Vastaanottaja Stora Enso Oyj Asiakirjatyyppi Raportti Päivämäärä 4.12.2014 Viite 1510015524 KEMIJÄRVI JÄLKILAMMIKON VESITASEEN TARKENNUS
KEMIJÄRVI JÄLKILAMMIKON VESITASEEN TARKENNUS Päivämäärä 4.12.2014 Laatija Tarkastaja Hyväksyjä Petra Ihanamäki Maija Jylhä-Ollila Kare Päätalo Viite 1510015524 Ramboll Niemenkatu 73 15140 LAHTI P +358 20 755 611 www.ramboll.fi
JÄLKILAMMIKON VESITASEEN TARKENNUS SISÄLTÖ 1. Tehtävän kuvaus 1 2. Jälkilammikon valuma-alueen vesitase 1 2.1 Maaperä ja valuma-alue 1 2.2 Valuma-alueella muodostuvan veden määrä 2 2.3 Jälkilammikosta pumpatut vesimäärät 3 3. Veden suotautuminen maapatojen läpi 4 4. Pohjaveden virtausolosuhteet 5 5. Haitta-aineiden kulkeutuminen 5 6. Saha-alueen hulevesimäärät 6 7. Johtopäätökset 6 LIITTEET 1. Leikkauskuvat jälkilammikosta PIIRUSTUKSET 1. Yleiskartta 2. Valuma-alue ja pohjavesiolosuhteet
JÄLKILAMMIKON VESITASEEN TARKENNUS 1 1. TEHTÄVÄN KUVAUS Stora Enson Kemijärven suljetun tehtaan jälkilammikon kunnostussuunnittelua varten Ramboll laati lammikon vesitaseen tarkennuksen. Työssä arvioitiin lammikon valuma-alueen laajuus, laskettiin valunnan suuruus ja verrattiin lukuja altaasta pumpattuihin vesimääriin. Työssä arvioitiin myös alueelle tulevan saha-alueen hulevesien määrä. Lisäksi työssä laadittiin pohjaveden virtausolosuhteiden kuvaus vesialtaan ympäristössä. Pohjavesiolosuhteiden kuvaus perustui peruskarttatarkasteluun, lammikon rakenne- ja korkeustietoihin sekä pohjaveden havaintoputkista ja vesistöistä tehtyihin pinnankorkeusmittauksiin. Stora Enson tehtaan sijainti on esitetty yleiskartalla, piirustus 1. 2. JÄLKILAMMIKON VALUMA-ALUEEN VESITASE 2.1 Maaperä ja valuma-alue Kemijärven tehtaan jälkilammikko sijoittuu Kemijärvestä maapadolla erotettuun järvenlahteen, jonka alkuperäinen nimi on ollut Kiviperä (kuva 2.1). Maaperä lahden rannoilla on ollut soistunutta. Alue rajautuu etelässä Sipovaaraan ja Kallanvaaraan, jotka ovat moreenipeitteisiä kalliomäkiä. Vaarojen välissä on alava maastopainanne. Idässä alue rajautuu Halkolammen itäreunalta pohjoiseen Heinäkankaalle suuntautuvaan pitkittäisharjuun, jonka ydinosat on rajattu pohjavesialueeksi (12320101 Kallanvaara). Pohjoisreunalla Kiviperän lahti rajoittuu loivapiirteiseen moreenimaastoon. Maastokartta alueen nykyisistä olosuhteista on piirustuksessa 2. Kuva 2.1 Maasto ennen altaan rakentamista (topografiakartta v.1962, Maanmittauslaitoksen vanhat painetut kartat-palvelu) Altaan järvestä erottava maapato on todennäköisesti rakennettu louheesta ja moreenista. Jälkilammikon valuma-alue määritettiin peruskartan topografiatietojen perusteella. Alueen laajuus on noin 2 km 2. Valuma-alue on esitetty piirustuksessa 2.
