Epilänharju-Villilä (B) pohjavesialueen geologinen rakenneselvitys

Transkriptio

1 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Geologinen rakenneselvitys Epilänharju-Villilä (B) pohjavesialueen geologinen rakenneselvitys

2 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Geologinen rakenneselvitys GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KUVAILULEHTI Tekijät Tiina Kaipainen, Tuire Valjus / GTK/1159/03.01/2016 Raportin laji Yhteistyöprojekti Raportin nimi Epilänharju-Villilä (B) pohjavesialueen geologinen rakenneselvitys Toimeksiantaja Pirkanmaan ELY-keskus, Tampereen kaupunki, Tampereen Vesi Liikelaitos Tiivistelmä GTK on tehnyt geologisen rakenneselvityksen Epilänharju-Villilän (B) pohjavesialueelle ( B). Tutkimuksessa selvitettiin kallionpinnan korkokuvaa, pohjavedenpinnan tasoa ja virtaussuuntia sekä harjumuodostuman syntyvaiheita. Tutkimusmenetelminä käytettiin kairauksia, painovoimamittauksia ja maastokartoituksia. Kallionpinta vaihtelee välillä m mpy. ja kallio nousee paikoin pohjavedenpinnan yläpuolelle. Pohjavesivyöhykkeen paksuus vaihtelee tutkimusalueella nollasta noin 45 metriin. Pohjavesivyöhyke on paksuimmillaan siirrosvyöhykkeen kallionpainaumissa sekä pohjavesialueen nykyisillä raja-alueilla. Pohjaveden päävirtaussuunta on lounaaseen, pitkin harjua ja siirrosvyöhykettä. Pohjavettä suojaavan maakerroksen paksuus on paikoin harjun luonnontilaisilla osilla jopa yli 40 metriä. Maakerroksen paksuus on ohut vain Mustavuoren sorakuopassa ja muuta aluetta ohuempi Mustalammen vedenottamon lounaispuolella. Kallion päällä olevan irtomaakerroksen kokonaispaksuus on paikoin jopa yli 60 m ja on ohuimmillaan pohjavesialuetta ympäröivillä kallioalueilla. Pohjavesialueen rajojen tarkistuksen yhteydessä voisi rajoja siirtää selkeämmille kallionkynnyksille alueen koillis- ja lounaisrajalla. Asiasanat (kohde, menetelmät jne.) Pohjavesialue, geologinen rakenneselvitys, Epilänharju-Villilä (B) Maantieteellinen alue (maa, lääni, kunta, kylä, esiintymä) Suomi, Pirkanmaa, Tampere, Epilänharju-Villilä (B) pohjavesialue (ELY-tunnus B) Karttalehdet M4212E, M4212C, ja Muut tiedot Arkistosarjan nimi Arkistoraportti Arkistotunnus 42/2017 Kokonaissivumäärä 21 s., 11 liites. Kieli suomi Hinta - Julkisuus Julkinen Yksikkö ja vastuualue GTK PVI Hanketunnus Allekirjoitus/nimen selvennys Allekirjoitus/nimen selvennys Jussi Ahonen yksikön päällikkö Tiina Kaipainen projektipäällikkö

3 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Geologinen rakenneselvitys Sisällysluettelo 1 Johdanto Yleistä Aikaisemmat tutkimukset 2 2 Tutkimusalueen kuvaus Harjumuodostumien syntymekanismeista Tampereen harjujakso ja Epilänharju-Villilän pohjavesialue 5 3 Tutkimusmentelmät Maastokartoitus Maaperäkairaukset ja havaintoputkiasennukset Painovoimamittaus Maatutkaluotaus 8 4 Tehdyt tutkimukset Maastokartoitus Maaperäkairaukset ja havaintoputkiasennukset Painovoimamittaus Maatutkaluotaus 12 5 Mallinnukset ja visualisointi 13 6 Tutkimustulokset Kallioperän koostumus, rakenne ja korkokuva Maaperän koostumus Pohjaveden muodostuminen, varastoituminen ja virtaus 17 7 Johtopäätökset ja yhteenveto 20 8 Kirjallisuusluettelo 21

4 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Geologinen rakenneselvitys LIITTEET Liite 1 Mittalinjat ja kairaukset 1: Liite 2 Maaperän korkokuva 1: Liite 3 Kallion pinta 1: Liite 4 Pohjaveden pinta1: Liite 5 Pohjavesivyöhykkeen paksuus 1: Liite 6 Pohjaveden yläpuolisen maakerroksen paksuus 1: Liite 7 Kallionpinnan yläpuolisen irtomaapeitteen kokonaispaksuus 1: Liite 8 Painovoimamittausten tulkintaprofiilit Liite 9 Mittaus- ja asennuskortit Liite 10 Yhteenveto pohjavesiputkiasennusten maalajihavainnoista Liite 11 Kallionpinnan viistokuvat Kannen kuva: Mustavuoren kallioseinämä avautuu sorakuopan seinämänä. Kuva T. Kaipainen, GTK.

5 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Geologinen rakenneselvitys 1 1 JOHDANTO 1.1 Yleistä Geologian tutkimuskeskuksen (GTK) Pohjavesi yksikkö on tehnyt geologisen rakenneselvityksen tärkeälle Epilänharju-Villilä (B) pohjavesialueelle (tunnus B). Pohjavesialue sijaitsee Tampereella (Kuva 1). Projektin ovat rahoittaneet yhteistyöprojektina Pirkanmaan ELY-keskus, Tampereen kaupunki, Tampereen Vesi Liikelaitos ja GTK. Kuva 1. Tutkimusalueen sijainti. Kuva T. Kaipainen, GTK.

6 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Geologinen rakenneselvitys 2 GTK:ssa tutkimuksen organisoinnista ja toteutuksesta ovat vastanneet Pohjavesiyksikön päällikkö Jussi Ahonen ja geologi Tiina Kaipainen. Pohjavesialueen rakenteen mallinnuksista, niiden tulkinnoista ja tutkimuksen raportoinnista on vastannut geologi Tiina Kaipainen. Virtausmallinnuksesta on vastannut geologi Samrit Luoma. Painovoimamittauksista sekä niiden tulkinnasta on vastannut geofyysikko Tuire Valjus. Maatutkaluotauksista ja niiden tulkinnasta on vastannut maanmittausinsinööri Juha Majaniemi. Maaperäkairauksien valvonnasta ja maaperänäytteiden seulonnasta on vastannut tutkimusassistentti Janne Tranberg. Tutkimuksessa selvitettiin alueen kallionpinnan korkokuvaa, pohjavedenpinnan tasoa ja virtaussuuntia, harjumuodostuman syntyvaiheita sekä maaperäkerrostumien rakenteen ja aineksen vaihtelua. Tutkimusmenetelminä käytettiin painovoimamittauksia, maatutkaluotausta, kairauksia ja maastokartoituksia. Kallio- ja pohjavesipintamallit yhdessä maaperämuodostumien syntyvaiheiden tulkinnan kanssa luovat perustan alueen vedenjohtavuuksien ja pohjaveden virtauskuvan hahmottamiselle sekä mm. vedenhankintapaikkojen ja pohjavesialuerajausten määrittelylle. Tiedot palvelevat myös maankäytön suunnittelua ja pohjavedensuojelua sekä pohjavettä uhkaavissa onnettomuustilanteissa tarvittavien toimenpiteiden suorittamista ja ennakoimista. 1.2 Aikaisemmat tutkimukset Tutkimuksen tausta-aineistona on käytetty sekä seuraavia geologisia selvityksiä että pohjaveden hankintaan ja suojeluun liittyviä hydrogeologisia ja teknisiä erillisselvityksiä: Kukkonen, M., Mäkilä, M., Grundström, A. & Juntunen, R Maaperäkartta 1: selitys. Karttalehti Tampereen kartta-alueen maaperä. Geologian tutkimuskeskus. Espoo. 9 s. Kuivamäki, A. (toim), Tampereen seudun taajamageologinen kartoitus- ja kehittämishanke (TAATA) Vaihe I: Tampereen seudun taajamageologinen kartoittaminen ja GeoTIETO -käyttöliittymän kehittäminen Lehtimäki, J., Maapeitteen paksuuden määritys painovoimamittauksin välillä Villilän sorakuoppa Vihnusjärvi. Tilaustutkimusraportti Geologian tutkimuskeskus, Etelä-Suomen yksikkö/geofysiikka. Kallioperäkarttojen (1: ), maaperäkarttojen (1: ja 1:20 000) ja maastokartan (1:20 000) lisäksi käytettävissä oli pohjavesipintahavaintoja tutkimusalueella sijaitsevista pohjaveden tarkkailuputkista (Suomen Ympäristökeskus 2017).

