Praktika aruanne Harku välitöö kaevandatud ala hindamineEi leia viiteallikat.) Joonis 3 Veetaseme määramine plumpsutajaga . Praktika aruanne – „Harku välitöö kaevandatud

Tallinna Tehnikaülikool Energeetika teaduskond

Mäeinstituut

Praktika aruanne Harku välitöö kaevandatud ala hindamine

Juhendaja: Ingo Valgma

Tudengid: Aire Västrik Allan Koger

Ave Õnnis Helena Lind

Marleen Aigro

Tallinn 2006

Praktika aruanne – „Harku välitöö kaevandatud ala hindamine

TTÜ mäeinstituut, Aire Västrik, Allan Koger, Ave Õnnis, Helena Lind Marleen Aigro 2/21

1 Sisukord 1 Sisukord 2 2 Sissejuhatus 3

2.1 Mäenduslikud tingimused. 5 2.2 Tootsa kihi ja katendikivimite iseloomustus 5

2.2.1 Läbilõiked 7 3 Töö eesmärk 9 4 Töö käik 10

4.1 Vaatluskaevu veetaseme määramine 10 4.2 Harkujärve küla 11

Punkt 25 11 Punkt 26 11 Punkt 27 12 Punkt 28 12 Punkt 29,30 12 Punkt 31 13 Punkt 32 13 Punkt 33 14 Punkt 34 14 Punkt 37 15 Punkt 38 15

5 Mõõtmistulemused 16 6 Info töötlemine 17



2 Sissejuhatus Praktika toimus 20. märtsil Harku lubjakivimaardla kaevandatud osas. Harku karjäär paikneb Tallinna linna läänepiiril, Harjumaal, Harku vallas. Harku paemurd asub Aseri ja Lasnamäe lademetes (62). Lubjakivi on Harku leiukohast kaevandatud alates 1954. aasta augustist. Karjääri porjekteeritud võimsus oli 200 000 m³ killustikku ja ehituskivi aastas Aasta 1957 seisuga on varusid 2786 (A2+B)+ 3874(C1) tuhat m³. Sellel ajal oli omanik Sõja-Merelaevastiku ehitusvalitsus. Kaup oli ehituskivi ja killustik ning varu jätkus 30 aastaks. 1961.a vormistati 11,57 ha suurune ala endisele Ranna sovhoosile. Karjääriala paiknes Läänemere arengustaadiumi – Antsülusjärve rannavallil. Aastal 1970 töötati karjääris ühe astanguga, mille maksimaalne kõrgus oli 6 m. Praegu kaevandab As Harku karjäär Harku maardlas lubjakivikillustiku. Sealne lubjakivi on hea kvaliteediga ning sellest saab toota kõrgemargilist killustikku. Karjääri asend on soodne Tallinna linna ja piirkonna varustamiseks killustikuga. Samas on ka kaevandamist segavaid probleeme nagu ümbruskondsete firmade ning elanike poolt esitatud kaebused lõhketööde ja tolmu kohta ning samas on piiravaks teguriks ka kaevandamismahu limiit. Hetkel on kaevanduslimiit 250 tuh m ³aastas.

kaart 1 piirkonna kaart koos meie läbitud trajektooriga Maardla varude ja tehnoloogilisest seisukohast karjääri laiendamine või uue karjääri avamisele piiranguid ei ole, sest praegusest karjäärist loodes ja põhjas asuvad aktiivse reservvaruga suured alad (kokku 76,5 mln m3). Probleemiks aga on planeeringutest ja



looduskaitselistest asjaoludest tulenevad piirangud(vt. kaart 2 Üldplaneering, kaart 3 Looduskaitse). Praeguse purustuskompleksi lähedusse on lisaks olemasolevale elamukvartalile reserveeritud maad uute elamute rajamiseks. Mäeeraldisest põhjapoolsel aktiivse reservvaruga maardla alale on valla üldplaneeringu kohaselt reserveeritud tootmismaa. Alale on kantud säilitamist vajav range režiimiga kaitsemets, kus ehitustegevus ja lageraie on keelatud. Lisaks on ära märgitud väärtusliku kooslusega niidud, mis aga ilmselt kaevandamise seisukohast ei tohiks olla piiranguks, sest neid leidub ka praegusel Harku karjääri mäeeraldisel. Maardla loodeosas on kaks reserveeritud elamupiirkonda, mis osaliselt kattuvad maardla kontuuriga. Üsna suurele alale on märgitud leebe režiimiga kaitsemets, mis tähendab lageraie keeldu kahest hektarist suuremale alale ja keskkonnamõju hinnangut enne detailplaneeringu koostamist. Väiksemal alal on range režiimiga kaitsemets. Samuti leidub maardla selles osas III kategooria kaitsealuste taimede hulka kuuluvaid karukellasid. Kõigele lisaks asuvad vana raudteetammi lõpus muinsuskaitselised objektid.

