Pohjois-Savon PaMa -hanke

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Itä-Suomen yksikkö Kuopio 2.5.2015 Pohjois-Savon PaMa -hanke Pohjavedenpinnan alaisten maa-ainesten tutkimus kahdeksalla harjukohteella Pohjois-Savon alueella Arto Hyvönen Anu Eskelinen

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 3 Sisällysluettelo Kuvailulehti 1 TUTKIMUKSEN TAUSTA JA TARKOITUS 4 2 YLEISTÄ 4 3 KOHDEVALINTA 5 4 KOHTEELLISET TUTKIMUKSET 6 4.1 Maastokartoitus 6 4.2 Kairaukset 7 4.3 Painovoimamittaukset 7 4.4 Maatutkaluotaukset 8 5 KALLIOPINNAN MUOTOMALLIT JA MAAKERROSPAKSUUSMALLIT 9 6 TUTKIMUSTULOKSET 11 6.1 Hukkasenharju 11 6.2 Pyssymäki 12 6.3 Alapitkä 13 6.4 Ryönänkangas 14 6.5 Nivanmaa 15 6.6 Käärmevaaru 16 6.7 Syrjäharju 17 6.8 Vuorisenkangas 18 7 YHTEENVETO 20 LIITTEET Liitteet 1 6 Hukkasenharju (Suonenjoki) Liitteet 7-12 Pyssymäki (Kuopio) Liitteet 13 18 Alapitkä (Lapinlahti) Liitteet 19-24 Ryönänkangas (Kuopio) Liitteet 25-30 Nivanmaa (Kuopio, Tuusniemi) Liitteet 31-35 Käärmevaaru (Tuusniemi) Liitteet 36 40 Syrjäharju (Lapinlahti) Liitteet 41 44 Vuorisenkangas (Lapinlahti) Liite 45 Esitutkimuskohteet (Sonkajärvi, Iisalmi, Rautalampi, Suonenjoki, Leppävirta)

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 4 1 TUTKIMUKSEN TAUSTA JA TARKOITUS Suomen hiekka- ja soravarat ovat jakautuneet melko tasaisesti koko maahan, mutta niiden hyödyntämistä rajoittaa monenlainen muu maankäyttö (erityisesti asutus, tiestö ja harjualueidensuojelu). Lisäksi tieverkoston rakentamiseen ja betoniteollisuuden tarpeisiin soveltuva laadultaan parhain lajittunut maaaines sijaitsee usein yhteiskunnan vedenhankintaa varten luokitelluilla pohjavesialueilla. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli paikantaa ja tutkia joukko harjukohteita Pohjois-Savon alueella, joissa pohjaveden pinnan alaisten lajittuneiden maa-ainesten hyödyntäminen voisi tulla kysymykseen. Tällöin laadukkaan harjumateriaalin ottotoiminnan jatkaminen olisi mahdollista etenkin olemassa olevilla maa-ainestenottoalueilla, joissa hiekka- ja sora-ainekset on jo hyödynnetty lähelle pohjavedenpintaa. Samalla voitaisiin välttää maa-ainesten ottotoiminnan laajenemista luonnontilaisille harjualueille. Tutkimusten laajuus ja tarkkuus mitoitettiin niin, että tutkimuksen piiriin valikoituneilta harjukohteilta voitiin rajata infrarakentamisen materiaalitarpeisiin alueita, joihin karkeinta soravaltaista harjuainesta on harjujen synnyn yhteydessä kerrostunut (ns. harjurunko). 2 YLEISTÄ PaMa hanke (eli pohjavedenpinnan alaisten maa-ainesten hyödyntäminen Pohjois-Savossa) on toteutettu yhteistyössä Pohjois-Savon liiton, Pohjois-Savon ELY keskuksen ja Geologian tutkimuskeskuksen (GTK) sekä alueen merkittävien kiviaines- ja betoniteollisuusyrittäjien kanssa (Destia Oy, Morenia Oy, Savon Kuljetus Oy ja Rudus Oy). PaMa -hanke alkoi vuonna 2013 hankesuunnitelman mukaisesti kaksivuotisena hankkeena. Syksyllä 2014 hankkeelle haettiin ja saatiin jatkoaikaa 31.5.2015 saakka. Päärahoittajana hankkeessa oli Pohjois-Savon liitto (Pohjois-Savon kehittämisrahasto), jossa yhteyshenkilönä oli aluekehityssuunnittelija Teemu Juntunen. Lisäksi hankkeessa mukana olleet kiviaines- ja betoniyrittäjät sekä GTK osallistuivat hankkeeseen kukin omalla rahoitusosuudellaan. Tässä tutkimuksessa tausta-aineistona hyödynnettiin GTK geotietojärjestelmän hiekka ja sora tietokantaa, johon on talletettu Suomen sora- ja hiekkavarojen kartoitustiedot 1970-luvulta lähtien. Ympäristöhallinnon tietoaineistoista tausta-aineistona käytettiin pohjavesialue- ja suojelutietoja. Lisäksi hyödynnettiin sekä GTK:n tekemiä maa-ainestutkimuksia että Pohjois-Savon ELY keskuksen teettämiä pohjavesitutkimuksia ja tutkimusten kairaustietoja. Käytettävissä oli myös Pohjois-Savon liiton kaavoitusaineisto. Suurimmalla osalla tutkimuskohteista oli käytettävissä Maanmittauslaitoksen laserkeilausaineistoon perustuva maanpinnan tarkka korkeusmalli. Hankkeen alkaessa sille perustettiin ohjausryhmä, jossa oli edustus kaikilta hankkeeseen osallistuneista tahoilta. Hankkeen edetessä ohjausryhmän kokoonpanossa tapahtui joitain henkilömuutoksia. Pohjois- Savon liitosta ohjausryhmässä jäsenenä oli suunnittelija Mikko Rummukainen. Pohjois-Savon elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskuksesta (ELY keskus) jäseninä olivat ympäristöylitarkastaja Antti Lammi ja hydrogeologi Jussi Aalto. Yritysten puolelta jäseninä olivat aluejohtaja Kimmo Puolakka (Rudus Oy, puheenjohtaja), myyntipäällikkö Juha Ahvanainen (Morenia Oy), myyntipäällikkö Hannu

