txt: VESI ALLMAARAJATISTES
Margit Kolats, Ingo Valgma
Sissejuhatus
Allmaarajatised on allmaaehitised või allmaakaeveõõned, mis on rajatud e. läbindatud maapõue
ning mida katab looduslik kattekivim [1, 8]. Allmaarajatisteks loetakse näiteks tunnelid, punkrid,
kaevud ja teised kaevanduste kaeveõõned nagu šaht, šurf, stoll, kamber jt [9]. Eestisse on rajatud
Võrumaal kaks Piusa liivakaevandust, Tartumaal Aruküla liivakaevandus, Harjumaal Maardu ja
Ülgase fosforiidikaevandused, Ida- ja Lääne Virumaal on 14 põlevkivikaevandust (Kukruse, Kohtla,
Käva, Käva 2, Sompa, Ahtme, Tammiku, Estonia, Viru, Ubja, Ojamaa, Kaevandus nr.2, Kaevandus
nr.4), Ida-Virumaal Sillamäel on kaks uraanikaevandust. Laskemoonaladusid, punkreid ja
tunneleid on rajatud üle Eesti, kuid rohkem asub neid mereäärsetel aladel seoses sõjategevusega
1900. aastate alguses (Joonis 7-1).
Joonis 7-1 Allmaarajatised Eestis
See, et vesi allmaarajatistesse ja looduslikesse koobastesse koguneb, on loomulik ja erinevalt
allmaarajatistest ongi enamus koopaid vee voolamise tagajärjel tekkinud. Samas on enamuse
allmaarajatiste puhul siiski oluline, et need oleksid kuivad. Vaid mõnel juhul (näiteks
allmaahüdroelektrijaama, kanalisatsioonikollektorite jms) on vaja, et allmaarajatises oleks vesi, kuid
sedagi ajutiselt, hooldustöödeks tuleb vesi eemaldada. Enamus Eesti allmaarajatisi ei ole enam
kasutuses ja uusi ei ole veel rajatud. Seega saab rääkida enamuses hüljatud või suletud rajatiste
olukorrast. Samuti on kaevandustega3
.
Tuleb toonitada, et maa-alune rajatis ja kaeveõõs ei ole sama mis allmaarajatis. Maa- ja tee-alusel
kaeveõõnel on tehislagi ja tihti ka tehisseinad ja põrand. Nii kujuneb maa-alustes kaeveõõntes tihti
erinev olukord ja seda käesolev artikkel ei kirjelda (Joonis 7-2).
3
Kaevandus on tehnilises mäenduskeeles allmaakaevandus. Tehnilises mõttes on maa peal
paiknev kaevandamiskoht karjäär.
KAEVANDAMINE JA VESI
Joonis 7-2 Maardu maa-alune (tee-alune) tunnel, mis on vett poolenisti täis olnud selle
ehitamise alustamisest alates
Ühest küljest on vee paiknemine allmaakaeveõõntes hea, kuna see takistab sinna sisenemist ja
hoiab ära inimeste minemise ohtlikku, varisevasse ruumi. Kuna Eestis on tegemist lauskmaa ja
kihtmaardlatega, siis ei ole meil korrustega, e. sügavustesse suunduvaid allmaakäike ja Sanctumi
filmiga analoogseid olukordi ei teki (Joonis 7-3).
