Oil Shale, 2006, Vol. 23, No. 1 ISSN 0208-189X
pp. 15–28 © 2006 Estonian Academy Publishers
The present paper is based on the results of the research conducted in 2004
by the Department of Mining of the Tallinn University of Technology and
Estonian Oil Shale Company. The state of the technogenic water body that
has formed in the central part of the oil shale deposit is analysed: the water
level in the area of the stopped and closed mines, water amount and move-
ment direction, water quality and its changes. The state of the water is
assessed and predicted using modelling of the water tables, statistical
analysis of the water quality parameters and the pilot model for describing
the migration of water. The results show that the technogenic water body
studied is in a relatively stable state, and the quality of the groundwater in
that area is fast improving approaching the drinking water standards.
Introduction
The Estonia oil shale deposit comprises about ten closed and stopped
deep mines that are fully or partly filled with water (Table 1). Eight mines in
the central part of the deposit: Ahtme, Kohtla, Kukruse, Käva, Sompa,
Tammiku and mines Nos. 2 and 4 form one water body. After Ahtme mine
was filled with water in December 2004 (Fig. 1), the water body turned
relatively stable. Ubja mine and joint Kiviõli and Küttejõu mine are located
in the western part of the deposit, farther away from the other mines. In addi-
tion to oil shale mines, Sillamäe uranium mine (1949–1952) [1], and Ülgase
(1922–1938) and Maardu phosphorite mines (1942–1965) have been closed
in Estonia. The water regime in these mines has not been studied yet and is
not discussed in the present paper.
*
Table 1. Closed and flooded underground oil shale mines
Mine
Closed –
(pumps
were
stopped)
Mined
area,
km2
*
Water table
a.s.l.,
m
Outflow regulating
the water table
Approximate
water volume,
106
m3
Central part of the deposit:
Kukruse 1967 13 51–54 Mostly into Käva and
Jõhvi mines
3.5–6**
Käva and
Käva-2
1973 18 51–52 From an old adit into
Vahtsepa ditch
9–11**
Mine No. 2
(Jõhvi mine)
1974 13 51–56 Mostly into Tammiku
mine, during flood
to Jõhvi city
10–11**
Mine No. 4 1975 13 41–42 Mostly into neigh bouring mines
3–8**
Tammiku December
1999
40 44–48 Into the Kose River
and Viru mine
34
Sompa February
2000
27 40–45 Into neighbouring
mines
23
Kohtla June
2001
17 39–42 Into Aidu opencast 13
Ahtme December
2001 –
December
2002
35 ≈ 47 From drill holes and
springs into Sanniku
brook
36
Separate mines in the western part of the deposit
Kiviõli &
Küttejõu
1989 29 41 ± 0.5 From a ditch into the
Purtse River
Up to 29
Ubja 1960 2 ≈ 55 From an adit into the
Toolse River
Not determined
Total ≈ 170
* [5]
** Depending on the water level [6]
As a rule, the mine workings and groundwater cone of depression formed
during mining fill with water after the cease of mine pumping. The degree of
filling depends on the mining depth and the height of outflow. The tunnels of
Ahtme, Sompa and Tammiku mines are completely, those of mines Nos. 2
and 4 almost completely water-filled. The rest of the mines (Kiviõli, Kukruse
and Käva) contain areas with dry floor. The museum founded in Kohtla mine
is dry because of to the draining effect of Aidu opencast and the water
barriers surrounding the exposition area. The water level changes depending
Technogenic Water in Closed Oil Shale Mines 17
10
15
20
25
30
35
40
45
50
2002 2003 2004 2005
Water level, m
Tarakuse well Pagari well
Fig. 1. Increase in the water table in closed Ahtme mine
on the amount of precipitation and water exchange with neighbouring mines.
The rate and amplitude of the changes differ from mine to mine.
Several problems have arisen from the flooding of the closed mines.
First, the technogenic water body started to affect the amount of the water
pumped out of the working mines and its seasonal variation [2]. Clearly, the
water of the closed mines will influence also the new mines, planned to be
constructed in the Ojamaa and Uus-Kiviõli mine fields. Second, the environ-
ment is affected by the water that in several places has risen to the pre-
mining level (of the year 1945) and by the new springs formed. Several
projects have been undertaken to fight the flooding, and it has turned out that
no sufficient source data for mine planning are available. Third, the water of
the closed mines is an easily accessible water resource, thus it is important to
know and predict its quality [3]. Prediction of the mine water quality is
essential also because of the fact that groundwater elevation in the mine field
has started to affect the water supply of the region – the water richer in
sulphates runs into the outdated and leaky common wells. It has also been
prognosticated that if the groundwater table rises higher than 45–47 m, the
water in the Ahtme mine field will affect the water level and quality of the
Vasavere intake [4]. Fourth, the land above old mines has subsided and the
rocks are fractured, therefore the technogenic groundwater is weakly protected
and the contribution of precipitation to groundwater formation is very high.
