Dataperusteinen pohjavesivarojen hallinta parantaa huoltovarmuutta muuttuvassa ilmastossa
Pohjavesivarojen riittävyys ja kestävä käyttö ovat kriittinen osa alueellista huoltovarmuutta ja kokonaisturvallisuutta. Puhdas ja riittävä vesi on välttämätöntä sekä ihmisten hyvinvoinnille että taloudelliselle toiminnalle. Ilmastonmuutoksen seurauksena pohjaveden muodostuminen on alttiimpaa yhä suuremmille vaihteluille. Muutosten ennakoiminen edellyttää mitattuun seurantatietoon perustuvia menetelmiä pohjavesivarojen hallintaan.
Uudessa tutkimusprojektissa kehitetään alueelliseen seurantadataan perustuvia ennustemalleja pohjaveden muodostumisen määrästä erityisesti Pohjois-Suomessa. Tulokset ovat hyödynnettävissä myös muilla alueilla.
Pohjavesivarojen hallintaa voidaan parantaa hyödyntämällä pohjavesien paikkatietoa, kuten pinnantasojen, liikkeen ja suotautumisnopeuksien seurantatietoja. Yhdistämällä seuranta-aineistoja säähavaintoihin voidaan arvioida pohjavesivarojen muutoksia erilaisissa tulevaisuuden ilmasto-olosuhteissa. Ennustemallit tuottavat aiempaa tarkempaa tietoa pohjaveden muodostumisen määrästä paikallisesti sekä turvallisesta viipymäajasta erilaisissa geologisissa muodostumissa.
Geologian tutkimuskeskuksen (GTK), Oulun yliopiston Mittaustekniikan yksikön (Mity) ja Lappeenrannan–Lahden teknillisen yliopiston (LUT) yhteinen tutkimusprojekti kehittää datapohjaisia menetelmiä pohjavesivarojen hallintaan. Tutkimukset kohdistuvat Lapin, Kainuun ja Pohjois-Pohjanmaan yksityiseen ja julkiseen vesihuoltoon.
Tutkimus tuottaa todellista mittausdataa pohjaveden virtaamasta
Suomessa käytetään runsaasti pohjavettä ja tekopohjavettä sekä julkisten että yksityisten vedenottamoiden raakavesilähteenä. Pohjavesimuodostumien antoisuuksia ja vedenkäyttöä on tutkittu pääasiassa vedenottoa edeltävien pumppauskokeiden ja vuosikeskiarvoihin perustuvien sadantatietojen avulla. Viipymäajan suositukset eivät ole perustuneet tutkittuun dataan, minkä vuoksi arviot vedenantoisuudesta ovat olleet suuntaa antavia ja paikoin ylimitoitettuja kestävän käytön näkökulmasta.
Tutkimusprojektin keskeisenä tavoitteena on uuden pohjaveden virtaaman mittausratkaisutoteutuksen kehittäminen. Nykyiset mittaukset kohdistuvat pääosin pohjaveden pinnankorkeuteen ja lämpötilaan, eivätkä ne tuota suoraa tietoa virtaamasta.
“Tarkoituksena on pilotoida pohjavesiputkeen asennettavaa virtaamamittariratkaisua, joka mahdollistaa pohjaveden todellisen virtaamatiedon mittaamisen suoraan pohjavesimuodostumasta. Virtaamatiedon avulla lisätään ymmärrystä vedenoton ja ilmastonmuutoksen vaikutuksista pohjavesimuodostumiin”, kertoo projektipäällikkö Tiina Kaipainen GTK:lta.
Tietopaketti kokoaa menetelmät ja tiedon vesihuollon riskienhallintaan
Tutkimusten lähtöaineistona käytetään Suomen ympäristökeskuksen ja Ilmatieteen laitoksen keräämää dataa Lapista, Pohjois-Pohjanmaalta ja Kainuusta. Lisäksi hyödynnetään GTK:n HYGLO WOLL -testiasemien mittausaineistoja sekä tutkimusprojektissa laadittavia ilmastomalleja.
GTK vastaa tutkimusprojektin toteutuksesta, aineistojen kokoamisesta, geologisesta asiantuntemuksesta ja ilmastomallien luomisesta. LUT kehittää datapohjaisia ennustemalleja ja Mity suunnittelee virtaaman mittausmenetelmää ja kehittää mittausratkaisua. Pohjois-Suomen elinvoimakeskus rahoittaa Pohjavesivarojen data-analyysi (POVADA) -projektia Euroopan unionin tuella.
Pohjois-Suomessa vesienhoidon tavoitteena on pinta- ja pohjavesien hyvän tilan saavuttaminen ja vesien tilan heikkenemisen estäminen. Myös luonnon monimuotoisuuden turvaaminen on osa maakuntien kehittämistavoitteita. Erityisesti arktisella alueella ilmastonmuutos on yksi merkittävimmistä ympäristön tilaa uhkaavista tekijöistä.
Tutkimusprojektin tuloksena tuotetaan mallinnettuun tietoon perustuva tietopaketti, joka sisältää maaperätietoon pohjautuvan luokittelun sadeveden imeytymisestä pohjavedeksi eri pohjavesialuetyypeillä alueittain. Riittävä viipymäaika varmistaa pohjaveden laadun ja talousvesikäytön turvallisuuden. Vesilaitokset voivat hyödyntää tietopakettia oman ottoalueensa hydrogeologian ymmärtämiseen ja parantaa edellytyksiään dataperusteiseen pohjavesitiedon hallintaan.
Lisätietoja
Tiina Kaipainen, projektipäällikkö
Geologian tutkimuskeskus GTK
tiina.kaipainen@gtk.fi
Jyrki Savolainen, apulaisprofessori
LUT-yliopisto
jyrki.savolainen@lut.fi
Matti Härkönen, projektipäällikkö
Oulun yliopisto, Mittaustekniikan yksikkö
matti.k.harkonen@oulu.fi
Projektin esittely GTK:n verkkosivuilla:
POVADA – Pohjavesivarojen data-analyysi
