1 (7) Hankehakemus Kestävää kasvua ja työtä 2014 2020 Suomen rakennerahasto-ohjelma Viranomaisen merkintöjä Saapumispäivämäärä 30.9.2015 Käsittelijä Hans Rönnholm Hakemusnumero 301179 Hakemustyyppi Uusi Diaarinumero EURA 2014/2726/09 02 01 01/2015/KESELY Puhelinnumero 0400365655 Hankekoodi Tila Täydennettävänä 1 Viranomainen, jolle hakemus osoitetaan Viranomainen Keski-Suomen elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus 2 Hakijan perustiedot Hakijan virallinen nimi Geologian tutkimuskeskus Organisaatiotyyppi Tutkimuslaitos Jakeluosoite PL 97 (Vaasantie 6) Postinumero 67101 Tilinumero (IBAN) FI0450000120378319 WWW-osoite Y-tunnus 0244680-7 Puhelinnumero 0295030000 Postitoimipaikka Kokkola BIC OKOYFIHH Hankkeen yhteyshenkilön nimi Okkonen Jarkko Sakari Yhteyshenkilön sähköpostiosoite jarkko.okkonen@gtk.fi Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely ý Vain yksi hakija 3 Hankkeen perustiedot Hakijoita on useampi kuin yksi (yhteishanke) Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa Tutkija Yhteyshenkilön puhelinnumero 0503487890 Hakija siirtää osan haettavasta tuesta yhdelle tai useammalle taholle hankkeen toteuttamista varten (tuen siirto) Hankkeen julkinen nimi Pohjavesien reaktiivinen geokemiallinen- ja virtausmallinnus, CASE Study: Karhinkangas Alkamispäivämäärä Päättymispäivämäärä 1.1.2016 31.12.2017 Toimintalinja 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen Erityistavoite 4.1. Tutkimus-, osaamis- ja innovaatiokeskittymien kehittäminen alueellisten vahvuuksien pohjalta
2 (7) 4 Tiivistelmä (julkaistaan internetin tietopalvelussa) 4.1 Hankkeen julkinen tiivistelmä (tavoitteet, toimenpiteet, tulokset) Hankkeen tarkoituksena on parantaa vesihuollon kustannustehokkuutta, ekologista kestävyyttä sekä varmistaa veden laadun ja määrän säilyminen pitkäaikaisessa pohjaveden käytössä. Vedenotossa yleensä esiin nousevat kysymykset ovat, että kuinka vedenotto vaikuttaa pohjaveden määrään (pinnankorkeuksiin) ja pohjaveden laatuun. Vedenoton vaikutukset pohjaveden määrään ja virtausuuntaan saadaan nykytietämyksen valossa yleensä selvitettyä koepumppauksilla ja pohjaveden virtausmalleilla. Vedenoton vaikutukset pohjaveden laatuun on sen sijaan nykytietämyksen mukaan erittäin haasteellista arvioida. Menetelmiä on vasta kehitteillä ja olemassa olevia työkaluja ei ole sovellettu pohjoisilla lumenpeittämillä alueilla. Tässä työssä vastauksia saadaan kehittämällä ja soveltamalla uusia moniuloitteisia- ja moni-komponenttivirtausmalleja, joiden avulla pystytään huomioimaan mineraalien ja pohjaveden vuorovaikutus, epäpuhtauksien ja muun aineksen pitkän aikavälin kulkeutuminen pohjavedessä. Ymmärtämällä sekä pohjaveden virtauksen suunnan, määrän ja pohjaveden laadun muutokset paremmin pystytään myös paremmin varmistamaan ja turvaamaan korkealaatuisen pohjaveden hyödyntäminen kestävän kehityksen periaatteiden mukaisesti. Konkreettisena tuloksena saadaan kehitettyä konsepti pohjaveden laadun muutoksen arviointiin pohjoisilla lumen peittämillä alueilla. Kehitettyä konseptia voivat jatkossa hyödyntää niin vesilaitokset, viranomaiset ja yritykset. Tutkimuksella on myös merkittävä kansainvälinen kiinnostus ja sen tuloksia voidaan hyödyntää maailmanlaajuisesti. 