7 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Geologinen rakenneselvitys 3 2 TUTKIMUSALUEEN KUVAUS 2.1 Harjumuodostumien syntymekanismeista Mannerjäätikön sulamisvesien vaikutuksesta syntyneitä glasifluviaalisia eli jäätikköjokimuodostumia ovat pitkittäisharjut, deltat sekä lajittuneet sauma- ja reunamuodostumat, kuten esimerkiksi Salpausselät. Yleisesti puhutaan kuitenkin harjumuodostumista, jotka ovat materiaaliltaan pääasiassa hiekkaa ja soraa. Suomessa harjumuodostumat kattavat maapinta-alasta noin 2,2 % (Mälkki 1999). Jäätikköjoet syntyvät mannerjäätikön sulamisvesien hakeutuessa jäätikön sisään ja pohjalle, missä ne virtaavat kohti jäätikön reunaa, purkautuen lopulta sen edustalla. Suurten jäätikköjokien valuma-alue on saattanut olla jopa yli km 2 (Mälkki 1999), joten myös sulamisvesimäärät ovat olleet suuria. Merkityksellistä jäätikköjokien kerrostamistapahtumassa on myös jäätikön edustan vedensyvyys, joka Tampereella on ollut noin metriä harjujen syntyvaiheessa. Pitkittäisharjun poikkileikkauksessa kerrossuhteet ja raekoko ovat vaihtelevia, mutta muodostuman pituussuunnassa rakenteen ja aineksen vaihtelu on yleensä vähäisempää. Syntytavasta johtuen harjun keskivaiheilla on yleensä koholla oleva karkeampi ydinosa, josta muodostuma ohenee reunoja kohti symmetrisesti tai epäsymmetrisesti, maaaineksen muuttuessa samalla hienorakeisemmaksi. Mannerjäätikön perääntymisvaiheessa jäätikkömassan alle muodostuu jäätikön liikkeen suuntainen jäätikköjokitunneli, jossa esiintyy kerääntyneiden sulamisvesien voimakkuudeltaan vaihtelevia virtauksia, suurelta osin paineellisissa olosuhteissa. Alkuvaiheessa, tunnelin poikkileikkauksen ollessa pienehkö, jäätikköjoen lajitteluvoima on suurimmillaan. Tällöin tapahtuu karkean aineksen kerrostumista sekä hienomman aineksen huuhtoutumista ja harjuytimen pääosa muodostuu (Kuva 2). Tällaiset ytimet ovat tavallisesti koko harjun poikkileikkaukseen nähden pieniä. Niiden aineksen laatu vaihtelee yleensä soraisesta hiekasta kiviseen soraan. Ydinharjun kohdalla kallionpintaa verhonnut moreenipeite on pääosin kulunut pois ja sorat ovat kerrostuneet suoraan kalliota vasten. Ytimen lähelle kerrostuu usein myös karkeita hiekkoja. Harjun karkea ydinosa on tavallisesti myöhemmin kerrostuneiden hienompirakeisten lievehiekkojen ja/tai rantahiekkojen peitossa, eikä sitä ole useinkaan havaittavissa maanpinnalla. Käytännössä harjujen niin sanottujen juuriosien rakenteet kuitenkin vaihtelevat merkittävästi ja niiden poikkileikkaukset ovat usein epäsymmetrisiä ytimen suhteen. Karkeita, hyvin vettä johtavia kerrostumia, tavataan usein myös harjuytimen ulkopuolella peitteisinä esimerkiksi kalliopainannealueilla. Osa näiden alueiden aineksesta on myös suoraan jäätikön pohjasta kerrostunutta ja heikommin lajittunutta. Jäätikköjokitunnelin ja jäätikön reunan vaihtelevia kerrostumisolosuhteita kuvastavat puolestaan harjuytimissä esiintyvät katkokset sekä ydinosan laidoilta tai sisältä yleisesti tavattavat moreenit ja hienorakeiset kerrostumat.

8 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Geologinen rakenneselvitys 4 A B 1. Kallio 2. Moreeni 3. Soravaltainen ydinharju 4. Hiekkavaltaiset lieveosat 5. Jää + Kiviaines Kuva 2. Kaaviollinen piirros pitkittäisharjun synnystä mannerjäätikön edustalle, syvään veteen. A) Harjun karkea ydinosa syntyi tunneliin tai jäätikön reunan välittömään läheisyyteen. Ydinharjussa saattaa esiintyä haarautumia, sivuttaissiirtymiä ja katkoksia esim. sulamisvesien vuodenaikaisvaihtelun tai kerrostumisalustan topografiavaihtelun seurauksena. B) Myöhemmin kerrostuminen jatkui railossa ja/tai kauempana jäätikön reunasta, jolloin syntyivät harjun hiekkavaltaiset lievealueet (Piirrokset: Harri Kutvonen/GTK). Myöhemmässä vaiheessa mannerjäätikön reuna ohenee ja jäätikkötunneli avartuu tai vaihettuu avokanaaliksi. Tällöin myös sulamisvesien virtausnopeudet ja kuljetusvoima pienenevät, jolloin kerrostuu hienorakeisempia sedimenttejä harjujakson reuna-alueille ja ydinosan päälle lievehiekkoina. Syvän veden olosuhteissa ohentuneen mannerjäätikön reuna voi alkaa myös kellumaan, jolloin hiekkaista materiaalia saattaa kerrostua useasta eri kohdasta leveämmälle vyöhykkeelle jäätikön edustalle. Jäätikköjokia on esiintynyt mannerjäätikön pohjan lisäksi myös sen sisällä ja pinnalla ja ne ovat voineet kerrostaa hiekkaa ja soraa jättämättä jälkeensä varsinaista sulamisvesien virtausuoman sijaintia osoittavaa harjua. Harjun lievehiekkojen ulkopuolella esiintyy puolestaan lähinnä moreenia sekä syvän veden silttejä ja savia jotka ovat kerrostuneet lähes seisovaan veteen jäätikön reunan vetäydyttyä kauemmas. Viimeisessä vaiheessa syntyneitä ovat kaikkia edellisiä kerrostumia peittävät hiekkavaltaiset ranta- ja tuulikerrostumat sekä turpeet.

9 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Geologinen rakenneselvitys Tampereen harjujakso ja Epilänharju-Villilän pohjavesialue Tampereen läpi kulkee suuri harjujakso. Se alkaa Salpausseliltä ja kulkee Hauhon, Pälkäneen ja Kangasalan kautta Tampereelle ja aina Hämeenkyröön saakka. Tähän harjujaksoon liittyy Tampereen Epilästä Nokialle kulkeva noin 10,5 kilometriä pitkä Nokian harjujakso, jolla sijaitsee Epilänharju-Villilän B pohjavesialue. Harjut ovat syntyneet viimeisimmän jääkauden lopulla kun jäätikkö suli ja vetäytyi kohti luodetta. Sulamisvedet koversivat jäätikön alle uomia ja kerrostivat niihin lajittelemaansa hiekkaa ja soraa harjuiksi ja jäätikön eteen suistoksi eli deltaksi. Sulaessaan jäätikkö jakautui kielekevirroksi (Kuva 3), joissa jäätikön liike oli nopeampaa kuin kielekkeiden välisillä, hitaamman virtauksen ja passiivisen jään alueilla. Ilmaston vaihtelut, muinaisen Itämeren pinnanvaihtelut ja jäämassojen väliset jännitteet säätelivät kielekevirtojen ja reunamuodostumien syntyä. Ilmaston lämmetessä jäätikkö irtaantui Salpausselkävyöhykkeestä noin vuotta sitten (Saarnisto 2000). Tampereen aluetta hallitseva harjujakso syntyi passiivisemman Päijänteen kolmion ja aktiivisemman Itämeren kielekevirran saumaan. Syntytapansa vuoksi tätä harjujaksoa kutsutaan saumamuodostumaksi. (Kukkonen et al. 2003). Nokian harjujakso seurailee kallioperän siirrosvyöhykettä. Jäätikön peräännyttyä Tampereen alue jäi Yoldia -mereksi kutsutun muinaisen Itämeren peittoon. Merenpinta oli tuolloin noin 170 m nykyistä merenpintaa korkeammalla. Jääkausien aikana alas painunut maankuori kohosi suhteellisen nopeasti vapauduttuaan jään painosta. On arvioitu että jää painoi maankuorta alaspäin m (Taipale & Saarnisto 1990) ja maankuoren kohoamisen nopeuden on laskettu olleen alussa jopa 100 mm/vuosi (Saarnisto 1981). Maankohoaminen jatkuu yhä, mutta on hidastunut jo niin että Perämerellä nousua tapahtuu noin 9 mm/vuosi ja Kaakkois-Suomessa vain noin 2 mm/vuosi. Kuva 3. Jäätikkövirrat viimeisimmän jäätikön sulamisvaiheen aikana Johansson et al mukaan.

10 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Geologinen rakenneselvitys 6 Harjun liepeillä on hiekkaisia rantakerrostumia jotka ovat syntyneet muinaisen Itämeren vaiheiden aikana, kun aallokko kulutti ja kerrosti uudelleen harjujen ainesta. Kalliopaljastumien rinteillä on maaperäkartassa näkyvissä huuhtoutunutta moreenia. Maaperäkartta Epilänharju- Villilän (B) pohjavesialueesta on esitetty liitteessä 2. Koko pohjavesialue on ihmisen muokkaamia ja asutuksen, teollisuuden ja tiestön peitossa. Likolammin ja Mustalammin välillä sijainneet kaksi soramonttua näkyvät jo vuoden 1953 kartoissa mutta ne ovat yhdistyneet yhdeksi suureksi, nykyäänkin maastossa nähtäväksi kallioseinäiseksi soramontuksi (katso kansikuva) vasta myöhemmin (Maanmittauslaitos, 2017). Likolammin itäpuolella sijainneeseen soramonttuun on rakennettu uusi asuinalue. Epilänharju-Villilän (B) pohjavesialueen kokonaispinta-ala on 2,39 km 2 ja varsinaisen muodostumisalueen pinta-ala 1,21 km 2. Vuotuinen sademäärä on noin 630mm. Pohjavettä arvioidaan muodostuvan koko pohjavesialueella vuorokaudessa noin 1000m 3. Imeytymiskertoimeksi on arvioitu 0,5. Alueen lounaisrajan lähellä sijaitsee Mustalammen vedenottamo. Pohjavesialue on määrälliseltä tilaltaan luokiteltu hyväksi mutta kemialliselta tilaltaan huonoksi. Alueella sijaitsee paljon pohjavettä vaarantavia toimintoja ja teollisuutta joten alue on riskialuetta (Suomen ympäristökeskus 2017).