kaart 2 Üldplaneering



kaart 3 Looduskaitse

2.1 Mäenduslikud tingimused. Maa-ala eeldused on pealmaa kaevandamiseks soodsad: • väga hea kvaliteediga lubjakivi olemasolu, • küllaldane kaevandatavate kihtide paksus (8,2…15,5 m, keskmine 11,95 m), • madala boniteediga põllumajanduseks praktiliselt sobimatu maa, huumuskihi tüsedus

ainult 0,0…0,4 m (keskmine 0,16 m), • väike katendi tegur K=0,05

2.2 Tootsa kihi ja katendikivimite iseloomustus Maardla kasuliku kihi moodustavad alam- ja keskordoviitsiumi uhaku (O2 uh), lasnamäe (O2 ls, ) , aseri (O2 as) ja kunda(O1 kn) ja lademete lubjakivid.(joonis 1 Läbilõiked ning puuraugud)

Uhaku lade Läbilõike ülemise osa moodustab uhaku lademe kõrgekalda kihistu( O 2 kr) savikas lubjakivi.

Lasnamäe lade Suurema osa kasulikust kihist moodustavad lasnamäe lademe väo kihistu lubjakivid. Kihistu on jaotatud kolme ossa (alt üles): Rebala kihistik (O2 vär) koosneb hallist merglilisest peene- kuni makrokristallilisest õhukesekihilisest kohati dolomitiseerunud lubjakivist. Kihistu paksus 2.0…2,2 m. Pae kihistik ( O2 väp) koosneb hallist dolomitiseerunud lubjakivist või dolomiidist. Kihistiku pakus 0,4…0,5 m. Kostivere kihistik (O2 väk) koosneb helehallist peene- kuni mikrokristallilisest kõvast lubjakivist. Kihistu paksus 5,2…5,4 m.



Aseri lade Aseri lade on esindatud kandle ( O2 knd) kihistiku, mis jaguneb malla (O2 knd m) ja ojaküla (O2 kndo) halli merglilise rauaoksiide sisaldava lubjakividega. Kihistu paksus 4,1…6,4 m.

Kunda lade Kunda lade on esindatud loobu (O1 lb) kihistu ubari kihi sinakashalli massiivse üksikuid glaukoniiditerakesi sisaldava lubjakivi kihiga. Kihistiku paksus 0,3…0,6 m.

Volhovi lade Lade on esindatud toila kihistuga (O1 vlt), mis jaguneb : päite, saka, telinõmme ja lahepere kihtideks. Lademe lubjakivid on mitmesugused nõrgalt dolomitiseerunud, detriit-organnogeensed või organno-kristallilised sisaldades glaukoniitterakesi. Volhovi lademe lubjakivid sisaldavad savi-mergli vahekihte ja pole geoloogiliste uuringute tulemusena tunnustaud ehituskillustiku tootmiseks sobivateks ega ole arvatud seepärast lubjakivi varude hulka. Volhovi lademe lubjakivid on maavara lamamiks. Lubjakivist valmistatud killustikku iseloomustavad (Tabel 1 Killustiku omadused) andmed. Jrk nr.