4.2 Hankkeen nimi englannin kielellä Reactive transport groundwater modeling, CASE Study: Karhinkangas 4.3 Hankkeen julkinen tiivistelmä englannin kielellä The purpose of this study is to ensure the long term groundwater usage, ecological sustainability and groundwater quantity and quality. Groundwater abstraction usually affects on groundwater levels that can be determined by groundwater flow models. Groundwater abstraction also affects on groundwater quality due to changes in flow field. The impact of groundwater quality are difficult to estimate mainly due to lack of decent methods. In this study, a conceptual framework and numerical tools are developed in order to better estimate changes in groundwater quality in snow dominated arctic environment. The assesment framework of groundwater quality evolution developed in this study, benefits water companies, environmental agencies and consultants. In addition, there is a need for this type of study in worldwide. 5 Hankkeen tarve, tavoitteet ja kohderyhmä 5.1 Mihin tarpeeseen tai ongelmaan hankkeella haetaan ratkaisua? Miten hanke on valmisteltu? Miten valmistelussa on otettu huomioon aiemmin rahoitettujen hankkeiden tulokset? Hankkeessa pyritään lisäämään pohjaveden virtauksen ja veden laadun evoluution mallinnuksen käyttöä pohjavesiesiintymien käytössä, valvonnassa, suojelussa ja tutkimisessa. Lisäksi olemassa olevia mallinnusmenetelmiä kehitetään paremmin sopimaan suomalaiseen maaperään ja ilmastoon. Mallinnuksen avulla tuotetaan suoraa hyötyä vesilaitoksille ja vesihuollosta vastaaville viranomaisille, sekä muille intressiryhmille. Hyöty saavutetaan parantamalla kustannustehokkuutta, kun pohjavesien käyttöä pystytään mitoittamaan ja optimoimaan paremmin vastaamaan pohjaveden antoisuutta ja veden laadussa tapahtuvia muutoksia. Tavoitteena on pystyä paremmin ennakoimaan veden laadun muutokset pohjaveden käytön johdosta. Pohjaveden laadun hanketta on valmisteltu yhteistyössä tutkimuslaitosten, paikallisten kuntien sekä alueella toimivien vesilaitosten kanssa. Hanke on suoraa jatkoa GTK:n budjettivaroin v. 2011-2015 toteuneelle Pohjaveden virtauksen ja laadun mallinnus projektille, jonka yhteydessä on tehty laajoja ja pitkäaikaisia kenttäkokeita Karhinkankaan pohjavesialueella mm. kerätty 3 vuoden aikana vesinäytteitä 4 kertaa vuodessa eri syvyyksiltä. Alueen pohjaveden virtausmalli on laadittu aikaisemmin EAKR-projektissa A30779 "Karhinkankaan ja Sivakkokankaan pohjaveden antoisuuden selvitys ja raakavesiputken suunnittely ". Tässä työssä hanketta jatketaan kehittämällä työkaluja pohjaveden laadun mallinnukseen.
