Pohjavesi

Pohjavesien yhteistarkkailua kehitetään

Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys järjesti marraskuussa 2014 yhteistyössä Länsi-Uudenmaan vesi ja ympäristö ry:n ja Geologian tutkimuskeskuksen kanssa ideointityöpajan, jossa keskusteltiin pohjavesien yhteistarkkailun kehittämistarpeista ja keinoista edistää yhteistarkkailujen käynnistämistä uusilla alueilla. Työpajaan osallistui 34 osanottajaa: vesihuoltolaitosten edustajia, kuntien ja ELY-keskusten ympäristöviranomaisia, toiminnanharjoittajia, tutkimuslaitoksia, vesiensuojeluyhdistyksiä ja ympäristöalan konsultteja. Vilkkaan keskustelun yhteenvetona voidaan todeta, että pohjavesien yhteistarkkailua pidetään kannatettavana tapana toteuttaa ja yhdistää velvoitetarkkailut ja vapaaehtoiset pohjavesitarkkailut. Kun yhteistarkkailu on saatu käynnistettyä, siitä hyötyvät sekä siihen osallistuvat toimijat että viranomaiset. Yhteistarkkailu tuo kustannussäästöjä ja antaa kokonaiskuvan alueen pohjaveden laadusta.

Vuonna 2015 käynnistettiin pohjavesien yhteistarkkailun kehittämishanke, joka toteuttiin vuosina 2015 – 2017. Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry toteutti hankkeen yhteistyössä Länsi-Uudenmaan vesi ja ympäristö ry:n ja Geologian tutkimuskeskuksen kanssa. Lisäksi yhteistyökumppaneina oli kohdealueiden vesihuoltolaitoksia, ympäristöviranomaisia ja pohjaveden velvoitetarkkailuja toteuttavia toiminnanharjoittajia.

Pohjavesien yhteistarkkailun kehittämishankkeessa edistettiin pohjavesiyhteistarkkailujen käynnistämistä vedenhankintaa varten tärkeillä riskipohjavesialueilla Uudenmaan ja Hämeen alueella. Hankkeessa edistetään pohjavesiesiintymien geologisten rakenneselvitysten ja pohjaveden virtausmallien hyödyntämistä yhteistarkkailujen suunnittelussa ja toteutuksessa. Lisäksi pyrittiin laajentamaan ja tehostamaan käynnissä olevia pohjavesiyhteistarkkailuita mm. pohjaveden pinnankorkeuden ja laadun automaattisten anturimittausten, yhteistarkkailutulosten tiedonsiirto- ja hallintajärjestelmien ja raportoinnin osalta.

Yhteistarkkailujen suunnittelua ja yhteistyöneuvotteluja vuonna 2015

Vuonna 2015 pohjavesiyhteistarkkailun käynnistämiseen tähtääviä selvityksiä ja neuvotteluja toteutettiin Helsingin seudun ympäristöpalvelut (HSY) kuntayhtymän toimialueella sekä kuudella pohjavesialueella Tuusulassa, Raaseporissa ja Nurmijärvellä. Alkuvuoden 2015 aikana koottiin taustatiedot kohdealueiden pohjavesitarkkailuista. Lisäksi käytiin läpi muuta tausta-aineistoa, mm. alueilla tehdyt pohjavesialueiden suojelusuunnitelmat ja geologiset rakenneselvitykset. Neuvottelut alueilla toimivien vesihuoltolaitosten ja toiminnanharjoittajien kanssa pohjavesiyhteistarkkailujen käynnistämiseksi aloitettiin keväällä 2015. Kesän aikana tehtiin maastokartoituksia ja kenttämittauksia havaintoputkiverkoston edustavuuden arvioimiseksi. Lisäksi loppuvuoden 2015 aikana tehtiin täydentäviä hydrogeologisia tutkimuksia (maaperäkairauksia, havaintoputkien asennuksia).