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 5 Vainikainen (Destia Oy) sekä kehityspäällikkö Outi Piisilä (Savon Kuljetus Oy). GTK:n puolelta ohjausryhmän jäsenenä oli geologi Jari Hyvärinen. Sihteerinä ohjausryhmän kokouksissa toimi hankkeen projektipäällikkö geologi Arto Hyvönen. Hankkeen toteutuksessa GTK:n puolelta painovoimamittausten ohjelmoinnista ja tulkinnoista vastasi geofyysikko Juha Mursu. Maatutkaluotauksia tekivät geologi Matti Laatikainen ja tutkimusassistentti Arto Kiiskinen, joka myös käsitteli ja tulkitsi tutka-aineiston. Kartoitusmittaukset (VRS-GPS) teki tutkimusassistentti Kari Mäntykenttä. GTK:n teknisten palveluiden tekemiä GM50 -kairauksia valvoi geologi Jouko Saarelainen, joka teki myös kairausten maalajimääritykset. Hankkeessa toteutuneet raskaat maakairaukset kalliovarmistuksineen (GM200 -kalusto) teki Destia Oy. Kohteiden mallinnukset (kalliopinnan muotomallit, maakerrospaksuusmallit) ja raportoinnin tekivät geologi Arto Hyvönen ja geologi Anu Eskelinen. 3 KOHDEVALINTA Lähtökohtaisesti tutkimukset pyrittiin rajaamaan vanhoille soranottoalueille, luonnonsuojelu- ja pohjavesialueluokitusten ulkopuolisille harjualueille, sekä muutamille aiemmin tutkimattomille vedenhankintaan soveltuville II-luokan pohjavesialueille (lk. II). Hankkeen alussa (kevään 2013 aikana) rajattiin laajempia harjukokonaisuuksia, joille tehtiin kesän 2013 aikana geologiset maastokatselmukset ja -kartoitukset. Näiden em. alueiden rajauksessa huomioitiin kiviainesten arvioidut keskeiset kulutusalueet, jolloin samalla tuli huomioiduksi geologisen maaainespotentiaalin lisäksi mm. kuljetusmatkat varantoalueelta käyttökohteisiin. Kohdevalinnassa huomioitiin lisäksi pohjaveden suojelu sekä muut suojelunäkökohdat. Muutamille nk. esitutkimuskohteille tehtiin lisäksi alustavia geofysiikan tutkimuksia (maatutkaluotaukset). Päätös varsinaista PaMa hankkeen tutkimuskohteista tehtiin syksyllä 2013 hankkeen ohjausryhmässä kesän 2013 aikana tehtyjen alueellisten ja kohteellisten esitutkimusten (maastokatselmus, maatutkaluotaukset) perusteella. Niiden perusteella valittiin eri tutkimusalueilta varsinaisiksi PaMa hankkeen mukaisiksi tutkimuskohteiksi kahdeksan (8) harjukohdetta: Hukkasenharju (Suonenjoki), Pyssymäki (Kuopio), Alapitkä (Lapinlahti), Ryönänkangas (Kuopio), Nivanmaa (Kuopio, Tuusniemi), Käärmevaaru (Tuusniemi), Syrjäharju (Lapinlahti) ja Vuorisenkangas (Lapinlahti). Tutkimuskohteiden sijainti on esitetty kuvassa 1. Kuvassa 1 on esitetty varsinaisten tutkimuskohteiden lisäksi myös viisi esitutkimuskohdetta: Toivakkokangas (Sonkajärvi), Karinaho (Iisalmi), Kirnuvuori (Leppävirta), Laajakumpu (Pielavesi) ja Toholahti Piippukangas (Suonenjoki ja Rautalampi), joille tehtiin maatutkaluotauksia. Luotauksilla selviteltiin niiden soveltuvuutta PaMa hankkeen tutkimuskohteiksi. Kohteiden maatutkaluotaukset kuitenkin osoittivat, ettei niillä ole riittävästi maa-ainespotentiaalia (vrt. liite 45).

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 6 Kuva 1. PaMa hankkeen tutkimuskohteiden sijainti 4 KOHTEELLISET TUTKIMUKSET 4.1 Maastokartoitus Kaikille kahdeksalle valitulle tutkimuskohteelle tehtiin geologinen maastokartoitus, jossa tarkasteltiin muodostumien yleistä geologiaa sekä maa-ainesten oton nykytilannetta. Lisäksi maastokartoituksen yhteydessä määritettiin geofysiikan tutkimuslinjojen ja kairauspisteiden sijainnit.

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 7 Tutkimuskohteilla tehtiin VRS-GPS mittauksia maa-ainestenoton nykytilan eli ottoalueiden laajuuden ja ottotason nykytilan selvittämiseksi. Myös vesistöjen pintoja ja lähdepurkaumien korkeustasoja mitattiin. Mittaustietoja hyödynnettiin mallinnettaessa monttualueiden nykytilaa (maanpintamallit) sekä arvioitaessa alueellisia pohjavesiolosuhteita. 4.2 Kairaukset PaMa hankkeeseen kuuluen raskaita porakonekairauksia ja havaintoputkiasennuksia tehtiin kahdella tutkimusalueella (Alapitkä, Ryönänkangas) 11 kairauspisteessä (yhteensä 324 metriä). Kairaukset tehtiin Destia Oy:n raskaalla GM200 kairauskalustolla kevättalven kevään 2014 aikana. Kullakin kairauspisteellä tehtiin aistinvaraisia havaintoja vallitsevien maa-aineskerrosten rajapinnoista (hiekka, sora) ja tiedot tallennettiin kairausten yhteydessä kairauskoneen tallentimelle. GTK:n omalla kevyellä kalustolla (GM50) tehtiin kairauksia kevään kesän 2014 aikana kaikilla muilla tutkimuskohteilla (7 kpl) paitsi Käärmevaarulla yhteensä 82 kairauspisteessä (yhteensä 1495 metriä). Kairausten yhteydessä ei otettu maanäytteitä vaan kairauksia valvonut geologi teki maalajihavainnoinnin aistinvaraisesti. Lisäksi kairaustietoja saatiin PaMa hankkeen käyttöön sekä GTK:n omista aikaisemmista tutkimuksista että Pohjois-Savon ELY keskuksen teettämistä tutkimuksista. Osa aiemmissa tutkimuksissa tehtyjen kairausten kairausprofiileista on sisällytetty tämän raportin liiteaineistoon. Kairaustietoja on hyödynnetty määritettäessä tutkimuskohteiden harjurungon sijaintia (harjualue, jossa karkein harjuaines sijaitsee) sekä lajittuneen harjuaineksen laajuutta. Lisäksi kairaustiedot ovat tärkeitä painovoimamittausten ja maatutkaluotausten tulkinnoissa referenssitietoina. Kairausprofiilit on esitetty tutkimuskohteittain liiteaineistoina: liite 2 (Hukkasenharju), liite 8 (Pyssymäki), liite 14 (Alapitkä), liite 20 (Ryönänkangas), liite 26 (Nivanmaa), liite 37 (Syrjäharju) ja liite 42 (Vuorisenkangas). Käärmevaarun alueella ei tehty kairauksia. 4.3 Painovoimamittaukset ja niiden tulkinta 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. Menetelmän tarkkuus on parhaimmillaan noin +/- 10 % maapeitteen paksuudesta. Painovoima-mittausten avulla ei pystytä erottelemaan eri maalajeja eikä myöskään pystytä määrittämään pohjavedenpinnan tasoa. Maapeitteen paksuutta määritettäessä painovoimamittauslinjat pyritään sijoittamaan maastoon siten, että niiden alku- ja loppupäät ovat kalliopaljastumilla tai pisteillä, joissa kalliopinnan sijainti tunnetaan. Lisäksi mittauslinjat pyritään suunnittelemaan siten, että ne kulkevat kalliotasoltaan tunnettujen pisteiden kautta ja mielellään myös siten, että mittauslinjat kulkevat toistensa yli. Näin voidaan arvioida painovoimakentän alueellista vaihtelua, joka on perustasona paikallisille painovoimavaihteluille. Maanpinnan tarkka korkeustieto mittauslinjan matkalta on tunnettava. Korkeus mitataan yleensä letkuvaa'alla tai VRS-GPS -mittauksilla. Kun maapeitteen ja kallion välinen tiheysero tunnetaan, voidaan painovoimaanomaliasta laskea maapeitteen paksuus. Maapeitteen todellista paksuutta on hyvä kontrolloida kairauksilla, koska sekä alueellinen painovoimataso että ainesten tiheydet voivat muuttua.