11 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Geologinen rakenneselvitys 7 3 TUTKIMUSMENTELMÄT 3.1 Maastokartoitus Tutkimusalueella tehdyllä maastokartoituksella muodostetaan yleiskäsitys tutkimusalueen geologisista ja hydrogeologisista olosuhteista. Maastokartoituksessa tehdään geomorfologiset pintahavainnot tutkimusalueen keskeisiltä osilta. Myös pohjavesialueella sijaitsevista mahdollisista kalliopaljastumista ja niiden laajuudesta tehdään havaintoja. Maastokartoituksen yhteydessä määritetään myös geofysikaalisten mittauslinjojen ja kairauspisteiden sijainnit. 3.2 Maaperäkairaukset ja havaintoputkiasennukset Porakonekairaus on käyttökelpoinen kairausmenetelmä, kun tutkimuskohteen maakerrospaksuudet ovat huomattavat ja maaperä on karkearakeista. Porakonekairauksella saadaan luotettava tieto kallionpinnan asemasta. Kairaus tehdään poraamalla samanaikaisesti tangolla ja suojaputkella kallionpintaan saakka (Kuva 4). Kallion tavoittamisen jälkeen tehdään kolmen metrin kalliovarmistus tankoporauksella. Porakonekairausten yhteydessä voidaan ottaa myös (häiriintyneitä) maanäytteitä tyhjentämällä kairauksissa käytettyä suojaputkea ilmahuuhtelulla. Häiriintymättömiä näytteitä voidaan ottaa erityisillä putkiottimilla (Rantamäki et al. 1990). Kairauspisteet suunniteltiin painovoimamittausten tukipisteverkkoa ja pohjavedenpinnan havaintoverkkoa silmällä pitäen. Jos porauksessa tavataan pohjavettä, asennetaan pohjavesiputki (Kuva 5). Kuvat 4 ja 5. Porakonekairaus ja havaintoputkiasennus sekä havaintoputki Ylöjärvenharjulla vuonna Kuva T. Kaipainen, GTK.

12 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Geologinen rakenneselvitys Painovoimamittaus Painovoimamittausten avulla voidaan tutkia tiheydeltään ympäristöstä poikkeavien muodostumien paksuutta ja tilavuutta. Koska maaperän tiheys on huomattavasti kallioperän tiheyttä pienempi (tiheysero noin kg/m 3 ), voidaan painovoimamittauksia käyttää myös maapeitteen paksuuden arviointiin. Painovoimamenetelmällä ei voida erotella maaperän eri kerroksia tai pohjavedenpinnan tasoa. Muilla tutkimusmenetelmillä tuotettuja maaperä- ja pohjavesitietoja (esim. kairaus, seisminen luotaus ja maatutkaluotaus) voidaan kuitenkin hyödyntää painovoimamittausten tulkinnassa. Maapeitteen paksuutta määritettäessä painovoimaprofiilit sijoitetaan maastoon siten, että niiden alku- ja loppupäät ovat kallion paljastumilla tai pisteissä, joissa kallionpinnan tarkka korkeustaso tunnetaan. Lisäksi profiilit saattavat kulkea ristiin toistensa yli. Näin voidaan arvioida painovoimakentän alueellista vaihtelua, jota käytetään maapeitteen paksuustulkinnan perustasona. Kun maa- ja kallioperän välinen tiheysero oletetaan vakioksi ja mittauspisteiden korkeusasema tunnetaan, voidaan painovoima-anomaliasta laskea maapeitteen paksuus. Maaperän todellista paksuutta on kuitenkin tarpeellista kontrolloida riittävän tiheästi esim. kairaamalla, koska sekä kallion tiheydestä riippuva alueellinen painovoimataso että irtomaapeitteen tiheys voivat vaihdella mittauslinjalla ja siten vaikuttaa tulkintatulokseen. Kallionpinnan taso saadaan laskettua vertaamalla maapeitteen paksuuden tulkintaa maanpinnan korkeusmalliin. Tulos kuvaa yleensä hyvin kallionpinnan tason vaihtelua, vaikka maapeitteen tulkitussa paksuudessa saattaa paikoitellen olla epätarkkuutta. 3.4 Maatutkaluotaus Maatutkaluotaus on geofysikaalinen tutkimusmenetelmä, joka perustuu sähkömagneettisten pulssien lähettämiseen maaperään ja takaisin heijastuvien pulssien rekisteröintiin. Maatutkaluotauksella saadaan jatkuvaa profiilitietoa maaperän rakenteesta (Kuva 6). Menetelmä on parhaimmillaan harjualueilla, joissa sillä saadaan tietoa jopa yli 25 metrin syvyydeltä kallionpinnan korkokuvasta, pohjavedenpinnan tasosta, irtainten maalajien laadusta ja maaperän kerrosten rakenteesta. Näillä tiedoilla on merkittävä osuus alueilla, joilla on vähän maaperäleikkauksia. Maatutkaluotausten tuloksia on tässä raportissa hyödynnetty soveltuvin osin sekä kallion- että pohjavedenpinnan syvyyden määrityksessä ja muodostumien sisäisen rakenteen tulkinnassa. Maatutkalinjat on tallennettu GTK:n tietokantaan, mistä niitä on tarvittaessa saatavana sekä numeerisena että paperitulosteina.

13 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Geologinen rakenneselvitys 9 Kuva 6. Maatutkakalusto Hauskalankankaan pohjavesialueella syksyllä Kuva T. Kaipainen, GTK. Kuva 7. Esimerkki maatutkaluotauksen tulkintakuvasta Epilänharju-Villilä A alueelta, vuodelta Kuvaan on sinisellä viivalla merkitty pohjaveden pinta. Kuva J. Majaniemi, GTK.

14 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Geologinen rakenneselvitys 10 4 TEHDYT TUTKIMUKSET 4.1 Maastokartoitus Maastokartoitus suoritettiin Kartoituksen yhteydessä havainnoitiin alueen kalliopaljastumia sekä pohjavesiputkien kuntoa ja mitattiin pohjaveden pinnat putkista joista mittaus oli mahdollista tehdä. 4.2 Maaperäkairaukset ja havaintoputkiasennukset Tutkimusalueella tehtiin seitsemän maaperäkairausta keväällä Asennuskohteet tarkastettiin maastossa ennen kairausten aloitusta. Kairaukset ja pohjavesiputkien asennukset suoritti tilaustyönä Mitta Oy. Maaperäkairausta ja kalliovarmistusta tehtiin yhteensä noin 298,5 metriä ja asennettiin kolme pohjavesiputkea GTK 8 17, GTK ja GTK Putket varustettiin suositusten mukaisesti (Arjas 2005) lukittavilla suojaputkilla (kuva 5). Halkaisijaltaan 52/60 mm:n kokoinen pohjavesiputki on materiaaliltaan korkeatiheyksistä polyeteeniä (PEH). Pohjavesiputkiin asennettiin siiviläputket pohjavesivyöhykkeeseen. Kairauksen yhteydessä havainnoitiin maaperän vallitseva kerrosjärjestys ja otettiin maanäytteitä. Osa maanäytteistä seulottiin ja seulontatuloksesta laskettiin vedenjohtavuusarvot (Liite 11). Havaintoputkikortit ovat liitteenä 9 ja yhteenveto pohjavesiputkiasennusten maalajihavainnoista on liitteenä 10. Maalajimäärityksissä on käytetty GEO-luokitusta (Korhonen et al. 1974). 4.3 Painovoimamittaus Painovoimamittaukset suoritti GTK:n geofysiikan kenttäryhmä keväällä ja kesällä Mitattujen painovoimaprofiilien sijainti on esitetty liitteessä 1. Painovoimalinjojen päät ovat kallion paljastumilla tai kairauspisteissä, joista tunnetaan kallion pinnan taso. Painovoimalinjoja mitattiin 25 kpl, yhteensä n. 14 km. Linjat mitattiin 20 m pistevälein Worden gravimetrillä ja mittauspisteiden korkeuden määritykseen käytettiin letkuvaaitusta. Linjojen päissä maan pinnan tasot on määritetty VRS-GPS laitteistolla. Topografiaeroista johtuva painovoimatulosten vääristymä on korjattu käyttäen Geosoft Oasis - ohjelmiston 3D-topografiakorjausta, johon poimitaan mittauslinjan ympäristön maanpinnan taso Maanmittauslaitoksen (MML) 10 x 10 m:n digitaalisesta korkeusmallista. Mittaustuloksista on laskettu Bouguer -anomaliat keskitiheydellä 2670 kg/m 3. Tulkinnassa on käytetty Interpex MAGIX-XL -tulkintaohjelmaa. Tulkintaohjelmalla etsitään annetun mallin parametreja muuttamalla mitattua painovoimakäyrää parhaiten vastaava laskennallinen käyrä. Paikallisesta painovoima-anomalian vaihtelusta tulkitaan maapeitteen paksuus.