3 (7) 5.2 Mitkä ovat hankkeen tavoitteet? Hankkeessa pyritään kehittämään uusia mallinnusmenetelmiä, joilla vastataan EU:n vesipuitedirektiivin määrittelemiin tarpeisiin pohjavesialueiden ominaispiirteiden lisätarkastelussa, vesistöaluekohtaisissa vesienhoitosuunnitelmissa, sekä niihin liittyvissä ELY-keskuskohtaisissa toimenpideohjelmissa esitettyjen toimenpiteiden toteuttamiseen. Pohjavesien vedenlaatunormit kiristyvät mm. useiden metallien osalta. Suomessa esiintyy yleisesti paikallisesti kohonneita maa- ja kallioperän metallien taustapitoisuuksia ja tästä johtuen vastaavilla alueilla myös tiettyjen vedenlaatuparametrien taustaylitykset ovat tavallisia. Mikäli laatunormit ylittäviä pitoisuuksia tavataan yhdessä tai useammassa pohjaveden seurantapisteessä on tällöin pystyttävä osoittamaan, että pilaavan aineen pitoisuus pohjavesimuodostumassa ei aiheuta merkittävää ympäristöriskiä tai estä/heikennä pohjavesimuodostuman soveltuvuutta vedenhankintakäyttöön. Vedenotto usein johtaa myös kohonneisiin mangaani ja rautapitoisuuksiin. Ihmisen toiminnan vaikutusten ohella on tärkeää pystyä arvioimaan sadannan ja lumen sulannan, luontaisten vesimineraali vuorovaikutusten ja muiden geokemiallisten prosessien vaikutuksia pohjaveden laatuun. Näiden tavoitteiden saavuttamiseksi nyt ehdotetussa tutkimuksessa luodaan viitekehys ja kehitetään numeerisia laskentamenetelmiä pohjaveden laadun evoluution mallinnukseen pohjoisilla lumen peittämillä alueilla. Veden kemian ja mineralogisten tutkimusmenetelmien soveltaminen perinteisissä hydrogeologisissa tutkimuksissa ja pohjaveden virtaus- ja laadun mallinnus on vielä hyvin vähäistä. Tämän tutkimuksen myötä haluamme osaltamme vaikuttaa niiden käytön vakiinnuttamiseen osaksi pohjavesitutkimuksia. GTK on tässä mielessä avainasemassa Suomessa, koska meillä on käytössämme ajanmukaiset laitteistot, aineistot ja menetelmät pohjavesialueiden tutkimiseen. 5.3 Mikä on hankkeen uutuus- tai lisäarvo? Mitä toimintatapojen muutosta halutaan saada aikaan? Ehdotetussa tutkimuksessa luodaan viitekehys ja numeerinen malli dynaamisten geokemiallisten reaktioiden mallinnukseen jossa huomioidaan sekä sadannan ja lumen sulannan vaikutukset. Hankkeessa myös kehitetään paremmin Suomen maaperään ja ilmastoon sopivia mallinnusmenetelmiä. Tällä kehittyneemmällä menetelmällä sidosryhmät pystyvät suunnittelemaan vesihuollon kustannustehokkaammin ja kestävämmin. Ehdotettu tutkimus on myös kansainvälisellä tasolla kiinnostavaa ja vielä vähän tutkittua. Hanke tulee täten lisäämään suomalaisen tutkimuksen ja GTK:n kansainvälistä näkyvyyttä. 5.4 Mitkä ovat hankkeen varsinaiset kohderyhmät? Hankkeen varsinaisina kohderyhminä ovat alueelliset vesilaitokset ja vesihuollosta vastaavat viranomaiset, kuntien ja valtion kaavoitus- ja ympäristönsuojeluviranomaiset, yritykset sekä tutkimuslaitokset ja yliopistot 5.5 Mitkä ovat hankkeen välilliset kohderyhmät? Laajasti alueen elinkeinoelämä, joka hyötyy tehokkaammasta pohjavesialueiden tuntemuksesta, paremmasta veden saatavuudesta ja laadusta. 6 Toteutus ja tulokset 6.1 Mitkä ovat hankkeen konkreettiset toimenpiteet tavoitteiden saavuttamiseksi? 