JÄLKILAMMIKON VESITASEEN TARKENNUS 2 2.2 Valuma-alueella muodostuvan veden määrä Jälkilammikon vesitaselaskelmassa sadannaksi on otettu Kemijärven mittausaseman kuukausittainen keskiarvo vuosilta 1991 2010 ja haihdunnaksi Sodankylän havaintoaseman keskiarvo vuosilta 1991 2010 (Hydrologinen vuosikirja 2006-2010, Suomen ympäristö 8/2012). Vesitaselaskelmassa valuma-alueen pinta-ala on 2 km 2. Valuntakertoimen mukainen kokonaisvalunta Kokonaissadanta valuma-alueelle on keskimäärin 579 mm*2km 2 = 1 158 000 m 3 vuodessa. Pohjois-Suomessa sadannasta muodostuu valunnaksi keskimäärin 50 70 % ja loppuosa sateesta haihtuu. Valuntakertoimella 0,7 alueen valunta on noin 810 000 m 3 vuodessa. Kokonaisvalunta tarkastelualueella Merkittävä osuus valuma-alueesta on päällystettyä, mistä johtuen veden viipymä on lyhyt eikä kasvien kautta tapahdu haihduntaa. Tarkennetussa laskelmassa (taulukko 2.2) on oletettu, että haihduntaa tapahtuu vain lammikosta (0,6 km 2 ) sulan veden aikaan. Pinta-alan ja taulukossa esitettyjen sadannan ja haihdunnan perusteella lammikkoon kertyy valumavesiä alueelta enintään 960 000 m 3 vuodessa. Taulukko 2.2. Arvio jälkilammikkoon kertyvästä vesimäärästä olettaen että haihduntaa tapahtuu ainoastaan lammesta. sadanta m/kk sadanta m 3 /kk, koko alue (2 km 2 ) haihdunta m/kk haihdunta m 3 /kk lammesta (A=0,6 km 2 ) ylitevesi m 3 /kk tammi 0,041 82 000 82 000 helmi 0,034 68 000 68 000 maalis 0,033 66 000 66 000 huhti 0,029 58 000 58 000 touko 0,048 96 000-0,046-27 600 68 400 kesä 0,059 118 000-0,099-59 400 58 600 heinä 0,076 152 000-0,099-59 400 92 600 elo 0,063 126 000-0,063-37 800 88 200 syys 0,057 114 000-0,023-13 800 100 200 loka 0,052 104 000 104 000 marras 0,045 90 000 90 000 joulu 0,042 84 000 84 000 yht. 0,579 1 158 000-0,330-198 000 960 000
JÄLKILAMMIKON VESITASEEN TARKENNUS 3 2.3 Jälkilammikosta pumpatut vesimäärät Jälkilammikon vesi pumpataan tehtaan puhdistamoon, jonne johdetaan myös kaatopaikan alueelta kertyvät vedet. Tehtaan puhdistamon kautta vesistöön johdettujen vesien määrä vuosina 2012 2014 on ollut 777 172 1 044 878 m 3 /a. Kaatopaikkavesien osuus koko pumppausmäärästä on vähäinen, alle 60 000 m 3 /a. Pumppausmäärät on esitetty vuorokausi- ja kuukausikeskiarvoina taulukossa 2.3. Vesimäärät vastaavat suuruudeltaan valuma-alueella muodostuvaa kokonaisvaluntaa joka on korkeintaan 960 000 m 3 /a. Taulukko 2.3 Puhdistamolta vesistöön johdettavat vesimäärät vuorokausi- ja kuukausikeskiarvoina v. 2012-2014 2012 2013 2014 m 3 /vrk m 3 /kk m 3 /vrk m 3 /kk m 3 /vrk m 3 /kk toukokuu 7 273 72 730 5 450 168 950 kesäkuu 7 102 213 060 7 088 212 640 6 281 188 430 heinäkuu 5 500 170 500 7 323 227 013 7 115 220 565 elokuu 9 508 294 748 4 940 153 140 6 918 214 458 syyskuu 7 339 220 170 1 400 42 000 6 750 202 500 loka 4 880 146 400 4 097 69 649 m 3 /a 1 044 878 777 172 994 903 Lasketut valunta-arviot vastaavat hyvin lammikosta pumpattuja vesimääriä.
