Maankäyttö ja ympäristö Etelä-Suomen yksikkö 31.1.2008 Arkistoraportti 6/2017 Hausjärven kunta Hämeen ympäristökeskus Mäntsälän Vesi Pornaisten kunta Porvoon vesi Tuusulan seudun vesilaitos kuntayhtymä Uudenmaan ympäristökeskus POHJAVESIALUEIDEN GEOLOGISEN RAKENTEEN SELVITYS HAUSJÄRVELLÄ KURUN, PEURANPÄÄN JA MONNIN VÄLISELLÄ ALUEELLA
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Tekijät Eskelinen, Anu Valjus, Tuire KUVAILULEHTI Päivämäärä / Dnro 28.9.2012 Raportin laji Tilaustutkimus Toimeksiantaja Hausjärven kunta, Hämeen ympäristökeskus, Mäntsälän Vesi, Pornaisten kunta, Porvoon Vesi, Tuusulan seudun vesilaitos kuntayhtymä, Uudenmaan ympäristökeskus Raportin nimi Pohjavesialueiden geologisen rakenteen selvitys Hausjärven Kurun, Peuranpään ja Monnin välisellä alueella Tiivistelmä GTK on tehnyt geologisen rakenneselvityksen Hausjärven kunnassa Kurun, Peuranpään ja Monnin välisellä aluella. Tutkimusalueella sijaitsevat osittain Kurun (0408603) ja Hyvinkään (0110651) I luokan pohjavesialueet ja Rovunmäen pohjavesialue (0110617, III lk) kokonaisuudessaan. Tehdyt tutkimukset ovat kolmivuotisen (2005-2007) yhteistyöhankkeen kolmas vaihe. Tutkimuksissa selvitettiin kallionpinnan korkokuvaa, pohjavedenpinnan tasoa ja virtaussuuntia sekä muodostuman syntyvaiheita. Tutkimuksina käytettiin maastokartoituksia, maatutkaluotauksia, kairauksia ja painovoimamittauksia. Kallionpinnan korkeuserot ovat suurimmillaan yli sadan metrin luokkaa. Kallionpinta on ylimmillään heti I Salpausselän itäpuolella tasolla 140 m mpy ja tutkimusalueen pohjoisosassa Kukkerinkalliolla. Yleisesti ottaen kallionpinta on I Salpausselän alueella varsin korkealla tasolla. Alimmmillaan kallionpinta on Monninharjulla tasolla 25-30 m mpy. Pohjavedenpinta on Kurun pohjavesialueella tasolla 115-125 m mpy, tutkimusalueen eteläosassa Hyvinkään pohjavesialueella tasolla 125-130 m mpy. Alimmillaan pohjavesi on Monninharjun länsiosassa tasolla 88 m mpy. Pohjavesiä purkautuu I Salpausselkää ja Monninharjua-Paukunharjua reunustaville suoalueille. Merkittävimmät pohjaveden purkautumispaikat ovat pohjoisessa Sarvenlähteet ja Brusilansuon lähteet ja etelässä Rutikansuo sekä Lallujärvi ja Erkylänjärvi. Laajin ja yhtenäisin pohjavesivarasto sijaitsee Monninharjun länsipäässä, jossa pohjavesvyöhykkeen paksuus on 25-40 metriä. I Salpausselän pohjoisosaissa pohjavesivaraston keskimääräinen paksuus on 15-25 metriä. Ohuimmillaan pohjavedellä kyllästyneet maakerrokset ovat Huhtainnummen ympäristössä noin 5-10 metriä. Pohjaveden yläpuolisen kuivan irtomaakerroksen paksuus on suurimmillaan I Salpausselän ja Vastamäenharjun liittymäkohdassa Huhtainnummella ja Linkkitorninmäellä 25-30 metriä. Myös Paukunharjulla kuivan irtomaakerroksen paksuus on samaa luokkaa. Keskimäärin kuivan irtomaakerroksen paksuus on I Salpausselällä 10-15 metriä. Ohuimmat pohjaveden yläpuoliset maakerrokset sijaitsevat I Salpausselkää ja Monninharjua reunustavilla suo- ja peltoalueilla. Asiasanat (kohde, menetelmät jne.) Pohjavesialue, geologinen rakenneselvitys Maantieteellinen alue (maa, lääni, kunta, kylä, esiintymä) Etelä-Suomi, Kanta-Häme, Hausjärvi, Kuru, Peuranpää, Monni, I Salpausselkä Karttalehdet 2044 02, 03, 06 Muut tiedot Pohjavesialueet 0408603, 0110651 ja 0110617 Arkistosarjan nimi - Arkistotunnus 6/2017 Kokonaissivumäärä 22 s., 87 liites. Kieli suomi Hinta - Julkisuus - Yksikkö ja vastuualue GTK ESY, VA 212 Hanketunnus - Allekirjoitus/nimen selvennys Allekirjoitus/nimen selvennys
Pohjavesialueiden geologinen rakenneselvitys Kuru, Peuranpää ja Monni Geologian tutkimuskeskus PL 96, 02151 ESPOO Etelä-Suomen yksikkö/maankäyttö ja ympäristö Työn tilaaja Hausjärven kunta Hämeen ympäristökeskus Mäntsälän Vesi Pornaisten kunta Porvoon vesi Tuusulan seudun vesilaitos kuntayhtymä Uudenmaan ympäristökeskus Tekijöiden yhteystiedot Anu Eskelinen Geologian tutkimuskeskus PL 96 02150 Espoo Puh. 020 550 2268 Fax 020 550 12 Sähköposti: anu.eskelinen@gtk.fi Tuire Valjus Geologian tutkimuskeskus PL NN 02150 Espoo Puh. 020 550 2331 Fax 020 550 12 Sähköposti: tuire.valjus@gtk.fi
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Tekijät Eskelinen, Anu Valjus, Tuire KUVAILULEHTI Päivämäärä / Dnro 28.9.2012 Raportin laji Tilaustutkimus Toimeksiantaja Hausjärven kunta, Hämeen ympäristökeskus, Mäntsälän Vesi, Pornaisten kunta, Porvoon Vesi, Tuusulan seudun vesilaitos kuntayhtymä, Uudenmaan ympäristökeskus Raportin nimi Pohjavesialueiden geologisen rakenteen selvitys Hausjärven Kurun, Peuranpään ja Monnin välisellä alueella Tiivistelmä GTK on tehnyt geologisen rakenneselvityksen Hausjärven kunnassa Kurun, Peuranpään ja Monnin välisellä aluella. Tutkimusalueella sijaitsevat osittain Kurun (0408603) ja Hyvinkään (0110651) I luokan pohjavesialueet ja Rovunmäen pohjavesialue (0110617, III lk) kokonaisuudessaan. Tehdyt tutkimukset ovat kolmivuotisen (2005-2007) yhteistyöhankkeen kolmas vaihe. Tutkimuksissa selvitettiin kallionpinnan korkokuvaa, pohjavedenpinnan tasoa ja virtaussuuntia sekä muodostuman syntyvaiheita. Tutkimuksina käytettiin maastokartoituksia, maatutkaluotauksia, kairauksia ja painovoimamittauksia. Kallionpinnan korkeuserot ovat suurimmillaan yli sadan metrin luokkaa. Kallionpinta on ylimmillään heti I Salpausselän itäpuolella tasolla 140 m mpy ja tutkimusalueen pohjoisosassa Kukkerinkalliolla. Yleisesti ottaen kallionpinta on I Salpausselän alueella varsin korkealla tasolla. Alimmmillaan kallionpinta on Monninharjulla tasolla 25-30 m mpy. Pohjavedenpinta on Kurun pohjavesialueella tasolla 115-125 m mpy, tutkimusalueen eteläosassa Hyvinkään pohjavesialueella tasolla 125-130 m mpy. Alimmillaan pohjavesi on Monninharjun länsiosassa tasolla 88 m mpy. Pohjavesiä purkautuu I Salpausselkää ja Monninharjua-Paukunharjua reunustaville suoalueille. Merkittävimmät pohjaveden purkautumispaikat ovat pohjoisessa Sarvenlähteet ja Brusilansuon lähteet ja etelässä Rutikansuo sekä Lallujärvi ja Erkylänjärvi. Laajin ja yhtenäisin pohjavesivarasto sijaitsee Monninharjun länsipäässä, jossa pohjavesvyöhykkeen paksuus on 25-40 metriä. I Salpausselän pohjoisosaissa pohjavesivaraston keskimääräinen paksuus on 15-25 metriä. Ohuimmillaan pohjavedellä kyllästyneet