Andmete nimekiri Uhaku lade Lasnamäe lade

Aseri+kunda lade

1 Killustiku survetugevuse mark 600…1000 800…1200 600…1000 2 Kulumiskindlus % 88 81 85 3 Külmakindluse mark 25 25 25 4 Löögikindluse mark 50 50 50 5 Nõeljate ja plaatjate osakeste sisaldus

% 9,2…15,7

8,0…15,5

9,9…20,1

6 Savi- ja tolmuosakeste sisaldus % 0,1…1,0 0,2…0,5 0,3…2,1 7 Mahukaal g/sm3 2,56 2,64 2,59 8 Tihedus g/sm3 2,72 2,76 2,79 9 Lubjakivi survetugevus:

kuiv lubjakivi MPa märg lubjakivi MPa pärast 25külmumissulamistsüklit

69,6…110,3 43,4…86,3 30,6…80,8

76,0…153,0 66,3…133,0 49,0…133,7

89,8…147,2 71,0…97,5 62,5…85,2

Tabel 1 Killustiku omadused Komponent Uhaku lade Lasnamäe lade Aseri+kunda lade CaO % 45,95 44,81 44,68 MgO % 2,21 5,19 3,30 Lahustumatu jääk 11,98 7,60 9,07 H2O 11,98 7,60 9,07 Tabel 2 Lubjakivi keemiline koostis



2.2.1 Läbilõiked

joonis 1 Läbilõiked ning puuraugud



joonis 2 puuraukude asukohad



3 Töö eesmärk Töö eesmärgid:

• Kaevandatud alaga tutvumine • Kaevandatud ala mõju hindamine ümbruskonnale • Orienteerumine GPS punktide järgi • Vee juhtivuse mõõtmine • pH taseme mõõtmine • Kaldenurkade mõõtmine • Astangu kõrguse mõõtmine



4 Töö käik Välitöös osalesid: Aire Västrik, Allan Koger ,Ave Õnnis. Juhendaja: Ingo Valgma Osalejate ülesanded: Välitööl Aire Västrik – filmimine, GPS punktide määramine, pH ja vee elektrijuhtivuse määramine Allan Koger – kaldenurga mõõtmine, astangu kõrguse mõõtmine, vee sügavuse mõõtmine Ave Õnnis – pildistamine, GPS punktide määramine, astangu kõrguse mõõtmine Ingo Valgma – juhendamine, filmimine, pildistamine, GPS punktide määramine, pH ja vee elektrijuhtivuse määramine, vee sügavuse mõõtmine Aruande koostamisel Aire Västrik- vee mõõtmistulemuste analüüs Allan Koger - asukohakaartide koostamine ja GPS punktide kaardile viimine Ave Õnnis- aruande koostamine, veebilehe tegemine Helena Lind – vee mõõtmistulemuste analüüs Marleen Aigro - läbilõike koostamine Eesti Geoloogiakeskuse Geoloogiafondis taustinfo otsimine

4.1 Vaatluskaevu veetaseme määramine Punkt 22 Puuraugud tehti selleks, et teostada geoloogilisi uuringuid. Nüüd kasutatakse neid vee vaatluskaevudena veetaseme määramiseks. Mõõtmisi tehakse iga kahe kuu tagant. (vt Tõrge! Ei leia viiteallikat.)

Joonis 3 Veetaseme määramine plumpsutajaga



kaart 4 puuraukude asukohad

4.2 Harkujärve küla Punkt 25 - Oma retkega oleme jõudnud Harkujärve küla kõrval asuvale puistangule Puistangu kalle 42 °

Pilt 1 Vaade puistangule Harku külale Pilt 2 Tallinna panoraam Punkt 26 Puistangu nõlva all Direktsiooninurk 270 °, kaldenurk 34°

Pilt 3 Puistangult alla laskmine ning samas ka kaldenurga mõõtmine



Punkt 27 Veekraav. Esmakordselt kasutasime seadet, millega oli võimalik määrata vee pH taset ning elektrijuhtivust. Tulemused: (vt Tabel 3 Vee pH ja elektrijuhtivus.)

Pilt 4 Esimene juurdepääs lahtisele veele Pilt 5 Aire aparaati mõõtmiseks valmis seadmas Punkt 28 Teine mõõtmine. Ühtlase lumevaiba tõttu oli jää- ja maapiiri määramine raskendatud.

Pilt 6 Kui muidu aru ei saa, siis tuleb ise järgi proovida Punkt 29,30. Vee sügavuse määrasime esialgu puutoikaga ning hiljem mõõtsime latile jäänud veepiiri mõõdulindiga. Tulemuseks saime, et vee sügavus oli 80 cm. Liikudes mööda kraaviserva oli näha reostunud vett, mida iseloomustasid vastupeegeldavad värvilised õlilaigud.



