Kuopion Nilsiässä tutkittiin vuosina 2018 – 2019 vedenhankintaa varten tärkeän Nilsiän kirkonkylän pohjavesialueen geologista rakennetta ja pohjavesiolosuhteita. Tutkimusten käytännön toteutuksesta vastasi Geologian tutkimuskeskus (GTK) yhteistyössä Kuopion kaupungin, Kuopion Veden ja Pohjois-Savon ELY-keskuksen ympäristö ja luonnonvarat- sekä Liikenne ja infrastruktuuri -vastuualueiden kanssa.
Hydrogeologiseen rakenneselvityksiin liittyvien painovoimamittausten, maatutkaluotausten sekä maaperäkairausten ja pohjavesiputkien asennusten avulla Nilsiän kirkonkylän pohjavesialueelta saatiin lisätietoa mm. kallioperän asemasta, pohjaveden virtausta ohjaavista kalliokynnyksistä, pohjaveden korkeustasoista ja virtaussuunnista sekä maaperän kerrosrakenteista. Lisäksi pohjavesialueelle laadittiin pohjavesien matemaattinen virtausmalli sekä ns. haavoittuvuusanalyysi.
Pohjavesialueiden tutkimisella saatava lisätieto palvelee vedenhankintaa, maankäytön suunnittelua sekä pohjaveden suojelua. Uuden tiedon avulla voidaan mm. tarkistaa nykyisiä pohjavesialueiden rajauksia sekä ohjata kaavoitusta ja rakentamista alueille, joilla riskit pohjavedelle ovat pienemmät.
Maastotöitä alueella tehtiin kenttäkausien 2018 ja 2019 aikana, joista merkittävimpinä olivat raskaat maaperäkairaukset sekä geofysikaaliset painovoimamittaukset. Alueella tehtiin raskaita maaperäkairauksia kaikkiaan 12 tutkimuspisteessä, joihin kaikkiin asennettiin pohjaveden havaintoputki. Niiden lisäksi tehtiin kevyitä maaperäkairauksia 22 pisteessä eri puolilla pohjavesialuetta lähinnä tarkentamaan taajama-alueen geologiaa sekä pohjavesialueen rajauksia. Kallioperän aseman ja irtomaalajikerrosten paksuuden selvittämiseksi tehtiin reilut 10 km painovoimamittauksia (520 mittauspistettä), sekä 45 kpl maatutkaluotauslinjoja yhteensä noin 25 km. Lisäksi nyt asennetuista havaintoputkista otettiin kerroksittaisia vesinäytteitä pohjaveden laadun selvittämiseksi.
Tutkimustulokset on koottu loppuraportiksi ja Nilsiän kirkonkylän pohjavesialueen geologinen rakenne on saatu pääpiirteissään selvitettyä. Alueelle laadittiin samassa yhteydessä myös pohjavesien virtausmalli. Kalliopinnan asema pohjavesialueella vaihtelee noin tasolla noin + 50 – +120 m mpy ja syvimmillään kallioperä on pohjavesialueen poikki kulkevien kahden kaakko-luode suuntaisen ruhjevyöhykkeen alueella. Paljastuneena kallioperä on ainoastaan paikoitellen kaakkoisosan soramonttualueella. Maanpinnan asema pohjavesialueella vaihtelee taajama-alueen tasosta +100 – 105 m mpy aina keskeisen harjualueen (Ritoharju-Kangas) noin +140 m mpy korkeustasoon saakka.
Pohjavesivyöhykkeen paksuus alueella on suurimmillaan 45 m, mutta toisaalta monin paikoin kaakkoisosassa pysyvä pohjavesivyöhyke puuttuu käytännössä kokonaan. Paksuimmillaan pohjavesivyöhyke on eteläosassa Kankaisten välisellä selänteellä, jossa myös kokonaiskerrospaksuus on suurimmillaan. Pohjaveden pinta vaihtelee länsiosan tasosta noin +115 m mpy itäosan noin +96 m mpy eli Syvärin tasoon. Kokonaismaakerrospaksuus on pienimmillään vain muutamia metrejä ja paksuimmillaan noin 50 metriä. Varsinaisen pohjavesialueen itäpuolella, Syväriin rajoittuvalla alueella, maaperän kerrospaksuudet ovat merkittäviä (20 – 30 metriä), mutta maaperä on käytännössä hienoa hiekkaa ja hietaa koko kerrospaksuudeltaan. Pohjaveden laatu osoittautui tutkituilta osiltaan pääosin hyväksi.
Nilsiän pohjavesialueelle laadittiin myös pohjavesien matemaattinen virtausmalli, jonka avulla simuloitiin mm. erilaisia Kankaan pohjavedenottamon pumppausmääriä. Nykyisellä vedenottomäärällä (noin 540 m3/d) ottamon kaappausalue on varsin pienialainen ja suuntautuu lähinnä vedenottamon luoteispuolelle. Ottomäärällä 1000 m3/d kaappausalue suuntautuu osittain myös kaakon suuntaan kohti taajamaa ja Iso-Kankaista pääosan vedestä ollessa edelleen peräisin luoteisosasta. Luvan mukaisella maksimiottomäärällä (1500 m3/d) vedenottamon kaappausalue on jo varsin laaja ulottuen kaakossa Iso-Kankaiselle asti ja pohjavedenpinta alenisi vedenottamoalueella noin kaksi metriä nykyisestä.
Pohjavesialueelle tehtiin myös ns. haavoittuvuusanalyysi hyödyntäen seitsemää (7) eri geologisista ja hydrogeologista komponenttia. Lopputuloksena pohjavesialue on jaettu erilaisen haavoittuvuusindeksin mukaisiin alueisiin siten, että korkean haavoittuvuuden alueet on merkitty kartalle punaisella ja matalan haavoittuvuuden alueet vastaavasti vihreällä värillä. Haavoittuvuusindeksi vaihteli erittäin matalan haavoittuvuusindeksin (i=31) alueesta korkean haavoittuvuusindeksin alueeseen (i=266). Saatua tietoa on mahdollista hyödyntää alueen eri toimintojen sijoittumisen tarkastelussa. Korkeimmillaan haavoittuvuusindeksi on varsin odotetusti pohjoisosan soranottoalueilla ja matalimmillaan alueen reunaosissa hienorakeisten sedimenttien alueella.
Lisätiedot:
Jari Hyvärinen, Geologian tutkimuskeskus, jari.hyvarinen@gtk.fi, puh. 029 503 3406
Päivi Rissanen, Kuopion kaupunki, paivi.rissanen@kuopio.fi, puh. 044 7185 303
Jussi Aalto, Pohjois-Savon ELY-keskus, jussi.aalto@ely-keskus.fi, puh. 029 502 6776
Kuopion Vesi Oy, Kirsi Tähti, kirsi.tahti@kuopionvesi.fi, p.044 718 5322