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 8 Painovoimamittaustulokset redukoitiin Bouguer-anomaliaksi keskitiheydellä 2670 kg/m 3. Tämän jälkeen Bouguer -anomalialle tehtiin ns. topografinen korjaus Geosoftin Oasis Montaj 7.5 ohjelmistolla. Topografisella korjauksella pyritään poistamaan maanpinnan topografiavaihtelun aiheuttamia painovoima-anomalioita. Painovoimamittausaineiston tulkinta tehtiin Encomin ModelVision Pro 13 ohjelmistolla. Paikallisesta painovoima-anomalian vaihtelusta tulkittiin maapeitteen paksuus olettaen, että painovoimavaihtelu aiheutuu pääasiassa maa-aineksesta. Tulkinnassa malli sidotaan pisteissä, joissa kallion pinnan taso tunnetaan (kairaus tai kalliopaljastuma). Tulkinnassa maa-ainekselle käytettiin tiheyttä 1800 kg/m 3 ja kalliolle 2670 kg/m 3. Painovoimamittauksia tehtiin kuudella tutkimuskohteella yhteensä n. 66 kilometriä (taulukko 1, sivu 8). Vuorisenkankaalta oli käytettävissä v 2011 tehtyjen painovoimamittausten tiedot (linjaa n. 7 km). Painovoimamittausten tulkintaprofiilit on esitetty tutkimuskohteittain liiteaineistona: liite 3 (Hukkasenharju), liite 9 (Pyssymäki), liite 15 (Alapitkä), liite 21 (Ryönänkangas), liite 27 (Nivanmaa) ja liite32 (Käärmevaaru). 4.4 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 syvyydessä olevasta kallionpinnasta, pohjavedenpinnan tasoista, maalajien laadusta ja maaperän kerrosten rakenteesta. Näillä tiedoilla on merkitystä etenkin alueilla, joilla on vähän maaperäleikkauksia. Maatutkaluotauksissa käytettiin Ramac ProEx maatutkakalustoa ja suojaamattomia Rough Terrain letkuantenneja, joiden taajuudet ovat 25 ja 100 MHz. 25 MHz:n antennin syvyysulottuvuus on parempi, kun taas 100 MHz:n antennilla saadaan yksityiskohtaisempaa tietoa muodostuman pintaosista. Maatutkalinjojen tulkinnat tehtiin GeoDoctor ohjelmistolla ja tutkimuslinjoille tehdyt Maanmittauslaitoksen korkeusmalleihin. Maatutkaluotauksia tehtiin seitsemässä tutkimuskohteissa yhteensä n. 60 kilometriä (taulukko 1, sivu 8). Vuorisenkankankaalta oli käytettävissä v. 2011 tehtyjen maatutkaluotausten tiedot (8.6 km). Maatutkaluotausten tulkintaprofiilit on esitetty tutkimuskohteittain liiteaineistona: liite 4 (Hukkasenharju), liite 10 (Pyssymäki), liite 16 (Alapitkä), liite 22 (Ryönänkangas), liite 28 (Nivanmaa), liite 33 (Käärmevaaru) ja liite 38 (Syrjäharju).

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 9 Taulukko 1. Yhteenveto PaMa hankkeessa tehdyistä tutkimuksista Kohde Painovoimamittaus (km) Maatutkaluotaus (km) GM200 (kpl/m) Kairaukset GM50 (kpl/m) Alapitkä 6,9 5,9 3/59 13/188 Vuorisenkangas - - - 10/95 Syrjäharju - 4,3-12/169 Hukkasenharju 6,8 4,2-12/162 Pyssymäki 6,7 8,8-8/187 Ryönänkangas 30,3 18,9 8/265 22/587 Nivanmaa 7,2 13,0-5/107 Käärmevaaru 7,9 5,2 - - Yhteensä 65.8 60.3 11/324 82/1495 5 KALLIOPINNAN MUOTOMALLIT JA MAAKERROSPAKSUUSMALLIT PaMa hankkeessa tehtyjen tutkimusten ja geofysiikan mittausten tulkintojen sekä käytettävissä olleiden muiden tutkimusaineistojen tiedot vietiin ArcMap paikkatieto-ohjelmistoon. Tulosten esikäsittelyn jälkeen syntyneestä aineistosta tehtiin ArcMap ohjelman lisäosien interpolointimenetelmiä käyttäen kalliopinnan muotomalli (interpoloitu kalliopinnan korkeusmalli) sekä maakerrospaksuusmallit. Mallinnusten korkeustasot ovat N2000 korkeusjärjestelmässä. Maanpinnan korkeusmallit tehtiin Maanmittauslaitoksen laserkeilausaineistosta (ruutukoko 2 x 2 m), johon yhdistettiin maastossa tehtyjen VRS-GPS mittausten korkeusaineistot maa-ainestenottoalueilta. Vuorisenkankaalta ja Syrjäharjulta ei ollut käytettävissä laserkeilausaineistoa vaan maanpinnan korkeusmalli monttualueiden ulkopuolella perustuu Maanmittauslaitoksen DEM10 aineistoon. Maanpinnan korkeusmallista muodostettu vinovalaistu korkokuva on esitetty kohteittain tutkimuspistekartoilla: Liite1 (Hukkasenharju, Suonenjoki), liite 7 (Pyssymäki, Maaninka), liite 13 (Alapitkä, Lapinlahti), liite 19 (Ryönänkangas, Kuopio), liite 25 (Nivanmaa, Kuopio - Tuusniemi), liite 31 (Käärmevaaru, Tuusniemi), liite 36 (Syrjäharju, Lapinlahti) ja liite 41 (Vuorisenkangas, Lapinlahti). Kallionpinnan muotomallit tehtiin painovoimamittausten ja maatutkaluotausten tulkintatietojen sekä kairaustietojen ja kalliopaljastumien sijaintitietojen perusteella (GTK:n kallio- ja maaperäkartoitusaineistot). Raskaissa kairauksissa (GM200) tehtiin kolmen metrin kalliovarmistus, joten kallionpinnan korkeustiedot ovat näiden tutkimuspisteiden osalta luotettavia. Kevyissä kairauksissa (GM50) ei ole tehty kalliovarmistusta. Kallionpinnan korkeusaineistosta interpoloitiin kohteittain kallionpinnan muotomallit ArcGIS ohjelmistolla. Kallionpinnan muotomallit on esitetty kohteittain liitekartoilla: liite 5 (Huk-