Pilt 7 Puutoikaga vee sügavust mõõtmas Pilt 8 Reostunud kraavivesi Punkt 31 Järjekordne raskendatud mõõtmine tänu järsule ning libedale kraavi küljele. Loomade poolt näritud puutüvede järgi eeldasime , et olime jõudnud rohevõrgustiku alale. Seda kinnitas ka pärast kaart (kaart 3)

Pilt 9 Viimane ohtlik kraaviserv Pilt 10 Loomade poolt näritud puutüved Punkt 32 Oleme jõudnud sihtpunkti, mis asus astang serval. Astangu kõrguseks saime 8 m ning kalle sealses kohas oli 46°.Selles punktis peaks asuma ka geopeituse aare“ Harku lubjakivimaardla“.Külmunud maa tõttu jäi see meil seekord leidmata.



Pilt 11 Ingo geopeituse aaret välja kaevamas Pilt 12 Astangult vaade järvele Punkt 33 Ristteel

Pilt 13 Ristumine peateega Pilt 14 Grupipilt:Ingo, Aire, Allan, Ave Punkt 34 Astangu all paiknes ehitusmaterjalide jäätmete ladustamispaik

Pilt 15 Prügila Pilt 16 Allan ja Ave astangu kõrgust mõõtmas



Pilt 17 Punkt 35,36 Astangu ääre peal Punkt 37 Tegemist oli Harku karjääri laoplatisiga, kuhu ladustati hetkel mitte vajalikus fraktsioonis olevat killustikku.

Pilt 18 Killustiku hunnikud Punkt 38 Viimane mõõtmine külakraavis.



5 Mõõtmistulemused Vee elektrijuhtivuse ja pH taseme määramiseks kaevandatud ala piirkonnas on tehtud mõõtmised kokku kuues mõõtmispunktis, karjäärijärvest väljuvast kraaviveest (Tabel 3). Mõõtmiste käigus oli märgata vee voolukiiruse vähenemist karjäärijärvest kaugenedes. Võrreldes kraavist mõõdetud tulemusi kraaniveega on kaevandatud ala vee elektrijuhtivused ligilähedased. Mustamäe kraanivee mõõtmisel saime elektrijuhtivuseks 500-600 μS ja pH kõikus 7-8 vahel. Prügila lähedustes paiknevate kraavivee elektrijuhtivuse suurenemine 1400 μS -ni (võrreldes Aardlapalu prügilaga) on indikaatoriks sealse veekoostise ohtlikult kõrge mineralisatsiooni tasemeni jõudmisest.

Juhtivus GPS punkt pH μS μS μS

27 5.51 590 28 5.34 600 29 5.26 620 90 30 5.58 580 90 52831 5.6 570 90 51838 5.3 610 110 554

Tabel 3 Vee pH ja elektrijuhtivuse mõõtmistulemused



6 Info töötlemine Kaardimaterjali hankimine, teemakaartide koostamine, vee omaduste analüüs. Objekti kohta info leidmiseks on mitmeid allikaid. Näiteks külastasid tudengid teadusklubi välitööl Harku karjääri kaevandatud ala (kaart 1) ja otsiti andmebaasist infot. Baaskaart sisaldab vähe informatsiooni (Tabel 4), kuid on samas väga hea aluskaart asukoha määramisel. Põhikaart sisaldab tunduvalt rohkem informatsiooni ja on detailne.

kaart 5 Digitaalkaartidel näidatud objektid Tabel 4 Objektide klassifikatsioonide võrdlustabel Number kaart 5

Kohapealne vaatlus

Baaskaart Põhikaart Mullakaart Kaitsealad

1 Kraav Kivimurd Veejuhe 6-8 m Boniteet 0 - 2 Karjääri astang Kivimurd Loodus järsak,

Põõsastik Boniteet 0 Rohevõrgustik

3 Karjääri järsak Kivimurd Looduslik järsak, muu lage

Boniteet 0 Rohevõrgustik



Mõõdetud vee pH ja elektrijuhtivuse andmete töötlemisel (vt Graafik 1, Graafik 2) on leitud, et vee happelisus väheneb karjäärijärvest eemaldumise suunal. Vastupidine on seos elektrijuhtivusega, mille väärtus tõuseb karjäärijärvest eemaldudes. Elektrijuhtivuse suurenemise põhjuseks on veekoostises olevate elektrit juhtivate elementide sisalduse ja mineralisatsiooni suurenemine, mille kindlaks määramiseks tuleks teha vee keemilise koostise analüüsid ja täiendavad uuringud.