Joonis 7-3 Vesi koobastes [11]
Kaitserajatised
Suur osa Eestisse rajatud kaitserajatisi jäi lõpuni tegemata ning need jäeti maha või hävitati. 20.
sajandi alguses haaras poliitilisest pingetest vaevatud Euroopat enneolematu võidurelvastumise
laine. Kõikjal ehitati sõjatehaseid, sadamaid, teid ja kindlusehitisi. Esimese Maailmasõja eel ja ajal
rajati Vene tsaariimpeeriumi poolt hiiglaslik mere- ja rannakaitsesüsteem, mis paiknes Soome lahe
mõlemal kaldal. Esialgne projekt nägi ette kaevata tunnellaod, kas Lasnamäe paekaldasse
Kadrioru ja Varsaallika vahele, Nõmmele Mustamäe järsakusse või Viimsi pealava alla. Esimesed
neli proovitunnelit pikkusega 30 m raiuti Lasnamäe paekaldasse praeguse Purde tee tõusu ja
Maarjamäe vahel. Mingil põhjusel seal tööd ei jätkunud ja seiskusid. Pärast prooviladude rajamist
alustati kesklaotunneleid rajama paekaldasse Kadaka küla ja Tabasalu vahele. Umbes 10-meetrise
paekihi alla lõhati U-kujulised tunnelid kõrgusega 7 m, põrandalaiusega 9 m ja pikkusega 200 m
(Joonis 7-4). Tunneli väljapääsud on teineteisest 50 m kaugusel. Igas tunnelis pidi olema kaks
kõrvuti vagonetiteed. Lamedat gooti võlvi meenutavate lagede-seinte 0,9 m. paksust kivivooderdist
pidi niisketest kihtidest eraldama plekkisolatsioon. Kivivooderdis pidi kaetama betoonkihiga.
Transpordiks rajati eraldi raudteeharu, mis Rahumäe kalmistu lähistel ühines sõjasadama suunas
kulgeva kindlusraudteeliiniga. Tunneliehituse projektis oli ette nähtud 33-39 U-tunnelit, aga rajati
ainult 6 tunnelit. 1916. a. alustati klindiesise puhastamist eemaldades puud-põõsad ja varisenud
paas. Põhilised ehitustööd algasid 1917. a. varakevadel. Tunnelid tähistati numbritega loetuna
Kadaka tee poolt. 1917 aasta keskel jäeti töö objektil pooleli raha puuduse tõttu. Tunnelitel 1-3 oli
vooderdis seintel-lagedel enam-vähem olemas, ent põrandad olid viimistlemata. Tunnelis 4 oli
tehtud ainult toortööd, vooderdamiseni polnud jõutud. Tunnelid 5 ja 6 seisid algjärgus ehk polnud
lõhatud kogu sügavuses. Pärast teist maailmasõda ehitati kahele tunnelile 1 ja 2 ette betoonist
kaarjate külgkoridoridega tuumavarjendi sissepääsehitised [3, 6].
KAEVANDAMINE JA VESI
Joonis 7-4 Maailmasõja-aegse Peeter Suure Merekindluste maapoolsete kindlustuste
joonised (Arhivaal ERA.642.1.336)
Tänapäeval on tunnelite ümbrus tugevalt võsastunud ja prahti täis. Tunnelite sissepääsude ees on
varemetes paekivist laotud abi- ja laohooned. Hoonete ümber on nendega samakõrgused vallid.
Tunnelite sissepääsude ees on tiikide rida, milles on rohekas reostunud vesi (Joonis 7-10). Tunnel
1 mõlemal suudmel on hästi säilinud betoonist kaarjate külgkoridoridega varjendid. Tunneli
põrandas on näha keskel raudteerööpa süvendeid. Tunnelis pole vett. Tunneli suudmete ümber on
astang varisenud. Tunnel 2 esimene suue on viimistlemata ja on näha laotud võlvi, millest on juba
mõned kiviplokid välja poole surutud. Põrand, seinad ja lagi on viimistlemata. Tunneli põrandat
katab enamus aega vesi (Joonis 7-9). Umbes 100 m suudmest on toimunud varing ning
edasiminek on takistatud. Tunnel 2 teine suue on kinni varisenud. Tunnel 3 mõlemal suudmel on
hästi säilinud betoonist kaarjate külgkoridoridega varjendid. Tunnelis pole vett. Tunnel 4 mõlema
suudme esised on varisenud ja tunnelisse on tekkinud neli maa peale ulatuvat varinguauku.