Hangossa sijaitsevalla pilot-alueella käynnistettiin vuoden 2015 alussa pohjavesiyhteistarkkailu pohjavesialueen osa-alueella, ja käytössä olevaan monipuoliseen hydrogeologiseen aineistoon perustuen kehitettiin vuoden 2015 aikana Hangon pohjavesimuodostuman 3D-visualisointia. Lohjanharjun pohjavesiyhteistarkkailualueella, jossa yhteistarkkailu on ollut käynnissä jo vuodesta 2005 alkaen, testattiin pohjaveden pinnankorkeuden ja pohjaveden laadun tarkkailutulosten tietojärjestelmää ja tiedonsiirtoja. Pääkaupunkiseudun pohjavesiyhteistarkkailua suunniteltiin ja valmisteltiin sen käynnistämistä yhteistyössä HSY:n sekä Espoon, Helsingin ja Vantaan kaupunkien ja Uudenmaan ELY-keskuksen kanssa.

Tiivistä yhteistyötä ja aktiivista tiedotusta vuonna 2016

Vuonna 2016 valmisteltiin pohjavesien yhteistarkkailuja useilla Uudenmaan riskipohjavesialueilla yhteistyössä vesihuoltolaitosten, yritysten ja ympäristönsuojeluviranomaisten kanssa. Pääkaupunkiseudun pohjaesiyhteistarkkailu kymmenellä Espoon, Helsingin ja Vantaan pohjavesialueella käynnistettiin vuoden 2016 alussa. Tässä vaiheessa siihen osallistuivat HSY, Helsingin, Espoon ja Vantaan ympäristökeskukset sekä em. kaupunkien geoteknisistä mittauksista vastaavat yksiköt. VHVSY vastaa pääkaupunkiseudun pohjavesiyhteistarkkailun toteutuksen koordinoinnista ja tulosten vuosiraportoinnista.

Vuoden 2016 aikana VHVSY ja LUVY laativat pohjavesiyhteistarkkailusuunnitelmat Tuusulan, Nurmijärven ja Raaseporin kohdealueille (yhteensä kuusi pohjavesialuetta), ja vastasivat yhteistyöryhmien kokousten valmisteluista ja koordinoinnista. Lisäksi kesällä ja syksyllä 2016 Tuusulassa ja Nurmijärvellä tehtiin yhteistyössä Geologian tutkimuskeskuksen kanssa maaperäkairauksia ja asennettiin yhteistarkkailun havaintoputkiverkostoa täydentäviä havaintoputkia. Tuusulan, Nurmijärven ja Raaseporin pohjavesiyhteistarkkailut käynnistyvät vuonna 2017. Yhteistyöryhmiin kutsuttiin tarkkailua toteuttavien tahojen – vesihuoltolaitosten, yritysten ja kuntien - lisäksi ympäristönsuojelu- ja terveydensuojeluviranomaisia.

Kesän 2016 aikana suunniteltiin yhteistyönä (Luode Consulting Oy, VHVSY, LUVY, GTK) pohjaveden laadun ja pinnankorkeuden anturimittausasema, jossa mittaus toteutetaan uudella ratkaisulla, jolla pohjaveden laadun mittausten edustavuus varmistetaan. Anturimittausasema asennettiin Lohjanharjulla sijaitsevaan havaintoputkeen elokuussa 2016, ja mittausasemaa testattiin 11 viikon ajan. Anturiaseman suunnittelun yhteydessä Geologian tutkimuskeskus teki maakerrosten vedenjohtavuuteen liittyviä mittauksia useissa Lohjanharjun pohjavesiyhteistarkkailualueen havaintoputkissa.