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 10 kasenharju), liite 11 (Pyssymäki), liite 17 (Alapitkä), liite 23 (Ryönänkangas), liite 29 (Nivanmaa), liite 34 (Käärmevaaru), liite 39 (Syrjäharju) ja liite 43 (Vuorisenkangas) Maaperän kokonaiskerrospaksuus saatiin vähentämällä maanpinnan korkeusmallista interpoloitu kallionpinnan korkeusmalli. Kaikilla kohteilla Hukkasenharjua lukuun ottamatta, liitekartoilla esitetyt kokonaismaakerrospaksuudet ovat yksiselitteisesti maakerrospaksuuksia maanpinnasta kalliopintaan saakka (eli kattavat sekä lajittuneen harjuaineksen että sen alla mahdollisesti olevan lajittumattoman moreeniaineksen). Pohjavesipinnan yläpuolisen maakerroksen paksuus (kuivan irtomaakerroksen paksuus) saatiin vähentämällä maanpinnan korkeusmallista interpoloitu pohjavesipintamalli. Vastaavasti pohjavedellä kyllästyneen maaperän kerrospaksuus saatiin vähentämällä interpoloidusta pohjavesipintamallista interpoloitu kallionpintamalli (eli eri liitekartoilla esitetty pohjavedenpinnan alainen maakerrospaksuus kattaa sekä lajittuneen harjuaineksen että sen alla mahdollisesti olevan lajittumattoman moreeniaineksen). Pohjavedenpinnan korkeusmallien laskennassa käytettiin pohjavesiputkien ja luonnonvesipintojen mittaustietoja sekä maatutkaluotauksista tulkittua pohjavedenkorkeustietoa. Pohjavesipintatietoja saatiin ympäristöhallinnon POVET tietojärjestelmästä ja suoraan Pohjois-Savon ELY keskukselta. Pohjavesipintamallit kuvaavat alueen yleistä pohjavesipinnan tasoa ja niitä käytettiin maakerrospaksuuslaskennassa. Mallit kallionpinnan sekä pohjavedenpinnan korkeuksista on muodostettu interpoloimalla. Menetelmän luonteesta johtuen kyse on vain arviosta tunnettujen havaintopisteiden ulkopuolella. Pintamalleja tarkasteltaessa onkin aina huomioitava mittaus ja mallinnusmenetelmien rajoitukset. Kallionpinnan korkeustaso on varmuudella selvillä ainoastaan kairauspisteissä ja avokallioilla. Painovoimalinjojen mittauspisteille tulkitut syvyydet antavat kuitenkin 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 interpoloidussa kalliopintamallissa ei voida havaita. Kallionpintamallin reunaalueilla interpoloinnissa tapahtuvaa kalliopaljastumien korkeustasojen ylikorostumista on pyritty pienentämään digitoimalla näille korkeusapupisteitä. Tutkimuskohteilla oli vain muutamia pohjaveden havaintoputkia, joista mallinnuksiin saatiin luotettava pohjavesipinta. Pohjavesipintamallit antavatkin vain yleiskäsityksen pohjaveden pinnantasosta tutkimuskohteilla. Yleisesti ottaen kaikkien pintamallien tarkkuus paranee mitä lähempänä ko. pintamallin tarkastelun kohteena olevaa aluetta on mitattuja kallion- tai pohjavedenpinnantasoja. On syytä huomioida, että nämä em. mallinnuksen epävarmuudet heijastuvat suoraan harjukohteiden maakerrospaksuuksien ja maa-ainesmäärien laskentaan.

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 11 6 TUTKIMUSTULOKSET 6.1 Hukkasenharju (Suonenjoki) Hukkasenharju sijaitsee Suonenjoella noin 10 kilometriä lounaaseen kaupungin keskustasta. Tutkimuskohde on osa vedenhankintaan soveltuvaa Hukkasenharjun pohjavesialuetta (0877803). Muodostuman keskikoordinaatit ovat e= 500 970 ja n= 6 935 410 (Euref) ja se sijaitsee karttalehdillä N5221A2 ja B1. Hukkasenharju on kallioperän painanteeseen kerrostunut harjumuodostuma (liite 1), jonka pohjavedenpinnan yläpuoliset maa-ainekset on lähes kauttaaltaan hyödynnetty. Luode-kaakko suuntaisessa painannelaaksossa kallionpinta on tasolla +95 - +100 m mpy ja sitä reunustavilla kallioselänteillä tasolla +150 - +170 m mpy. Tutkimuskohteen keskiosassa sekä harjurungon kaakkoisosassa kallionpinta nousee tasolle +120 - +125 m mpy ollen näillä alueilla alueen vallitsevan pohjavesipinnan yläpuolella. Kalliokohouman kaakkoispuolella pohjavedenpinnan taso on alueella olevan pohjavesiputken mukaan useita metrejä korkeammalla kuin kalliokohouman luoteis- ja pohjoispuolisilla harjualueilla (liite 5). Harjurungon alueella (kuva 2, liitteet 5 6) maaperä on laadultaan karkeasta hiekasta kiviseen soraan. Lajittuneen aineksen kokonaiskerrospaksuus vaihtelee 10-20 metrin välillä (liite 6.1). Pohjavesipinnan yläpuolinen kuiva irtomaakerros on harjurungon alueella alle neljän metrin luokkaa (liite 6.2). Pohjaveden pinnan alla maakerrospaksuudet näillä maa-ainesten oton piirissä olleilla alueilla on 5-15 metrin luokkaa. Eteläisimmällä ottoalueella maakerrospaksuus on paikoin alle kaksi metriä. (liite 6.3) Hukkasenharjulla lajittunutta ainesta sisältävän harjualueen pinta-ala on 69 ha, josta 19 ha on karkearakeisen harjurungon aluetta (kuva 2). Harjurungon alueella (Hukkasenharjulla sama kuin massalaskentaalue) kokonaismassamäärä pohjaveden ylä- ja alapuolella on noin 2,5 milj. kiinto -m 3. Laskennallinen massamäärä pohjavesipinnan yläpuolella sekä maksimissaan 15 metriä pohjavesipinnan alapuolella on yhteensä noin 2,4 milj. kiinto -m 3. Kuva 2. Hukkasenharju: harjurunko ja massalaskenta-alue (punainen katkoviiva)