maakerrokset ovat Huhtainnummen ympäristössä noin 5-10 metriä. Pohjaveden yläpuolisen kuivan irtomaakerroksen paksuus on suurimmillaan I Salpausselän ja Vastamäenharjun liittymäkohdassa Huhtainnummella ja Linkkitorninmäellä 25-30 metriä. Myös Paukunharjulla kuivan irtomaakerroksen paksuus on samaa luokkaa. Keskimäärin kuivan irtomaakerroksen paksuus on I Salpausselällä 10-15 metriä. Ohuimmat pohjaveden yläpuoliset maakerrokset sijaitsevat I Salpausselkää ja Monninharjua reunustavilla suo- ja peltoalueilla. Asiasanat (kohde, menetelmät jne.) Pohjavesialue, geologinen rakenneselvitys Maantieteellinen alue (maa, lääni, kunta, kylä, esiintymä) Etelä-Suomi, Kanta-Häme, Hausjärvi, Kuru, Peuranpää, Monni, I Salpausselkä Karttalehdet 2044 02, 03, 06 Muut tiedot Pohjavesialueet 0408603, 0110651 ja 0110617 Arkistosarjan nimi - Arkistotunnus - Kokonaissivumäärä 22 s., 87 liites. Kieli suomi Hinta - Julkisuus - Yksikkö ja vastuualue GTK ESY, VA 212 Hanketunnus - Allekirjoitus/nimen selvennys Allekirjoitus/nimen selvennys
Pohjavesialueiden geologinen rakenneselvitys Kuru, Peuranpää ja Monni Sisällysluettelo 1 JOHDANTO 1 1.1 Yleistä 1 1.2 Aikaisemmat tutkimukset 2 2 MAASTOTUTKIMUKSET 3 2.1 Maastokartoitus 3 2.2 Havaintoputkiasennukset 3 2.3 Painovoimamittaukset 3 Menetelmän perusteista 3 Mittaukset ja tulosten tulkinta 4 2.4 Maatutkaluotaukset 4 3 MALLINNUKSET JA VISUALISOINTI 5 4 TULOKSET 5 4.1 Kallioperän koostumus, rakenne ja korkokuva 5 4.2 I Salpausselän ja siihen liittyvän Monninharjun geologisesta rakenteesta tutkimusalueella 7 4.3 Pohjavedenpinnan taso, virtaussuunnat ja pohjavesivyöhykkeen paksuus 13 5 YHTEENVETO 16 6 JATKOTUTKIMUSEHDOTUKSET 17 KIRJALLISUUSLUETTELO LIITTEET Liite 1. Mittauslinjat ja tutkimuspisteet Liite 2. Maaperän korkokuvakartta Liite 3. Kallionpinnan taso Liite 4. Kallionpinnan viistokuva Liite 5. Pohjavedenpinnan taso Liite 6. Pohjavesivyöhykkeen paksuus Liite 7. Pohjaveden yläpuolisen irtomaapeitteen paksuus Liite 8. Painovoimamittausten tulkintalinjat Liite 9. Havaintoputkikortit Liite 10. Yhteenveto pohjavesiputkiasennusten maalajihavainnoista Kansi: Tutkimusalueen kallionpintamallin viistokuva
Pohjavesialueiden geologinen rakenneselvitys Kuru, Peuranpää ja Monni 1 1.1 1 JOHDANTO Yleistä Geologian tutkimuskeskuksen (GTK) Etelä-Suomen yksikkö on tehnyt geologisen rakenneselvityksen Hausjärven kunnassa Kurun, Peuranpään ja Monnin välisellä alueella (kuva 1). Tutkimusalue käsitti osia Kurun (0408603, I lk) ja Hyvinkään (0110651, I lk) pohjavesialueista sekä Rovunmäen pohjavesialueen (0110617, III lk) kokonaisuudessaan. Tehdyt tutkimukset ovat kolmivuotisen (2005-2007) yhteistyöhankkeen kolmas vaihe, jonka rahoituksesta ovat vastanneet GTK:n lisäksi Hämeen ympäristökeskus, Mäntsälän ja Pornaisten kunnat, Porvoon vesi, Tuusulan seudun vesilaitos kuntayhtymä ja Uudenmaan ympäristökeskus. Hankkeen toteuttamista on ohjannut ja valvonut seurantaryhmä, johon edellä mainittujen tahojen lisäksi on kuuluneet edustajat Hämeen, Uudenmaan ja Itä-Uudenmaan liitoista, Hausjärven kunnasta, Hyvinkään Vedestä sekä Riihimäen Vesihuoltolaitoksesta. GTK:ssa tutkimuksen organisoinnista ja toteutuksesta on vastannut geologi Anu Eskelinen. Painovoimamittauksista ja niiden tulkinnasta vastasi geofyysikko Tuire Valjus. Jäätikköjokimuodostumien geologisen syntyhistorian laadintaan osallistui geologi Jukka-Pekka Palmu. Kuva 1. Tutkimusalueen sijainti.
Pohjavesialueiden geologinen rakenneselvitys 2 Kuru, Peuranpää ja Monni 1.2 Aikaisemmat tutkimukset Tutkimuksen tausta-aineistona on käytetty seuraavia geologisia perusselvityksiä sekä pohjaveden hankintaan ja suojeluun liittyviä hydrogeologisia ja teknisiä erillisselvityksiä: Ahonen, I., Rauhaniemi, T. & Valli, T. 2001. Salpausselän geologisen rakenteen selvitys ja vaikutus pohjavesiolosuhteisiin Erkylän vedenottamon alueella Hausjärvellä ja Nummenmäellä Hyvinkäällä. Geologian tutkimuskeskuksen raportti 3.10.2001. Breilin, O., Paalijärvi, M. & Valjus, T. 2005. Pohjavesialueen geologisen rakenteen selvitys Hausjärvellä I Salpausselän ja Karhinnummien välisellä alueella. Geologian tutkimuskeskuksen raportti 13.12.2005. Eskelinen, A. & Valjus, T. 2006. Pohjavesialueiden geologisen rakenteen selvitys Hausjärvellä Kekomäen, Rämpsänkulman ja Kuopionlukkojen välisellä alueella. Geologian tutkimuskeskuksen raportti 11.10.2006. Fyfe, G.J, 1991. The morphology and the sedimentology of the Salpausselkä I Moraine in southwest Finland. Fitzwilliam College, Cambridge University, 1991. Härme, M., 1978. Keravan ja Riihimäen kartta-alueitten kallioperä. Suomen geologinen kartta 1:100 000, kallioperäkartan selitykset, lehti 2043, 2044. Geologinen tutkimuslaitos. 51 s. Kielosto, S., Mäkilä, M., Grundström, A. & Kaija J., 1999. Hikiän kartta-alueen maaperä. Maaperän peruskartta 1:20 000, Maaperäkarttojen selitykset (Moniste) 2004 06. Kielosto, S., Mäkilä, M., Grundström, A. & Herola, E. 1989. Riihimäen kartta-alueen maaperä. Maaperän peruskartta 1:20 000, Maaperäkarttojen selitykset 2004 03. Insinööritoimisto Maa ja Vesi Oy, 1968. Hyvinkään seudun pohjavesivarojen yleisinventointi. 12.11.1968. 23 s., 7 liites. 3 suunnitelmakarttaa. Insinööritoimisto Paavo Ristola Oy, 2000. Anttilan Sora Oy, Huhtainnummen sora-alueen pohjavesiolosuhteet. 3.1.2000. Insinööritoimisto Paavo Ristola Oy, 2004. Riihimäen seudun pohjaveden suojelusuunnitelma. 50 s., 3 liites. 12 suunnitelmakarttaa Suunnittelukeskus Oy, 1987. Keimolan kaivin Oy/Partek Oy. Selvitys maaperätutkimuksista Huhtainnummen eteläosassa. Alue III, tila RN:o 1:527. Tutkimusraportti 18.12.1987. Suunnittelukeskus Oy, 1987. Keimolan kaivin Oy/Partek Oy. Selvitys maaperätutkimuksista Linkkitornin seudulla. Alue II, tila RN:o 1:527. Tutkimusraportti 22.12.1987. Suunnittelukeskus Oy, 1994. Piirivuoden Salpausselän pohjavesialue, hydrogeologinen kartoitus. 10 s. 3 liites. Tynni, R. 1969. Maaperäkartan selvitys. Suomen geologinen kartta 1:100 000. Lehti 2044, Riihimäki. Geologinen tutkimuslaitos, Otaniemi. Kallio- ja maaperäkarttojen (mittakaavat 1:100 000 ja 1:20 000) lisäksi tutkimusalueelta oli käytettävissä ympäristöhallinnon pohjavesitietojärjestelmän (POVET) havaintoputki-, kaivo- ja lähdetiedot.