Geologian tutkimuskeskus jatkoi vuoden 2016 aikana geologisten rakenneselvitysten 3D-visualisoinnin kehittämistä. Visualisoinnin jatkokehittämisessä keskitytään haavoittuvuusanalyysiin ja SINTACS-analyysityökalun kehittämiseen Suomen hydrogeologisiin olosuhteisiin paremmin soveltuvaksi sekä tulosten visualisointiin eri käyttötarkoituksiin. Haavoittuvuuskartta on synteesikartta seitsemästä eri muuttujasta, jotka käsittelevät vedenpinnan asemaa, vajovesivyöhykkeen paksuutta, muodostuvan pohjaveden määrää, maaperän ominaisuuksia, maanpinnan topografiaa sekä maaperän hydraulista johtavuutta. Haavoittuvuusanalyysin ja -karttojen tekeminen pohjavesimuodostumista on hyvä työkalu mm. pohjaveden suojelussa ja maankäytön suunnittelussa.

Vuonna 2017 käynnistettiin uudet yhteistarkkailut

Vuoden 2017 alussa käynnistettiin pohjavesiyhteistarkkailut uusilla alueilla Nurmijärvellä, Tuusulassa ja Raaseporissa. Pääkaupunkiseudun pohjavesiyhteistarkkailun yhteistyö laajeni, kun yrityksiä liittyi mukaan yhteistarkkailuun. Pohjaveden laadun anturimittausasemaa kehitettiin edelleen syksyn 2016 kokemusten perusteella, ja testausta jatkettiin kevään 2017 ajan Hyvinkäänkylään asennetulla mittausasemalla. Lohjanharjun alueella tehtiin painovoimamittauksia aikaisemmin tehdyn rakenneselvityksen tarkentamiseksi.  Pohjavesimuodostumien haavoittuvuusanalyysiä kehitettiin käyttäen esimerkkialueena Hankoa. Hankkeen loppuseminaari järjestettiin 28.11.2017, jolloin julkaistiin myös hankkeen loppuraportti.

Hankkeen raportteja

Kivimäki, A.-L., Loikkanen, H., Backman, B. ja Luoma, S. 2015. Pohjavesien yhteistarkkailun kehittäminen. Väliraportti 2015. Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry. Raportti 27/2015. 23 s. + liitteet.

Luoma, S. ja Backman, B. 2015. Rakenneselvityskarttojen visualisoinnin kehittäminen. Geologian tutkimuskeskus. Raportti 110/2015. 19 s. + liitteet + video.

Kivimäki, A.-L., Lahti, K., Lindholm, J., Loikkanen, H., Nummela, K., Pönni, J., Ahonen, J., Backman, B., Kaipainen, T., Luoma, S., Pullinen, A., Kiirikki, M. ja Laukkanen, A. 2016. Pohjavesien yhteistarkkailun kehittäminen - Vuosiraportti 2016. Raportti 23/2016. 32 s.

Luoma, S., Backman, B. ja Kaipainen, T. 2017. Haavoittuvuusanalyysi Hankoniemen pohjavesialueella. Geologian tutkimuskeskuksen Arkistoraportti 55/2017. 17 s. + liitteet.

Kivimäki, A.-L., Lahti, K., Loikkanen, H., Lindholm, J., Ahonen, J., Backman, B., Kaipainen, T., Luoma, S., Pullinen, A., Kiirikki, M., Oksanen, A. & Pönni, J. 2017. Pohjavesien yhteistarkkailun kehittäminen – Loppuraportti. VHVSY ry:n Julkaisu 77/2017. 54 s.

Yhteistarkkailun kehittämishankkeen rahoittajat vuosina 2014 - 2017

• Ympäristöministeriö
• Sosiaali- ja terveysministeriö
• Uudenmaan elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus
• Vesihuoltolaitosten kehittämisrahasto
• HSY
• Hyvinkään Vesi
• Karkkilan vesihuoltolaitos
• Nurmijärven Vesi
• Tuusulan seudun vesilaitos kuntayhtymä
• Lohjan vesi- ja viemärilaitos
• Raaseporin Vesi
• Espoon kaupunki
• Helsingin kaupunki
• Vantaan kaupunki
• Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry
• Länsi-Uudenmaan vesi ja ympäristö ry
• Geologian tutkimuskeskus

 

