S U U N N IT T EL U JA T EK N IIK K A SAVONLINNAN VESI Lisätutkimukset Kulennoisharjun pohjavesialueella VARMA-VESI FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY 152 P23708
Tutkimusraportti 1 (6) J.Arjas Sisällysluettelo 1 Yleistä... 2 2 Tutkimusalue... 3 3 TEHDYT TUTKIMUKSET... 3 3.1.1 Kairaukset ja pohjaveden havaintoputkien asentaminen... 3 3.1.2 Pohjavesinäytteiden otto ja analysointi... 3 4 TUTKIMUSTULOKSET... 4 4.1.1 Kairaustulokset ja pohjaveden havaintoputkista tehdyt havainnot... 4 4.1.2 Pohjaveden laatumääritysten tulokset... 4 5 JOHTOPÄÄTÖKSET... 4 6 JATKOTOIMENPITEET... 6 Liitteet Liite 1 Liite 2 Havaintoputkien putkikortit Vesinäytteiden analyysitulokset Piirustukset YMP-152 P23708-551 Tutkimuskartta FCG Suunnittelu ja tekniikka Oy Osmontie 34, PL 950, 00601 Helsinki Puh. 010 4090, fax 010 409 5001, www.fcg.fi Y-tunnus 2474031-0 Kotipaikka Helsinki
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Tutkimusraportti 2 (6) SAVONLINNAN VESI LISÄTUTKIMUKSET KULENNOISHARJUN POHJAVESIALUEELLA 1 Yleistä Savonlinnan Veden toimeksiannosta FCG Suunnittelu ja tekniikka Oy on suorittanut täydentäviä pohjavesitutkimuksia Savonlinnan kaupungin itä kaakkoispuolella sijaitsevalla Kulennoisharjun I luokan pohjavesialueella (n:o 0624651). Tutkimusten tavoitteena oli selvittää pohjaveden virtausolosuhteet ja vedenottoon mahdollisesti soveltuvan kohteen sijainti Kerimäentien eteläpuoliselta alueelta Kulennoisharjun pohjavesialueen kaakkoisosasta. Tutkimusalueen sijainti on esitetty kuvassa 1. Kuva 1. Tutkimusalueen sijainti Tutkimukset ovat jatkoa pohjavesialueella keväällä ja kesällä 2013 suoritetuille vedenhankintatutkimuksille. Aiempien tutkimusten tulokset on esitetty tutkimusraportissa: Savonlinnan Vesi, Kulennoisharjun ja Kuikonniemen pohjavesitutkimukset. FCG Suunnittelu ja tekniikka Oy, työn:o P21051. 25.11.2013. Tutkimus on osahanke Euroopan aluekehitysrahaston osittain rahoittamaa VARMA-VESI projektia, jossa ovat mukana Savonlinnan kaupunki, Enonkosken kunta sekä Etelä-Savon elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus.
