21.2.10

Tuhalalood


Tuhala maa-aluste jõgede mõistatus

Erik Puura
Skype:
erik.puura@ut.ee
Loe kommentaare (1)
Samal teemal (0)
Martin Vällik skeptik.ee eestvedajana on avalikult vaidlustanud ühe lause Tuhala nõiakaevu kaitsjate pöördumises, nimelt selle, et Nabala karstialal avaneb kaheksa maa-alust jõge, millest neli saavad alguse Tuhala jõest.

Martin Välliku eesmärgiks on taunida väljaütlemisi, mis ei põhine teaduslikel uuringutel ning antud juhul on skeptik.ee teravik suunatud konkreetselt nn vitsameeste vastu. Tegelikult on kogupilt loomulikult palju laiem.

Tuhala nõiaring

Tuhala juhtumi puhul on tegemist puhtalt Eesti-sisese nõiaringiga.
Ühelt poolt me kõik räägime ettevõtluse tähtsusest, sest ainult ettevõtluse areng  toob lõppude lõpuks riigi kassasse raha ning tagab tööpuuduse vähenemise. Kui me kaevandame lubjakivi ja toodame killustikku rajatava tee lähedal, säästame me killustiku transpordiga kaasnevad veokite kütusekulud, liisingukulud ja amortisatsiooni ning vähendame ka keskkonnamõjusid, mis kaasneksid transpordiga kusagilt kaugemalt. 
Me võime luua kuitahes palju sotsiaalseid töökohti, kuid raha, millest need kinni maksta, on genereeritud algselt ettevõtjate poolt. Teiselt poolt on avalik arvamus ettevõtjate suhtes endiselt väga sageli ülinegatiivne, käsitledes ettevõtjat kui vereimejat, kes püüab rahva ja antud juhul keskkonna hävitamise arvel rikastuda. Mida lähemal inimeste kodule toimub pisutki keskkonda muutev ettevõtlus, seda enam võimutseb teine arvamus. Just selle nimel kuhjatakse kokku kõikvõimalikud argumendid arendusprojekti vastu ning vahet pole, kas need on teaduslikud või pärinevad vitsameeste suust ja sulest. Eesmärgiks on kokku koguda võimalikult palju protestiallkirju ning mida suurem on argumentide arv, seda rohkem allkirju saadakse kokku.
Samas, teaduslikus mõttes on sellisel allkirjakogumisel ka negatiivne külg. Nimelt kui kasvõi üks argument on kaheldav, võib kaheldavaks pöörata ka kogu pöördumise sisu.

Jõed, mis pole tegelikult jõed

Missugune on siis tegelik olukord? Ka Martin Vällik pisut üledramatiseerib, väites, et 11 kilomeetrit pikk maa-alune jõgi oleks teaduslik sensatsioon mitte ainult Eestis, vaid kogu maailma mastaabis. Kes soovib, võib kasvõi lugeda artiklit 153 km pikkusest maa-alusest jõest Mehhikos – ja antud juhul on tõesti tegemist jõega, mida speleoloogid jälgivad ise maa all kogu pikkuses, mitte georadarite või vitsade abil.
Eks kõik algabki sellest, mida me nimetame jõeks. Meil puudub kokkulepe, kui suur peaks olema karstikoobas ja kui suur veevool, et me võiksime öelda – tegemist on maa-aluse jõega. Näiteks võib leida maa-aluseid jõgesid käsitlevast aruandest korduvalt, et nn maa-alune jõgi voolab edasi oja kaudu, st suubub ojja. Kuidas nii, jõgi suubub ojja? Me ei saa ju väita, et iga allikas toitub maa-alusest jõest? Me ei saa ka rääkida, et meil Eestis ongi kõik palju väiksem ja kui veel jõgi on maa all, siis on ta veel väiksem, palju väiksem maapealsest ojast. (Vaata lisaks 2007. aasta Nabala lubjakivimaarda keskkonnaaruannet.)
Et maailmas mingitki muljet avaldada, peaksid meie koopauurijad ja akvalangistid neid jõgesid füüsiliselt läbima ja alles siis võiksime rääkida pisutki mingisugusest sensatsioonist. Kahjuks on meie lõhedesüsteemid tegelikkuses nii kitsad, et ükski inimene sinna sisse ei mahu. Maailmas on nii palju fantastilisi karstikoopaid, et meie ükskõik mis vahendite abil määratud "jõed" ei paku maailmas erilist huvi. Küll on Nõiakaev maapinnal tõepoolest omapärane.
Nii ongi mõistatus lahendatud. Meie maa-alused jõed ei ole tegelikult jõed, vaid lõhelises ja karstunud lubjakivis voolav lõhevesi.