Pohjavesialueiden geologinen rakenneselvitys 3 Kuru, Peuranpää ja Monni 2 MAASTOTUTKIMUKSET 2.1 Maastokartoitus Tutkimusalueella kesällä 2007 tehdyillä maastokartoituksilla muodostettiin yleiskäsitys tutkimusalueen geologisista ja hydrogeologisista olosuhteista. Maastokartoitusten yhteydessä tehtiin sedimentologiset perushavainnot olemassa olevista hiekka- ja soraleikkauksista sekä geomorfologiset pintahavainnot tutkimusalueen keskeisiltä osilta. Myös kalliopaljastumista ja niiden laajuudesta tehtiin lisähavainnot. Huhtainnummen ja Sarvinummen alueella olevien laajojen maaainestenottoalueiden pohjatasot mitattiin VRS-GPS laitteistolla mallinnusten tarkentamiseksi. 2.2 Havaintoputkiasennukset Elo-syyskuussa 2007 tutkimusalueella tehtiin maaperäkairauksia ja havaintoputkiasennuksia yhteensä yhdeksässä tutkimuspisteessä (GTK22-GTK30, liite 1) Suunnittelukeskus Oy:n GM 100 monitoimikairakoneella. Kairauspisteet suunniteltiin painovoimamittausten tukipisteverkkoa ja pohjavedenpinnan havaintoverkkoa silmällä pitäen. Asennuskohteet tarkastettiin urakoitsijan ja Hausjärven kunnan edustajan kanssa ennen kairausten aloitusta. Maaperäkairausta ja kalliovarmistusta tehtiin yhteensä noin 290 metriä ja havaintoputkea asennettiin yhteensä 260 metriä. Pohjavesiputket (Ø 52/60 mm) ovat materiaaliltaan suuritiheyksistä polyeteeniä (HDPE). Kairausten yhteydessä havainnoitiin maaperän vallitseva kerrosjärjestys ja otettiin yhteensä 61 maanäytettä. Havaintoputkikortit ja maaperänäytteiden aistinvaraiset maalajimääritykset ovat liitteenä 9. Yhteenveto pohjavesiputkiasennusten maalajihavainnoista on liitteenä 10. Maalajimäärityksissä on käytetty GEO luokitusta. Kairauspisteessä GTK25 kairaus ulottui 63,5 metrin syvyyteen. Kolmen metrin kalliovarmistusta ei kairauspisteen syvyydestä ja maaperän laadusta johtuen voitu tehdä. Kairaus kuitenkin päättyi Suunnittelukeskus Oy:n kairaustyönjohtajan mukaan todennäköisesti kallioon ja tätä tasoa on käytetty painovoimamittausten tulkinnassa sekä kallionpintamallinnuksissa. 2.3 Painovoimamittaukset Menetelmän perusteista Painovoimamittausten avulla voidaan tutkia tiheydeltään ympäristöstä poikkeavien muodostumien paksuutta ja tilavuutta. Koska maapeitteen tiheys on huomattavasti pienempi kuin kallioperän tiheys, voidaan painovoimamittauksia käyttää maapeitteen paksuuden arviointiin. Edellytyksenä kuitenkin on, että maapeitteen paksuusvaihtelut ovat riittävän suuria (yli 10 m). Myös mittauspisteen korkeusasema (m mpy) pitää tuntea. Painovoimamittauksella ei voida erottaa maaperän eri kerroksia tai pohjavedenpinnan tasoa. Näitä tietoja voidaan kuitenkin hyödyntää tulkinnassa. Maapeitteen paksuutta määritettäessä painovoimaprofiilit sijoitetaan maastoon siten, että niiden alku- ja loppupäät ovat kalliopaljastumilla tai pisteillä, joissa kallionpinnan korkeus tunnetaan. Lisäksi profiilit saattavat kulkea tunnettujen pisteiden kautta tai ristiin toistensa yli. Näin voidaan arvioida painovoimakentän alueellista vaihtelua, jota käytetään tulkinnassa perustasona paikallisille painovoimavaihteluille. Kun maapeitteen ja kallion välinen tiheysero tunnetaan, voidaan painovoima-anomaliasta laskea maapeitteen paksuus. Maapeitteen todellista paksuutta on hyvä kontrolloida riittävän tiheällä kairauksella, koska sekä alueellinen painovoimataso, että maapeitteen tiheys voivat vaihdella mittauslinjalla ja siten vaikuttaa tulkintatulokseen. Vaikka maapeit-
Pohjavesialueiden geologinen rakenneselvitys 4 Kuru, Peuranpää ja Monni teen tulkitussa paksuudessa saattaa referenssitiedon puuttuessa olla kohtuullisen suuriakin virheitä, kuvaa tulos kallionpinnan alueellisen topografian vaihtelua yleensä hyvin. Mittaukset ja tulosten tulkinta Painovoimaprofiilien sijaintikartta on liitteessä 1. Tutkimusalueella mitattiin yhteensä 70 painovoimalinjaa, yhteispituudeltaan noin 75 km. Mittauslinjat yhdistyvät tutkimusalueen eteläpäässä vuonna 2001, pohjoisessa vuonna 2005 ja luoteessa vuonna 2006 mitattuihin linjastoihin. Mittaukset suoritettiin Worden gravimetrilla käyttäen 20 m pisteväliä. Maanpinnan korkeus määritettiin linjojen päihin DGPS-laitteella ja linjat vaaittiin LEVA-letkuvaa alla. Tuloksista laskettiin Bouguer -anomaliat keskitiheydellä 2.67 kg/m 3. Topografiaeroista johtuva painovoimatulosten vääristymä korjattiin käyttäen GTK:n 3D-topografiakorjausta, johon maanpinnan tasot mittauslinjan lähistöltä poimitaan Maanmittauslaitoksen 25 x 25 m resoluutioisesta digitaalisesta korkeusmallista. Tulkinnassa käytettiin Interpexin MAGIX-XL -tulkintaohjelmaa. Paikallisesta painovoima-anomalian vaihtelusta tulkittiin maapeitteen paksuus. Tulkinta etenee siten, että annetun mallin parametreja muuttamalla koetetaan löytää sellainen laskennallinen käyrä, joka vastaa parhaiten mittauspisteistä muodostuvaa painovoimakäyrää. Tulkitut painovoimaprofiilit on esitetty liitteessä 8. Tulosteissa vaaka-akselin mittakaava 1:10 000 ja pystyakselin mittakaava 1:25 000. Tulosteissa vaakaviivana näkyvä pohjaveden pinnan tasoa on arvioitu pohjavesiputkista ja luonnonvesipinnoista saatua tietoa käyttäen. Pohjaveden yläpuoliselle maa-ainekselle on tulkinnassa käytetty tiheyttä n. 1600 kg/m 3 ja pohjaveden kyllästämälle maa-ainekselle n. 1900 kg/m 3. Mittauslinjojen päät on sidottu kalliopaljastumiin, kairauspisteisiin ja muutamaan seismiseen luotauslinjaan. Alueella on tehty myös joitakin maatutkaluotauksia, joiden tuloksia hyödynnettiin tulkinnassa. Tulkinnan yhteydessä tarkistettiin myös vuonna 2001 mitattujen linjojen tulkinnat. Tulkinnat pysyivät ennallaan ja niiden tuloksia käytettiin apuna tulkittaessa uusia linjoja. Liitteessä 3 esitetään yhdistettynä sekä uuden että vanhan alueen tulkintatulokset. 2.4 Maatutkaluotaukset Maatutkaluotaus on sähkömagneettinen tutkimusmenetelmä, joka perustuu maankamaraan lähetettyjen radioaaltojen takaisin heijastuvan osan rekisteröintiin. Maatutkaluotauksella saadaan jatkuvaa profiilitietoa maaperän rakenteesta. Menetelmä on parhaimmillaan harjualueilla, jossa sillä saadaan tietoa jopa yli 30 metrin syvyydeltä kallionpinnan korkokuvasta, pohjavedenpinnan tasosta, irtainten maalajien laadusta ja maaperän kerrosten rakenteesta. Näillä tiedoilla on syntyhistorian tulkinnan kannalta merkittävä osuus alueilla, joilla on vähän maaperäleikkauksia. Tutkimusalueella luodattiin 7.-9.8.2007 GTK:n maatutkakalustolla 29 linjaa, yhteispituudeltaan noin 20,6 kilometriä (liite 1). Linjat tehtiin pääasiassa tutkimusalueella sijaitseville kolmelle pohjavesialueelle. Luotauksissa käytettiin SIR-3000 maatutkalaitteistoa ja 100 MHz:n antennia. Mittausaika oli 400 nanosekuntia. Linjojen paikannus maastossa tehtiin GPS paikantimella. Maatutkaluotausten tuloksia on tässä raportissa hyödynnetty soveltuvin osin kallion- ja pohjavedenpinnan syvyyden määrityksessä ja muodostumien sisäisen rakenteen tulkinnassa. Digitaaliset maatutkalinjat on tallennettu GTK:n tietokantaan, mistä niitä on tarvittaessa saatavana sekä numeerisena että paperiulosteina.