15 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Geologinen rakenneselvitys 11 Liitteissä on esitetty painovoimamittausten tulkinnat pystyleikkauksina. Lisäksi liitteissä on alueelle vuosina tehtyjen linjojen uudelleentulkinnat. Malleissa käytetty vaaka-akselin mittakaava vaihtelee mittauslinjan pituudesta riippuen. Pystyakselin mittakaava on kaikilla linjoilla 1:1000. Leikkauskuvien koordinaatisto on ETRS89/TM35in ja korkeusjärjestelmä on N2000. Painovoimatulkinnoista tehty kallionpinnan väripintakartta on kuvassa 10. Kuivalle maa-ainekselle on tulkinnassa käytetty tiheyttä 1600 kg/m 3 ja veden kyllästämälle maa-ainekselle 1900 kg/m 3. Vedenpinnan taso on saatu kairaustiedoista ja se esitetään leikkauskuvissa maaperämallia jakavana vaaka/vinoviivana. Linjat 3, 5 ja 7 ylittävät lampia, joiden kohdalla tulkinnassa käytettiin veden tiheyttä 1000 kg/ m 3 noin 10 m syvyyteen saakka. Nämä kohdat näkyvät suorakulmioina linjojen leikkauskuvissa. Mittaustuloksiin yhdistettiin alueella vuosina 2007 ja 2008 mitatut linjat, jotka tässä työssä tulkittiin uudelleen (Liitteet ). Vanhat linjat on merkitty karttaan symboleilla v1 v8. Vuoden 2007 mittaukset on tehty Tampereen seudun taajamageologiseen kartoitukseen liittyvän TAATA-projektin yhteydessä (Kuivamäki 2009) ja vuoden 2008 mittaukset oli tehty Villilän sorakuopan maisemointia (Lehtimäki 2008) varten. Molemmilla alueilla maanpinnan tasot ovat muuttuneet mittausten jälkeen, joten ne ovat leikkauskuvissa virheelliset. Uusien kairausten ja nyt mitattujen linjojen yhteistulkinnassa vanhojen linjojen kalliopinnan tason tulkintatulos muuttui huomattavasti. Linjojen v5 v8 linjojen päistä puuttuu tieto kalliopinnan tasosta, mikä aiheuttaa epätarkkuutta tulkintatulokseen. Toisaalta linjat voitiin uudelleentulkinnassa sitoa niitä risteäviin uusiin linjoihin ja lähellä oleviin referenssitietoihin, joten tulkintatarkkuus parani huomattavasti edellisestä tulkinnasta. Mittaustulokset projisoidaan tulkintaohjelmassa linjan päätepisteitä yhdistävälle, suoralle viivalle. Mikäli mitatessa on jouduttu kiertämään rakennuksia tai muita maastoesteitä, saattaa tulkintatuloksen paikka poiketa todellisesta mittauspaikasta ja tällöin tulkintatulos voi poiketa jonkin verran oikealle paikalle tulkitusta pisteestä. Kuvassa 8 on havainnollistettu tutkimusalueen mitattuja ja tulkittuja linjoja.

16 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Geologinen rakenneselvitys 12 Kuva 8. Mitattujen ja tulkittujen linjojen sijainti. Maastossa mitattujen linjojen sijainti on merkitty punaisella ja suoralle viivalle projisoitujen tulkintalinjojen sijainti mustalla värillä. Kuva T. Valjus, GTK. 4.4 Maatutkaluotaus Tutkimusalueella luodattiin keväällä 2017 GTK:n maatutkakalustolla (Kuva 6) 13 linjaa. Linjojen yhteispituus on noin 9 kilometriä. Luotauksissa käytettiin SIR-3000 maatutkalaitteistoa ja 100 MHz:n antennia, joka on tyypillisimpiä antenneja pohjavesitutkimuksissa. Mittausaikana käytettiin 400 nanosekuntia. Linjojen paikannus maastossa tehtiin GPS paikantimella.

17 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Geologinen rakenneselvitys 13 5 MALLINNUKSET JA VISUALISOINTI Kairauksista, painovoimamittauksista ja paljastumahavainnoista saadut kallionpinnan tasotiedot yhdistettiin ArcGIS -ohjelmistolla. Aineistosta laskettiin Topo to grid - interpolointimenetelmällä mallit tutkimusalueen kallionpinnan korkokuvasta. Pohjavesipintamallit tehtiin vastaavalla tavalla hyödyntäen alueelle aiemmin ja tämän tutkimuksen yhteydessä asennettujen pohjavesiputkien pohjavedenpinnan tasotietoja. Saadut pintamallit on visualisoitu ArcGIS-ohjelmistolla. Mallien interpoloinnin ulottuvuutena tunnetuilta tasopisteiltä on käytetty kallionpinnan osalta 150 metriä ja pohjavesipinnan osalta 300 metriä. Tutkimusalueen mallinnukset ovat liitteissä 3 7. Pintamalleja tarkasteltaessa on aina huomioitava mittaus- ja mallinnusmenetelmien rajoitukset. Kallionpinnan korkeustaso on varmasti selvillä vain kairauspisteissä ja avokallioilla. Painovoimalinjojen mittauspisteille tulkitut syvyydet antavat ainoastaan yleiskuvan kallionpinnan korkeustasosta. Mallinnusohjelmisto tasoittaa interpoloimalla tunnettujen ja tulkittujen kallionpintapisteiden välit. Tästä johtuen interpoloidussa mallissa käytettyjen tasopisteiden välialueilla voi olla laajojakin kalliokohoumia tai -painanteita, joita ei pintamallissa voida havaita. Kallionpintamallin reuna-alueilla myös painovoimalinjojen ja kairauspisteiden puutteesta johtuva kalliopaljastumien korkeustasojen ylikorostuminen saattaa aiheuttaa mallin vääristymistä. Pohjavesialuerajojen sisäpuolella mallin tarkkuus on kuitenkin melko hyvä. Kalliopinnan taso (Liite 3) saatiin selville melko kattavasti kairaustietojen, kalliopaljastumien, maatutkaluotauksen ja painovoimamittauslinjaston ansiosta. Tutkimusalueen keskeisimmissä osissa kallionpintatiedot perustuvat suurilta osin painovoimamittauksista saatujen tietojen tulkintaan ja osin myös kairaustietoihin. Näillä alueilla laskentamallit ovat melko luotettavia. Epilänharju-Villilä B pohjavesialueen halki kulkee siirrosvyöhyke jossa kallionpinta on ympäristöään huomattavasti syvemmällä. Siirroslinja piirrettiin kallionpintakarttaan (Liite 3) alueena, koska sen tarkkaa sijaintia ei harvasta tutkimuspisteverkosta johtuen voida havaita ja mallintaa. Pohjavedenpintojen havaintotietoja oli runsaasti varsinaisella tutkimusalueella. Osa havaintoputkista oli vaurioitunut niin, ettei pohjaveden pintaa voinut enää mitata. Osa pintatiedoista saatiin SYKE:n Povet-tietojärjestelmästä. Samaan ajankohtaan mitattuja putkia oli eripuolilla tutkimusaluetta useita, ja pohjavedenpintamallin voidaan olettaa pitävän hyvin paikkansa havaintoputkien lähettyvillä. Pohjavedenpinnan malli on esitetty liitteessä 4. Pohjavedenpinnan laskentamallien voidaan olettaa pitävän varsin hyvin paikkansa, ja yleiskuvan pohjaveden virtauksesta voi muodostaa jo kolmella pohjavedenpinnan havainnolla (Korkka-Niemi & Salonen 1996). Pohjavedellä kyllästyneen maapeitteen paksuus on laskettu pohjavesi- ja kallionpintamallien erotuksena. Tämän vuoksi visualisointi on voitu tehdä vain alueilta joilta oli käytettävissä sekä kallionpinnan että pohjavedenpinnan mallit. Pohjavedenpinnan yläpuolisen irtomaapeitteen paksuus saatiin tutkimusalueen maanpinnan korkeusmallin ja pohjavesipintamallin erotuksesta. Maapeitteen kokonaispaksuus on laskettu vastaavasti maanpinnan ja kallionpinnan mallien erotuksena.