Tunnelis pole vett. Kui eelnevate tunnelite kattekivimite paksus oli 10-15 m, siis selle tunneli
suudmete juures on see ainult 3-5 m. Tunneli 5 mõlemad suudmed on varisenud. Kattekivimite
paksus on 6-10 m paksune. Tunnelis pole vett. Tunnelit 6 kumbagi suuet pole enam näha, need on
arvatavasti kinni varisenud. Tunnelite uurimiseks mõõdistati Mäeinstituudi uuringute raames,
digitaliseeriti ja modelleeriti tunneleid ja varinguid nii makettide kui digitaalmudelitena (Joonis 7-5).
KAEVANDAMINE JA VESI
Joonis 7-5 Astangu U-tunneli makett
Vesi
Allmaarajatistes kogunev vesi on kas pinna-, pinnase- või põhjavesi. Põhjavesi tungib nendesse
allmaarajatistesse, mis ulatuvad allapoole põhjavee taset. Pinnasevesi liigub allmaarajatistesse
kas avade, lõhede või vettjuhtiva kivimi kaudu. Enamuses ligipääsetavatest kaeveõõntest on
olmejäätmed või ka rajatise sisemusest, toestusest või konstruktsioonist pärinev materjal. Kuna
paljuski vesi seisab, siis on see seetõttu reostunud. Vesi on veidi happeline ja roiskunud. Samas
on vee temperatuur allmaakaeveõõnele ja maapõuele kohaselt vaid 5-8 C° ja seega ei ole
hapendumise protsess aktiivne. On ka mitmeid kohti, kus vesi on läbipaistev, puhas ja lubjakivi
sees kas neutraalne või nõrgalt aluseline.
Kohtades, kus põhjavee või pinnavee tase paikneb allpool rajatise põhja, sõltub vee kogunemine
õõnde ka drenaažist e. vee ärajuhtimisvõimalusest. Nii on näha, et 1930. aastal oli Astangu
betoontunnelis vesi. (Joonis 7-6) Praegu, pärast Nõukogude armee tegutsemist selles rajatises ja
vee ärajuhtimissüsteemi rajamist ei ole seal vett. Kaeveõõs on olnud viimased aastakümned
praktiliselt kuiv ja püsiv (Joonis 7-7, Joonis 7-8).
KAEVANDAMINE JA VESI
Joonis 7-6 1930. aastatel oli Astangu betoontunnelis vesi [63]
Joonis 7-7 Kuiv betoontunnel 2011. aastal
KAEVANDAMINE JA VESI
Joonis 7-8 Kuiv betoontunnel 2011. aastal
Joonis 7-9 Astangu lubjakivivõlviga vesine tunnel
KAEVANDAMINE JA VESI
Joonis 7-10 Klindiesiste kanalite vesi
Humala allmaarajatiste süsteem rajati 20. sajandi algul ning neid oli ilmselt kaks ehk süsteemid 1 ja
3 olid siis ühendatud ja süsteem 2 oli eraldi. Käikude kinniajamise tõttu on hiljemalt 1960ndate
algusest peale olnud Humalas kolm süsteemi ehk 1 ja 3 pole ühenduses seega on teada Humalas
kolm suurt allmaakäikude süsteemi. Süsteemid on tähistatud numbritega 1, 2 ja 3, iga süsteem
koosneb pikast tunnelist. 1 tunnel on pikkusega 340m, 2 tunnelit on pikkusega 660m ja kolmas
tunnel on pikkusega 340m ning iga tunneli alguses on betoonist varjendid mille pikkuseks on 80m.