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Tutkimusraportti 3 (6) 2 Tutkimusalue 3 TEHDYT TUTKIMUKSET Kulennoisharju kuuluu toiselta Salpausselältä alkavaan mittavaan harjujaksoon, jota voidaan seurata Punkaharjulta Kulennoisiin ja edelleen luoteeseen, Rantasalmen kautta aina Joroisille ja Jäppilään saakka. Kulennoisharjun harjumuodostumaan liittyy ydinharjuselänteen (Kulennoisharju - Hattuharju) lisäksi useita harjudeltoja ja laajentumia. Pohjavesien muodostumis- ja virtausolosuhteet ovat hyvät, pohjavesiä purkautuu luoteessa Kulennoisjärveen ja Ruokojärveen, ja kaakossa Pihlajaveden lahtiin. Arvio muodostuvan pohjaveden määrästä on 3500 m³/d. Tutkimusalueen keski- ja luoteisosissa on suoritettu laajamittaista maaainesten ottamista ja toiminnan seurauksena on etenkin alueen keskiosaan muodostunut laaja yhtenäinen kaivualue. Alueella on useita voimassaolevia maa-aineslupia ja nykyisten lupien mukainen kaivutoiminta jatkuu alueella vuoteen 2022 saakka. Laajamittainen maa-ainesten otto vaarantaa alueen vedenhankintamahdollisuuksia. Pohjavesialueen kaakkoisosasta, Tielammen pohjoispuolella sijaitsevalta maaainesten ottoalueelta on Etelä-Savon ympäristökeskuksen toimesta vuosina 2004-2006 suoritettujen pohjavesitutkimusten perusteella paikannettu vedenottokohde, josta koepumppauksen yhteydessä pumpattiin hyvälaatuista pohjavettä noin 700 m 3 /d. 3.1.1 Kairaukset ja pohjaveden havaintoputkien asentaminen Tutkimusalueella suoritettiin maaputkikairaukset kolmessa maastotarkastelun perusteella valitussa tutkimuspisteessä (tutkimuspisteet 13/14 15/14). Kairaukset ulotettiin kallionpintaan saakka ja kallionpinta varmistettiin 3 m kallioporauksella. Tutkimuspisteisiin asennettiin kairauksen yhteydessä Ø 52/60 mm muoviset pohjaveden havaintoputket (HP13/14 HP15/14). Havaintoputkista sekä aiemman tutkimusvaiheen yhteydessä asennetuista lähimmistä pohjavesiputkista mitattiin pohjavedenpinnan korkeudet. Asennettujen havaintoputkien putkikortit kairaustuloksineen ovat liitteenä 1. Tutkimuspisteiden sijainti on esitetty kuvassa 3 sivulla 5 sekä piirustuksessa YMP-152-P23708-551. 3.1.2 Pohjavesinäytteiden otto ja analysointi Tutkimuksen yhteydessä asennetuista pohjavesiputkista otettiin pumppaamalla pohjavesinäytteet noin 2 viikkoa putkien asentamisen jälkeen. Pohjavesinäytteistä analysoitiin ph, alkaliniteetti, ammonium, happi, hapenkyllästysaste, rauta, mangaani, kemiallinen hapenkulutus, nitraatti, sameus, väriluku ja kloridi. Vesinäytteiden analyysitulokset ovat liitteenä 2.
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Tutkimusraportti 4 (6) 4 TUTKIMUSTULOKSET 4.1.1 Kairaustulokset ja pohjaveden havaintoputkista tehdyt havainnot Maakerrosten paksuudet tutkimuspisteissä vaihtelevat välillä 14,90 21,15 m. Maakerrosten koostumus vaihtelee hienosta hiekasta soraan. Tutkimuspisteessä 13/14 maakerrokset ovat pohjaosissa heikosti lajittuneita ja vaihtelevat koostumukseltaan hiekkamoreenista soraiseen hiekkamoreeniin. Tutkimuspisteissä 14/14 ja 15/14 tavataan pinta- ja keskiosissa hienoa hiekkaa. Pohjavesipinnan alapuolisten karkearakeisten maakerrosten paksuudet tutkimuspisteissä vaihtelevat välillä noin 5,5 9,0 m. Kallionpinta sijaitsee tutkimuspisteissä tasovälillä +59,00 +68,26. Kallionpinta on alimmillaan keskimmäisessä tutkimuspisteessä 14/14 ja ylimmillään pohjoisimmassa tutkimuspisteessä 13/14. Pohjaveden havaintoputkista tehtyjen mittaushavaintojen perusteella pohjavedenpinta sijaitsee tutkimuspisteissä noin 1,8 10,2 m syvyydellä maanpinnasta tasovälillä + 76,94 +77,59 (mittaukset 4.