Vapomix-hankkeessa tutkittiin pohjavesien ja pinta-vesien vuorovaikutuksia

 

Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry tutki vuosina 2010 – 2013 yhteistyössä Helsingin yliopiston Geotieteiden ja maantieteen laitoksen kanssa pohjavesien ja pintavesien vuorovaikutuksia Vantaanjoen valuma-alueella. Tutkimushankkeen ”Vantaanjoen ja sen sivujokien hydrauliset yhteydet pohjavesimuodostumiin ja vaikutukset veden laatuun” (Vapomix-hanke) tavoitteena oli selvittää pohjavesimuodostumien ja jokivesien hydraulisia yhteyksiä sekä Vantaan pääuomassa että sen sivuhaaroilla Herajoella, Lepsämänjoella, Palojoella, Tuusulanjoella ja Keravanjoella. Kenttätutkimuksia tehtiin vuosina 2010 – 2012 käyttäen uusimpia tutkimusmenetelmiä. Ensimmäisessä vaiheessa kenttätutkimuksia tehtiin koko Vantaanjoen valuma-alueella. Tulosten perusteella valittiin erilaisia hydrogeologisia ja hydrologisia olosuhteita edustavat kohdetutkimusalueet, joilla tehtiin yksityiskohtaisempia lisätutkimuksia mm. pohjaveden purkautumismäärien selvittämiseksi tutkituilla jokiosuuksilla sekä veden laadun selvittämiseksi pohjaveden ja jokiveden sekoittumisvyöhykkeillä. Lentokuvauksia tehtiin yhteistyössä Heliwest Oy:n, SPECIM Spectral Imaging Ltd:n ja Helitour Oy:n kanssa. Veden laadun jatkuvatoimisissa mittauksissa ja virtaamamittauksissa yhteistyötä tehtiin Luode Consulting Oy:n kanssa.

Pohjaveden purkautumisalueet kartoitettiin lämpökamerakuvauksilla

Koko valuma-alueen jokiuomien varrella sijaitsevat pohjaveden purkautumisalueet kartoitettiin lämpökameralentokuvauksilla. Kuvauksia tehtiin kahtena kesänä: heinäkuussa 2010 ja heinäkuussa 2011. Siten saatiin myös verrattua pohjaveden purkautumisessa tapahtuvia vaihteluja eri vuosina.

Kuva 1. Lähteikköalue Vantaanjoen varrella. Lämpökamerakuva kuvauslennolta 28.7.2010. Veden pintaosan minimilämpötila lähteessä 10,4 °C, jokiuomassa lämpötila 26 – 27 °C.

 

Lämpökamera-aineistosta tunnistettiin alustavasti lähes 270 lämpötila-anomaliaa. Luotettavimmin pystyttiin tunnistamaan pistemäiset pohjaveden purkautumispaikat eli lähteet, lähteikköalueet ja kylmää vettä jokiuomaan purkavat ojat, joita löydettiin yhteensä 185. Kuvausaineiston oikea tulkinta edellyttää tietoa lämpökuvien ominaisuuksista sekä taustatietoja kuvausolosuhteista (säätila, ilman ja veden lämpötila, lentokorkeus, pilvisyys, tuuliolosuhteet, kuvausajankohta). Virhetulkintoja aineiston tulkinnassa ovat paikoitellen voineet aiheuttaa heijastukset ympäristöstä ja kuvattavasta vesistöstä sekä epäselvät varjostukset. Lämpökamera havaitsee jokiuoman vesikerroksen ylimmästä 0.1 mm pintakerroksesta lähtevän lämpösäteilyn voimakkuuden. Tästä johtuen lämpökamerakuvauksilla voidaan havaita vain pinnalle asti ulottuvat lämpöanomaliat, eikä menetelmällä saada tietoa vesistön pohjalla purkautuvasta pohjavedestä ellei pohjaveden purkautuminen yllä veden pinnalle asti.