Varjendis on ruumide laius ja kõrgus vahemikus 3-4m. Lisaks kolmele süsteemile on Humalas üks
väiksem eraldi asuv betoonvarjend pikkusega 12 m. Maa-aluste käikude kogupikkus Humalas on
ca 1340 m, millest 630m käike on läbitavad. Käikudes on vesi ja veetud prügi [4]. Kolmanda tunneli
juures oleva varjendi ümbrusesse on toodud prügi. Tunnelis on näha paaris kohas vees vedelevat
prügi kuigi vesi on selge ja puhas (Joonis 7-11, Joonis 7-12).
KAEVANDAMINE JA VESI
Joonis 7-11 Humala kolmanda tunneli varjendi ümbrus
Joonis 7-12 Vesi Humala kolmandas tunnelis
KAEVANDAMINE JA VESI
Joonis 7-13 Vesi Vääna-Posti käigus
Kaevandused
Käesoleva artikli kontekstis on kaevanduste kaeveõõned samasugused allmaarajatised nagu
kirjeldatud kaitserajatisedki. Vesi siseneb, voolab ja väljub samuti ja samasugused on ka
probleemid. Peamine erinevus on siiski see, et allmaarajatis on rajatud mingiks pikemaajaliseks
otstarbeks ja/või inimeste viibimiseks seal. Seetõttu on allmaarajatis püütud rajada kuivale
kõrgusele ilma vajaduseta sundveekõrvalduseks. Kaevanduse kaevõõs on rajatud siiski maavara
sisse, maavara väljamiseks ja vaid ajutiseks kasutamiseks. Nii on see koristuskaeveõõntega.
Magistraal-, teenindus-, tuulutus-, veekõrvaldus-, pääste- jm kaeveõõned on rajatud siiski ka
väljapoole maavara lasukohta ja on suure tõenäosusega alles siiani ja ligipääsetavad inimestele.
Näitena võib tuua mitmeid artikli alguses loetletud kaevandusi. Nii näiteks voolab Maardu
fosforiidikaevanduse strekist mudavett tranšeesse ja madala veetaseme korral on sinna
kaeveõõnde võimalik siseneda, mis on äärmiselt varisemis- ja uppumisohtlik (Joonis 7-14, Joonis
7-15).
Joonis 7-14 Maardu fosforiidikarjääri tranšeed kuhu vesi siseneb kaevanduse strekist
KAEVANDAMINE JA VESI
Joonis 7-15 Maardu fosforiidikaevanduse streki suue
Piusa kaevanduste käigustik on veelgi parem näide varisemisohu tõttu, kuigi sealgi, kuivas
kohas pääseb vihma ja pinnavesi kambriteni ja õõnestab tervikuid. Vesi on olulisim Piusa
kaevanduste käikude ohtlikkuse põhjustaja, kuigi käigud on sisuliselt kuivad (Joonis 7-16, Joonis
7-17).
KAEVANDAMINE JA VESI
Joonis 7-16 Muuseumikoopana kasutatavas Piusa klaasiliivakaevanduses voolav vihmavesi
Joonis 7-17 Piusa liivakaevanduse vee, jää, tuule ja mäerõhu koosmõjul õgvendatud
tervikud
Põlevkivikaevanduste olukord sarnaneb osaliselt eelnimetatutega, osaliselt on aga erinev, kuna
käigud paiknevad allpool põhjavee taset ja on mittetöötavates kaevandustes täidetud veega.
Põhjapoolsed, e. kõrgemal lasuvat põlevkivi kaevandanud kaevandused on kuivad, e. sinna ei
ulatu põhjavesi, vaid kohati pinna- ja pinnasevesi. Kuna sel juhul on käigud maapinna lähedal, siis
jõuab mõnda kohta ka külmumis- ja sulamistsükkel, mis lõhub nii lae-, kui tervikute kivimit. Kukruse
kaevanduse strekkide põhjas on veekihi paksus 0 kuni 10 cm, mis on pärit sademetest (Joonis
7-18). Vesi on põlevkivimudane ja kaeveõõne laest tilgub vett [10].