4D-virtausmallien kehitys Karhinkangas-koealueesta Geokemiallisen mallin rakentaminen hyödyntäen alueella tehtyjä aikaisempia kokeellisia mittauksia ( Pohjaveden virtauksen ja laadun mallinnus -hanke ja EAKR-projekti A30779 "Karhinkankaan ja Sivakkokankaan pohjaveden antoisuuden selvitys ja raakavesiputken suunnittely ") Sadannan ja lumen sulannan tilastollisen tiedon kerääminen ja yhdistäminen hydrologisen kierron malliin Virtausmallien, geokemiallisen mallin ja hydrologisen kierron yhdistäminen kattavaksi ja dynaamiseksi moniulotteiseksi moni-komponenttimalliksi Kehitetyn mallin testaaminen Karhinkangas-koealueella mitattuihin hydrologisiin ja geokemiallisiin tuloksiin Saavutettujen tulosten hyödyntäminen vesilaitosten vedenoton suunnittelun parantamiseksi Tulosten ja kehitettyjen mallien julkaiseminen kansallisissa kokouksissa kuten vesihuoltopäivillä, julkaisun laatiminen
4 (7) Vesitalous-lehteen. Tulosten esitelly kansainvälisillä foorumeilla kuten IAH (International Association of Hydrogeologists) ja kansainvälisissä tieteellisissä lehdissä Hydrogeology Journal. Hankkeen lopuksi saavutetut tuloksen esitellään yhteistyötahoille koko maakunnan alueelta loppuseminaarissa, sekä laaditaan työstä loppuraportti. 6.2 Mitä tuloksia hankkeella saadaan aikaan? Mitä lyhyen ja pitkän aikavälin vaikutuksia sillä on? Hankkeen tulosten avulla pystytään paremmin ymmärtämään maa- ja kallioperän mineraalien, lumen sulannan, sadannan ja haihdunnan vaikutukset pohjaveteen sekä myös kemikaalien kulkeutumista pohjavedessä pitkällä aikavälillä. Tarkempi ymmärrys pohjaveden virtauksesta (suunta ja määrä) ja veden laadun muutoksista auttaa vesilaitoksia mitoittamaan vedenoton paremmin vastaamaan kustannustehokasta ja kestävää määrää. Pitkällä aikavälillä pystytään paremmin suunnittelemaan koko Suomen vesihuoltoa sekä viemään suomalaista mallinnusosaamista myös ulkomaille. 6.3 Miten hakemuksen kohteena olevaa toimintaa jatketaan ja tuloksia sekä kokemuksia hyödynnetään hankkeen päättymisen jälkeen? Hankkeessa saavutetut tulokset hyödyntävät välittömästi paikallisten vesilaitosten toimintaa. Tutkimustulokset julkaistaan kansallisilla ja kansainvälisillä foorumeilla ja ovat sitä kautta kaikkien viranomaisten, tutkijoiden ja konsulttien hyödynnettävissä paikallisessa suunnittelussa. 7 Kustannusarvion ja rahoitussuunnitelman tiivistelmä Hankkeelle haetaan ennakkoa Kyllä ý Ei Kustannusmalli Flat rate 24 % palkkakustannuksista Hankkeen kustannukset ja rahoitus Kustannukset Yhteensä 1 Palkkakustannukset 132 600 2 Ostopalvelut 15 000 3 Kone- ja laiteinvestoinnit 0 4 Rakennukset ja maa-alueet 0 5 Muut kustannukset 0 6 Flat rate 31 824 Kustannukset yhteensä 179 424 7 Tulot 0 Nettokustannukset yhteensä 179 424 Kustannusarvio yhteensä 179 424 Rahoitus Yhteensä Osuus nettokustannuksista (%) 1 Haettava EAKR- ja valtion rahoitus 125 597 70 2 Kuntien rahoitus 17 942 10 3 Muu julkinen rahoitus 35 885 20 4 Yksityinen rahoitus 0 0 Rahoitus yhteensä 179 424 100 Rahoitussuunnitelma yhteensä 179 424 8 Muilta rahoittajilta haettu rahoitus 8.1 Mitä sitovia sopimuksia tai aiesopimuksia on rahoitussuunnitelmassa esitetyistä muun julkisen rahoituksen, kuntarahoituksen ja yksityisen rahoituksen osuuksista (ml. omarahoitusosuus)? GTK sitoutuu omarahoitusosuuteen. Kokkolan vesilaitos sitoutuu rahoitusosuuteen. 8.2 Onko hankkeeseen haettu tai ollaanko hakemassa rahoitusta muilta rahoittajilta? Mistä ja milloin rahoitusta on haettu? Kuinka paljon rahoitusta on haettu tai myönnetty? Hankkeeseen ei haeta muuta rahoitusta.