Pohjavesialueiden geologinen rakenneselvitys 5 Kuru, Peuranpää ja Monni 3 MALLINNUKSET JA VISUALISOINTI Kairauksista, painovoimamittauksista, seismisistä luotauksista ja paljastumahavainnoista saadut kallionpinnan tasotiedot yhdistettiin ArcGIS ohjelmistolla. Nyt ja vuonna 2005-2006 tehtyjen tutkimusten lisäksi hyödynnettiin vuonna 2001 tehtyjä painovoimamittauksia sekä alueella tehtyjen maa-ainestenottoon liittyvien tutkimusten kallioon ulottuneiden kairausten tietoja. Aineistosta laskettiin Topogrid interpolointimenetelmällä mallit tutkimusalueen kallionpinnan korkokuvasta. Pohjavesipintamallit tehtiin em. tavalla hyödyntäen havaintoputkista, kuilukaivoista, maatutkaluotauksista ja luonnonvesipinnoista saatuja pohjaveden tasotietoja. Pohjavedellä kyllästyneen maapeitteen paksuus on laskettu pohjavesi- ja kallionpintapintamallien erotuksena. Pohjavedenpinnan yläpuolisen irtomaapeitteen paksuus saatiin tutkimusalueen maanpinnan korkeusmallin ja pohjavesipintamallin erotuksesta. Mallien interpoloinnin ulottuvuutena tunnetuilta tasopisteiltä on käytetty kallionpinnan osalta 200 metriä ja pohjavesipinnan osalta 350 metriä. Saadut pintamallit on visualisoitu ArcGIS ohjelmistolla 1:35 000 mittakaavaisille karttapohjille (liitteet 3-7). Kallionpinnan viistokuvan (liite 4) korkeusmittakaava on korostettu 10 -kertaiseksi normaaliin verrattuna. Pohjavedellä kyllästyneen maapeitteen paksuus voitiin visualisoida ainoastaan niillä alueilla, joilta on käytettävissä sekä kallionpinnan että pohjavedenpinnan mallit. 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 hyvä. Pohjavesipinnan korkeustiedot ovat tutkimusalueella epätasaisesti jakautuneet. Pohjavesiputkista tehdyt pintahavainnot puuttuvat I Salpausselältä Käsipuittenmäen pohjoispuolelta. Mallilaskelmissa on kuitenkin hyödynnetty Linkkitorninmäellä kairarei istä tehtyjä pohjavesihavaintoja. Em. tutkimukset on tehty pääasiassa 1980 luvulla. Myös osa POVET järjestelmässä olleista pintahavainnoista oli 1980 luvulta. Myös Monninharjulla pohjavesihavainnot ovat yksittäisiä. Nyt tehtyjen tutkimusten kolme havaintoputkea antavat kuitenkin yleiskuvan alueen pohjavedenpinnan tasosta ja virtaussuunnista. 4 TULOKSET 4.1 Kallioperän koostumus, rakenne ja korkokuva Tutkimusalueen kallioperä kuuluu noin 1800-1900 miljoonan vuoden ikäiseen svekofenniseen vuorijonovyöhykkeeseen. Tutkimusalueen pohjoisosassa pääkivilaji on punertavaa mikrokliinigraniittia. Eteläosassa, Erkylänjärven ympäristössä pääkivilajit ovat emäksistä vulkaniittia sekä amfiboliittia (Härme 1978). Tutkimusalueella, erityisesti I Salpausselällä sekä siihen liittyvällä Monninharjulla, kallionpinnan päällä on jopa useita kymmeniä metrejä paksu irtomaakerros, joka määrittelee alueen korkokuvan. Näiden alueiden ulkopuolella kalliopaljastumia on enemmän ja kallioperän vaikutus maanpinnan korkokuvaan on paikoin selvästi havaittavissa.
Pohjavesialueiden geologinen rakenneselvitys Kuru, Peuranpää ja Monni 6 Alueen kallioperän heikkousvyöhykkeitä kuvastavien lineaatioiden pääsuunnat ovat lounaskoillinen. Alueella on myös lähes itä-länsi- sekä kaakko-luode suuntaisia lineaatioita. Kuva 2. Maanpinnan vinovalaistu korkokuva sekä aeromagneettisesta matalalentoaineistosta, korkeusmallista ja painovoimamittauksista tulkittuja kallioperän eri suuruisia ja suuntaisia lineaatioita. Lineaatioiden pääsuunta on lounas-koillinen. Tutkimusalueen kallionpinnan interpoloitu korkokuva on esitetty liitteen 3 väripintakartassa sekä liitteen 4 viistokuvassa. Alueen kallionpinnan korkeuserot ovat suurimmillaan yli sadan metrin luokkaa. Kallionpinta on korkeimmillaan heti I Salpausselän itäpuolella Nastakiven, Lavainmäen, Tulikallion ja Rajakallion alueella tasolla yli 140 m mpy. Myös tutkimusalueen pohjoisrajalla Kukkerinkalliolla kallio on tasolla yli 140 m mpy. Myös Mustasuon itäpuolella on Mustasuonmäen ja Keijumäen kallioalue tasolla 120-130 m mpy. I Salpausselän ja Monninharjun liittymäkohdan ympäristössä kallio on tasolla 130-140 m mpy. Alimmillaan kallio on tasolla 25-30 m mpy Monninharjulla Härkähaan ja Mäkelän kohdalla. Koko Monninharjun länsiosassa Keinumäeltä länteen kallionpinta on tasolla alle 60 m mpy. Peuranpään eteläpuoleisella peltoalueella kallionpinta on tasolla 50-65 m mpy. Em. peltoalue on samaa kalliopainannetta Mustasuon kanssa, missä kallionpinta on tasolla 80-95 m mpy. Tutkimusalueen pohjoisosassa, kairauspisteen GTK22 ympäristössä kallio on tasolla 45-70 m mpy. I Salpausselän alueella kallionpinta on varsin korkealla tasolla. Lähes koko muodostuman alueella kallio on yli 110 m mpy tasolla. Ainoastaan Malinsuolla, Linkkitorninmäellä ja Sarvinummin alueilla kallionpinta on alle 100 m mpy tasolla. Malinsuolla kalliopainanne on pienellä alueella tasolla 60 m mpy.
Pohjavesialueiden geologinen rakenneselvitys 7 Kuru, Peuranpää ja Monni Kallionpinta kohoaa pohjavesipinnan yläpuolelle usealla alueella. Tällaisia alueita on mm. Huhtainnummella, Vastamäen harjun ja I Salpausselän yhtymäkohdassa, Monninharjun- Paukunharjun ja I Salpausselän yhtymäkohdassa sekä Monninharjulla Keinumäellä. Nämä kallioalueet rajoittavat ja ohjaavat pohjavesivirtausta, mutta niiden laajuutta ja yhtenäisyyttä ei kaikilla alueilla tunneta. Em. kalliokynnysten sijainnit perustuvat painovoimamittauksiin eikä niitä ole kairauksin varmistettu. 4.2 I Salpausselän ja siihen liittyvän Monninharjun geologisesta rakenteesta tutkimusalueella Tämän vaiheen selvitys perustuu alueella aiemmin tehtyihin tutkimuksiin sekä geomorfologiseen karttatulkintaan, jota on täydennetty maastohavainnoilla, maatutkaluotausten sedimentologisella tulkinnalla ja kairaustiedoilla. Tutkimusalueen pohjoisosassa, Hikiäntien molemmin puolin, on kaksi käytössä olevaa maa-aineisten ottoaluetta (liite 2), joiden maaperäleikkauksista voitiin havainnoida I Salpausselän rakennetta. Tutkimusalueen pohjaveden virtausolosuhteiden arviointia vaikeuttaa pohjavesivyöhykkeeseen ulottuvien kairausten maalajihavaintojen vähäisyys ja/tai epätasainen jakautuminen. Erityisesti I Salpausselällä Linkkitorininmäen ja Nastakiven välisellä alueella ei ole varmoja havaintoja pohjavedenpinnan tasosta. Maaperän vaikutus tutkimusalueen korkokuvaan on suuri. Korkeimmat kohdat sijaitsevat I Salpausselällä Linkkitorininmäellä tasolla 150-155 m mpy ja Rauhanummin pohjoispuolella tasolla 145-150 m mpy. Monninharju kohoaa korkeimmillaan Paukunharjun itäpuolella tasolle 140-145 m mpy. Alimmillaan tutkimusalueen maanpinta on I Salpausselän kaakkoispuolella, Peuranpään eteläpuoleisella peltoalueella ja itäpuoleisella Mustasuolla tasolla 90 m mpy. I Salpausselkä on glasifluviaalisten deltamuodostumien, syöttöharjujen ja rantakerrostumien yhdistelmä. Primäärisiä reunamuodostuman rakenteita ovat mm. muodostuman luoteispuolen (proksimaaliosan) jyrkkä rinne ja alueet, joissa muodostuma kapenee moreenimaiseksi kivikkoiseksi selänteeksi. Ennen I Salpausselän muodostumista mannerjäätikkö ilmeisesti peräytyi ainakin jonkin verran nykyisen reunamuodostuman luoteispuolelle. Linkkitorninmäellä sijaitsevan kairauspisteen GTK25 pohjaosista tavatut, lähes 20 metriä paksut silttiset kerrokset saattavat edustaa tämän vaiheen kerrostumia (ks. liitteet 1 ja 10). Nuoremmalla Dryaskaudella jäätikön virtaus kuitenkin uudelleen aktivoitui ja se eteni nykyisen Salpausselän tasolle. Nykykäsityksen mukaan I Salpausselkä kerrostui Baltian jääjärveen noin 12 200-12 000 vuotta sitten. Tutkimusalueella Salpausselän kerrostumat kasvoivat kulloisenkin Itämeren vaiheen vedenpinnan tasoon tai lähelle sitä. Maan noustessa vedestä rantavoimat kuluttivat korkeimpia alueita paljastaen ohuen moreenin verhoamat kalliomäet. Suojaisiin maastokohtiin kerrostui mäiltä huuhtoutunutta maa-ainesta, lähinnä hiekkaa ja hietaa. Alueen laajimmat rantakerrostumat ovat syntyneet lajittuneiden muodostumien liepeille mm. I Salpausselän kaakkoispuolelle sekä Monninharjun pohjoispuolelle. Tyypillisiä rantamuodostumia ovat myös harjujen rinteiden jyrkät rantatörmät ja vallit. Tutkimusalueella I Salpausselällä on muinaisrantoja Linkkitorininmäen kaakkoispuolella tasoilla 140 m mpy ja 150 m mpy, Ilonummilla tasolla 140 m mpy ja Lallujärven eteläpuolella tasolla 135 m mpy (liite 2). Alavilla maastonkohdilla on nykyisin pääosin Baltian jääjärvivaiheessa, mutta osittain myös sitä seuranneen Yoldiamerivaiheen alussa kerrostuneita hienosedimenttejä, jotka peittävät alleen vanhempia kerrostumia. Tutkimusalueella kairauspisteet GTK22 ja GTK26 ovat maaston pai-