-5.2.2014). Pohjavedenpinta on alimmillaan tutkimusalueen eteläosassa, tutkimuspisteessä 15/14 ja ylimmillään pohjoisosassa, tutkimuspisteessä 13/14. 4.1.2 Pohjaveden laatumääritysten tulokset 5 JOHTOPÄÄTÖKSET Näytteenottoa edeltäneestä pumppauksesta huolimatta tutkittujen vesinäytteiden sameusarvot olivat melko korkeat. Tutkimuspisteistä 13/14 ja 14/14 otettujen vesinäytteiden väriarvot olivat myös koholla. Analyysitulosten perusteella kaikissa tutkimuspisteissä pohjavesi on hapetonta (happipitoisuus alle määritysrajan) ja sen seurauksena rauta- ja mangaanipitoisuudet ovat koholla (Feliuk. 0,16 0,88 mg/l ja Mnliuk. 0,017 0,072 mg/l). Paras veden laatu on tutkimuspisteessä 13/14, jossa alhaista ph arvoa ja koholla olevaa sameusarvoa lukuun ottamatta vesi täyttää tutkituilta osin talousvedelle asetetut laatuvaatimukset ja suositukset. Kairaustulosten ja maanäytehavaintojen perusteella kaikissa kolmessa tutkimuspisteessä tavataan pohjavesitason alapuolella lajittuneita hiekka soravaltaisia maakerroksia, pohjavesikerroksen paksuuden vaihdellessa välillä 9,3 18,2 m. Maaperän vedenjohtavuutta heikentävät kuitenkin tutkimuspisteen 13/14 pohjaosissa tavattavien kerrosten heikko lajittuneisuus sekä tutkimuspisteiden 14/14 ja 15/14 pinta- ja keskiosissa tavattavien maakerrosten hienojakoisuus. Pohjavesipinnan alapuolisten karkearakeisten, rakeisuudeltaan vedenottoon parhaiten soveltuvaksi arvioitujen maakerrosten paksuudet tutkimuspisteissä vaihtelevat välillä noin 5,5 9,0 m. Alueen havaintoputkista (mukaan lukien aiemman tutkimuksen yhteydessä asennetut lähimmät havaintoputket) tehtyjen mittaushavaintojen perusteella pohjaveden virtaus pohjavesiesiintymässä suuntautuu luoteesta kaakkoon. Vesinäytetutkimusten tulosten perusteella vedenottomahdollisuuksia koko tutkimusalueella heikentävät pohjaveden laatuominaisuudet (hapettomuus sekä korkea rauta- ja mangaanipitoisuus). Pohjaveden laatuominaisuuksiltaan parhaassa tutkimuspisteessä 13/14 (rauta- ja mangaanipitoisuudet alle STM:n raja-arvojen) veden laatu on selvästi heikompi, kuin aikaisemman
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Tutkimusraportti 5 (6) tutkimusvaiheen yhteydessä tutkitussa, luoteispuolella sijaitsevassa tutkimuspisteessä 1/13. Kulennoisharjun edellisen tutkimusvaiheen jatkotoimenpide-esityksessä ehdotettiin koko pohjavesiesiintymästä käyttöön saatavan vesimäärän selvittämiseksi samanaikaisten koepumppausten suorittamista sekä aiemmin tutkitussa, Tielammen pohjoispuolisessa tutkimuspisteessä 16/04, että välittömästi Kerimäentien pohjoispuolella sijaitsevassa tutkimuspisteessä 1/13. Ehdotus perustui tätä tutkimusvaihetta edeltäneeseen, käytettävissä olleisiin vesipintapintahavaintoihin (ks. kuva 2) perustuvaan käsitykseen pohjaveden virtausolosuhteista Kerimäentien eteläpuolisella pohjavesialueen osalla (ylin vesipinta todettu