18 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Geologinen rakenneselvitys 14 6 TUTKIMUSTULOKSET 6.1 Kallioperän koostumus, rakenne ja korkokuva Itä- ja Pohjois-Suomen kallioperä on syntynyt arkeeisena aikana miljoonaa vuotta sitten, kun taas valtaosa Etelä- ja Keski-Suomen kallioperästä syntyi proterotsooisena aikana miljoonaa vuotta sitten svekofennisen vuorijonon muodostumisen eli orogenian yhteydessä. Tämän prosessin aikana muodostui tulivuoriperäisiä eli vulkaanisia kaarisysteemejä, jotka olivat samanlaisia kuin esimeriksi Japanin saaret tänä päivänä. Kaarisysteemit kasvoivat yhteen ja törmäsivät lopulta vanhempaan arkeeiseen mantereeseen. (Lahtinen et al. 2005). Tampereen alueelle tyypilliset liuskeet, gneissit ja migmatiitit (Kuva 9) ovat syntyneet maan pinnalle kerrostuneista vulkaanisista- ja sedimenttikivistä kun nämä kiteytyvät uudelleen ja jopa sulavat osittain (migmatiittiutuvat) jouduttuaan vuorijonon muodostumistapahtumassa useiden kilometrien syvyyteen. Nämä syvällä syntyneet kivet ovat tulleet eroosion vaikutuksesta esiin maan pinnalle. Pirkkalan migmatiittialueen ja Tampereen liuskevyöhykkeen halki kulkee epäyhtenäinen siirrosvyöhyke. Epilänharju-Villilän (B) pohjavesialueella kallioperä koostuu vulkaniiteista, amfiboliitista, plagioklaasiporfyriitista, grauvakkaliuskeesta ja kiillegneissiä. Kuva 9. Tutkimusalueen kallioperän koostumus ja siirrosvyöhyke. Kuva T. Kaipainen, GTK. Suomen kallioperä DigiKP. Digitaalinen karttatietokanta [Elektroninen aineisto]. Espoo. Geologian tutkimuskeskus [viitattu ]. Versio 2.0.

19 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Geologinen rakenneselvitys 15 Painovoimamittausten tulkintojen mukaan (Kuva 10) lähes koko tutkimusalueen pituudelta kallionpinta laskee jyrkästi pohjoisesta etelään muodostaen syvän, epäyhtenäisen vyöhykkeen alueen keskiosaan. Alueella kulkee epäyhtenäinen kallion lohkojen välinen siirrosvyöhyke joka näkyy hyvin useilla painovoimalinjoilla kallion pinnan painuessa jopa alle 50 m mpy. Painanteet muodostavat pohjavesialtaita joita rajoittaa pohjavedenpinnan yläpuolelle nouseva kallion kynnys etenkin linjojen 11 ja v2 välisellä alueella. Sen sijaan linjojen 7 ja 22 välissä oleva kallion kynnys jää pohjaveden pinnan alapuolelle. Kallionkynnysten poikki saattaa kuitenkin kulkea siirrosvyöhykkeen vuoksi kallionpainauma jota mallinnuksessa ei nähdä johtuen harvasta tutkimuspisteverkosta. Kallionpinnan mallinnettu korkotaso on kuvattu liitteen 3 kartassa ja pohjavesivyöhykkeen paksuus liitteen 5 kartassa. Painovoimalinjoja pitkin piirrettyjä poikkileikkauksia on kuvissa ja niiden kulku on kuvattu liitteessä 2. Kuva 10 Tulkittu kalliopinnan taso väripintakarttana. Tulkinnassa on yhdistetty uudet ja alueella aiemmin mitattujen painovoimamamittausten tulokset. Kuva T. Valjus, GTK. 6.2 Maaperän koostumus Kallion päällä olevan irtomaapeitteen kokonaispaksuus (Liite 7) vaihtelee välillä 0 65m. Maakerros on paksuimmillaan lähes 65m luonnontilaisilla harjun osilla kun ne osuvat kohdakkain kallion siirrosvyöhykkeen painanteiden kanssa. Ohuimmillaan maakerros on pohjavesialueen pohjoispuolisilla kallioalueilla sekä Pyhäjärven rannan kallioisilla alueilla.

20 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Geologinen rakenneselvitys 16 Mustavuoren soranottoalueelta maata on poistettu jopa 30 metriä. Tästä syystä pohjaveden pinta on samalla alueella hyvin lähellä maanpintaa (Liite 6). Pohjavettä suojaavan maakerroksen paksuus vaihtelee pohjavesialueella 0 45m, ollen paksuimmillaan harjun luonnontilaisilla osilla. Mustalammin pinta on mallinnuksen mukaan pohjaveden pinnan tasossa ja lammesta virtaa puro kohti Nokiaa. Pohjaveden yläpuolisen maakerroksen paksuus on tällä alueella muuta pohjavesialuetta ohuempi. Tutkimuksen aikana pohjavesialueella kairattiin maaperää kallioon saakka seitsemässä kohteessa. Kairauksen yhteydessä tehdyt maalajihavainnot on esitetty kootusti liitteessä 10. Kairausten perusteella harjun materiaali on pääasiassa hiekkaa ja kallion päällä on paikoin paksukin kerros moreenia. Itäisin kairauspiste ja pohjavesiputki GTK 8-17 kairattiin paksun savikerroksen läpi. Myös kairauksissa GTK 9-17 GTK havaittiin ohut savi tai silttikerros. Kairausten yhteydessä otetuista maanäytteistä seulottiin rakeisuudeltaan karkeat näytteet ja seulontatuloksesta laskettiin Kozeny-Carmanin kaavalla (Kozeny 1927, Carman 1937) K-arvot eli vedenjohtavuusarvot (Taulukko 1). Maalajimäärityksissä on käytetty GEO-luokitusta (Korhonen et al. 1974). Taulukko 1. Karkeiden maaperänäytteiden seulontatulokset ja GEO-luokitus Näytetiedot Syvyys m maanpinnasta Kozeny-Carman Vedenjohtavuus K -arvo mse-01 Näyte GEO-luokitus GTK Karkea hiekka 3,1E-04 GTK Karkea hiekka 2,9E-04 GTK Hiekkamoreeni 8,7E-07 GTK ,2-9,2 Hieno hiekka 4,6E-06 GTK ,4-1,4 Keskikarkea hiekka 3,4E-05 GTK Hieno hiekka 7,5E-06 GTK ,4-10,2 Hiekkamoreeni 4,3E-06 GTK Hiekkainen sora 4,0E-05 GTK Soramoreeni 2,4E-06 GTK Hiekkamoreeni 2,5E-05 GTK ,4-1,4 Hiekkamoreeni 2,5E-05 GTK ,4-3,4 Hiekkamoreeni 3,8E-06 GTK ,5-10,5 Keskikarkea hiekka 2,4E-05

21 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Geologinen rakenneselvitys Pohjaveden muodostuminen, varastoituminen ja virtaus Pohjavedenpinnan taso (Liite 4) on korkeimmillaan Epilänharju-Villilän (B) pohjavesialueen pohjoispuolella josta se laskee kohti Pyhäjärveä ja lounasta. Matalimmillaan pohjaveden taso on alueen lounaisosassa, Mustalammen vedenottamon alueella, jossa useiden havaintoputkien pohjavedenpinta on lähellä Pyhäjärven Maaveräjälahden pinnan tasoa + 77 m mpy. Alueelle kairatun havaintoputken GTK 8-17 pohjaveden pinta nousi paineellisena kairauksessa havaitun savikerroksen puoliväliin. Muista alueen havaintoputkista ei ollut maaperätietoja tarjolla. Pohjaveden päävirtaussuunta on lounaaseen, pitkin harjua ja siirrosvyöhykettä. Pohjavesialueella on kaksi lampea. Mustalammin pinta n. +78m mpy on pohjavedenpinnan tasossa (Kuva 11, Liite 2) ja lammesta lähtee puro kohti Vihnusjärveä. Likolammi puolestaan on todennäköisesti muodostunut suppakuoppaan, sillä sen pinta (noin +103,5 m mpy.) on huomattavasti vallitsevaa pohjavedenpintaa (noin +88m mpy.) ylempänä (Kuva 12, Liite 2). Tohloppijärvi (n. 105 m mpy.) on pohjavedenpinnan yläpuolella. Vaakkolammen pinta on sitä ympäröivän pohjavedenpinnan kanssa samassa tasossa. Pohjavedenpinta noudattaa keskimäärin vuosikiertoa. Korkeimmillaan pohjaveden pinta on lumen sulamisen aikaan keväällä, mutta se laskee kesällä suuren haihdunnan vuoksi. Syyssateiden aikana pinta jälleen nousee, kun taas talvella sateen tullessa lumena ja roudan estäessä veden imeytymisen pinta laskee alimmalle tasolleen (Salonen et al. 2002). Pohjaveden pinnat mitattiin elo-syyskuun vaihteessa 2017 jolloin pinnat olivat vielä kesän jälkeen alhaalla. Pohjavesivyöhykkeen paksuus (Liite 5) vaihtelee tutkimusalueella nollasta (kallionpinta pohjavedenpinnan yläpuolella) noin 45 metriin. Pohjavesivyöhyke on paksuimmillaan kallioperän siirrosvyöhykkeessä. Siirrosvyöhyke on tyypillisesti epäyhtenäinen toistensa suhteen liikkuneiden kalliolohkojen välissä oleva alue. Tämän vuoksi vyöhykkeessä tavataan myös kallion kohoumia joissa kallion pinta nousee pohjavedenpinnan yläpuolelle. Kallion pinta on ainakin ajoittain pohjavedenpinnan yläpuolella Mustavuoren eteläpuolella ja Tesoman valtatien itäpuolella (Kuva 11 ja 13, Liite 5). Kallionkynnysten poikki saattaa kuitenkin kulkea siirrosvyöhykkeen vuoksi kallionpainauma jota mallinnuksessa ei nähdä johtuen harvasta tutkimuspisteverkosta. Tätä painaumaa pitkin pohjavesialueen mallinnuksessa erillisiltä vaikuttavat pohjavesialtaat voivat olla yhteydessä toisiinsa. Tästä esimerkkinä on Mustalammin vedenottamon läheisten havaintoputkien ja kauempana idässä olevien havaintoputkien pohjavedenpinnan reagoiminen samalla tavoin pumppausmäärien ja sademäärien muutoksiin (Suullinen tiedonanto Tiiu Vuori, Tampereen Vesi Liikelaitos, ). Mallinnuksista tehdyt poikkileikkaukset ovat kuvissa

22 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Geologinen rakenneselvitys 18 Kuva 11. Poikkileikkauslinja A pohjavesialueen lounaisosassa. Poikkileikkauslinjalla on Mustalammen vedenottamo, Mustalammi ja Mustavuori. Linjan kulku on esitetty liitteessä 2. Kuva 12. Poikkileikkauslinja B, joka kulkee Mustavuoren sorakuopan ja Likolammin poikki. Linjan kulku on esitetty liitteessä 2. Kuva 13. Poikkileikkauslinja C, jonka keskellä näkyy pohjaveden pinnan yläpuolelle nouseva kallion kohouma ja siirrosvyöhykkeen kallionpintojen jyrkät rinteet. Linjan kulku on esitetty liitteessä 2.