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 12 6.2 Pyssymäki (Kuopio) Pyssymäen tutkimuskohde sijaitsee noin viisi kilometriä Maaningan taajama-alueelta kaakkoon. Tutkimuskohde on vedenhankintaan soveltuva Pyssymäen pohjavesialue (0847602). Muodostuman keskikoordinaatit ovat e= 518 600 ja n= 6 999 000 (Euref) ja se sijaitsee karttalehdillä P5122F3, F4, H1 ja H2. Pyssymäki kuuluu Siilinjärvi-Maaninka harjusysteemiin. Pyssymäen tutkimusalueella on syvä luode-kaakko suuntainen ruhje- tai siirroslaakso (liite 11). Laaksossa kallion pinta on painovoimamittausten tulkintatulosten mukaan alhaisimmallaan meren pinnan tason alapuolella (tasolla 7 m mpa - +10 m mpy). Pyssymäellä lajittunutta ainesta sisältävän harjumuodostuma-alueen (liite 7) pinta-ala on 148 ha, josta karkearakeisen harjurungon aluetta on 37 ha. Harjurungon alueella (liite 12.1) laskennallinen kokonaismassamäärä kallionpintaan saakka on noin 25 milj. kiinto -m 3, josta pohjavedenpinnan alapuolista maaainesta on noin 20 milj. m 3. Pyssymäessä massat arvioitiin lisäksi maa-ainestenottoalueelle rajatulle 10 hehtaarin kokoiselle erilliselle massalaskenta-alueelle (kuva 3). Tällä alueella kokonaismassamäärä kallionpintaan saakka on noin 7 milj. m 3. Mikäli tällä alueella maa-ainesten otto ulotettaisiin nykyisestä montun pohjan tasosta 15 metrin syvyyteen pohjavedenpinnan alle, olisi hyvälaatuisen soravaltaisen aineksen laskennallinen määrä noin 2 milj. kiinto -m 3. Pyssymäen alueen maakerrospaksuudet on esitetty liitekartoilla (liitteet 12.1 12.3). Kuva 3. Pyssymäki: massalaskenta-alue (punainen katkoviiva)

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 13 6.3 Alapitkä (Lapinlahti) Alapitkä sijaitsee Lapinlahden kunnassa noin kaksikymmentä kilometriä etelään kunnan keskustaajamasta. Tutkimuskohde sijaitsee vedenhankintaan soveltuvalla Alapitkän pohjavesialueella (0840203). Harjumuodostuma (liite 13) rajautuu lännessä valtatie 5:een ja sen pohjoisosa on Alapitkän taajamaaluetta. Tutkimuskohde on osa Joensuusta Raaheen ulottuvaa harjujakso, joka on Siilinjärveltä Iisalmen pohjoispuolelle lähes pohjois-eteläsuuntainen. Muodostuman keskikoordinaatit ovat e= 527 595 ja n= 7 007 120 (Euref) ja se sijaitsee karttalehdillä P5213B3 ja P5213A4. Alapitkän tutkimuskohteessa kallio on korkeimmillaan muodostuman kaakkoispuolella tasolla +130 - +135 m mpy. Muodostuman keskiosassa kallio nousee tasolle +110 - +120 m mpy. Näillä alueilla kallio on paikoin myös pohjavesipinnan yläpuolella. Alimmillaan kallionpinta on tutkimusalueen eteläosassa, jossa se on tasolla +55 - +65 m mpy Lokkisuon kaakkoispuolisella alueella, jossa kalliopinnan muotomallin mukaan on lähes länsi-itä suuntainen syvä ja kapea kallioperän painanne tai kallioruhje. Tutkimusalueen pohjois- ja keskiosassa kallio on tasolla +80 - +90 m mpy luode- kaakko suuntaisesti (liite 17). Harjurungon alueella (liite 17) maaperä on vaihtelevin kerroksin hiekkaa, hiekkaista soraa, soraa ja kivistä soraa. Lajittuneen aineksen kokonaismaakerrospaksuus on enimmillään 50-60 metrin luokkaa muodostuman eteläosan kallioruhjeen alueella. Muodostuman pohjoisosassa kokonaismaakerrospaksuus on 30 metrin luokkaa. Maa-aineksen ottoalueilla, jotka sijoittuvat harjurungon alueelle, pohjaveden yläpuolisen irtomaakerroksen paksuus on pääasiassa alle kymmenen metriä (liite 18.1). Pohjaveden pinnan alapuolinen maakerrospaksuus Alapitkän taajama-alueen eteläpuolisella monttualueella on alle viisi metriä ja muuallakin monttualueilla ainoastaan 5 10 metrin luokkaa (liite 18.2). Eteläisimmän ottoalueen (Lokkisuon kaakkoispuoli) pohjoisosassa maa-ainestenotto on ulottunut varsin lähelle pohjaveden pinnan tasoa (liite 18.2). Tällä alueella pohjaveden pinnan alla on kuitenkin vielä keskimäärin 10-15 metriä soravaltaisia maa-aineksia (liite 18.3). Alapitkän tutkimuskohteessa lajittunutta ainesta sisältävän harjualueen pinta-ala on 280 ha, josta 45 ha on karkearakeisen harjurungon aluetta. Harjurungon alueella (liite 17) kokonaismassamäärä kallionpintaan saakka on noin 11 milj. m 3. Pohjavedenpinnan alapuolella tästä massasta on noin 7 milj. m 3. Massalaskennat tehtiin harjurungon lisäksi noin 13 ha laajuiselle yhtenäiselle alueelle Alapitkän taajamaalueesta etelään (kuva 4). Tällä alueella kokonaismassamäärä kallionpintaan saakka on noin 2,3 milj. m 3. Mikäli maa-ainesten otto ulotettaisiin alueella maksimissaan 15 metriä vallitsevan pohjaveden pinnan tason alapuolelle, olisi laskennallinen kokonaismassamäärä kuvaan 4 punaisella katkoviivalla rajatulla alueella noin 2,1 milj. kiinto-m 3.

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 14 Kuva 4. Alapitkä: massalaskenta-alue (punainen katkoviiva) 6.4 Ryönänkangas (Kuopio) Ryönänkangas sijaitsee noin kahdeksan kilometriä Riistavedeltä länteen Kuopion suuntaan. Tutkimuskohde käsittää Ryönänkankaan (0829706A) ja Kukonharju -Vaaralampi (0829706B) -pohjavesialueet, jotka on luokiteltu vedenhankintaan soveltuviksi. Muodostuman keskikoordinaatit ovat e= 552 535 ja n= 6 979 410 (Euref) ja se sijaitsee karttalehdillä P5141A1, A3 ja C1. Ryönänkankaalla lajittunutta ainesta sisältävän harjumuodostuma-alueen (liite 19) pinta-ala on 460 ha, josta 55 ha on karkearakeisen harjurungon aluetta. Karkein soravaltainen aines (harjurunkoalue) on sijoittunut suhteellisen kapealle luode kaakko suuntaisen siirros- tai kallioruhjelaakson alueelle (liite 23). Kalliopinnan muotomallin (liite 23) mukaan Silmäsuon etelä- ja länsipuolella on kalliokynnys, jonka alueella kalliopinnan taso jää kuitenkin paikoin selvästi alueellisen pohjavedenpinnan tason alapuolelle. Tässä yhteydessä on mainittava, että Ryönänkankaan maaperäkairauksissa tehtyjen pohjavesihavaintojen yhteydessä kalliokynnyksen itäpuolisilla alueilla pohjavesi oli väriltään voimakkaan punaista kun taas kalliokynnyksen (ja Silmäsuon) länsipuolisilla alueilla se oli kirkasta.

