on selvasti tata tiheampaa. Maapeitteen ja kallioperan tiheysen kasvaessa tulkittu maapeite ohenee. Pfiilit sijaitsevat kuitenkin siten, etta ainoastaan pfiilin 9 tulkinnassa oli tarvetta muuttaa maapeitteen ja kallion tiheysea. Tuikinnassa kaytettiin kallioperan tiheytena 3,0 kg/m 3 Pfiileilla 5, 6, 7 ja 8 kallioperatieto lahinna selittaa voimakkaan painovoimatason muutoksen luode.kaakko suunnassa. / Maapeite nayttaisi olevan ohuempi alueen etelaosassa kuin pohjoisosassa. Paksuimmillaan maapeite on etelaosassa noin 20 metria. Pfiilille 5 kohtaan metria on tulkittu alueen paksuimmat maapeitteet, paksuimmillaan lahes 50 metria. Tulkintojen perusteella voidaan paatella, missa on edellytykset parhaiden vesivarastojen sijainnille. Vesivaraston tilavuuden laskemiseksi tarvitaan kuitenkin lisaa referenssitietoja (kairauksia) ja pfiilien uudelleen tulkintaa. 3. MALLINNUKSET JA VISUALISOINTI Tyossa olivat kaytettavissa GTK:n mittaustulosten lisaksi Uudenmaan Poskipjektin maaainestutkimuksien tulokset vuosilta (maatutkaluotaus tiestoa pitkin, yksi kairaustulos havaintoputkineen. Ahmoolamminsuon kupeessa moreenialueelle tehdyn seismisen luotauksen kalliopintatulkinta oli kaytossa kahden mittauslinjan sidonnassa. Kalliotiedot tallennettiin GTK:n Arc/Info paikkatietojarjestelmaan. Aineistoista laskettiin Arcllnfo:n topogridinterpolointimenetelmalla malli tyoalueen kalliopinnan vaihtelusta. Mallista tulostettiin peruskarttapohjalle 1: mittakaavainen varipintaesitys (liite 3).

6 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Raportti Pohjavesialueen rakenneselvitys; Karkkila, Hongisto 4(5) Interpoioinnin visuaiisointi uiotettiin mallin uikorajoilla 200 metrin etaisyydelle Iaskennassa kaytetyista kalliopisteista. Pohjavesipinnan vaihteiua kuvaava mallia ei ollut Iaskettavissa, koska aiueelta ei ollut kaytettavissa riittavasti havaintoaineistoa vesipinnan tasosta. Kalliopinnan topografia esitetaan myos viistokuvana (liite 4 ), jossa korkeusmittakaavaa on liioiteitu kymmenkertaiseksi. 4. ALUEEN GEOLOGINEN RAKENNE JA V AIKUTUS POHJA VESIOLOSUHTEISIIN P.OSKIpjektin tutkimusten vuoden 2001 tyoraportissa (GTKEspoo I Ismo Ahonen ) todettiin, etta Hongiston esiintyma sijoittuu II Saipausseian vyohykkeessa kaakkoiselle uikoreunalle. Seikeammin salpausseikatyyppisiksi reunamuodostumavyohykkeen esiintymiksi todettiin Pattaissuonharju ja Muitamaki. V arsinainen kapea harjuseianne oii pjektin puitteissa tehdyn maatutkaiuotauksen.perusteella hahmotettavissa aivan esiintymaalueen koillisreunaan. SeHinteeseen / tehty kairaus vahvisti kasityksen harjl.in sijainnista. Kairaus osoitti aineksen pintahiekan alia oievan maatutkaiuotauksessa oietetusti kivista soraa noin 11 metrin paksuudeita. Kivisen soran alia todettiin noin 8 m paksu hiekkakers ja kalliopinta tavoitettiin 21.5 metrin syvyydella. Pataiukon alueen keskiosiss~ maatutkaluotauksen mukaan paikoin jopa hyvin lahelle maanpintaa kohoava kallio rajaa kerspaksuudet vaatimattomiksi. Alueen Iansiosat puolestaan ovat mahdollisesti paaasiassa II Saipausselan reunavyohykkeeseen kuuiuvia, ainekseltaan moreenipitoisia liepeita. Tassa tyossa tehdyt painovoimamittaukset vahvistivat Poskitutkimuksissa esille tulleita kasityksia alueen geologiasta. Patalukon alueen keskeisissa osissa, reunamuodostumavyohykkeen kaakkoisreunalla, kalliopinta kohoaa m mpy valille eli vallitsevan pohjavesipinnan ylapuolelle (liitteet 3 ja 4). Myos harjun suunnassa Patalukolta luoteeseen kalliopinta pysyttelee paaosin pohjavesipinnan ylapuolella. Aines on talloin kaytannossa kokonaisuudessaan kuivaa eika ainakaan Patalukon tuntumassa nain ollen ole rajattavissa kunnollista pohjavetta muodostavaa ja varastoivaa aluetta. Pohjaveden muodostumisalue rajautuu myos Hongiston pohjavesialueen pohjoisosassa Multamaen suunnalla kallioiseen alueeseen. Kalliopintatopografian perusteella alueen parhaimmat ja samalla ainoat kunnolliset edellytykset vesihuoltoon ovat nain ollen Hongistonlahdelta Syrjanlahteille ja lahteilta edelleen lanteen ulottuvan kalliopainanteen ruhjealueella. Mallikuvista (liitteet 3 ja 4) voidaan kalliopinnan mahdollistama pohjaveden muodostumis ja varastoitumisalue rajata vaaleanvihreasta sinisiin savyihin varittyvan alueen mukaisesti.