5 (7) 9 Yhteydet muihin hankkeisiin 9.1 Mihin muihin Manner-Suomen rakennerahasto-ohjelmasta rahoitettaviin hankkeisiin tai hankekokonaisuuksiin hakemus liittyy ja miten? (Merkitse myös hakemusnumerot tai hankekoodit.) EAKR-projekti A30779 "Karhinkankaan ja Sivakkokankaan pohjaveden antoisuuden selvitys ja raakavesiputken suunnittely ", hankkeessa kartoitettiin Karhinkankaan pohjavesialueen maaperä sekä tehtiin pohjaveden koepumppauksia ja virtausmallinnus. Tämä työ luo pohjan pohjaveden laadun evoltuution mallinnukselle. 9.2 Mihin muista rahoituslähteistä rahoitettaviin hankkeisiin tai hankekokonaisuuksiin hakemus liittyy ja miten? (Merkitse myös hakemusnumerot tai hankekoodit, jos niitä on.) Ei ole yhteydestä muihin hankkeisiin. 10 Maantieteellinen kohdealue ý Hankkeen toiminta kohdistuu yhden maakunnan alueelle Maakunnat Keski-Pohjanmaa Seutukunnat Kokkolan Kunnat Kokkola Hankkeen toiminta kohdistuu usean maakunnan alueelle Hankkeen toiminta on valtakunnallista Jos hanke toteutetaan yhdessä paikassa, mikä on toteutuspaikan osoite? Jakeluosoite Postinumero Postitoimipaikka 11 Hakijan osaaminen, hankkeen riskiarviointi ja ohjausryhmä 11.1 Minkälainen on hakijan osaaminen ja kokemus hankkeiden toteuttamisesta ja hankesuunnitelman mukaisesta sisällöllisestä teemasta? Hakijalla on vahvaa osaamista ja kokemusta hankkeen toteuttamisen vaatimista sisällöstä. 11.2 Minkälaisia riskejä hankkeen toteuttamiseen liittyy ja miten riskejä hallitaan? Riski Henkilöresurssit Hankkeen hallinnointi Lupaehdot Hankehallinnon osaaminen Toimenpiteet riskin toteutumisen todennäköisyyden pienentämiseksi Hanke jaetaan työpaketteihin, jotka poikkeustilanteessa voidaan toteuttaa GTK:n muissa toimipisteissä Hankkeessa hallinnoinnin, myös taloushallinnon hoitaa kokenut henkilöstö. Hankkeeseen ei liity lupaehtoja, aineistoina käytetään toteuttajien omia ja pääosin olemassa olevia aineistoja. Hankkeeseen osallistuu henkilöitä, jotka ovat olleet muissa vastaavan tyyppisissä hankkeissa. 11.3 Esitys hankkeen ohjausryhmän kokoonpanoksi Keski-Pohjanmaan Liito (valvoja), Geologian tutkimuskeskus, Kokkolan vesilaitos 12 Hakemusvaiheessa ilmoitettavat arviot hankekohtaisista seurantatiedoista Tuotosindikaattorit Toimintalinja 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen
6 (7) Erityistavoite 4.1. Tutkimus-, osaamis- ja innovaatiokeskittymien kehittäminen alueellisten vahvuuksien pohjalta Muuta tukea kuin rahoitustukea saavat yritykset Uudet tuella aikaansaadut t&k&i-työpaikat joihin työllistyvät naiset Tutkimus- ja kehittämisinstituutioiden vetämään hankkeeseen osallistuneet yritykset Yritykset, jotka käynnistävät t&k&i-toiminnan tai t&k&i-yhteistyön yliopistojen, korkeakoulujen tai tutkimuslaitosten kanssa Uudet innovaatioalustat Innovaatioalustoissa kehitetyt ja pilotoidut tuotteet tai palvelut Kaupunkien kanssa innovaatioympäristöissä yhteistyötä tekevät yritykset 13 Horisontaaliset periaatteet 13.1 Sukupuolten tasa-arvo Kyllä Ei Perustelu Sukupuolineutraali hanke. Hankeen vaikutukset Hankkeessa on tehty toimintaympäristön analyysi sukupuolinäkökulmasta ý kohdistuvat sukupuolineutraalisti vesilaitoksiin, yrittäjiin, viranomaisiin ja veden käyttäjiin. Sukupuolinäkökulma on huomioitu hankkeen toiminnassa (valtavirtaistaminen) ý Hankkeen päätavoite on sukupuolten tasa-arvon edistäminen ý 13.2 Kestävä kehitys Sukupuolineutraali hanke. Hankeen vaikutukset kohdistuvat sukupuolineutraalisti vesilaitoksiin, yrittäjiin, viranomaisiin ja veden käyttäjiin. Sukupuolineutraali hanke. Tämän hankkeen päätavoite ei ole tasa-arvon edistäminen. Hankeen vaikutukset kohdistuvat sukupuolineutraalisti vesilaitoksiin, yrittäjiin, viranomaisiin ja veden käyttäjiin.