JÄLKILAMMIKON VESITASEEN TARKENNUS 4 3. VEDEN SUOTAUTUMINEN MAAPATOJEN LÄPI Osa jälkilammikon vedestä suotautuu maapatojen läpi länteen Kemijärveen ja etelään Sipovaaran ja Kallaanvaaran välissä olevaan painanteeseen. Suotautumissuunnat on esitetty piirustuksessa 2. Kallavaaran ja Sipovaaran välissä olevasta painanteessa on tehty veden pumppausta keväisin, kun vedenpinta on jälkilammikossa korkealla. Painanteeseen kertyy myös sade- ja sulamisvesiä. Lammikosta patojen läpi suotautuvien vesien määrää arvioitiin laskennallisesti. Laskenta tehtiin Darcyn lailla Q= K*A*I, missä Q= virtaama, K=maaperän vedenjohtavuus, A=pinta-ala ja I=vesipinnan gradientti. Kemijärveen rajoittuva maapato Maaperän vedenjohtavuus min 10-8 m/s, max 10-7 m/s Padon pituus 750 m Vedellä kyllästyneen padon korkeus 5 m Padon leveys min.30 m, max.100 m Korkeusero lammen ja Kemijärven välillä min.2 m max.4 m Q min = 10-8 m/s * (750m*5m)*(2m/100m)=7,5*10-7 m 3 /s =0.06 m 3 /vrk = 23,6 m 3 /a Q max =10-7 m/s * (750m*5m)*(4m/30m)=5*10-5 m 3 /s=1577 m 3 /a Eteläreunan maapato Maaperän vedenjohtavuus min 10-8 m/s, max 10-7 m/s Padon pituus 300 m Vedellä kyllästyneen padon korkeus 2 m Padon leveys 30 m Korkeusero lammen ja padon eteläpuolen maan pinnan välillä keskimäärin 0.5 m Q min =10-8 m/s * (300 m*2m)*(0.5m/30m)=1*10-7 m 3 /s =0.0086 m 3 /vrk = 3,2 m 3 /a Q max =10-7 m/s * (300 m*2m)*(0.5m/30m)=4*10-5 m 3 /s =0.35 m 3 /vrk = 126 m 3 /a Vettä suotautuu lammikosta Kemijärveen laskennan perusteella 24 1 577 m 3 vuodessa ja etelään 3,2-126 m 3 vuodessa. Laskelman suurimmalla ja pienimmällä arvioidulla vesimäärällä on suuri ero, koska maapatojen vedenläpäisevyys tunnetaan heikosti. Laskennan perusteella nähdään kuitenkin selvästi, että lammikon kokonaisvesitaseeseen verrattuna suotautuvan vesimäärän osuus on merkityksettömän pieni. Lammesta on pumpattu kolmen viime vuoden aikana vettä 777 172-1 044 878 m 3 vuodessa. Kemijärven pinnankorkeuden säännöstelyn vaihteluväli on noin +146,1 +148,8 (N43). Järven vesipinta on alimmillaan helmi-maaliskuussa (+146). Huhti- ja toukokuun aikana vesipinta nousee sulamisvesien vaikutuksesta korkeimmalle tasolleen ja järven vedenpinta on puolen vuoden ajan tason +148 yläpuolella. Talvikuukausien aikana vedenpinta alenee noin kaksi metriä. Pinnankorkeuden vaihtelu on otettu huomioon suotautumislaskelmissa.
JÄLKILAMMIKON VESITASEEN TARKENNUS 5 4. POHJAVEDEN VIRTAUSOLOSUHTEET Pohjaveden virtaus suuntautuu ympäröiviltä maa-alueilta pääosin kohti lammikkoa. Virtaus on lammikosta poispäin maapatojen osuudella. Pohjaveden valuma-alue vastaa pääpiirteissään pintavesien valunnan mukaista valuma-aluetta. Pohjaveden virtausolosuhteet on esitetty leikkauskuvissa, liite 1. Leikkausten sijainti ja pohjaveden virtaussuunnat on esitetty piirustuksessa 2. Karttatarkastelun perusteella tarkastelualueen pohjois-, itä- ja eteläosassa pohjaveden virtaus suuntautuu pääosin kohti lammikkoa. Eteläosassa Sipovaaran ja Kallaanvaaran välisessä notkelmassa alin maanpinnankorkeus on karttatarkastelun perusteella tason +152,5 alapuolella. Tältä alueelta ei ole käytettävissä tietoja pohjavedenpinnan tai virtausta rajoittavan kallionpinnan korkeudesta. Veden suotautuminen lammikosta etelään