23 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Geologinen rakenneselvitys 19 Kuva 14. Poikkileikkauslinja D, joka kulkee Mustavuorelta Villilänsaareen. Linjan kulku on esitetty liitteessä 2. Kuva 15. Poikkileikkauslinja E, joka kulkee Ristimäeltä etelään. Linjan kulku on esitetty liitteessä 2. Kuva 16. Poikkileikkauslinja, joka kulkee putken HP268 vierestä lähes pohjoisesta etelään. Linjan kulku on esitetty liitteessä 2.

24 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Geologinen rakenneselvitys 20 7 JOHTOPÄÄTÖKSET JA YHTEENVETO Geologian tutkimuskeskuksen (GTK) Pohjavesi yksikkö on tehnyt geologisen rakenneselvityksen tärkeälle Epilänharju-Villilä (B) pohjavesialueelle. Tutkimusmenetelminä käytettiin painovoimamittauksia, maatutkaluotausta, kairauksia ja maastokartoituksia. Painovoimamittausten mukaan kallionpinta laskee jyrkästi lähes koko tutkimusalueen pituudelta pohjoisesta etelään muodostaen syvän, epäyhtenäisen siirrosvyöhykkeen alueen keskiosaan. Kallion painanteet muodostavat pohjavesialtaita. Pohjaveden päävirtaussuunta on lounaaseen, pitkin harjua ja siirrosvyöhykettä. Pohjavedenpinnan taso on korkeimmillaan Epilänharju-Villilän (B) pohjavesialueen pohjoispuolella josta se laskee kohti Pyhäjärveä ja lounasta, jossa Mustalammen vedenottamon alueella pohjavedenpinta on lähellä Pyhäjärven pinnan tasoa + 77 m mpy. Pohjavettä suojaavan maakerroksen paksuus vaihtelee 0 45m, ollen paksuimmillaan harjun luonnontilaisilla osilla. Mustalammen vedenottamolta kohti Nokiaa pohjaveden yläpuolisen maakerroksen paksuus on muuta aluetta ohuempi. Mustavuoren sorakuopassa pohjaveden pinta on lähellä maanpintaa. Kallion päällä olevan irtomaapeitteen kokonaispaksuus vaihtelee 0 65m. Maakerros on paksuimmillaan lähes 65m luonnontilaisilla harjun osilla kun ne osuvat kohdakkain kallion siirrosvyöhykkeen painanteiden kanssa. Ohuimmillaan maakerros on pohjavesialueen pohjoispuolisilla sekä Pyhäjärven rannan kallioisilla alueilla. Mallinnuksen mukaan pohjavesialueen nykyiset rajat vaikuttavat osuvan kalliokynnysten sijaan pohjavesialtaisiin. Pohjavesialueen keskelle jää lähes yhtenäinen allas jota kallion kynnykset rajoittavat joka suunnasta. Kallionkynnysten poikki saattaa kuitenkin kulkea siirrosvyöhykkeen vuoksi kallionpainauma jota mallinnuksessa ei nähdä johtuen harvasta tutkimuspisteverkosta. Tätä painaumaa pitkin pohjavesialueen mallinnuksessa erillisiltä vaikuttavat pohjavesialtaat voivat olla yhteydessä toisiinsa.

25 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Geologinen rakenneselvitys 21 8 KIRJALLISUUSLUETTELO Arjas, J Pohjaveden havaintoputket. Teoksessa: Pohjavesitutkimusopas, käytännön ohjeita. Suomen vesiyhdistys s. Carman, P luid flow through a granular bed, Trans. Inst. Chem. Eng., 15, Johansson, P., Lunkka, J. P., Sarala, P Glaciation of inland. In Ehlers, J. & Gibbard, P. L., Hughes, P. D. (Eds), Developments in Quaternary Science vol.15 Elsevier, Amsterdam, The Netherlands. p Korhonen, K.-H., Gardemeister, R. & Tammirinne, M Geotekninen maalajiluokitus. VTT, Geotekniikan laboratorio. Tiedonanto 14. Kozeny, J Uber kapillare Leitung der Wasser in Boden, Sitzungsber. Akad. Wiss. Wien, 136, Kuivamäki, A. (toim), Tampereen seudun taajamageologinen kartoitus- ja kehittämishanke (TAATA) Vaihe I: Tampereen seudun taajamageologinen kartoittaminen ja GeoTIETO -käyttöliittymän kehittäminen Kukkonen, M., Mäkilä, M., Grundström, A. & Juntunen, R Maaperäkartta 1: selitys. Karttalehti Tampereen kartta-alueen maaperä. Geologian tutkimuskeskus. Espoo. 9 s. Lahtinen, R., Korja, A. & Nironen, M Paleoproterozoic tectonic evolution. Teoksessa: Lehtinen, M., Nurmi, P. & Rämö, T. (toim.) Precambrian Geology of inland Key to the Evolution of the ennoscandian Shield. Amsterdam: Elsevier, Lehtimäki, J., Maapeitteen paksuuden määritys painovoimamittauksin välillä Villilän sorakuoppa Vihnusjärvi. Tilaustutkimusraportti Geologian tutkimuskeskus, Etelä-Suomen yksikkö/geofysiikka. Maanmittauslaitos, Vanhat painetut kartat sivustolla ( vierailtu Mälkki, E Pohjavesi ja pohjaveden ympäristö, Tammi, Helsinki. Rantamäki, M., Jääskeläinen, R. & Tammirinne, M. (1990). Geotekniikka. Otatieto 464, Espoo. 293 s. Saarnisto, M Holocene emergence history and stratigraphy in the area north of the Gulf of Bothnia. Annales Academiae Scientiarum ennicae, Series A. III. Geologica Geographica s. Saarnisto, M The last Clasial Maximum and the Deglaciation of the Scandinavian Ice Sheet. LUNDQUA Report 37, Department of Quaternary Geology, Lund University; Salonen, V.-P., Eronen, M. & Saarnisto, M Käytännön maaperägeologia. Kirja-Aurora, Turun yliopisto. 237 s. Suomen ympäristökeskus Hertta-tietojärjestelmä. Suomen ympäristökeskus, Helsinki. Taipale, K. & Saarnisto, M Tulivuorista jääkausiin: Suomen maankamaran kehitys. Porvoo. WSOY. 416 s.

26 Tesomajärvi Tohloppi Rasonhaka Kohma v5 v6 Kalkunvuori 3 Mustalammi v7 20 GTK 9-17 Mustavuori 25 v Tesoma 7 8 GTK GTK GTK GTK GTK Ylä-Villilä v1 10 Ristimäki Rahola 1 v v v3 Epilä Kaarila GTK 8-17 P Maaveräjänlahti 4 Villilänsalmi Villilä Saarenkärki Villilänniemi Mittalinjat ja kairaukset Epilänharju-Villilä B pohjavesialue Tampere P Vedenottamo Havaintoputki Kairauspiste Painovoimalinjat Siirros m Karttatuloste & Maaperäkartta GTK. Selkäsaari Pohjavesialueet SYKE. Pohjakartta Maanmittauslaitos ja Hallinnon tietotekniikkakeskus

27 Tesomajärvi Tohloppi Rasonhaka Kohma Tesoma E1 Ristimäki 1 C2 Epilä Kalkunvuori Mustavuori D1 A2 Likolammi B2 Ylä-Villilä C1 Piikahaka 2 Rahola E2 Kaarila Mustalammi B A1 P Maaveräjänlahti Villilänsaari Villilä Villilänsalmi D2 Saarenkärki Villilänniemi Maaperän korkokuva Epilänharju-Villilä B pohjavesialue Tampere Havaintoputki Kalliomaa Hiekka-tai Soramoreeni Kairauspiste Hiekka karkea Hieta hieno Hieta P Vedenottamo Ydinharju LjSa Hiesu Poikkileikkaus Savi Liejusavi m Saraturve Karttatuloste & Maaperäkartta GTK. Täytemaa Selkäsaari Pohjavesialueet SYKE. Pohjakartta Maanmittauslaitos Vesi ja Hallinnon tietotekniikkakeskus