Pohjavesialueiden geologinen rakenneselvitys 8 Kuru, Peuranpää ja Monni nannekohdissa. Molemmissa kairauspisteissä on hienosedimenttejä yli 20 metriä ennen karkeampia maakerroksia. Pohjavesi on näillä alueilla paineellista. Alueen lajittuneiden muodostumien kehityksessä on tutkimusalueella erotettavissa kaksi hydrogeologisesti merkittävää päävaihetta: 1) jäätikön reunan pysyminen lähes paikallaan I Salpausselän reunamuodostumavyöhykkeessä ja 2) jäätikön reunan vetäytymistä edeltänyt sulamisvesivirtauksien voimistuminen, minkä seurauksena Monninharjun - Paukunharjun ja Vastamäen harjun synty. I Salpausselkä Lounaasta koilliseen kulkeva I Salpausselkä on tutkimusalueen keskeistä osaa Suontaustankulmalta Rauhanummille. Muodostuman leveys on tutkimusalueella noin 1,0-1,8 kilometriä. Alueelle sijoittuu kaksi I Salpausselän ja harjumuodostuman yhtymäkohtaa. Huhtainnummella Salpausselkään yhtyy Vastamäen harju ja Rauhanummilla Monninharju-Paukunharju. Kairausten ja painovoimamittausten perusteella I Salpausselän kerrospaksuudet ovat tutkimusalueen pohjoisosassa yleisesti 20-40 metriä. Maaperän kerrospaksuus vaihtelee kuitenkin huomattavasti ollen mm. kairauspisteessä GTK24 vain kahdeksan metriä ja kairauspisteessä GTK25 lähes 64 metriä. Tutkimusalueen keskiosassa muodostuman kerrospaksuus on keskimäärin 40-60 metriä, paikoin jopa 80 metriä. Eteläosassa maaperän kerrospaksuudet ovat 30-40 metriä. Maaperäkerrosten laatu I Salpausselällä on vaihteleva. Hiekkaisten ja soraisten maakerrosten välissä tavataan silttisiä kerroksia. Maa-aineksen laatuvaihtelu johtuu jäätikön sulamisaikana tapahtuneista virtausolosuhteiden muutoksista sekä jäätikön reunan perääntymisestä ja uudelleen etenemisestä. Aineksen laatuvaihteluja voidaan havaita kairausten lisäksi myös maa-aineisten ottoalueiden maaleikkauksissa. Huhtainnummen alueella, I Salpausselän luoteisreunalla (proksimaaliosa) maaperän pintaosa on varsin karkea, paikoin jopa moreenimainen. Moreenimaisuutta on havaittavissa erityisesti jään reunaa lähellä olleessa muodostuman osassa. Karkean pintaosan alapuolinen hiekka on kerroksellista. Ottoalueen seinämässä on havaittavissa syöttöharjun tunnelirakenteeksi tulkittu rakenne. (kuva 3).
Pohjavesialueiden geologinen rakenneselvitys Kuru, Peuranpää ja Monni 9 Kuva 3.Mahdollinen syöttöharjun tunnelirakenne Huhtainnummen alueella, kuvaussuunta länteen. Hikiäntien itäpuoleisen maa-ainesten ottoalueen seinämät kuvastavat I Salpausselän kaakkois- eli distaaliosan kerrostumisolosuhteita. Maa-aines on proksimaaliosaa hienorakeisempaa eikä pintaosa ole niin karkeaa eikä moreenimaista. Hiekkakerroksissa on havaittavissa kerroksellisuuden lisäksi mm. aallonmerkkejä. Hiekkakerrosten ja niiden yläpuolisten karkeampien rantakerrosten välillä on koko ottoalueella selkeä eroosion aiheuttama rajapinta (kuva 4).
Pohjavesialueiden geologinen rakenneselvitys Kuru, Peuranpää ja Monni 10 Kuva 4. Karkean rantakerroksen ja kerroksellisen hiekan välinen eroosiopinta maa-ainesten ottoalueen seinämässä. Kuvaussuunta itään. Linkkitorninmäki kohoaa 15-20 metriä korkeammalle kuin sen itäpuoleinen, varsin tasainen osa I Salpausselkää. Mäkeä luonnehtivat matalat, noin 2-5 metrin syvyiset suppakuopat. Mäkeä reunustava rantapinta on tasossa 150 m mpy, mikä vastaa nk. BI -tasoa tutkimusalueella. Mäen lakiosat ovat hieman korkeammalla kuin ylin ranta, joten vesi on kuluttanut rantatörmästä hienompaa maa-ainesta. Vuonna 1987 tehtyjen kairausten mukaan Linkkitorninmäen pintaosa on soraa ja soraista hiekkaa, jossa paikoin on mukana kiviä. Mäen laelta on myös koekuoppahavainto (GTK) lajittumattomasta aineksesta mäen pintaosista suppamaaston alueelta. Mäen reunaosissa on alueita, joissa maa-aines on hiekkaa tai hienohiekkaa. Myös mäen ydinalueella on hienorakeisia välikerroksia. Linkkitorninmäen itäpuoleisella I Salpausselän osalla on maatutkaluotauksen mukaan kerroksellisia hiekkarakenteita. Kairaustietojen perusteella hiekkakerrosten välillä vaihtelevat silttiset ja hienohiekkaiset välikerrokset.
Pohjavesialueiden geologinen rakenneselvitys 11 Kuru, Peuranpää ja Monni Kuva 5. Painovoimamittausten, kairausten ja maatutkaluotausten perusteella laadittu kaaviollinen poikkileikkaus maaperän rakenteesta sekä kallionpinnan korkokuvasta I Salpausselällä Linkkitorninmäen ja Isonlähteenmäen välillä. Linkkitorninmäellä pintaosa on kivistä soraa vaihettuen vaihteleviksi soran ja hiekkaisen soran kerroksiksi. Mäen itä puolella I Salpausselkä muodostuu kerroksellisesta hiekasta. Sora- ja hiekkakerrosten alapuolella tavataan vaihtelevia hienohiekka silttinen hienohiekkakerroksia. Poikkileikkausprofiilin A-A sijainti on esitetty liitekartassa 2. Vastamäen harju on yksi neljästä Hikiän ja Hyvinkään välillä olevasta harjusta, jotka yhtyvät I Salpausselkään. Nämä harjut ovat hieman erisuuntaisia, mutta niiden synty on samantapainen. Jäätikköjokivirtaukset näiden jäätikkötunneleiden suille synnyttivät vedenpinnan yläpuolelle muodostuneita laajoja deltoja, joita luonnehtivat suppamaastot. (Fyfe 1991). Näiden neljän jäätikköjokivirtausten sedimentaatio keskittyi tunneleiden suihin, jotka olivat riittävän lähellä toisiaan mahdollistaen näin yhtenäisen I Salpausselän selänteen muodostumisen. Em. harjujen syntyä on kuvattu tarkemmin aiemmissa tutkimusraporteissa (Breilin et. al 2005, Eskelinen et. al 2006). Monninharju - Paukunharju Monninharju - Paukunharju on lähes itä-länsisuuntainen harjumuodostuma. Se on leveimmillään Paukunharjun kohdalla noin kilometrin levyinen. Harju kapenee länteen ollen kapeimmillaan alle 200 metriä. Paukunharjulla muodostuma on myös korkeimmillaan kohoten noin 30-40 metriä eteläpuolista peltoaluetta korkeammalle tasolle. Kairausten ja painovoimamittausten perusteella maaperän kerrospaksuudet ovat yleisesti 30-40 metriä. Keinumäen kohdalla kallio on lähellä
Pohjavesialueiden geologinen rakenneselvitys 12 Kuru, Peuranpää ja Monni maanpintaa toimien pohjaveden virtausta rajoittavana ja ohjaavana kynnyksenä. Keinumäen länsipuolella kallio on 50 60 metrin syvyydellä. Monninharjun Paukunharjun ja I Salpausselän yhtymäkohdassa on huomattava kumpukuoppakenttä. I Salpausselän puolella oleva suppatasanne on syntynyt Itämeren Baltian jääjärvivaiheessa tasoon 150 m mpy (BI). Fyfen (1991) mukaan harjun ja I Salpausselän yhtymäkohdan rakenteet viittaavat siihen, että harju on syntynyt jäätikön tunnelissa virranneen jäätikköjoen toiminnan seurauksena. Paukunharjun itäpuolella aina Rauhanummille asti kallion taso on selkeästi Monninharjun länsiosaa korkeammalla tasolla. Tällä kalliomuodolla on ollut todennäköisesti vaikutusta jäätikköjoen virtaukseen ja aineksen kerrostumiseen. Harjun ja I Salpausselän yhtymäkohdassa havaitaan sekä deltan foreset- että topset- rakenteita. Foreset rakenteet ovat pääosin ylöspäin karkenevia ristikerroksellisia hiekkoja. Topset rakenteet ovat klastikannatteista kivistä ja paikoin jopa lohkareista soraa, mikä viittaa voimakkaaseen kerrostumisenaikaiseen virtaukseen. Monninharjun länsipäässä aines on soraa lähes koko kairauspisteen GTK29 kerrospaksuudelta. Härkähaan koillispuoleisen kotitarveottoon käytetyn alueen leikkaushavaintojen perusteella harjun aines vaihtelee soran, hiekkaisen soran ja hiekan välillä. Keskellä harjua on myös painanteita, jotka ovat soistuneet. Harjun ydinalueella kairauspisteessä GTK28 sora ja hiekkainen sora ovat vallitsevat maalajit 17,5 metrin syvyyteen. Kairaushavaintojen mukaan soran alapuolella on kivistä moreenia kallionpintaan asti. Myös maatutkaluotauksen aineshavainnot tältä alueelta viittaavat lajittuneiden kerrosten lisäksi moreenimaisiin maakerroksiin. Paukunharjun ja Keinumäen välisellä alueella maasto on vaihtelevaa ja alueella tavataan suppia. Matalimmalla tasolla olevien suppien pohjat ovat soistuneet. Harjun eteläpuoleisella lievealueella (GTK27) pintaosan silttien alla tavataan lähes 20 metrin paksuudelta hiekkaa ja hiekkaista soraa. Harjua reunustavat molemmin puolin hienohiekkaisia rantakerrostumat.