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 15 Ryönänkankaalle rajatun harjurungon alueella (liite 23) laskennallinen kokonaismassamäärä kallionpintaan saakka on noin 30 milj. kiinto-m 3, josta n. 17 milj. m 3 on pohjaveden pinnan alapuolella. Ryönänkankaalle rajattiin myös kaksi erillistä massalaskenta-aluetta tutkimusalueen kaakkoisosaan (kuva 5). Näiden alueiden yhteispinta-ala on 5 ha ja niiden laskennallinen kokonaismassamäärä kallionpintaan saakka on noin 1,5 milj. kiinto- m 3. Jos maa-aineksia otettaisiin alueilta maksimissaan 15 metrin syvyyteen pohjaveden pinnan alta, olisi laskennallinen maa-ainesten kokonaismassa-määrä noin 1.3 milj.kiinto-m 3. Ryönänkankaan maakerrospaksuudet on esitetty liitekartoilla (liitteet 24.1 24.3). Kuva 5. Ryönänkangas: massalaskenta-alue (punainen katkoviiva) 6.5 Nivanmaa (Kuopio, Tuusniemi) Nivanmaa sijaitsee Kuopion ja Tuusniemen rajalla noin 14 kilometriä Tuusniemeltä luoteeseen ja kuusi kilometriä Riistavedeltä itään. Nivanmaan pohjavesialue (0885752) on vedenhankintaan soveltuva. Muodostuman keskikoordinaatit ovat e= 564 490 ja n= 6 973 320 (Euref) ja se sijaitsee karttalehdellä P5132F3. Nivanmaalla lajittunutta ainesta sisältävän harjualueen pinta-ala on 155 ha, josta 22 ha on karkearakeisen harjurungon aluetta (vrt. seuraava sivu, kuva 6). Harjurungon alueella (kuva 6 ja liite 29) kokonaismassamäärä kallionpintaan saakka on noin 9 milj. m 3, josta pohjavedenpinnan alapuolella on noin 6 milj. m 3. Harjurunko on pääosin valtatie 9 alla ja lisäksi monin paikoin noin 10 15 metrin paksuisen hiekka- ja hienohiekkakerroksen alla siirros- tai kallioruhjelaakson alueella (liite 29), joten käytännössä nykytilanteessa alueen maa-ainespotentiaali on pieni. Nivanmaan maakerrospaksuudet on esitetty liitekartoilla (liitteet 30.1 30.3).

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 16 Kuva 6. Nivanmaa: harju-alue (vihreä viiva) ja harjurunko (musta katkoviiva) 6.6 Käärmevaaru (Tuusniemi) Käärmevaaru sijaitsee Tuusniemellä alle kahden kilometrin etäisyydellä keskustasta, kirkonkylän pohjoispuolella. Muodostuma rajautuu länsiosastaan valtatie 9:ään. Käärmevaarun pohjavesialue (0885704) on vedenhankintaan soveltuva muodostuma. Muodostuman keskikoordinaatit ovat e= 575 000 ja n= 6 966 440 (Euref) ja se sijaitsee karttalehdillä P5133B4, P5134A1 ja A3. Käärmevaarun alueella tehtiin painovoimamittauksia, mutta ei yhtään kairausta. Tämän vuoksi harjualueen maalajeista ei tässä tutkimuksessa saatu tarkempaa tietoa. Harjurunkorajaus perustuu pääasiassa GTK:n maa-aineskantaan tehtyihin hiekka- ja sora-alueiden rajauksiin sekä tässä tutkimuksessa interpoloituun kalliopinnan muotomalliin. Kalliopinnan muotomallin mukaan Käärmevaarun alue jakautuu useisiin pienempiin altaisiin, joita kalliokynnykset erottavat toisistaan. Lisäksi harjun keskivaiheilla on kallioselänne, joka kohoaa alueellisen pohjavedenpinnan tason yläpuolelle jakaen Käärmevaaru hydrologisesti kahteen osaan (liite 35.3). Käärmevaarulla lajittunutta ainesta sisältävän harjumuodostuma-alueen (liite 31) pinta-ala on 179 ha, josta 20 ha on karkearakeisen harjurungon aluetta. Harjurungon alueella (liite 34) kokonaismassamäärä kallionpintaan saakka on noin 3,3 milj. kiinto -m 3, josta pohjavedenpinnan alapuolella on noin 1.7 milj. kiinto- m 3. Suurimmalle maa-ainestenottoalueelle tehdyllä 8 ha rajausalueella (kuva 5) laskennallinen kokonaismassamäärä on noin 1,1 milj. kiinto-m 3. Jos alueelta otettaisiin maa-aineksia 15 metrin syvyy-

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 17 teen saakka pohjaveden alta, olisi laskennallinen kokonaismassamäärä n. 1 milj. kiinto- m 3. Käärmevaarun alueen maakerrospaksuudet on esitetty liitekartoilla (35.1 35.3). Kuva 7. Käärmevaaru: massalaskenta-alue (punainen katkoviiva) 6.7 Syrjäharju (Lapinlahti) Syrjäharju sijaitsee Lapinlahden kunnassa Varpaisjärven kirkonkylän välittömässä läheisyydessä (kuva 8 ja liite 36). Tutkimuskohde sijaitsee Silmälampi - Syrjäharju pohjavesialueella (0891603B), joka on luokiteltu vedenhankintaan soveltuvaksi pohjavesialueeksi. Muodostuman keskikoordinaatit ovat e= 537 170 ja n= 7 026 600 (Euref) ja se sijaitsee karttalehdillä P5214F2 ja P5223E1. Syrjäharjulla lajittunutta ainesta sisältävän harjualueen pinta-ala on 23 ha, josta 7 ha on karkearakeisen harjurungon aluetta. Harjurungon alueella (liite 39) kokonaismassamäärä kallionpintaan saakka on laskennallisesti noin 1,2 milj. kiinto-m 3, josta pohjaveden pinnan alapuolella on vastaavasti n. 750 000 kiinto-m3. Rajatulla noin 4 ha massalaskenta-alueella (kuva 6) kokonaismassamäärä on laskennallisesti vajaa 600 000 kiinto-m 3. Maakerrospaksuus pohjavesivyöhykkeessä on 5 10 metrin luokkaa (liite 40.3) Materiaali on kairausten mukaan laadultaan pääosin hiekkaa ja karkeaa hiekkaa sekä osin soraa.