pohjavesialueen kaakkoisosassa). Kuva 2. Karttaote pohjavesialueen suojelusuunnitelmastav.2012. Tutkimuksen yhteydessä tehdyt vesipintamittaukset (ks. kuva 3), osoittavat pohjaveden päävirtaussuunnan olevan Kerimäentien etelä- ja pohjoispuolisella alueella luoteesta kaakkoon, jolloin molemmat koepumppauspisteiksi ehdotetut kohteet sijaitsevat samalla valuma-alueella. Pisteet sijaitsevat noin 350 m etäisyydellä toisistaan ja pisteiden väliin jäävän valuma-alueen laajuuden (noin 13 ha) perusteella arvioituna pisteestä 1/13 käyttöön saatava lisävesimäärä on korkeintaan 100 m 3 /d. Kuva3. Ote tutkimuskartasta
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Tutkimusraportti 6 (6) 6 JATKOTOIMENPITEET Lisätutkimusten tulosten perusteella vedenotto Kulennoisharjulla ehdotetaan keskitettäväksi pohjavesialueen keskiosassa, Tielammen pohjoispuolella sijaitsevaan tutkimuspisteeseen 16/04. Tutkimuspisteessä on suoritettu vuonna 2004 kairaus ja tasopumppaukset, jotka on ulotettu 12 m syvyyteen. Pumppauksissa parhaat vedenantoisuudet (100 210 l/min/m) on todettu tutkimuspisteen pohjaosissa, syvyysvälillä 9 12 m. Veden laatu ko. syvyydellä on kenttämittausten (happi, rauta, mangaani) tulosten perusteella hyvä. Laboratoriotutkimustuloksia pohjaosista ei ole käytettävissä. Tutkimuspisteessä suoritettiin koepumppaus, jossa imuputket asennettiin selvästi vedenantoisuudeltaan parhaiksi todettujen maakerrosten yläpuolelle (syvyysvälille 5 7 m). Tasolla, jolta koepumppaus suoritettiin, maakerrosten vedenantoisuus (70 80 l/min) oli selvästi heikompi kuin pisteen pohjaosissa. Vedenottoa varten alueelle rakennettavan kaivon syvyyden ja siiviläosan asennustason selvittämiseksi ehdotetaan tutkimuspisteessä 16/04 suoritettavaksi maaputkikairaus, joka ulotetaan kallionpintaan saakka. Kairauksen avulla selvitetään maakerrosten koostumus vuonna 2004 tutkitun tason alapuolella. Kairauspisteessä suoritetaan vedenantoisuuspumppaukset, jotka ulotetaan vettäjohtavien maakerrosten pohjaosaan saakka. Tasopumppauksen yhteydessä otettavista vesinäytteistä analysoidaan laboratoriossa pohjaveden laatuominaisuudet. Edellä esitettyjen lisätutkimusten tulosten perusteella tehdään ehdotus rakennettavan kaivon syvyydestä, ja siiviläosan asennussyvyydestä. Lopullisesti kaivon siiviläosan asennussyvyys ja siiviläosan rakoläpimitta määritetään rakentamisen yhteydessä otettavien maanäytteiden perusteella. Rakennettavan kaivon siivilä tulee todennäköisesti sijoittumaan selvästi alemmalle tasolle kuin imuputket suoritetussa koepumppauksessa. Vuonna 2004 suoritettu koepumppaus lopetettiin ennen tasapainotilan saavuttamista, eikä tutkimuspisteeseen rakennettavissa olevan kaivon antoisuutta ole tutkimustuloksissa määritelty. Rakennettavasta kaivosta jatkuvasti käyttöön saatavan vesimäärän tarkentamiseksi ehdotetaan kaivosta suoritettavaksi koepumppaus, jonka vaikutuksia seurataan alueelle eri tutkimusvaiheessa asennetuista havaintoputkista. FCG Suunnittelu ja tekniikka Oy Laatinut: Jussi Arjas Suunnittelupäällikkö, FM
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Liite 1 Havaintoputkien putkikortit
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Liite 2 Vesinäytteiden analyysitulokset