Pohjavesialueiden geologinen rakenneselvitys 13 Kuru, Peuranpää ja Monni Kuva 6. Painovoimamittausten, kairausten ja maatutkaluotausten perusteella laadittu kaaviollinen poikkileikkaus maaperän rakenteesta sekä kallionpinnan korkokuvasta Monninharjulla - Paukunharjulla. Profiiliin on tulkittu kaksi ydinharjun aluetta hyödyntäen kairaustietoja ja kartta-aineistoja. Profiilissa on kaksi pohjaveden virtausta rajoittavaa kalliokynnystä. Poikkileikkausprofiilin B-B sijainti on esitetty liitekartassa 2. 4.3 Pohjavedenpinnan taso, virtaussuunnat ja pohjavesivyöhykkeen paksuus Tutkimusalueen havaintoputkista, kaivoista, lähteistä, maatutkaluotauksista ja luonnonvesipinnoista saatujen tasotietojen perusteella interpoloitu pohjaveden pinnankorkeusmalli on esitetty liitekartassa 5. Liitteessä 6 on esitetty pohjaveden kyllästämän maapeitteen paksuus sekä pohjavedenpinnan yläpuolisten kallioalueiden sijainti. Em. liitekartoissa on esitetty myös pintamallien perusteella tulkittujen pohjaveden virtausta rajoittavien kalliokynnysten sijainnit. Liitteessä 7 on esitetty pohjavedenpinnan yläpuolisen irtomaapeitteen (vajovesivyöhykkeen) paksuus. Interpoloinnista sekä pohjaveden ja kallionpinnan tasotietojen epätasaisesta jakautumisesta johtuen karttojen informaatio on paikoin hajanaista ja puutteellista esim. I Salpausselällä Linkkitorninmäen ja Nastakiven välisellä alueella. Pohjavedenpinnan tasoja, virtaussuuntia ja pohjaveden virtauksen kannalta tärkeitä kerrostumia käsitellään myös kappaleessa 4.2. Tutkimusalueella I Salpausselkä on jaettu Kurun ja Hyvinkään pohjavesialueisiin. Pohjavesimuodostumana I Salpausselkä ja siihen liittyvä Monninharju ovat antikliinisiä eli kohomuotoisia, ympäristöönsä vettä purkavia jäätikköjokimuodostumia. Molemmilla alueilla vaihtelevalla tasolla oleva kallionpinta jakaa pohjavesimuodostumaa pienemmiksi altaiksi. I Salpausselällä, tutkimusalueen pohjoisosassa Huhtainnummen alueella, pohjaveden virtaus suuntautuu muodostuman suuntaisesti lounaasta koilliseen sekä muodostuman keskeltä kohti reunoja. Huhtainnummen eteläpuolelta pohjavesivirtaus suuntautuu länsi-luoteeseen kohti Vas-
Pohjavesialueiden geologinen rakenneselvitys 14 Kuru, Peuranpää ja Monni tamäen harjua. Merkittävimmät pohjaveden purkautumispaikat ovat Sarvenlähde ja Brusilansuon lähteet. Linkkitorninmäen ympäristöstä pohjavesi virtaa Salpausselän suuntaisesti koillisesta lounaaseen sekä purkautuu länteen kohti Lallujärveä. Lallujärven eteläpuolella pohjavesivirtaus tapahtuu I Salpausselän suuntaisesti pohjois-luoteeseen ja purkautuu Salpausselkää reunustavalle Rutikansuolle sekä Lallujärveen ja Erkylänjärveen. Tähän alueeseen liittyvällä Monninharjulla pohjavesi virtaa muodostuman suuntaisesti länsi-luoteeseen sekä muodostuman lounaiseteläreunoja kohden. Rovunmäen pohjavesialue on I Salpausselän suuntainen ja sijaitsee noin 3,5 km sen kaakkoispuolella. Muodostumaa reunustavat sekä pohjoisessa että etelässä kalliopaljastumat. Pohjavedet purkautuvat muodostuman länsipuolella, missä on lähdepurkauma. Muodostuman länsiosa sijaitsee noin 10 metriä alempana kuin muodostuman itäpuoli. Rovunmäen pohjavesialueelta ei ollut käytettävissä pohjaveden pinnankorkeustietoja. Pohjavedenpinta on tutkimusalueella korkeimmillaan tutkimusalueen eteläosassa Rauhanummin pohjoispuolella tasolla 125-130 m mpy. Tutkimusalueen pohjoisosassa Sarvinummen, Huhtainnummen ja Linkkitorninmäen välisellä alueella pohjavesi on tasolla 115-125 m mpy. Monninharjun itäosassa pohjavesi on tasolla 100 m mpy laskien länteen tasolle 88 m mpy. Alimmillaan tutkimusalueen pohjaveden pinta on Peuranpään eteläpuoleisella peltoalueella tasolla 87 m mpy (GTK26). (liite 5) Mallinnuksessa on Linkkitorninmäen ja sen itäpuoleisen alueen osalta hyödynnetty vuonna 1987 tehtyjen kairausten pohjavesihavaintoja. Mittaukset on tuolloin tehty kairausrei istä. Em. tutkimusten mukaan pohjavesi on Linkkitorninmäellä noin tasolla 122 m mpy laskien itään tasolle 118-121 m mpy. Rauhannummin ja Paukunharjun välisellä alueella, missä Monninharju yhtyy I Salpausselkään, pohjaveden pinnankorkeuden merkittävät vaihtelut johtuvat kallionpinnan topografian jyrkästä vaihtelusta. Kalliokynnys estänee pohjavesivirtauksen Rauhanummen ja Paukunharjun välillä. Keinumäen kohdalla oleva kalliokynnys ohjaa pohjavesivirtauksen itäpuoleltaan (GTK28) suuntautumaan kohti etelä-lounasta. Mahdollista kuitenkin on, että osa virtauksesta suuntautuu kynnyksen eteläpuolitse harjun suuntaisesti länteen. Paksuimmat pohjavedellä kyllästyneet maakerrokset ovat tutkimusalueella 40-50 metrin luokkaa. Monninharjun länsipäässä pohjavedellä kyllästyneet maakerrokset ovat 25-40 metriä ja pohjavesivarasto tällä alueella on varsin laaja ja yhtenäinen. Myös I Salpausselällä Matinsuon itäpuolella pohjavedellä kyllästyneet maakerrokset ovat enimmillään 45-50 metrin luokkaa. Myös Linkkitorninmäellä pohjavesivyöhykkeen paksuus on 20-40 metriä. Linkkitorninmäen itä-eteläpuoleisen alueen pohjavesivaraston laajuutta ja yhtenäisyyttä ei voida mallin perusteella määrittää, koska alueelta puuttuvat pohjavesihavainnot. Rauhannummilta pohjoiseen Lallujärvelle ulottuvalla I Salpausselän osalla pohjavesivyöhykkeen paksuus on varsin yhtenäisesti 15-25 metriä (liite 6). Ohuimmat pohjavedellä kyllästyneet maakerrokset ovat Huhtainnummen ympäristössä noin 5-10 metriä. Erityisesti Huhtaunnummen eteläpuolella on laajahko alue, jolla pohjavesivyöhykkeen paksuus on vain viisi metriä. Paksuimmillaan pohjaveden yläpuolisen irtomaakerroksen paksuus on I Salpausselän ja Vastamäenharjun liittymäkohdassa Huhtainnummella ja Linkkitorninmäellä 25-30 metriä. Myös Paukunharjulla kuivan irtomaakerroksen paksuus on 25-30 metriä. Keskimäärin kuivan irtomaakerroksen paksuus on I Salpausselällä on noin 10-15 metriä. Huhtainnummen ja Sarvinummen välisellä alueella kerrospaksuus on kuitenkin noin viisi metriä. Myös Monninharjun
Pohjavesialueiden geologinen rakenneselvitys 15 Kuru, Peuranpää ja Monni länsiosassa pohjaveden yläpuolisen irtomaakerroksen paksuus on samaa luokkaa. Ohuimmat kuivat irtomaakerrokset sijaitsevat I Salpausselkää ja Monninharju reunustavilla suo ja peltoalueilla, missä kerrospaksuudet alle viisi metriä (liite 7).