Mis on tegelikult oluline?

Kokkuvõtvalt aga pole kohalikele inimestele olulist vahet, kui suur peaks olema jõgi, et seda võiks nimetada jõeks. Nende jaoks on tähtis, et oleks tõepoolest ära tõestatud, et plaanitava kaevanduse mõju neid huvitavale loodusele ja kaevudele on ebaoluline või puudub. Seetõttu on kogu diskussioon selle üle, kas on jõed või mitte, ainult ühest küljest teaduse ja pseudoteaduse piire otsiv ning teisest küljest terminoloogiline. Kohalike elanike jaoks on see diskussioon suhteliselt ebaoluline.
Veebilehel http://www.tuhalanoiakaevuleappi.com/ on välja toodud väljavõtted akadeemik Anto Raukase ja geoloogiadoktorite Hella Kingu ning Katrin Ergi arvamustest. Need on tõsiseltvõetavad arvamused, mille alusel tõepoolest langeb põhirõhk ja vastutus hüdrogeoloogidele, kes viivad läbi põhjavee modelleerimist. Modelleerimise võimalusi ei tohi alahinnata. Just Eesti hüdrogeoloogid on selgelt paika pannud, kui kaugele kaevandused Ida-Virumaal peaksid jääma olulistest keskkonnaobjektidest – näiteks Kurtna järvedest või Selisoo rabast, et riskid oleksid maandatud. Senini ei ole eksitud, mudelid on olnud piisavalt täpsed.
Et iga Eestimaa inimene saaks aru, kuidas põhjavesi lubjakivides liigub, soovitan vaadata Bionina saadet. Veebilehelt  http://www.ut.ee/199254 valige Bionina 5. saade Joogivesi ja seal 8:10 saate algusest annab hüdrogeoloog Andres Marandi lihtsa ja selge ülevaate toimuvast.

Modelleerimine on keeruline, aga võimalik – regionaalsel tasandil

Kui hüdrogeoloogid viivad läbi hüdrogeoloogilist modelleerimist karstialal, siis on see ränkraske töö, mis peab vastama kõikidele küsimustele – kaasa arvatud sellele, missugune on tõenäosus, et veevool kaevandusse saab olema tõepoolest nii suur, et see mõjutab olulisi keskkonnaobjekte, sealhulgas Nõiakaevu. Kui tõepoolest kaevandusse avaneks nii suur veevool, mida keegi võib nimetada kujundlikult ka maa-aluseks jõeks, siis ei ole ilmselt majanduslikult otstarbekas sellist kaevandust rajada, kuna vee väljapumpamise kulud oleksid suuremad võimalikest tuludest. Kaaluda võib kaevandamist vee alt ilma veetaset langetamata. Kõik on omavahel seotud.
On veel üks oluline aspekt, mis raskendab modelleerimist. Nimelt, kui kaevandamise käigus on plaanis lõhkamistööd, võivad need lõhelisust küllaltki olulisel määral mõjutada.
Kokkuvõttes, propageerides teaduslikku maailmavaadet, usaldaksin ma Eesti hüdrogeoloogide modelleerimisoskusi, kuid jälgiksin väga tähelepanelikult, kas ja kuivõrd mudeli piirtingimused arvestavad teadmatustega põhjavee võimalike suurte liikumiskiiruste suhtes, kas on läbi mängitud halvimad võimalikud stsenaariumid ning missugune on nende stsenaariumide mõju ümbritsevale keskkonnale. On siililegi selge, et kaevandada tohib vaid siis, kui kaevanduse mõjud piirkonna hüdrogeoloogiale on kompenseeritavad, ebaolulised või puuduvad ning selles osas saavutatakse kohalike elanikega kokkulepe.
Kindlasti kohe ei saa väita, et regionaalne hüdrogeoloogiline modelleerimine on võimatu.  Samas kui negatiivne stsenaarium eksisteerib, isegi väga väikese tõenäosusega, järgneb järgmine küsimus – kes ja kuidas võtab vastutuse, kui see realiseerub.