Verrattaessa kahtena peräkkäisenä vuotena heinäkuussa tehtyjen lämpökamerakuvausten tuloksia ei niissä havaittu suurta vaihtelua. Vuonna 2010 havaittiin kuitenkin enemmän pieniä lähteitä. Tämä johtunee siitä, että kesällä 2010 pohjavedenpinnat olivat heinäkuussa 2010 Uudenmaan alueella yleisesti ylempänä kuin heinäkuussa 2011.

Keravanjoen varrella on runsaasti lähteitä ja kosteikkoja

Keravanjoella tunnistettiin jokiuoman pituuteen suhteutettuna eniten pistemäisiä pohjaveden purkautumispaikkoja eli lähteitä ja kylmää vettä purkavia ojia ja puroja. Havaintojen suuren lukumäärän selittää Keravanjoen valuma-alueen maalajikoostumus; hiekka- ja soramuodostumien lisäksi jokiuoman läheisyydessä esiintyy monin paikoin moreenikerrostumia, joista pohjavettä purkautuu jokiuomaan. Pohjaveden purkautumiskohtia tunnistettiin tasaisesti lähes koko uoman matkalta, kun esim. Vantaanjoella ja Palojoella tunnistetut kylmät kohdat jokiuomassa keskittyivät pohjavesialueille eli laaja-alaisten sora- ja hiekkamuodostumien läheisyyteen.

Lepsämänjoen ja Herajoen vesi on enimmäkseen pohjavettä

Valuma-alueen itäiset sivu-uomat Lepsämänjoki ja Herajoki virtaavat lähes koko pituudeltaan savipeitteisessä jokilaaksossa. Lepsämänjoen alajuoksulla ei esiinny merkittäviä hiekka- ja sorakerroksissa esiintyviä pohjavesivarastoja, jotka olisivat suorassa hydraulisessa yhteydessä jokiuomaan. Herajoen alajuoksulla merkittävän pohjavesivaraston muodostaa savikerrosten peittämä ja vain paikoitellen pienialaisina hiekkakumpareina havaittava kaakko-luode-suuntainen harjujakso. Molempien jokien latvaosat saavat kuitenkin alkunsa laaja-alaisen pohjavesimuodostuman pohjavesipurkaumista. Lepsämänjoella reunamuodostumasta purkautuvien pohjavesien merkittävää osuutta jokiuomassa etenkin alivirtaamakaudella ilmensi se, että jokiveden pintakerroksen lämpötila koko uomassa laski latvaosissa Nummenpään pohjavesialueella tasolle +15 - +17 °C, kun se alajuoksulla oli samana ajankohtana +19,5 – +21,4 °C (kuva 2).

 

Kuva 2. Lepsämänjoen veden lämpötilan muutos heinäkuun 2011 lämpökamera-aineiston perusteella (kuva: Anne Rautio, Helsingin yliopisto, Maaperätiedot©Geologian tutkimuskeskus)

 

Pohjaveden ja pintaveden osuudet sekoittumisvyöhykkeissä

Pohjaveden ja jokiveden osuuksia sekoittumisvyöhykkeissä pyrittiin arvioimaan vesinäytteiden hapen ja vedyn isotooppikoostumuksen, silikaattipitoisuuden ja pääionikoostumuksen perusteella. Pohjavesissä hapen ja vedyn isotooppikoostumuksen vuodenaikaisvaihtelu oli vähäistä, mutta jokiveden isotooppikoostumuksessa havaittiin Vantaanjoella (kuva 3), Herajoella, Palojoella, Keravanjoella ja Tuusulanjoella selvä vuodenaikoihin sidottu vaihtelu. Hapen δ-arvojen minimit sijoittuivat loppukevääseen maalis-huhtikuu, johtuen lumien sulamisvesien sekoittumisesta jokiveteen. Maksimit puolestaan saavutettiin elo-syyskuussa, johtuen kesäkautena tapahtuvasta haihdunnasta. Jokiveden isotooppikoostumuksessa havaittiin suurin muutos kesällä.