28 Tesomajärvi Tohloppi GTK GTK 9-17 GTK GTK GTK GTK lli Saarenkärki GTK lli Kallion pinta m mpy. N2000 Epilänharju-Villilä B pohjavesialue Tampere Vedenottamo Havaintoputki Kairaus Siirros Painovoima tulkintapisteet Maatutkatulkintapiste m Karttatuloste & Maaperäkartta GTK. Alle 50 Selkäsaari Pohjavesialueet SYKE. Pohjakartta Maanmittauslaitos ja Hallinnon tietotekniikkakeskus

29 Tesomajärvi Tohloppi Rasonhaka Kohma CG6 R 4CG5CG Tesoma Ristimäki R 5 R 6 CG7 CG9 CG13 CG11 Hp 366 CG10 92 R 7 CG12 CG2 HP281 CG4 CG HP HP Hp1_Tre Piikahaka Hp2_Tre GTK Rahola Kalkunvuori Mustavuori Likolammi 82 HP3_Tre R1 GTK 8-17 P2 P1A R2 R3 78 P HP107 HP HP105 HPTL1 78 HP2 Saarenkärki Pohjaveden pinta m mpy. N2000 Epilänharju-Villilä B pohjavesialue Tampere Havaintoputki Maatutkatulkintapiste P Vedenottamo Pohjaveden pääasiallinen virtaussuunta m Karttatuloste & Maaperäkartta GTK. Selkäsaari Pohjavesialueet SYKE. Alle 78 Pohjakartta Maanmittauslaitos ja Hallinnon tietotekniikkakeskus

30 Tesomajärvi Tohloppi Rasonhaka Kohma CG R 4CG5CG3 Tesoma Ristimäki R 6 CG9 Hp 366 CG10 R 5 CG7 CG13 CG11 R 7 CG12 HP756 CG2 HP281 CG4 CG1 Epilä HP318 Hp1_Tre Piikahaka Kaarila Hp2_Tre GTK Rahola Kalkunvuori Mustavuori Likolammi Ylä-Villilä HP3_Tre HP R1 GTK 8-17 P2 P1A R2 R3 HP107 HP HP105 HPTL1 P Maaveräjänlahti Villilänsaari Villilänsalmi Villilä Saarenkärki Villilänniemi Pohjavesivyöhykkeen paksuus m Epilänharju-Villilä B pohjavesialue Kallion pinta pohjavedenpinnan yläpuolella Havaintoputki Maatutkatulkintapiste P Vedenottamo Virtausnuoli Yli 35m m Karttatuloste & Maaperäkartta GTK. Selkäsaari Pohjavesialueet SYKE. Pohjakartta Maanmittauslaitos ja Hallinnon tietotekniikkakeskus Siirros

31 Tesomajärvi Tohloppi Rasonhaka Kohma Tesoma Ristimäki Epilä Kalkunvuori GTK 9-17 Mustavuori Likolammi GTK GTK GTK Ylä-Villilä GTK GTK Piikahaka Rahola Kaarila Mustalammi GTK Maaveräjänlahti Villilänsaari Villilänsalmi Villilä Saarenkärki Villilänniemi Pohjaveden yläpuolisen maakerroksen paksuus m Epilänharju-Villilä B pohjavesialue Tampere Vedenottamo Havaintoputki Kairaus m Karttatuloste & Maaperäkartta GTK. Pohjavesialueet Selkäsaari SYKE. Pohjakartta Maanmittauslaitos ja Hallinnon tietotekniikkakeskus

32 Tesomajärvi Tohloppi Rasonhaka Kohma Tesoma Ristimäki Kalkunvuori GTK 9-17 Mustavuori Likolammi GTK GTK GTK GTK GTK Piikahaka Rahola Mustalammi GTK Saarenkärki Kallionpinnan yläpuolisen irtomaapeitteen kokonaispaksuus m Epilänharju-Villilä B pohjavesialue Tampere Vedenottamo Havaintoputki Kairaus m Karttatuloste & Maaperäkartta GTK. Pohjavesialueet Selkäsaari SYKE. Pohjakartta Maanmittauslaitos ja Hallinnon tietotekniikkakeskus

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66 MITTAUS- JA ASENNUSKORTTI 2017 Projekti: Epilänharju-Villilä Kairakone: GM 200 HAVAINNOT Putken numero: 8 / 17 Asentaja: Simo Murto Syvyys putkenpäästpinnan taso Pohjavesi- Pvm. Asiakkaan viite: GTK / Tiina Kaipainen Puhelin: Puhelin: Asennuspäivä: ,66 76,84 Huom. Koordinaatit: Koordinaattijärjestelmä: X: Y: Z: 81,50 TM35IN - N2000 TASOTIEDOT JA RAKENNE Putken yläpään taso: 82,50 Siivilän alapään taso: 48,70 Putkimateriaali: PEH Putken halkaisija, mm: 60 / 52 Siivilän rako, mm: Vandaaliputken materiaali: 0,30 e89 Maanpäällinen putki 1,00 Jatkoputken pituus: 10,80 Siivilän pituus: 22,00 Putken kokonaispituus: 33,80 Wmax = 76,84 Wmin = 76,84 Putki maanpinnasta: 1,00 Maalajit Lisäosat Kyllä (X) Syvyys [m] Maalaji Routapanta x Si Vandaaliputki x Jatkoputken pituus: 10, Sa Lukko Tre vesi HkSr Suodatinsukka Kivi Sr, kiviä >10 cm Ka Muuta tietoa Työputki m Siivilän pituus: 22,0 Huomautukset Toimivuustesti 1min 3min 5min 10min Maalajit ovat aistinvaraisia Näytteet : m m m m m Mitta Oy Y-tunnus

67 MITTAUS- JA ASENNUSKORTTI 2017 Projekti: Epilänharju-Villilä Kairakone: GM 200 HAVAINNOT Putken numero: 9 / 17 Asentaja: Simo Murto Syvyys putkenpäästpinnan taso Pohjavesi- Pvm. Huom. Asiakkaan viite: GTK / Tiina Kaipainen Puhelin: Puhelin: Asennuspäivä: ei vettä Koordinaatit: Koordinaattijärjestelmä: X: Y: Z: 124,13 TM35IN - N2000 Putken yläpään taso: 124,13 Siivilän alapään taso: 124,13 Putkimateriaali: Putken halkaisija, mm: TASOTIEDOT JA RAKENNE Siivilän rako, mm: Vandaaliputken materiaali: Maanpäällinen putki 0,00 Jatkoputken pituus: 0,00 Siivilän pituus: 0,00 Putken kokonaispituus: 0,00 Wmax = 0,00 Wmin = 0,00 Putki maanpinnasta: Maalajit Lisäosat Syvyys [m] Maalaji Hm Jatkoputken pituus: SaSi SiHk Hk Kivi Mr Ka Routapanta Vandaaliputki Lukko Suodatinsukka Muuta tietoa Työputki Kyllä (X) m Siivilän pituus: Huomautukset Toimivuustesti 1min 3min 5min 10min Maalajit ovat aistinvaraisia Näytteet : m m m EI ASENNETTU PV-PUTKEA Mitta Oy Y-tunnus

68 MITTAUS- JA ASENNUSKORTTI 2017 Projekti: Epilänharju-Villilä Kairakone: GM 200 HAVAINNOT Putken numero: 10 / 17 Asentaja: Simo Murto Syvyys putkenpäästpinnan taso Pohjavesi- Pvm. Asiakkaan viite: GTK / Tiina Kaipainen Puhelin: Puhelin: Asennuspäivä: ,50 91,67 Huom. Koordinaatit: Koordinaattijärjestelmä: X: Y: Z: 113,17 TM35IN - N2000 TASOTIEDOT JA RAKENNE Putken yläpään taso: 114,17 Siivilän alapään taso: 89,57 Putkimateriaali: PEH Putken halkaisija, mm: 60 / 52 Siivilän rako, mm: Vandaaliputken materiaali: 0,30 E 89 Maanpäällinen putki 1,00 Jatkoputken pituus: 15,60 Siivilän pituus: 8,00 Putken kokonaispituus: 24,60 Wmax = 91,67 Wmin = 91,67 Putki maanpinnasta: 1,00 Maalajit Lisäosat Kyllä (X) Syvyys [m] Maalaji Routapanta x Hk Vandaaliputki x Jatkoputken pituus: 15, Si,orsivesi Lukko Tre vesi Hk Suodatinsukka Kivi Sr Ka Muuta tietoa Työputki m Siivilän pituus: 8,0 Huomautukset Toimivuustesti 1min 3min 5min 10min Maalajit ovat aistinvaraisia Näytteet : m m m Mitta Oy Y-tunnus