Hüdrogeoloog Rein Perensi arvamus

Andes au küll paljude inimeste, sealhulgas geoloogide hulgas levinud ohutunnetusele, valdavad Nabala piirkonna hüdrogeoloogiat Eestis kahtlemata Eesti Geoloogiakeskuse hüdrogeoloogid. Minul isiklikult on väga raske kaheldaRein Perensi ekspertarvamuses, mille ta avaldas juba 2009. aasta juunis:
“Täiesti mõistetav on akadeemik Anto Raukase ja Ants Talioja mure nõiakaevu saatuse pärast. Põhjavee modelleerimistulemused näitavad, et kavandatavate paekarjääride mõju nõiakaevuni ei ulatu. Lohutust pakuvad lõigud Ants Talioja raamatust «Tuhala»: «…Ometi ei ole tegemist arteesia kaevuga, kus survet põhjustab põhjavesi.
Nõiakaevu paneb keema Tuhala jõgi, mis voolab pooleteise kilomeetri ulatuses maa all. Mõõtmised näitavad, et see (nõiakaevu keemine) juhtub siis, kui suurvesi tõstab Virulase koopa ava kohal veetaseme nõiakaevu rakete servast 2,35 m kõrgemale. Tuhala jõe vooluhulk peab olema vähemalt 5000 l/s. Vajaliku vooluhulga tagab Mahtra soostikust ja Leva rabast tulev vesi, mis muudab nõiakaevu vee veidi pruunikaks.»
Leva raba jääb Nabalast 18 km lõuna poole, mistõttu nõiakaevu veerežiimi seostamine Nabala piirkonna võimalike paekarjääridega ei ole kuidagi põhjendatud.”
Lihtne loogika on selles, et selle arvamuse alusel toituvad Tuhala jõgi ja ühtlasi Nõiakaev lõunapoolsetest soodest ja rabadest, samas kui kõik plaanitud kaevandusalad jäävad loodesse. Kindlasti on vaja hinnata võimalike kaevanduste mõju kogu piirkonnale, kuid tundub, et Tuhala Nõiakaev on valitud küll sümboliks, samas Nõiakaev ise ei saa kohe kuidagi ohus olla. Rein Perensi arvamusele toetudes akadeemik Anto Raukas eksib, sest Nõiakaevust kilomeetrite kaugusele loodesse jäävad kaevandused ei saa kohe kuidagi mõjutada Tuhala jõe veetaset Nõiakaevu lähistel ega toitumisala, mis paikneb Nõiakaevust hoopis lõunapool.

Kokkuvõte

Me võime uisapäisa tormata üleskutsetega kaasa ja jätta täiesti läbi mõtlemata, kas kampaania autorid on oma juhtumi korrektselt üles ehitanud. Me võime anda oma allkirja siiras usus, et kõik ongi nii lihtne ja selge nagu me loeme. Ka antud juhul, lugedes Eesti TA Looduskaitse Komisjoni arvamust, olen sellega 100 protsenti nõus, nii olekski vaja teha.
1. Enne otsuse tegemist kaevandustööde lubatavuse kohta on vaja täpsustada Nabala karstiala terviklikkust ja ulatust ning eri piirkondade omavahelisi seoseid.
2. Tuleb viia läbi täiendav kogu ala loodusväärtuste teaduslik inventuur ja eri piirkondade looduskaitselise väärtuste hindamine.
3. Läbi viia kogu piirkonna veerežiimi täiendav geofüüsikaline ja hüdrogeoloogiline uurimine, mille alusel saab hinnata kavandatavate kaevetööde mõju allikatele, allikasoodele, juba olemasolevatele kaitsealadele ning kohalike elanike poolt tarbitavale põhjaveele. Senised hinnangud ei arvesta karstinähtustega selles piirkonnas.
4. Lähtudes uuringute tulemustest tuleb otsustada, kas
- luua üks suur looduskaitsealune (koos kultuuriväärtusega) Nabala karstiala;
- ala väärib nitraaditundliku ala staatust.
Kuid allkirjade kogumine käib hoopis Tuhala Nõiakaevu kaitseks. Seega, kui on tõepoolest lihtsalt näidatav, et Tuhala Nõiakaev toitub lõuna poolt, siis pole seost plaanitud kaevandustega tegelikult üldse olemas.
* Artikkel ilmus Erik Puura keskkonnablogis. Novaator selle artikli lühendatud kujul.