Kuva 3. Pohjaveden (havaintoputki HP2), vedenottokaivojen (K306, K311, K313) ja jokiveden hapen isotooppikoostumuksen vaihtelu vuoden 2011 eri näytteenajankohtina Vantaanjoella Hyvinkäänkylässä. VHY2=jokivesi ylävirtaan ottamolta, VHY1=jokivesi ottamon kohdalla, VHY4=jokivesi alavirtaan ottamolta (kuva: Anne Rautio, Helsingin yliopisto).

 

Niissä kohteissa, missä pohja- ja pintavesien eli sekoittuvien päätejäsenten isotooppikoostumukset ja ionikoostumukset poikkeavat selvästi toisistaan, seossuhteita sekoittumisvyöhykkeissä voidaan laskea vesikemian analyysitulosten perusteella. Jokisysteemeissä massatasapainolaskujen hyödyntäminen on kuitenkin epävarmaa, koska määriteltäviä päätejäseniä on useampia kuin kaksi (pääuoman ja pohjaveden lisäksi pintavalunta ja sivu-uomat sekä luusuan läheisyydessä järvivesi) ja niiden koostumukset ovat tuntemattomia. Näin ollen tarkkoja osuuksia pohjaveden osuudesta tutkituilla jokiosuuksilla ei voitu määrittää, mutta jonkinlaisia arvioita pohjaveden osuudesta voitiin laatia. Esimerkiksi Palojoella Jäniksenlinnassa hapen ja vedyn isotooppikoostumustulosten perusteella voitiin laskea luonnollisen pohjaveden sekä imeytetyn Päijänne-tunnelin ja Palojoesta ajoittain imeytyvän jokiveden suhteelliset osuudet vedenottokaivoissa. Herajoen jokivesinäytteissä puolestaan isotooppikoostumus oli lähellä pohjaveden koostumusta ja vuodenaikaisvaihtelu oli pientä kuten pohjavesissä. Herajoen veden todettiinkin olevan pääosin pohjavesilähtöistä. Tätä tukivat myös vuonna kesällä alivirtaamakautena tehdyt kenttämittaukset, joissa havaittiin monin paikoin sekä jokiveden että jokisedimentin alhaiset lämpötilat. Tutkituista jokiuomista Herajoella ja Lepsämänjoella jokivesinäytteiden liuenneen silikaatin keskiarvo oli selvästi suurempi (6,07 – 6,28 ppm) kuin muissa jokiuomissa (2,61 – 4,45 ppm). Korkeat silikaattipitoisuudet ilmensivät pohjaveden vallitsevaa osuutta jokiuomassa virtaavassa vedessä.

Ylivirtaamakausina voi jokivettä sekoittua pohjaveteen

Jatkuvatoimisilla S::can-anturimittauksilla saatiin jäljitettyä tulvariskialueilla sijaitsevissa vedenottokaivoissa ylivirtaamakautena esiintyviä lyhytaikaisia, muutamasta tunnista pariin päivään kestäneitä veden laadun muutoksia. Jokiveden vaikutus näkyi selvimmin vedenottokaivojen veden liuenneen orgaanisen hiilen (DOC) pitoisuudessa. DOC-pitoisuudet palautuivat vedenottokaivoissa nopeasti lähtötasolle jokiveden pinnan palauduttua alle pohjavedenpinnan tason. Mitatut DOC-pitoisuudet eivät olleet siinä määrin korkeita, että ne olisivat havaittuina lyhyinä tulvajaksoina aiheuttaneet veden käytön rajoituksia talousvetenä (Vantaanjoen varrella sijaitsevissa kohteissa korkein mitattu DOC-pitoisuus oli 2,54 mg/l). Havaitut DOC-pitoisuuden vaihtelut kuitenkin osoittivat, että pohjaveteen sekoittunutta jokivettä kulkeutui vedenottokaivoon. Jos jokivedessä esiintyy tulvakausina taudinaiheuttajamikrobeja tai korkeita pitoisuuksia hitaasti hajoavia haitta-aineita, ne voivat aiheuttaa riskin veden laadulle vedenottamoilla. Koska tulvatilanteissa kaivovedessä tapahtuvat veden laadun muutokset ovat nopeita, ei kaivoveden terveydelle haitallisia muutoksia pystytä välttämättä havaitsemaan yksittäisillä tarkkailunäytteillä.