69 MITTAUS- JA ASENNUSKORTTI 2017 Projekti: Epilänharju-Villilä Kairakone: GM 200 HAVAINNOT Putken numero: 11 / 17 Asentaja: Simo Murto Syvyys putkenpäästpinnan taso Pohjavesi- Pvm. Huom. Asiakkaan viite: GTK / Tiina Kaipainen Puhelin: Puhelin: Asennuspäivä: ei vettä Koordinaatit: Koordinaattijärjestelmä: X: Y: Z: 119,23 TM35IN - N2000 Putken yläpään taso: 119,23 Siivilän alapään taso: 119,23 Putkimateriaali: Putken halkaisija, mm: TASOTIEDOT JA RAKENNE Siivilän rako, mm: Vandaaliputken materiaali: Maanpäällinen putki 0,00 Jatkoputken pituus: 0,00 Siivilän pituus: 0,00 Putken kokonaispituus: 0,00 Wmax = 0,00 Wmin = 0,00 Putki maanpinnasta: Maalajit Lisäosat Kyllä (X) Syvyys [m] Maalaji Routapanta Hm Vandaaliputki Jatkoputken pituus: Si Lukko Hk Suodatinsukka Hk, kiviä Mr Ka Muuta tietoa Rako Ka Työputki m Siivilän pituus: Huomautukset Toimivuustesti 1min 3min 5min 10min Maalajit ovat aistinvaraisia Näytteet : m m m EI ASENNETTU PV-PUTKEA Mitta Oy Y-tunnus

70 MITTAUS- JA ASENNUSKORTTI 2017 Projekti: Epilänharju-Villilä Kairakone: GM 200 HAVAINNOT Putken numero: 12 / 17 Asentaja: Simo Murto Syvyys putkenpäästpinnan taso Pohjavesi- Pvm. Huom. Asiakkaan viite: GTK / Tiina Kaipainen Puhelin: Puhelin: Asennuspäivä: ei vettä Koordinaatit: Koordinaattijärjestelmä: X: Y: Z: 92,77 TM35IN - N2000 Putken yläpään taso: 92,77 Siivilän alapään taso: 92,77 Putkimateriaali: Putken halkaisija, mm: TASOTIEDOT JA RAKENNE Siivilän rako, mm: Vandaaliputken materiaali: Maanpäällinen putki 0,00 Jatkoputken pituus: 0,00 Siivilän pituus: 0,00 Putken kokonaispituus: 0,00 Wmax = 0,00 Wmin = 0,00 Putki maanpinnasta: Maalajit Lisäosat Syvyys [m] Maalaji Hm Jatkoputken pituus: Sa Mr Ka Routapanta Vandaaliputki Lukko Suodatinsukka Kyllä (X) Muuta tietoa Työputki m Siivilän pituus: Huomautukset Näytteet : m Toimivuustesti 1min 3min 5min 10min Maalajit ovat aistinvaraisia EI ASENNETTU PV-PUTKEA Mitta Oy Y-tunnus

71 MITTAUS- JA ASENNUSKORTTI 2017 Projekti: Epilänharju-Villilä Kairakone: GM 200 HAVAINNOT Putken numero: 13 / 17 Asentaja: Simo Murto Syvyys putkenpäästpinnan taso Pohjavesi- Pvm. Asiakkaan viite: GTK / Tiina Kaipainen Puhelin: Puhelin: Asennuspäivä: ,67 77,06 Huom. Koordinaatit: Koordinaattijärjestelmä: X: Y: Z: 101,73 TM35IN - N2000 TASOTIEDOT JA RAKENNE Putken yläpään taso: 102,73 Siivilän alapään taso: 61,13 Putkimateriaali: PEH Putken halkaisija, mm: 60 / 52 Siivilän rako, mm: Vandaaliputken materiaali: 0,30 E 89 Maanpäällinen putki 1,00 Jatkoputken pituus: 24,60 Siivilän pituus: 16,00 Putken kokonaispituus: 41,60 Wmax = 77,06 Wmin = 77,06 Putki maanpinnasta: 1,00 Maalajit Lisäosat Kyllä (X) Syvyys [m] Maalaji Routapanta x Hm Vandaaliputki x Jatkoputken pituus: 24, sihk Lukko Tre vesi Sr Suodatinsukka Sr, kiviä >15cm HkSr Mr, kiviä > 15cm Muuta tietoa Ka Työputki m Siivilän pituus: 16,0 Huomautukset Toimivuustesti 1min 3min 5min 10min Maalajit ovat aistinvaraisia Näytteet : m m m Mitta Oy Y-tunnus

72 MITTAUS- JA ASENNUSKORTTI 2017 Projekti: Epilänharju-Villilä Kairakone: GM 200 HAVAINNOT Putken numero: 14 / 17 Asentaja: Simo Murto Syvyys putkenpäästpinnan taso Pohjavesi- Pvm. Huom. Asiakkaan viite: GTK / Tiina Kaipainen Puhelin: Puhelin: Asennuspäivä: ei vettä Koordinaatit: Koordinaattijärjestelmä: X: Y: Z: 106,86 TM35IN - N2000 Putken yläpään taso: 106,86 Siivilän alapään taso: 106,86 Putkimateriaali: Putken halkaisija, mm: TASOTIEDOT JA RAKENNE Siivilän rako, mm: Vandaaliputken materiaali: Maanpäällinen putki 0,00 Jatkoputken pituus: 0,00 Siivilän pituus: 0,00 Putken kokonaispituus: 0,00 Wmax = 0,00 Wmin = 0,00 Putki maanpinnasta: Maalajit Lisäosat Syvyys [m] Maalaji Hm Jatkoputken pituus: Hk hhk Hk Kivi Mr, kiviä > 15 cm Ka Routapanta Vandaaliputki Lukko Suodatinsukka Muuta tietoa Työputki Kyllä (X) m Siivilän pituus: Huomautukset Toimivuustesti 1min 3min 5min 10min Maalajit ovat aistinvaraisia Näytteet : m m m EI ASENNETTU PV-PUTKEA Mitta Oy Y-tunnus

73 YHTEENVETO POHJAVESIPUTKIASENNUSTEN MAALAJIHAVAINNOISTA m mpy. pohjavesi havainnot kairausten yhteydessä m mpy. Kuiva, ei pohjavesiputkea 125 GTK ,13 m mpy. 125 Syvyys (m) Maalaji 0,0-0,3 Hm 0,3-1,5 SaSi 1,5-5,6 SiHk Kuiva, ei pohjavesiputkea 120 GTK ,23 m mpy. 120 Syvyys (m) Maalaji 0,0-0,4 Hm 5,6-11,2 Hk 0,4-1,8 Si Pohjaveden pinta ,8-10,2 Hk GTK ,17 m mpy. 11,2-11,9 Kivi Syvyys (m) Maalaji 11,5-11,9 Mr 0,0-4,8 Hk 11,9-14, ,4-10,2 HkMr 10,2-10,7 Mr 4,8-6,6 Si orsivesi 10,7-13,7 Ka 11,7-11,8 Rako 105 6,6-20,4 Hk ,4-20,7 Kivi 20,7-23,4 Sr Pohjaveden pinta 91,67m mpy 90 23,4-26,4 Ka Pohjaveden pinta GTK ,5 m mpy. Syvyys (m) Maalaji 0,0-3,8 Si ,8-9,8 Sa Pohjaveden pinta 76,84 m mpy 75 HEIKKO VEDENJOHTAVUUS 75 Savi ja Siltti KESKINKERTAINEN VEDENJOHTAVUUS 9,8-21,2 Hk Hienohiekka ja hiekka HYVÄ VEDENJOHTAVUUS Karkea hiekka ja sora HEIKKO-KESKINKERTAINEN VEDENJOHTAVUUS 65 Moreeni 65 HEIKKO-KESKINKERTAINEN VEDENJOHTAVUUS täytemaa 60 HEIKKO VEDENJOHTAVUUS 60 21,2-21,6 Kivi Kallio 21,6-32,8 HkMr, kiviä >10cm ,8-35,8 Ka 45 45

74 YHTEENVETO POHJAVESIPUTKIASENNUSTEN MAALAJIHAVAINNOISTA m mpy. pohjavesi havainnot kairausten yhteydessä m mpy Kuiva, ei pohjavesiputkea GTK ,86 m mpy. Syvyys (m) Maalaji 0,0-0,4 Hm 105 Pohjaveden pinta ,4-2,0 HkMr 105 GTK ,73 m mpy. 2,0-6,8 hhk Syvyys (m) Maalaji 0,0-0,4 Hm 100 0,4-1,6 sihk 100 1,6-3,6 HkSr 6,8-12,6 Hk 3,6-19,0 Sr, kiviä >15cm 95 Kuiva, ei pohjavesiputkea 95 GTK ,77 m mpy. 12,6-12,9 Kivi Syvyys (m) Maalaji 12,9-19,0 Mr, kiviä>15cm 0,0-0,5 Hm 0,5-5,0 Sa ,0-5,4 Mr 19,3-22,0 Ka 5,4-8,4 Ka ,0-26,6 SrMr Pohjaveden pinta 77,06m mpy ,6-40,6 HkMr, 75 kiviä >15cm HEIKKO VEDENJOHTAVUUS Savi ja Siltti KESKINKERTAINEN VEDENJOHTAVUUS 70 Hienohiekka ja hiekka 70 HYVÄ VEDENJOHTAVUUS Karkea hiekka ja sora 65 HEIKKO-KESKINKERTAINEN VEDENJOHTAVUUS 65 Moreeni HEIKKO-KESKINKERTAINEN VEDENJOHTAVUUS täytemaa 60 40,6-43,6 Ka 60 HEIKKO VEDENJOHTAVUUS Kallio

75

76