Polaris –hankkeen esimerkkitapaus : Mikkelin pohjavedenottamon tuloveden laadun seuranta

Pekka Hänninen1, Janne Kankkunen2 ja Arto Hyvönen2
1 Geologian tutkimuskeskus, Etelä-Suomen yksikkö
2 Geologian tutkimuskeskus, Itä-Suomen yksikkö

Polaris -hankkeessa perustettiin Mikkelin vedenottamon pumppauksen vaikutusalueelle neljään pohjavesiputkeen automaattinen pohjaveden pinnan, lämpötilan ja sähkönjohtavuuden, yhden havaintoputken viereen maan kosteuden ja lämpötilan seuranta-asema sekä sääasema.  Pohjavesiputkissa seurantataajuus oli 5 – 15 min ja maa-asemalla 1 h. Havaintoputkissa lämpötilaa seurattiin viidellä ja sähkönjohtavuutta kahdella tasolla.  Alueella tehtiin runsaasti kairauksia, gravimetrausta ja maatutkaluotausta maan kerrosrakenteen ja kalliopinnan tason selvittämiseksi.

Mikkelin vedenottamo koostuu kahdesta pumppauskaivoryhmästä  joiden N-S suuntainen etäisyys on noin 100 m. Kaivot sijaitsevat harjujaksossa, jossa virtaussuunta on N-S. Harju kulkee kahden lammen välissä noin 800 – 120 pumppauskaivojen pohjoispuolella.  Pumppauskaivojen lähimmät havaintoputket olivat Po4 (140 m pohjoiseen) ja Hp66 (160 m koilliseen). Po5 oli yli 500 m pohjoisen pumppuaseman pohjoispuolella.  Neljäs havaintoputki Hp58 oli 110 m pumppauskaivojen eteläpuolella.

Seurannassa havaittiin, että pumppauksen vuorokautinen vaikutus pohjaveden pinnan tasoon havaintoputkissa Po4 ja Hp66 oli kahdeksan ja Hp58 kolme cm. Po5 ei havaittu pumppauksen vuorokautista vaikutusta, mutta pitkäaikaisemmat muutokset näkyivät Po5:llä noin viikon viiveellä. Heinäkuun alussa 2010 putken Po4 pohjaveden lämpötila ja sähkönjohtavuus alkoivat oskilloida.  Pumppauksen aikana sähkönjohtavuus aski ja lämpötila nousi. Lämpötilan oskillointi oli suurinta syyskuun alussa, jolloin lämpötila värähteli 10 – 21 °C.  Pumppauksen aikana pohjaveteen imeytyi  läheisen lammen vettä, joka oli kesällä pohjavettä lämpimämpää ja sähkönjohtavuudeltaan alhaisempaa. Lammen veden lämpötila oli korkeimmillaan heinä-elokuun vaihteessa 2010 ja kuukautta myöhemmin pohjavesiputkessa Po4 havaittiin suurimmat lämpötilat. Kun matkaa Po4:ltä lampeen on 60 metriä, saadaan pohjaveden liikenopeudeksi 2 m/vrk (2.3*10-5 m/s). Jos kaateeksi arvioidaan 1%, veden vertikaali k-arvo olisi 2.3*10-3 m/s, mikä vastaa hyvin vettä läpäisevää sora tai hiekkakerrosta.

Pekka_Hanninen_Polaris_FMI0202.pdf