Virtaamamittauksilla arvioitiin purkautuvan pohjaveden määriä

Virtaamamittauksia tehtiin ylivirtaamakautena huhtikuussa sekä alivirtaamakautena heinäkuussa. Virtaamamittauksia tehtiin Vantaanjoella, Herajoella, Palojoella (kuva 4) ja Tuusulanjoella. Jokaiselle kohteelle valittiin useampi linja, jotka sijoitettiin niin, että ensimmäinen linja oli aikaisemmissa tutkimuksissa havaitun pohjaveden purkautumiskohdan yläpuolella, ja muut linjat tästä alavirtaan. Virtaamamittausten tavoitteena oli selvittää pohjaveden purkautumisen vaikutus jokiuoman kokonaisvirtaamaan.

Kuva 4. Virtaamamittausta Palojoella 18.4.2012 (kuva: A.-L.Kivimäki).

 

FlowTracker®- ja RiverSurveyor®-mittauksilla pystyttiin vahvistamaan aikaisemmat havainnot, joiden mukaan pohjavesimuodostuman ja jokiuoman välillä on hydraulinen yhteys. Lisäksi alivirtaamakauden mittauksilla pystyttiin määrittämään purkautumisen/imeytymisen aiheuttamat muutokset joen virtaamassa. Virtaamamittausten tulosten perusteella jokaisella tutkitulla kohteella pohjavesimuodostumasta jokeen purkautuva pohjavesi kasvatti suhteellisen lyhyellä matkalla merkittävästi joen kokonaisvirtaamaa. Kohteissa, jossa jokiuoma kulkee poikki pitkittäisharjumuodostuman, alivirtaamakaudella tehdyissä mittauksissa kokonaisvirtaama kasvoi karkearakeisen harjun ydinosan alueella (130 – 200 m:n jokiosuudella) 6 – 15 %. Kahdella tutkimuskohteella joen virtaus väheni 8 – 14 % 140 – 280 m:n jokiosuudella, mikä osoittaa jokiveden imeytyvän pohjavesimuodostumaan. Pohjaveden purkautuminen voi myös väliaikaisesti vaihtua jokiveden imeytymiseksi, jonka jälkeen pohjaveden purkautuminen kasvattaa jälleen joen virtaamaa. Tämän seurauksena joen virtaama voi vaihdella merkittävästi lyhyelläkin matkalla.

Vapomix-tutkimushankkeen rahoittivat

• Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry
• Helsingin yliopisto, Geotieteiden ja maantieteen laitos
• Maa- ja vesitekniikan tuki ry
• K.H. Renlundin säätiö
• Hyvinkään Vesi
• Nurmijärven Vesi
• Riihimäen Vesi
• Tuusulan seudun vesilaitos kuntayhtymä
• Uudenmaan elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus

Tutkimuksen loppuraportti ja opinnäytetyöt

Kivimäki, A.-L., Rautio, A., Korkka-Niemi, K., Brander, M., Nygård, M., Vahtera, H., Karhu, J., Salonen, V.-P., Kiirikki, M. & Lahti, K. 2013. Vantaanjoen ja sen sivujokien hydrauliset yhteydet pohjavesimuodostumiin ja vaikutukset veden laatuun. Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry. Julkaisu 69/2013. 133 s + liitteet.

Nygård, M. 2011. Jokien hydrauliset yhteydet pohjavesimuodostumiin Vantaanjoen valuma-alueella lämpötila- ja vedenlaatuaineistojen perusteella. Pro gradu –tutkielma, Helsingin yliopisto, Geotieteiden ja maantieteen laitos, Geologian osasto. 23.9.2011. 115 s. 