Joonis 7-18 Kukruse põlevkivikaevanduse põhjapoolne kaeveõõs
Kaevanduste veekõrvaldusstollid töötavad kogu maailmas dreenidena. Nii ka meil Ubja
kaevanduses, kogudes läbi õhukese kattekivimi sademevett, põhjavett ja reovett, juhtides selle
väljavoolustolli kaudu vooluveekogusse. Sellise vee sulfaatsus on suhteliselt kõrge (Joonis 7-19).
KAEVANDAMINE JA VESI
Joonis 7-19 Vee väljavool Ubja põlevkivikaevanduse veekõrvaldusstollist
Kiviõli põlevkivikaevanduse püstšahti ja kaevanduse hoovi kaeveõõntes on üks tüüpilistest
juhtumitest, kus vesi koguneb betoneeritud kaeveõõne põhja (Joonis 7-20). Selle taga aga jätkub
sügavuse suunas kuiv šaht. Selline olukord on mitmetes korruselistes kaevandustes ja rajatistes.
Joonis 7-20 Kiviõli põlevkivikaevanduse šahtiõu
Vesi mõjub kahjustavalt nii looduslikule kivile, tehiskivile kui ka ehitiste sideainetele muutes neid
nõrgemaks. Vees sisalduvad lisaaineid nagu süsinikdioksiid, vääveldioksiid, väävelhapped ja
KAEVANDAMINE JA VESI
lahustunud soolad, võivad aeglaselt lahustada sideainet, mis annab võimaluse ka teistel
kahjustustetekitajatel pinda mõjutada. Lisaks veele mõjutab ehitiste olukorda temperatuuri
muutumine. Kivimid koosnevad erinevatest mineraalsetest ainetest, mis temperatuurimuutuste tõttu
paisuvad ja tõmbuvad kokku erinevalt. Paisumine ja kokkutõmbumine tekitab materjalis pingeid,
mille tagajärjel tekivad mikropraod. Mikropragudesse koguneb vesi, mis jäätudes suurendab oma
mahtu [2].
Üle Eesti on rajatud allmaarajatisi, milles on vesi sees, kuna need on rajatud allapoole põhjavee
taset või maapinna lähedale, kus jookseb kaeveõõntesse sisse pinnavesi. Enamus
allmaarajatistest on ohtlikud ja reostunud.
Viited
1. Maapõuetühjuse arukas kasutamine. In XIX aprillikonverentsi „Eesti
mere- ja maapõu ning nende arukas kasutamine. (Toim) Suuroja, K. Tallinn: Eesti
Geoloogiakeskus, 2011
2. TT Tarmatrade - http://www.tarmatrade.ee/tooted.php?cat=24 – 20.03.2011
3. Valgma, I. (2010).
Peeter Suure Merekindluse laskemoonalaod teadus- ja õppekeskuse muuseumi projekti
ettevalmistamine. Mäeinstituut.
4. Masing, M.; Lutsar, L. 2008. Nahkhiirte talvituspaikade inventuur Humalas veebruaris
2008. Sicista Arenduskeskus. Tartu. 1. osa (tekst ja joonised 1-14): 21 lk. (Masing-
Lutsar2008-0320-Humala1.pdf)
6. Gustavson. H. 1993. Merekindlused Eestis 1913-1940. Tallinn „Olion“
7. Heinsalu. Ü. 1987. Eesti NSV koopad. Tallinna „Valgus“
8. Mäeõpik - http://mi.ttu.ee/opik/ - 20.03.2011. Mäeinstituut
9. Maa-aluse maailma saladused - http://mi.ttu.ee/all - 20.03.2011. Mäeinstituut
10. Kolats, M., Valgma, I. 2010. Täitmatu kaevandus. Aprillikonverentsi teesid. (Toim) Suuroja,
K. Tallinn: Eesti Geoloogiakeskus, 2010
11. Sanctum. Mängufilm. (2011). Austraalia