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 18 Alueen pinta-ala huomioiden Syrjäharjulla ei ole suurempaa pohjavesiarvoa, mutta alueen mahdollisen pohjavedenpinnan alaisen oton osalta on kuitenkin huomioitava, että se voi vaikuttaa hieman kauempana alueen pohjoispuolella peltoalueelle purkautuvien lähdepurkaumien (lähdekaivon) painepintojen tasoihin niitä alentavasti. Kuva 8. Syrjäharju: massalaskenta-alue (punainen katkoviiva) 6.8 Vuorisenkangas (Lapinlahti) Vuorisenkangas sijaitsee Lapinlahden kunnassa noin viisi kilometriä pohjoiseen Varpaisjärven kirkonkylältä. Tutkimuskohde on osa Vuorisenkankaan vedenhankintaan soveltuvaa pohjavesimuodostumaa (0891607). Muodostuman keskikoordinaatit ovat e= 535 715 ja n= 7 030 550 (Euref) ja se sijaitsee karttalehdillä P5223C3, C4 ja D4. Vuorisenkankaalla lajittunutta ainesta sisältävän harjumuodostuma-alueen (liite 41) pinta-ala on 180 ha, josta 40 ha on karkearakeisen harjurungon aluetta. Harjurungon (liite 43) alueella kokonaismassamäärä on noin 6 milj. kiinto-m 3, josta pohjavedenpinnan alla on n. 1.3 milj. kiinto-m 3. Massalaskenta-alue (kuva 9) käsittää kaksi maa-ainestenottoaluetta ja sen yhteispinta-ala on noin 6 ha. Kokonaismassamäärä

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 19 massalaskenta-alueella on noin 800 000 kiinto-m 3. Maakerrospaksuus pohjavesivyöhykkeessä on keskimäärin alle kymmenen metrin luokkaa (liite 44.3). Kokonaismaakerrospaksuus ja maakerrospaksuus pohjavedenpinnan yläpuolella on esitetty liitekartoilla 44.1 ja 44.2. Kuva 9. Vuorisenkangas: massalaskenta-alue (punainen katkoviiva)

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 20 7 YHTEENVETO PaMa hankkeessa tutkituille kohteille voitiin rajata osa-alueita (pl. Nivanmaa), joilla voitaisiin jo tämän tutkimuksen perusteella harkita pohjavedenpinnan alaista maa-ainesten ottotoimintaa. Pyssymäen osalta on kuitenkin huomioitava, että ennen mahdollista pohjavedenpinnan alaista maa-ainestenottoa tulee alueen pohjavesiolosuhteet (mm. pohjaveden määrä ja laatu) selvittää tarkasti. Hukkasenharjulla (Suonenjoki) pohjavedenpinnan yläpuoliset maa-ainekset on jo suurelta osin hyödynnetty (liite 6.2). Jäljellä oleva harju ja ennen kaikkea harjurunko (vrt. liite 5-6), jonka alueelle karkein harjuaines on sijoittunut, on hyvin kapea-alainen varsinkin tutkimusalueen pohjoisosissa, Kallio - Kourujärven kaakkoispuolella. Hukkasenharjun kaakkoisosassa, jossa sijaitsevat Pieni-Kyrsälampi ja Kyrsänlampi, suositellaan tehtäväksi pohjaveden laatututkimuksia. Kairauksissa havaittiin, että pohjavesi oli alueella väriltään tummanpunaista, joka perusteella vedessä voi olla runsaasti rautaa. Iso - Hukkanen järven pohjoispuolella on kalliokynnys (vrt. liitteet 5 ja 6.3), jonka alueella kalliopinta kohoaa paikoin alueella vallitsevan pohjavesipinnan yläpuolelle. Todennäköisesti kalliokynnys vaikuttaa pohjavesien virtaukseen Hukkasenharjun alueella niin, että pohjavedenpinnan taso kalliokynnyksen itä- ja kaakkoispuolella on useita metrejä korkeammalla kuin sen luoteispuolisilla harjualueilla. Hukkasenharjun kapea-alaisuus ja kairausten yhteydessä tehdyt havainnot rautapitoisesta pohjavedestä puoltavat sitä näkemystä, että alueelta voitaisiin hyödyntää pohjavedenpinnan alaisia maa-aineksia. Maa-ainekset soveltuvat parhaiten tierakentamiseen. Pyssymäen (Kuopio) keskiosissa on otettu maa-ainekset pohjavedelle määritettyyn suojakerrospaksuuteen saakka (liite 12.2). Alueella on paksut hiekka- ja sorakerrokset ja kalliopinnan taso painuu alimmillaan alle meren pinnan tason (liitteet 11 ja 12.1). Kairaustulosten perusteella Pyssymäen keskeisellä monttualueella on hyvälaatuista soraa n. 30-35 metrin syvyyteen saakka. Myös syvemmällä on soraa, mutta kairauksissa tehtyjen havaintojen mukaan se on tiivistä. Pohjaveden laadun ja määrän selvittämiseksi alueelle suositellaan koepumppauksia ja pohjaveden näytteenottoa. Tämän jälkeen olisi mahdollista tehdä paremmin arvioita siitä, voitaisiinko Pyssymäen alueelta hyödyntää maa-aineksia laajemmin myös pohjavedenpinnan alta. Materiaali soveltuu sekä betoniteollisuuden tarpeisiin että tienrakennusaineeksi. Alapitkän (Lapinlahti) harjualue on pitkä pohjois-eteläsuuntainen harjujakso (liite 13). Alueella on aktiivista maa-ainestenottoa taajama-alueen eteläpuolella. Tässä tutkimuksessa saatujen tulosten mukaan nykyisen maa-ainesten oton piiriin kuuluvilla alueilla on potentiaalia myös pohjavedenpinnan alaiseen maa-ainesten ottoon, koska em. alueilla kalliopinta kohoaa niin, että pohjavedellä kyllästyneen maakerroksen paksuus on alueella vain 5 10 metrin (tai jopa alle) luokkaa (vrt. liite 18.3). Siten nykyisten aktiivisten monttualueiden ja niiden väliin jäävän harjualueen vedenhankinnallinen arvo on vähäinen. Silmäsuon länsi- kaakkoispuolella olevan kapean harjualueen (monttualue) osalle sijoittuu interpoloidun kalliopinnan muotomallin mukaan kapea kalliopainanne tai ruhje (vrt. liite 17). Tällä alueella ei suositella pohjavedenpinnan alle ulottuvaa maa-ainesten ottoa ennen alueen tarkempia tutkimuksia. Ryönänkangas (Kuopio) on laaja harjumuodostuma, jossa on paksut hiekka- ja hienohiekkakerrostumat, jotka peittävät karkeaa harjurunkoa. Saatujen tutkimustulosten mukaan harjun kaakkoisosissa, jossa on nykyisin aktiivista maa-ainesten ottoa, olisi potentiaalia myös pohjavedenpinnan alaiseen maaainesten ottoon. Tutkimuksissa tehtyjen havaintojen mukaan mineraaliaineksessa on paikoitellen ruosteisuutta, joten se ei mahdollisesti niiltä osin sovellu kovin hyvin betonin raaka-aineeksi. Pohjoispuoli-