7 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Raportti Pohjavesialueen rakenneselvitys; Karkkila, Hongisto 5(5) Hongistonlahden ihipuolella mallin reunalla kalliopintainterpolointi antaa vaaristyneen kuvan. Kalliopainanteen ja muodostumisalueen voidaan olettaa jatkuvan Hongistonlahden suuntaan toisin kuin malli tunnettujen kalliopintatasojen puuttuessa osoittaa. Hongiston pohjavesialueen pohjoisosien vedenmuodostumisolot riippuvat suuresti maaperan aineksen laadusta ja kerstumisyksikoista seka naiden yksikoiden sijainnista kallioruhjeessa ja toisaalta myos moreeniainesta sijaitsevissa lounaskoillinen suuntaisissa reunamuodostumaselanteissa. Espoossa 7. toukokuuta 2002 Ismo Ahonen geologi Annina Mattsson geofyysikko LIITTEET: 1. Painovoimamittauslinjojen sijainti 1: Painovoimamittauksista tulkitut kalliopintapfiilit 3. Kalliopinnan malli tasokuvana 4. Kalliopinnan malli viistokuvana

8 PAINOVOIMAMITTAUSLINJAT Hongisto, KARKKILA N t Liite 1 ~,, + v _... ~~~. ~,,_.. ~. n Pohj;abl13n copyriaflt Munmibual;aitm lup;a n 13.MYV/02 Seisminen luotaus 1: kairauspiste Pai novoimamittausli nja ======= 0 200m 1000m GEOL.OGIAN TUTKIMUSKESKUS GTK

9 t!j 7..s 1J rt L.. t!j ~ 130 c J 110 QJ Distance (m) E Karkkila Hon isto Geological Survey of Finland Data Set: linja1pv Date: Pf.ile: GTK/Maastogeofysiikka/AM Pfile Scale: 1: Vert. Exagg: 10.00: 1 r ;::;: (1). f\)...

10 (!). ~... L (!) i~~+++f++h.f++++.f++++~ 1<10 ]: 130 c ~ E ;...,...,...'T""""""''T""""""'.,...,...,...,...rrl < BOO NW Distance (m) SE Karkkila Han isto Geological Survey of Finland Data Set: 1 in j a2pv Date: Pfile: , GTK/Maastogeofysiikka/AM Pfile Scale: 1:20000 Vert. Exagg: 10.00:1 r ;:::;: CD 1\) 1\)

11 7.5 r1 10 (.!) 7 ~ 6.5.4J rt fo c... (.!) ~ 140 c ~ 10 C1J Distance (m) E Karkkila Han isto Geological Survey of Finland Data Set: lin j a3pv Date: Pfile: , GTK/Maastogeofysiikka/AM Pfile Scale: 1: Vert. Exagg: 10.00: 1

12 7.5 r1 m t.!j e... 11""1 m c... t.!j c J ru QJ r~.~~.~~ s Distance (m) NE Karkkila Han isto Geological Survey of Finland Data Set: 1 in j a4pv Date: Pfile: , GTK/Maastogeofysiikka/AM Pfile Scale: 1:20000 Vert. Exagg: : 1

13 13, m (!) E 9 4J.,... m 7 c... (.!) c rt 4J Q) rt 80 L1J NW Distance (m). SE Karkkila Han isto Geological Survey of Finland Data Set: lin j a5pv Date: Pfile: 5 aksuus GTK/Maastogeofysiikka/AM Pfile Scale: 1:20000 Vert. Exagg: 10.00: 1 c:... (t) 1\) 01

14 11, m (.!) E 9..., rt 8 m c.. (.!) E 120 c J rn 100 QJ.t Distance (m) E Karkkila Han isto Geological Survey of Finland Data Set: 1 in j a6pv Date: Pfile: GTK/Maastogeofysiikka/AM Pfile Scale: 1:20000 Vert. Exagg: : 1

15 12 rt m (!) E...,., m c.. (!) E c r1...j...) Q..l Distance (m) E Karkkila Han isto Geological Survey of Finland Data Set: lin j a7pv Date: Pfile: , GTK/Maastogeofysiikka/AM Pfile Scale: 1:20000 Vert. Exagg: 10.00: 1

16 12, t!l.. ~... 8 ' t!l : c a rl J ru 100 llj NW Di stance (m) SE Karkkila Hon isto Geological Survey of Finland Data Set: 1 i n j abpv Date: P f ile: 8 aksuus GTK/Maastogeofysiikka/AM Pf ile Seale: 1: Vert. Exagg: : 1

17 rf (.!) e 11 r1 c.. (.!) c:: QJ,..., Distance (m) E Karkkila Hon isto Geological Survey of Finland Pfile: GTK/Maastogeofysiikka/AM Pfile Scale: 1:20000 Vert. Exagg: 10.00: 1

18 KALLIOPINNAN TASO Hongisto, KARKKILA N t Liite 3 + v Maatutkaluotauksesta tulkittu kalliopinta m mj7y m m J7f * kalliopaljastuma seismisest:a luotauksesta m mj7y D painovoimamittauksesta tulkittu kalliopinta m mj7y D m mj7y tulkittu kalliopinta... kairauspiste D m mpy 1: m mpy 0 200m 1000m GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS m mj7y 8070 m mj7y m mj7y m mj7y GTK

19 KALLIOPINNAN TASO VIISTOKUVANA Hongisto, KARKKI LA Liite 4 * kalliopaljastuma mmpy D mmpy 60SOmmpy m mpy m mpy m mpy 9080 m mpy D m mpy m mpy D m mpy m mpy GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS G T K