Vee elektrijuhitivuse (μS) ja happelisuse (pH) sõltuvus karjäärijärve kaugusest

5,585,6

5,26

5,34

5,51

5,3

570

580

620

600

590

610

5

5,1

5,2

5,3

5,4

5,5

5,6

5,7

100 250 580 710 970 1697

Kaugus karjäärijärvest, m

Hap

pelis

us, p

H

540

550

560

570

580

590

600

610

620

630

Elek

triju

htiv

us, μ

S

happesus, pH

elektrijuhtivus, μS

Lineaarne(happesus, pH)

Lineaarne(elektrijuhtivus, μS)

Graafik 1 Vee elektrijuhtivuse ja happelisuse sõltuvus karjäärijärve kaugusest sõltuvalt.

Kaugus karjäärijärvest, m happelisus, pH elektrijuhtivus, μSKaugus karjäärijärvest, m 1 happelisus, pH -0.602914521 1 elektrijuhtivus, μS 0.604513933 -0.969228302 1

Tabel 5 Korrelatsioonianalüüsi tulemused Korrelatsioonianalüüsi tulemusel on näha tugevat negatiivset sõltuvust happelisuse ja elektrijuhtivuse vahel (Tabel 5). Analüüsi tulemuste põhjal võib öelda, et vee happelisus väheneb vee elektrijuhtivuse suurenedes (vt Graafik 2).



Vee happelisus (pH) ja elektrijuhtivus (μS)

5,25,25

5,35,35

5,45,45

5,55,55

5,65,65

560 570 580 590 600 610 620 630

Elektrijuhtivus, μS

Hap

pelis

us, p

H

Graafik 2 Vee happelisuse ja elektrijuhtivuse vaheline seos

Joonis 4 Kaevandatud ala lõige



Lisa

7 Kokkuvõte Harku karjääri kaevandatud alal on hea jälgida kaevandamise tsükli viimast etappi, mahajäetud kaevandamisala taaskasutusse võtmist. Ala on peale 30 aastast vaheaega hakatud kasutama ehitusmaana. Kaevandatud ala servale on viimase poolaasta jooksul ehitatud elamud. Ala on ehitustegevuseks sobiv, kuna drenaaž on juba rajatud ja ehitiste alusmaterjaliks kasutatava killustikku on lihtne hankida. Kuna kaevandatud ala on olnud pikka aega kinnine tsoon, siis pole sinna rajatud ka ehitustegevust segavaid objekte. Kaevandud alale ladustatakse prügi. Selle lagunemisel tekib reovesi.



Kasutatud kirjandus: 1. „Õppeaine Kaevanduse projekteerimise alused – projekt: Harku karjääri

arengukava”, Jako Stein, 2001, TTÜ Mäeinstituut 2. „Tallinna lähiümbruse ehitusmaavarade arengukava koostamine”, vahearuanne

2004, TTÜ, Mäeinstituut 3. Kasutatud kaardid: baaskaart, põhikaart, mullakaart, kaitsealad, kvaternarikaart,

üldplaneeringu kaart, digipõhikaart ,aluspõhjakaart, muinsuskaitsealad, värvilised ortofotod.

4. „Temaatiline töö Eesti NSV ehitumaterjalide maardlate kokkuvõtlik ülevaade 1958.a.” II köide, E.Kaemets, A.Klamann, H.Kruus, M.Miidel, S.Nugis, E.Voolma ; NSVL Geoloogia ja Maapõuevarade Kaitse Ministeerium, Tallinn 1958

5. „Geoloogiline uurimine tegutsevates karjäärides ja ajutistes paljandites 1970.a.”, V.Räägel , 1970

6. „Harju maakonna mahajäätud karjääride revisjon”, M.Rändur, R. Sinisalu , Tallinn 2004, Eesti geoloogiakeskus

Documents

Praktika aruanne Harku välitöö kaevandatud ala hindamineEi leia viiteallikat.) Joonis 3 Veetaseme määramine plumpsutajaga . Praktika aruanne – „Harku välitöö kaevandatud