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 21 sille harjualueille (Jänneniemen suunnassa) suositellaan pohjaveden antoisuustutkimuksia sekä siihen liittyen pohjaveden laatututkimuksia. Nivanmaa (Kuopio, Tuusniemi) sijoittuu Riistavesi Joensuu tien alueelle. Harjun karkein ydinaines sijoittuu valtatien alle 10 15 metrin syvyyteen, joten kohteella ei ole potentiaalia pohjavedenpinnan alaiseen maa-ainesten ottoon. Käärmevaaru (Tuusniemi) on pitkä pohjois- eteläsuuntainen harjujakso, jossa on laajoja monttualueita (liite 31). Tässä tutkimuksessa saatujen tulosten mukaan kallioperä harjualueella vaihtelee jyrkästi ja itälänsisuuntaiset kallioselänteet katkovat harjun useisiin erillisiin altaisiin. Lisäksi harjun keskiosissa kalliopinta kohoaa alueella vallitsevan pohjavedenpinnan tason yläpuolelle (vrt. liite 34), joten alueen arvo laajempialaisena pohjavesialueena on vähäinen. Em. asia huomioiden Käärmevaarulla on osa-alueita, jotka ovat potentiaalisia pohjavedenpinnan alaisen maa-ainesten oton kannalta tarkasteltuna. Syrjäharjun tutkimuskohde (Lapinlahti) Varpaisjärven taajaman pohjoislaidalla on hyvin pienialainen. Kairausten mukaan alueella on kuitenkin käyttökelpoisia maa-aineksia sekä pohjavedenpinnan yläpuolella että alapuolella. Kairauksissa ja maatutkaluotauksissa saatujen tulosten mukaan materiaali on suurelta osin hiekkaa ja karkeaa hiekkaa, mutta myös soraa esiintyy. Alueella ei ole pienialaisuutensa vuoksi merkitystä pohjavesialueena. On kuitenkin huomioitava, että jos alueelta aletaan hyödyntää pohjavedenpinnan alaisia maa-aineksia, voi se vaikuttaa tutkimusalueen pohjoispuolisiin peltoalueen lähdepurkaumien ja lähdekaivon vedenantoisuuteen ja painepintoihin (lähdekaivoissa paineellinen pohjavesi) alentavasti. Vuorisenkankaalla (Lapinlahti) on aktiivista ottoa alueen keski- ja osin myös pohjoisosissa. Alueen keskiosissa on jäljellä osin ottamatonta harjuselännettä. Aikaisemmin vuonna 2011 alueelle tehdyn rakennetutkimuksen ja tässä tutkimuksessa saatujen tutkimustulosten mukaan alueella ei ole pohjavesiarvoa: Kalliopinta vaihtelee (paikoin jyrkästi) ja pohjavedellä kyllästyneen maakerroksen paksuus on keskimäärin melko vaatimaton (liitteet 43 ja 44.3), joten laajempia yhtenäisiä pohjavesialtaita ei alueelle voida rajata. Tässä tutkimuksessa saadun tutkimusaineiston mukaan myös alueen pohjoispää on hyvin vaatimaton pohjavesialueena tarkasteltuna (vrt. liite 44.3). Koska Vuorisenkankaalla ei ole pohjavesiarvoja, on olemassa olevien monttualueiden ja niiden väliin jäävän harjuselänteen alueella hyvät edellytykset hyödyntää maa-aineksia kalliopintaan (tai moreenipintaa) saakka. Alla olevassa taulukossa on esitetty PaMa tutkimuskohteet ja niiden pinta-alat sekä niille rajattujen osa-alueiden (harjurunko, massalaskenta-alue) pinta-alat ja laskennalliset kokonaismassamäärät kiintokuutiometreinä (x 1000). Kokonaismassamäärät on eritelty pohjavedenpinnan tason yläpuolisiin ja alapuolisiin massoihin. Lisäksi erillisen massalaskenta-alueen osalta on esitetty laskennallinen massamääräarvio, jos maa-aineksia otettaisiin alueilta niin, että otto ulottuisi alueilla maksimissaan 15 metriä pohjavedenpinnan alapuolelle siellä, missä se olisi mahdollista.

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 22 Taulukko 2. Tutkimuskohteet ja niiden laskennalliset massamäärät (kiinto-m 3 ) osa-alueittain (harjurunko, massalaskenta-alue) eriteltyinä pohjavedenpinnan yläpuolisiin (pv-yläp.) ja alapuolisiin (pv-alap) massoihin. Lisäksi taulukossa on esitetty kokonaismassamäärät erillisillä massa-laskenta-alueilla, jos niiltä otettaisiin maa-aineksia maksimissaan15 metrin syvyydestä pohjavedenpinnan alta. Suositukset jatkotoimenpiteiksi Hukkasenharjulla interpoloidun kalliopinnan muotomallin mukaan Iso - Hukkanen järven pohjoispuolella on alue, jossa kalliopinta kohoaa paikoin alueellisen pohjavedenpinnan yläpuolelle. Kalliokynnys toimii todennäköisesti pohjapadon tavoin aiheuttaen usean metrin eron pohjavedenpinnan tasoissa tutkitun harjualueen kaakkois- ja luoteisosien välillä. Kalliokynnyksen tarkemman alueellisen laajuuden ja tason (m mpy) kartoittamiseksi suositellaan kalliokynnyksen alueelle tarkentavia tutkimuksia (kairaukset, vasaraseismiset luotaukset). Saman tutkimuksen yhteyteen suositellaan harjualueelle pohjaveden laadun tutkimuksia, joihin liittyisi mahdollisesti uusien pohjavesiputkien asennuksia kalliokynnyksen kaakkoispuolelle. Pyssymäen alueelle suositellaan kairauksia soravaltaisen harjumateriaalin tarkempaa rajaamista varten (mm. Siilinjärvi Maaninka tien suuntaan) sekä koepumppauksia pohjavesiolosuhteiden (myös laatu ja määrä) selvittämiseksi. Pohjavesiolosuhteiden selvitystyössä suositellaan, että tutkimuksissa selvitetään harjumuodostumaan rajautuvien vesistöjen hydrologisia yhteyksiä harjuun. Ryönänkankaan alueelle suositellaan pohjaveden laatututkimuksia sekä harjun luoteisosien alueelle koepumppauksia pohjavesiolosuhteiden (myös pohjaveden laatu ja määrä) selvittämiseksi.