Pohjavesialueiden geologinen rakenneselvitys 16 Kuru, Peuranpää ja Monni 5 YHTEENVETO Geologian tutkimuskeskuksen Etelä-Suomen yksikkö on tehnyt geologisen rakenneselvityksen Hausjärven kunnassa I Salpausselällä Kurun, Peuranpään ja Monnin välisellä alueella. Tutkimusalueella sijaitsevat Kurun, Hyvinkään ja Rovunmäen pohjavesialueet. Tutkimuksissa selvitettiin alueen kallionpinnan korkokuvaa, pohjavedenpinnan tasoa ja virtaussuuntia, glasifluviaalisten muodostumien syntyvaiheita sekä maaperäkerrostumien rakenteen ja aineksen vaihtelua. Tutkimusmenetelminä käytettiin kairauksia, painovoimamittauksia, maatutkaluotauksia ja maastokartoituksia. Kallio- ja pohjavesipintamallit yhdessä maaperämuodostumien syntyvaiheiden tulkinnan kanssa luovat perustan alueen vedenjohtavuuksien ja pohjaveden virtauskuvan määrittelylle. Mallinnuksissa hyödynnettiin vuonna 2001 tehtyjen painovoimamittausten tuloksia, jotta saatiin yhtenäinen mallinnusalue Hyvinkään pohjavesialueen pohjoisosasta. Tutkimusten perusteella alueen kallionpinnan korkokuvasta sekä maapeitteen paksuudesta ja sen aineksen vaihtelusta on saatu hyvä yleiskuva. Pohjavedenpinnan tasoa ja pohjaveden kyllästämän maapeitteen paksuutta kuvaavat mallit jäävät paikoitellen rikkonaisiksi pohjavesitietojen vähäisyydestä ja epätasaisesta jakautumisesta johtuen. Linkkitorninmäen itäpuoleisen alueen olosuhteet erityisesti pohjavedenpinnan tason osalta jäivät tehdyillä tutkimuksilla selvittämättä. Tutkimusalueen kallionpinnan korkeuserot ovat suurimmillaan yli sadan metrin luokkaa. Kallionpinta on ylimmillään heti I Salpausselän itäpuolella Nastakiven, Lavainmäen, Tulikallion ja Rajakallion alueella tasolla yli 140 m mpy sekä pohjoisessa Kukkerinkalliolla yli 140 m mpy. Myös Mustasuon itäpuolella on Mustasuonmäen ja Keijumäen kallioalue tasolla 120-130 m mpy. I Salpausselän ja Monninharjun liittymäkohdan ympäristössä kallio on tasolla 130-140 m mpy. Yleisesti ottaen I Salpausselän alueella kallionpinta on varsin korkealla tasolla. Alimmillaan kallio on tasolla 25-30 m mpy Monninharjulla Härkähaan ja Mäkelän kohdalla. Koko Monninharjun länsiosassa Keinumäeltä länteen kallionpinta on tasolla alle 60 m mpy. Peuranpään eteläpuoleisella peltoalueella kallionpinta on tasolla 50-65 m mpy. Em. peltoalue on samaa kalliopainannetta Mustasuon kanssa, missä kallionpinta on tasolla 80-95 m mpy. Pohjavedenpinnan korkeusasema on I Salpausselällä tutkimusalueen pohjoisosassa Kurun pohjavesialueella tasolla 115-125 m mpy. Eteläosassa, Hyvinkään pohjavesialueella, Rauhanummin pohjoispuolella pohjavesi on tasolla 125-130 m mpy. Monninharjun itäosassa pohjavesi on tasolla 100 m mpy laskien länteen tasolle 88 m mpy. Alimmillaan tutkimusalueen pohjaveden pinta on Peuranpään eteläpuoleisella peltoalueella tasolla 87 m mpy Pohjavesivirtaus suuntautuu sekä Kurun että Hyvinkään pohjavesialueilla I Salpausselän suuntaisesti lounaasta koilliseen. Merkittävä määrä virtauksesta suuntautuu myös muodostuman keskeltä kohti reunoja. Erityisesti Huhtainnummen alueelta virtaus kohti muodostuman reunoja sekä Vastamäen harjua on merkittävää. I Salpausselällä on useita alueita, joilla kallio kohoaa pohjavesipinnan yläpuolelle ohjaten sekä estäen pohjavesivirtausta. Monninharjulla pohjavesi virtaa muodostuman suuntaisesti länsi - luoteeseen sekä muodostuman lounais- ja eteläreunoja kohden. Monninharjulla Keinumäen kohdalla oleva kalliokynnys estää suoran virtauksen muodostuman itäosasta länteen. Kalliokynnys estää myös I Salpausselän ja Monninharjun Paukunharjun välisen pohjavesivirtauksen. Pohjavesiä purkautuu I Salpausselkää ja Monninharjua Paukunharjua reunustaville suoalueille. Merkittävimmät pohjaveden purkautumispaikat ovat pohjoisessa Sarvenlähteet ja Brusilansuon lähteet ja etelässä Rutikansuo sekä Lallujärvi ja Erkylänjärvi.
Pohjavesialueiden geologinen rakenneselvitys 17 Kuru, Peuranpää ja Monni Laajin ja yhtenäisin pohjavesivarasto sijaitsee Monninharjun länsipäässä, jossa pohjavedellä kyllästyneen maapeitteen paksuus on 25 40 metriä. Maa-aineksen laatua ei kattavasti tunneta, jotta pohjavesivaraston käyttökelpoisuudesta voitaisiin antaa tarkempia arvioita. Lallujärven eteläpuolella pohjavesivaraston paksuus on 15 25 metriä ja alue on tutkimustulosten mukaan varsin yhtenäinen. I Salpausselän pohjoisosissa paksuimmat varastokerrokset ovat 40 50 metrin luokkaa Matinsuon itäpuolella. Keskimäärin tällä alueella varastokerroksen paksuus on 20 40 metriä. Vaihtelevan kallionpinnan vuoksi tämän alueen pohjavesivarastot eivät kuitenkaan ole laajat ja yhtenäiset. Ohuimmillaan I Salpausselällä pohjavedellä kyllästyneet maakerrokset ovat Huhtainnummen ympäristössä noin 5-10 metriä, paikoin jopa alle viisi metriä. Pohjavedenpinnan yläpuoleinen kuiva irtomaakerros on paksuimmillaan I Salpausselän ja Vastamäenharjun liittymäkohdassa Huhtainnummella ja Linkkitorninmäellä. 25-30 metriä. Myös Paukunharjulla kuivan irtomaakerroksen paksuus on 25-30 metriä. Keskimäärin kuivan irtomaakerroksen paksuus on I Salpausselällä on noin 10-15 metriä. Huhtainnummen ja Sarvinummen välisellä alueella kerrospaksuus on kuitenkin noin viisi metriä. Ohuimmat kuivat irtomaakerrokset sijaitsevat I Salpausselkää ja Monninharju reunustavilla suo ja peltoalueilla, missä kerrospaksuudet alle viisi metriä 6 JATKOTUTKIMUSEHDOTUKSET Vedenhankinnan kannalta I Salpausselkä on ongelmallinen. Nyt tehtyjen tutkimusten mukaan kallionpinnan taso vaihtelee erityisesti tutkimusalueen pohjoisosassa jakaen pohjavesimuodostumaa pienempiin pohjavesialtaisiin. Tutkimuslupaongelmien vuoksi ei voitu tutkia merkittävää aluetta I Salpausselkää erityisesti maaperän ainesvaihteluiden ja pohjavesiolosuhteiden osalta. Mikäli alueelle suunnitellaan jatkossa vedenhankintaa tai tekopohjaveden muodostamista, tulisi Linkkitorninmäen itäpuoleisella osalla tehdä tarkentavina tutkimuksina mm. kairauksia ja havaintoputkiasennuksia. Espoossa 31.1.2008 Anu Eskelinen geologi Tuire Valjus geofyysikko
Pohjavesialueiden geologinen rakenneselvitys 18 Kuru, Peuranpää ja Monni KIRJALLISUUS Fyfe, G.J, 1991. The morphology and the sedimentology of the Salpausselkä I Moraine in southwest Finland. Fitzwilliam College, Cambridge University, 1991. Härme, M., 1978. Keravan ja Riihimäen kartta-alueitten kallioperä. Suomen geologinen kartta 1:100 000, kallioperäkartan selitykset, lehti 2043, 2044. Geologinen tutkimuslaitos. 51 s. Kielosto, S., Mäkilä, M., Grundström, A. & Kaija J., 1999. Hikiän kartta-alueen maaperä. Maaperän peruskartta 1:20 000, Maaperäkarttojen selitykset (Moniste) 2004 06. Kielosto, S., Mäkilä, M., Grundström, A. & Herola, E. 1989. Riihimäen kartta-alueen maaperä. Maaperän peruskartta 1:20 000, Maaperäkarttojen selitykset 2004 03. Insinööritoimisto Maa ja Vesi Oy, 1968. Hyvinkään seudun pohjavesivarojen yleisinventointi. 12.11.1968. 23 s., 7 liites. 3 suunnitelmakarttaa. Insinööritoimisto Paavo Ristola Oy, 2004. Riihimäen seudun pohjaveden suojelusuunnitelma. 50 s., 3 liites. 12 suunnitelmakarttaa Suunnittelukeskus Oy, 1994. Piirivuoden Salpausselän pohjavesialue, hydrogeologinen kar toitus. 10 s. 3 liites. Synge, F. M., 1982. A new shoreline chronology for the Salpausselkäs. Annales Academiae Scientarum Fennicae AIII 134. 29-60. Tynni, R. 1969. Maaperäkartan selvitys. Suomen geologinen kartta 1:100 000. Lehti 2044, Riihimäki. Geologinen tutkimuslaitos, Otaniemi.