21.1.10

Veekõrvaldus Mäendusõpikus



Veeand

Kivimi veeanniks nimetatakse veega küllastunud kivimi omadust ära anda vaba voolusena teataval hulgal vett.
Kivimite veeand on väga erinev. Väga hea veeand on kruusadel ja suureteralistel liivadel ning lõhelistel ja karstunud kivimitel (kuna nende molekulaarne veemahtuvus on väike). Väga väike veeand on savidel ja savikatel kivimitel (kuna nende molekulaarne veemahtuvus on suur, siis veeand läheneb nullile).

Veeand
(külmunud vesi) Harku lubjakivikarjääri lõhelistes kivimites.



From Harku_karjäär_211009
Veeand (märjad laigud) Väo lubjakivikarjääri lõhelistes kivimites.


From 2009-10-02 Väo Paas

Gravitatsioonivesi

Gravitatsioonivesi liigub maakoores edasi raskusjõu arvel. Gravitatsioonivesi on allaminev ehk infiltratsioonivesi, mis voolab kivimis ülalt alla või veekindla kihi pealispinda mööda madalamatesse kohtadesse.Tüüpiline infiltratsioonivesi on sademetest kivimitesse imbuv vesi.

Tehispõhjavesi

Tehispõhjaveeks loetakse põhjavett, mis on saadud pinnavee tehislikul voolamisel läbi pinnase või kivimikihi.


Seotud vesi

Seotud veeks loetakse kivimi, pinnase või mulla osakestele molekulaarjõudude mõjul kinnitunud või huumuse ja mineraalide koostises olevat vett. Seotud vesi ei kuulu põhjavee hulka.


Põhjavee liigvähendamine

Põhjavee liigvähendamiseks loetakse tegevust, mille tagajärjel põhjavee tase või surve püsivalt alaneb (allikate puhul vooluhulk väheneb).


Agressiivne põhjavesi

Agressiivseks põhjaveeks nimetatakse põhjavett, mis tingituna oma koostisest (palju vaba CO2, sulfaate jt ühendeid, madal pH) lahustab või söövitab temaga kokkupuutuvaid tahkeid aineid nagu näiteks betoon, karbonaatkivimid, raud jne.


Puurkaevu erideebit

Puurkaevu erideebitiks ehk puurkaevu eritootlikkuseks nimetatakse puurkaevu tootlikkuse ja püsima jäänud alanduse suhet ehk puurkaevu tootlikkus arvutatuna 1 meetrise alanduse kohta.


Puurkaevu deebit

Puurkaevu deebitiks ehk puurkaevu tootlikkuseks nimetatakse keskmist vee hulka, mida puurkaev ajaühikus on võimeline andma. Puurkaevu deebitit mõõdetakse l/s või m3/ööpäevas.


Filtratsioonigradient

Filtratsioonigradient ehk hüdrauliline gradient iseloomustab vee või survetaseme langust (H) filtratsiooniteekonna (L) ühe pikkusühiku kohta. Filtratsioonigradient leitakse H/L.


Filtratsioonikiirus

Filtratsioonikiiruseks nimetatakse filtratsioonigradiendi ja filtratsioonimooduli korrutist. Filtratsioonikiirus ei ole tegelik vee voolukiirus kivimikihi poorides ja tühikutes. Filtratsioonikiirus ja tegelik voolukiirus oleksid võrdsed kui veevool hõlmaks tervet ristlõiget.


Hüdroisohüps

Pinnasevee taseme üheaegse mõõtmise tulemuste alusel, mis mõõdetakse puuraukudes või puurkaevudes, saab koostada pinnasevee taseme kaardid. Saadud pinnasevee tasemed puuraukudes või puurkaevudes kantakse topograafilisele kaardile ja ühendatakse sujuvate joontega pinnasevee taseme ühesuguse kõrgusega punktid. Nii saadud jooni nimetataksegi hüdroisohüpsideks.