Brander, M. 2013. Virtaamamittaukset tutkimusmenetelmänä pohja- ja pintaveden välisen vuorovaikutuksen arvioinnissa Vantaanjoen valuma-alueen jokiuomissa. Pro gradu –tutkielma. Helsingin yliopisto, Geotieteiden ja maantieteen laitos, Geologian osasto. 2.5.2013. 87 s. + liitteet.

Rautio, A. 2015. Groundwater-surface water interactions in snow-type catchments: integrated resources. Academic PhD Dissertation 16.6.2015, University of Helsinki, Department of Geosciences and Geography. 50 p. + original publications.

Tutkimuksen muut julkaisut

Kivimäki, A.-L. ja Nygård, M. 2010. Vantaanjoen ja sivujokien yhteyksiä pohjavesimuodostumiin tutkitaan. Aquarius 1/2010. Suomen vesiensuojeluyhdistysten liiton tiedotuslehti. ISSN 0785-2347. s. 31.

Kivimäki, A.-L., Korkka-Niemi, K., Lahti, K., Nygård, M., Pellikka, P., Rautio, A. & Salonen, V.-P. 2011. Studying Groundwater-River Water Interaction at the Catchment of the River Vantaa and Its Tributaries, South Finland. Oral presentation In: Ulvi, T. (Ed.). 2011. Symposium on Climate Change Challenges in River Basin Management, 17 – 19 January 2011, Oulu, Finland. Abstract Proceedings. p. 37.

Rautio, A.B., Korkka-Niemi, K.I., Kivimäki, A.-L., Karhu, J., Nygård, M., Lahti, K., Salonen, V.-P. & Vahtera, H. 2011. Groundwater-River Water Interactions in the Catchment of the River Vantaa and Its Tributaries, Southern Finland. Absract submitted to the GSA (Geological Society of America) Annual Meeting and Exposition, 9-12 October 2011, Minneapolis, Minnesota USA.

Korkka-Niemi, K., Kivimäki, A.-L., Lahti, K., Nygård, M., Rautio, A., Salonen V.-P. & Pellikka, P. 2012. Observations on groundwater-surface water interaction, River Vantaa, Finland. Management of Environmental Quality: An International Journal. Vol. 23 No. 2, 2012. pp. 222-231.

Kivimäki, A.-L., Korkka-Niemi, K., Rautio, A., Lahti, K., Salonen, V.-P. & Vahtera, H. 2012. Methods to identify groundwater interaction with river water in the catchment of the River Vantaa, Southern Finland. Oral presentation In: Kamula, R., Kløve, B. and Arola. H. (Eds.). 2012. Catchment Restoration and Water Protection, Nordic Water 2012, XXVII Nordic Hydrological Conference. Abstract Proceedings. p. 74.

Kivimäki, A.-L., Korkka-Niemi, K., Brander, M. & Lindfors, A. 2012. Virtaamamittauksen menetelmät kehittyneet. Aquarius 1/2012. Suomen vesiensuojeluyhdistysten Liitto ry:n tiedotuslehti. s. 18-19.

Kivimäki, A.-L., Lahti, K., Rautio, A. & Korkka-Niemi, K. 2013. Pohjavesien ja jokivesien vuorovaikutus Vantaanjoen alueella. Aquarius 1/2013. Suomen vesiensuojeluyhdistysten Liitto ry:n tiedotuslehti. s. 12-13.

Rautio, A., Korkka-Niemi, K. ja Kivimäki, A.-L. 2014. Lähdekartoitusta lintuperspektiivistä. Vesitalous 4/2014. s. 19-22.

Rautio, A., Kivimäki, A.-L., Korkka-Niemi, K., Nygård, M., Salonen, V.-P., Lahti, K. and Vahtera, H. 2015. Vulnerability of groundwater resources to interaction with river water in a boreal catcment. Hydrology and Earth System Sciences 19, 2015, pp. 3015-3032.