7 (7) 14 Liitteet Välitön vaikutus Vaikutusaste Välillinen vaikutus Vaikutuksen kohde Perustelu Ekologinen kestävyys Luonnonvarojen käytön kestävyys 9 Pohjaveden pitkäaikaisen kestävän käytön 6 turvaaminen muuttuvassa ilmastossa. Ilmastonmuutoksen (lämpötila ja sadannan Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen 9 muutokset) vaikutusten minimoiminen 6 pohjavesien käytössä. Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus 10 Pohjavedestä riippuvien maa-ja vesiekosysteemien turvaaminen, pohjaveden 4 käytön optimointi. Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) 10 Pohjavesien kestävässä käyttössä tarkastellaan koko hydrologista kiertoa ja pintavesiyhteyksiä. Optimoimalla vedenlaadun evoluutio säästetään 4 myös veden käsittelylaitoksien rakentamiselta. Natura 2000 -ohjelman kohteet 5 Natura-kohteet huomioidaan, myös niiden 8 lähialueet. Taloudellinen kestävyys Materiaalit ja jätteet Menetelmiä voidaan soveltaa jätteistä ja materiaaleista liukenevien haitta-aineiden 8 reaktioden ja kulkeutumisen mallinnukseen. Uusiutuvien energialähteiden käyttö 0 Menetelmiä voidaan soveltaa maalämpökaivojen lämmönsiirtoaineiden reaktioiden kulkeutumisen 9 arviointiin pohjavedessä. Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen 8 Pohjaveden oton optimointi ohjaa pohjaveden kestävää käyttöä pitkällä aikavälillä. Opitmoitavina parametreina pohjaveden määrä 4 ja laatu. Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen 5 Mahdollisuus mallinnustyökalujen ja mallinnuspalveluiden kehittämisen 7 elinkeinoelämää varten. Liikkuminen ja logistiikka Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus Hyvinvoinnin edistäminen 8 8 Turvallinen vesihuolto. Tasa-arvon edistäminen Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus Kulttuuriympäristö Ympäristöosaaminen 10 Uuden mallinnuskonseptin kehittäminen ja 8 testaus pohjavesitutkimuksissa. Hakija vakuuttaa tässä hakemuksessa ja sen liitteissä antamansa tiedot oikeiksi. Viranomaisella on oikeus tarkastaa hakijaa koskevat verovelkatiedot, arvonlisäverovelvollisuutta koskevat tiedot sekä muut tarvittavat toiselta viranomaiselta saatavat tiedot, joilla voi olla vaikutusta rahoituksen myöntämiseen. Yhteishankkeessa tarkastusoikeus koskee kaikkia hakijoita ja tuen siirto menettelyssä hakijan lisäksi kaikkia tuen siirronsaajia. Päiväys ja hakijaorganisaation sähköinen allekirjoitus Lomake jätetään järjestelmässä viranomaiskäsittelyyn Katso-tunnistautuneena roolilla EURA 2014 - asiointi/nimenkirjoittaja. Tämä korvaa perinteisen allekirjoituksen. Paperilomaketta ei allekirjoiteta käsin eikä sitä lähetetä postitse viranomaiselle