Pinnasevee tase

Pinnasevee tasemeks nimetatakse pinnasevee vaba pealmist pinda. Pinnasevee tasemel on tavaliselt nõrgalt laineline iseloom, mis üldiselt püüab hoida maapinna reljeefi. Ainult päris tasastel aladel võib pinnasevee taset enam-vähem tasaseks lugeda.


Äravoolutegur

Äravooluteguriks (n) nimetatakse mingi ajavahemiku vältel jõe vesikonnalt vooluna ärakandunud veekihi paksuse (y, mm) ja samal perioodil samal pindalal esinevate sademete keskmise väärtuse (x, mm) jagatist.


Äravooluteguri arvutamine: n=y/x


Tavaliselt on äravoolutegur alla 1, kuna ainult osa sademete veest läheb pindmiseks ja maa-aluseks äravooluks.


Äravoolunorm

Äravoolunormiks nimetatakse äravoolumooduli aritmeetilist keskmist pikemaajalisel vaatlusperioodil (näiteks paarikümne aasta jooksul).


Äravoolumoodul

Äravoolumoodul iseloomustab jõu vooluhulga sõltuvust jõe vesikonna pindalast.

Äravoolumoodul on ajaühikus jõe vesikonna 1 km2 suuruselt pindalalt saadav veehulk.


Sademete intensiivsus

Sademete hulka mõõdetakse neist tekkinud veekihi paksusega. Sademete hulga mõõtühikuks on mm (millimeeter). Ühe minuti vältel maapinnale langenud sademete hulka nimetataksegi sademete intensiivsuseks.


Veekaitseskeem

Veekaitseskeeme koostatakse veekeskkonna tundlikkuse määramiseks mitmesuguste mõjurite suhtes. Veekaitseskeemidel on välja toodud geoloogiline ja hüdrogeoloogiline informatsioon. Veekaitseskeemid koostatakse mõõtkavas 1:25 000-1:10 000, olenevalt veekaitseskeemi eesmärkidest ja uuritava maa-ala pindalast.


Veesäilitusala

Veesäilitusaladeks nimetatakse alasid, mis aitavad taastada maasiseseid puhta vee varusid ning väärivad ja vajavad seetõttu kaitset vee- ja maastikukaitse seisukohalt.

Veesäilitusalad on alad, kus vett mõjutav majandustegevus on piiratud:
  • põhjavee lokaalsed toitealad – vesi loodusliku kaitseta
  • allikate ümbruse kaitsevööndid
  • madalsood ja rabad - moodustuvad vooluveed ning maismaalisel soostumisel liivale moodustunud rabad, milles veehoidla põhimõttel toimub põhjavee varude täienemine
  • järvedest on ohustatud nö "rippuvad järved", mis asuvad liivapinnastel ja paealadel.


Vettpidav kivim

Vettpidavateks kivimiteks nimetatakse kivimeid, mis praktiliselt vett läbi ei lase. Veepidavuse põhjuseks võib olla kivimite massiivsus (näiteks nagu graniidil, marmoril jt) või nende peeneteralisus (näiteks nagu savil).


Vettjuhtiv kivim

Vettjuhtivateks kivimiteks nimetatakse kivimeid, mille tühemikes võib vesi vabalt liikuda. Veejuhtivus on neis kivimites põhjustatud sellest, et kivim on teraline (näiteks kruus ja liivad) ja vesi imbub üksikute terade vahele. Vett võib läbi lasta ka kivim, mis on massiivne (näiteks graniit) kuid lõhestunud ja vesi liigub neis edasi lõhede või teiste tühimike kaudu.


Põhjavee jagunemine mineraalsuse järgi

Mineraalsuse (lahestunud soolade hulk) järgi jaotatakse põhjavesi kuute kategooriasse:


• ülimage põhjavesi – mineraalainete sisaldus kuni 0,2g /l;
• mage põhjavesi – mineraalainete sisaldus 0,2–1,0g /l;
• nõrgalt soolakas põhjavesi – mineraalainete sisaldus 1–3g /l;
• tugevalt soolakas põhjavesi – mineraalainete sisaldus 3–10g /l;
• soolane põhjavesi – mineraalainete sisaldus 10 – 50g /l
• ülisoolane põhjavesi ehk soolvesi – mineraalainete sisaldus üle 50g /l.