Hituran suljetun kaivoksen vesitase

Abstract

Diplomityön tavoitteena oli kuvata Hituran suljetun kaivoksen hydrologinen nykytila ja laatia alueelle vesitasemalli. Kirjallisuuskatsauksessa työtä taustoitettiin vesitaseen määriteltämällä, sekä perehtymällä ilmastonmuutosskenaarioihin ja toistuvuusanalyysiin. Kaivoksen sulkemista ja siihen liittyvää lainsäädäntöä käsiteltiin ja kerrottiin Hituran kaivoksen vesienhallinnan ongelmakohdista. Ympäristön kannalta ongelmallista on etenkin kaivoksen sijainti pohjavesialueella, sekä puutteelliset pohja- ja peittorakenteet. Kaivoksen vesienkäsittelyn tarve tulee kasvamaan avolouhoksen täyttyessä vedellä, koska ylitevesien johtaminen vesistöön ilman käsittelyä saattaa aiheuttaa liiallista kuormitusta vesistössä. Hituran kaivosta verrattiin Venäjällä sijaitsevaan Chelyabinskin hiilikaivoskeskittymään, jotta huomattiin, millaisia seurauksia vastaavanlaisista vesienhallinnan haasteista on aiheutunut muualla.

Vesitaseyhtälöt muodostettiin erikseen avolouhokselle ja Eristysojalle, jonka kautta vesiä ohjataan ulos kaivosalueelta. Mallinnuksen lähtöaineistona käytettiin Suomen ympäristökeskuksen WSFS-vesistömallin sadanta-, haihdunta- ja valunta-aineistoa. Malli kalibroitiin, jolloin saatiin haihdunnalle ja valunnalle kertoimet. Nykytilan mallinnus tehtiin kolmessa eri tarkastelutilanteessa; keskimääräisessä nykyilmastossa, runsassateisena vuonna ja vähäsateisena vuonna. Mallinnustuloksista nähtiin, että virtaama on kaikkein suurin keväällä lumen sulamisjakson aikana. Nykytilan lisäksi tehtiin mallinnus vuosien 2071-2100 väliselle ilmastolliselle tilanteelle ilmastonmuutosskenaarioiden SSP2-4.5 ja SSP5-8.5 mukaisesti. Nykytilaa ja tulevaisuusskenaariota vertailtaessa todettiin, että avolouhokseen tulevan virtaaman määrä kasvaa ilmastonmuutosskenaariosta riippuen noin 6-12 % ja Eristysojaan tulevan virtaaman määrä noin 4-9 %. Rikastushiekka-alueen todettiin olevan merkittävin yksittäinen valuntaa muodostava osatasealue.

Mallinnustulosten perusteella pohdittiin Hituran kaivosalueen vesienkäsittelykapasiteetin riittävyyttä. Mikäli vesienkäsittelykapasiteettia ei kasvateta, se ei mallinnustulosten perusteella tule olemaan lainkaan riittävä avolouhoksen täyttyessä vedellä ja valunnan määrän kasvaessa ilmastonmuutoksen myötä. Tärkeimmäksi kehityskohteeksi Hituran kaivosalueella todettiin vesienkäsittelykapasiteetin lisääminen, jotta täyttyvän avolouhoksen ylitevedet pystytään käsittelemään, eivätkä ne siten kuormita vastaanottavaa vesistöä. Ilmastonmuutoksen myötä yleistyvät rankkasateet tulevat kuormittamaan vesienkäsittelyä nykyistä useammin. Epävarmuuksia malliin toivat vähäiset ja osin puutteelliset virtaamatiedot alueelta, jonka vuoksi virtaamamittausta suositeltiin lisättävän kaivosalueella.