kohti Kemijärveä on mahdollista. Lokakuussa 2014 mitatut vedenpinnan korkeudet vahvistavat karttatarkastelun perusteella tehtyä johtopäätöstä pohjaveden virtaussuunnasta lammikon itäpuolella. Pohjaveden painetaso on havaintoputkissa (LL1 +154,12 ja LL2 +153,95) korkeammalla kuin Kemijärvessä (+148,82) ja jälkilammikossa (+150,93). Lammikon vesipinta oli alennettu pumppaamalla talvivesikorkeuteen, joka on noin 70 cm normaalia vedenpintaa alempana. Koko vuoden aikana ylin vedenpinnan korkeus jälkilammikossa on tason +152 m alapuolella. Kunnostuksen jälkeen, kun jälkilammikon pinta on laskettu lähes Kemijärven tasoon, suotautuminen maapatojen läpi Kemijärveen ja lammikon eteläpuolella olevan painanteen suuntaan loppuu. Jälkilammikosta ei tapahdu pohjaveden virtausta alueen kaakkoispuolella olevalle pohjavesialueelle. Pohjavesialueen länsireunalta (piirustus 2) pohjavettä purkautuu jälkilammikkoon. Valtaosa pohjavesialueen vesistä purkautuu Halkolampeen (+152,6) tai pohjavesialueen etelä/kaakkoispuolella oleviin vesistöihin. 5. HAITTA-AINEIDEN KULKEUTUMINEN Lammikon veden laatutiedot on annettu kunnostussuunnitelman muissa osissa. Lammikon haittaaineet ovat sitoutuneet kiintoaineeseen, joka suodattuu veden kulkeutuessa maapatoon. Liuenneiden haitta-aineiden osuus vedessä on merkityksetön.
+m mpy (N60) +159 +158 +157 Leikkaus A-A' Havaintoputki LL2 +159 +158 +157 +156 w+153,95 +156 +155 Altaan pato w +155 +154 +154 +153 +153 +152 ylin kesävesipinta+152,00 +152 +151 allas, w+150,93 (nykyinen taso) +151 +150 +150 +149 +148 Kemijärvi w+148,22 allas, tuleva taso +149 +148 +147 +147 +146 +146 +145 +145 0 500 1000 1300 m +170 S ip ov aa ra ( le ikka uk s e n ed essä, k o r k e u s t a s o n o i n +180,00) +170 W:\1386\Stora_Enso\1510015524_Kemijärvi_vesitaseen_tarkennus\Liitteet\Liite1_Leikkaukset A-A ja B-B.dwg +165 +160 +155 +154 +153 +152 +151 +150 +149 +148 +147 +146 +145 +m mpy (N60) Kemijärvi w+148,22 Pumppaamo Leikkaus B-B' ylin kesävesipinta +152,00 allas, w+150,93 (nykyinen taso) allas, tuleva taso 0 500 1000 1500 Pohjaveden virtaussuunta Lammen suotovesien virtaussuunta LIITE 1 w +165 +160 +154 +153 +152 +151 +150 +149 +148 +147 +146 +145 1725 m
c Pohjakartta Maanmittauslaitos 2/2014 SUUNNITTELUALUE W:\1386\Stora_Enso\1510015524_Kemijärvi_vesitaseen_tarkennus\Piirustukset\Piirustus1_Yleiskartta.dwg 0 1000m 1510015524 Stora Enso Oyj Kemijärven jälkilammikko Yleiskartta 1:35 000 (A4) 4.12.2014 1:10 000 Ramboll Finland Oy Niemenkatu 73 15140 LAHTI puh. 020 755 611 www.ramboll.fi
1510015524, piirustus 2 Stora Enso Oyj Kemijärven jälkilammikko Valuma-alue ja pohjavesiolosuhteet 1:10 000 (A3) 4.12./2014 Peruskartta Maanmittauslaitoksen aineistoa 02/2014 Pohjavesialuerajat SYKE 05/2014 0 500m B' Kaatopaikan vedet ätevesiviemäriin, ei lammikon valuma-alueelle Kemijärvi w+148,822 Allas w+150,93 (talvi) w+152,0 (kesä) LL1 w+154,12 LL2 w+153,95 A' 12320101 Kallaanvaara Pohjavesialueen raja Pohjaveden muodostumisalueen raja Valuma-alueen raja Pinta- ja pohjaveden virtaussuunta Lammikon veden suotautuminen Asuinalueiden hulevedet ei pitäisi tulla lammikkoon B W:\1386\Stora_Enso\1510015524_Kemijärvi_vesitaseen_tarkennus\Piirustukset\Piirustus2_Valuma-aluekartta.dwg A