LIITE 1 6737000 2543000 2544000 KURU-PEURANPÄÄ-MONNI Mittauslinjat ja kairauspisteet 2545000 2546000 2547000. 2548000 2549000 2550000 2551000 2552000. GTK5 2553000 2554000 2555000 6737000 6736000 Havaintoputki (kalliovarmistus) Painovoimamittauslinja (mittaus nuolenkärjen suuntaan) Maatutkaluotaus. Kalliokairaus GTK14 GTK15 GTK21 13 12 GTK4 14 9 1 6 2 GTK22 8 4 3 6736000 6735000 Seisminen luotauslinja (GTK:n maaperäkartta) Painovoimamittauslinja GTK 2001 Painovoimamittauslinja GTK2006 GTK16 GTK17 GTK18 GTK19 GTK20 15 16 GTK23 17 11 18 5 7 10 6735000 6734000 D Kalliopaljastuma Avokallio 27 GTK24 21 22 19 20 6734000 Pohjavesialue 23 6733000 1 lk 2 lk 26 GTK25 25 33 24 31 28 6733000 41 GTK30 43 40 34 32 29 35 30 42 37 56 GTK29 65 44 45 49 36 57 60 66 69 39 38 61 52 GTK27 GTK28 64 70 68 67 54 48 50 47 GTK26 59 46 51 53 58 63 55 6729000 62 6729000 3 lk 6732000 0 0,5 1 1,5 2 km Pohjakartta Maanmittauslaitos, lupanro 13/MML/08 Pohjavesialuerajat Suomen ympäristökeskus Karttatuloste Geologian tutkimuskeskus 2008 6732000 6731000 6731000 6730000 6730000 2543000 2544000 2545000 2546000 2547000 2548000 2549000 2550000 2551000 2552000 2553000 2554000 2555000
2542000 2543000 2544000 2545000 2546000 2547000 2548000 2549000 2550000 2551000 2552000 2553000 2554000 2555000 2553000 2554000 2555000 KURU-PEURANPÄÄ-MONNI Maaperän korkokuvakartta 6737000 6737000 LIITE 2 6736000 6736000 Kalliomaa Moreeni Sora Hiekka Karkea hieta 6735000 6735000 Hieno hieta Hiesu Savi Turve ja lieju Kuva 3! 6734000 6734000 Muinaisranta Rantavalli Pieni reunamoreeni Avokallio! Pieni kalliopaljastuma Poikkileikkausprofiili Kuva 4 6733000 6733000 D A Pohjavesialue 1 lk A' 6732000 6732000 2 lk 3 lk 0 0,5 1 1,5 2 Pohjakartta Maanmittauslaitos, lupanro 13/MML/08 Pohjavesialuerajat Suomen ympäristökeskus Karttatuloste Geologian tutkimuskeskus 2008 6731000 6731000 km 6730000 6730000 B' 6729000 6729000 B 2542000 2543000 2544000 2545000 2546000 2547000 2548000 2549000 2550000 2551000 2552000
KURU-PEURANPÄÄ-MONNI D Kallionpinnan korkokuva D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D # # # #### # # ## # ############# ########## ######## # ### # ### # ## ## ### ###### # # ############# # # ## # ##### ### ## # # ## ## # ######## ## # ########### # # ## ######### ### # # # ##### # ############## ######## # # # ### ####### # ## # ## # # # # ### ## #### ## # # #### ### ## # #### ####### ## ## # # #### # #### ###### # ## #### # # ### ############################# # ### #### # # # # # ### # # # #### ## # # # # #### ## # #### # ################ # ## #### ########################### #### # #### # #### # ####### ## ### # # ######### # ####################### ###### #### # # ## # # # # # ######## # ## ##### # ## #### ## # ######## # # ######################## ## ##### # ### # ##### # ### # # # # ##### ##### ## ######### # ## # # # # ## #### # # ############## ## # # # ## # # #### #### # ## ######## ## # # # # # # ## # #### ### ## # #################### #### # ########## # ## # # ##### ### ##### # # # # ###################### # # ############### # ####### ############### # # ############# #### # ### #### ## #### # # ####### ### ########## ## # # # #### ## ## # # # ## #### ######## # # #### # # ### # # #### ### # # #### ## # ######## # # #################### ##################### #### ###### # ## ############ # # #### ### # ## # # ## # # #### #### # #### # # ### ## # ## # ###### ##### ### # # ### #### ## ##### # ############# ### # ### ##### #### # #### # ### ## ### # # # ################### ### ###### # ## # #### # ## ###################### # # ### # ## #### ########### ########..... A aa A A A A A A A A a a a a A A A A # # # #### # # ### # # # # # # # ## # # # # # ####### # # # # ## # # ## # ## # ## # ## # # ## # # # # ### # # ### ## # ## # # # # # # ### # # # # ## ### # # 2542000 2543000 2544000 2545000 2542000 2543000 2544000 2545000 2546000 2547000 2548000 2549000 2550000 2551000 2552000 2553000 2554000 2546000 2547000 2548000 2549000 2550000 2551000 2552000 2553000 2554000 2555000 2555000 LIITE 3 6728000 6729000 6730000 6731000 6732000 6733000 6734000 6735000 6736000 6728000 6729000 6730000 6731000 6732000 6733000 6734000 6735000 6736000. A a Havaintoputki (kalliovarmistus) Kairauspiste (kalliovarmistus) Painovoimamittauspiste (GTK 2007) Painovoimamittauspiste (GTK 2001) # # Maatutkaluotaus Seisminen luotaus (GTK maaperäkartoitus) D Pieni kalliopaljastuma Avokallio Pohjavesialue 1 lk 2 lk 3 lk Kallionpinnan taso (m mpy) Alle 50 90-95 50-55 95-100 55-60 100-105 60-65 105-110 65-70 110-115 70-75 115-120 75-80 120-125 80-85 125-130 85-90 Yli 130 0 0,5 1 1,5 2 km Pohjakartta Maanmittauslaitos, lupanro 13/MML/08 Pohjavesialuerajat Suomen ympäristökeskus Karttatuloste Geologian tutkimuskeskus 2008
LIITE 4 Kallionpinnan taso (m mpy) Alle 50 90-95 KURU-PEURANPÄÄ-MONNI Kallionpinnan taso viistokuvana lounaasta 50-55 95-100 ± 55-60 100-105 108,08 90,65 60-65 65-70 70-75 75-80 80-85 Havaintoputki (kalliovarmistus) 105-110 110-115 115-120 120-125 125-130 Pohjavedenpinnan taso (m mpy) Kairauksella varmistettu kallionpinnan taso (m mpy) GTK22 94.6 67.99 GTK23 119.16 100.57 GTK24 122.68 GTK25 120.52 118.88 90 GTK30 119.61 89.7 GTK26 86.77 Pohjavesialue Avokallio 59.8 GTK28 100.28 93.68 GTK29 87.65 GTK27 89.12 72.83 63.31 01/2008