Water level
The present study is based on the water level measurement data (incl.
archive data) provided by the Estonian Oil Shale Company, Geological
Fig. 2. Map of the technogenic water body
Technogenic Water in Closed Oil Shale Mines 19
Survey of Estonia and Municipality of the town of Jõhvi. The water levels of
the Keila–Kukruse, Lasnamäe–Kunda and Nabala–Rakvere aquifers, closed
mines and main outlets were measured on an average period of 20 years.
New data were obtained in the years 2003 and 2004. Field works and
monitoring started in the spring of 2004 and are still going on.
An essential part of the research was the modelling of the level of the
Keila–Kukruse aquifer in the stationary regime. The modelling area included
the central part of the deposit – underground mines and Aidu opencast. Data
from about 50 observation wells were used. The water level of working mines
was described at the level of the oil shale bed floor. Closed mines were treated
as independent water sub-bodies, where the water level is constant at a certain
moment of time (Table 1). The MapInfo Professional software was used,
combined with the modelling package Vertical Mapper. The comparison and
calibration of the intermediate results obtained and discussions held showed
that the best interpolation method was triangulation with smoothing, because
in that case interpolation takes place only between data points or observation
wells, without modelling the situation outside the study area.
During the first stage of the research the state of the water body in August
2004 was assessed. According to the measurements and calculations performed,
precipitation accounts for up to 70% of the water pumped out of mines [2]. The
autumn–winter season of 2004 was rich in precipitation, with little snow and
relatively warm. Therefore it could be expected that Ahtme mine would fill with
water sooner than predicted [4]. To check that hypothesis, the model was
calibrated at the second stage of the research in December 2004. The contour
map of the modelled water table is shown in Fig. 2.
By continuous improvement of the existing and addition of new data
more than ten two- and three-dimensional map versions were completed.
The model enabled us to assess the water levels in different mines and their
border areas and to make assumptions and predictions about the water move-
ment directions.
Water quality
In the years 2000–2004 the department of environmental services of the
Estonian Oil Shale Company had the waters of all closed mines analysed. The
samples were taken at six sites in four mines in different seasons. Analyses
were made at the central laboratory of the Estonian Oil Shale Company
(3 analyses), in Tartu Environmental Research Ltd. (2 analyses) and in the
Geological Survey of Estonia (12 analyses). Up to 16 quality parameters were
determined. The results of the analyses are presented in Table 2.
The quality parameters are arranged in Table 2 in the decreasing order of
the variation in measurement results. At first glance only the average contents
of iron, sulphates and phenols obtained for the observation period do not meet
the drinking water standards. This cannot be a final conclusion. The average
Table 2. Water quality parameters in closed Ahtme, Kohtla,
Sompa and Tammiku mines
Quality
parameter Unit
Number of
measurement
results
Numerical data for the entire period
(2000–2004)
Leachates Total Certain
numerical
values
Arithmetical
mean
Standard
deviation
Variation
coefficient
Max. levels
permitted in
drinking
water
Total Fe mg/l 14 10* 0.69 1.16 1.67 <0.2
NO3
-
mg/l 15 11* 11.7 18.55 1.58 <50
NO2
-
mg/l 12 7* 0.015 0.0166 1.10 <0.5
SO4
2- mg/l 15 15 342.4 240.2 0.70 <250
Dry residue mg/l 14 14 845.5 569.6 0.67 –
Mg2+ mg/l 15 15 51.6 32.58 0.63 –
K+
mg/l 13 13 12.9 8.11 0.63 –
Ca2+ mg/l 15 15 174.5 107.6 0.62 –
Na+
mg/l 14 14 10.4 6.33 0.61 <200
Cl mg/l 15 15 16.4 9.74 0.59 <250
Total hardness mge/l 13 13 13.72 7.04 0.51 –
Oil products mg/l 15 4* 0.15 0.073 0.49 <0.05
Conductivity μS/cm 14 14 1095 477.6 0.44 <2500
NH4
+
mg/l 12 2* 0.017 0.0064 0.39 <0.5
Total phenols mg/l 15 4** 0.0017 0.00049 0.28 <0.0005
pH 15 15 7.1 0.33 0.05 6.5–9.5
* due to the lack of a certain numerical value the result was smaller than the preciseness of the
laboratory tests, but not exceeding the limits permitted in drinking water
** due to the lack of a certain numerical value the result was smaller than the preciseness of
the laboratory tests, in two cases not exceeding the limits permitted in drinking water; rest of
the samples gave no unique result
Notes:
Quality parameters are ordered according to the variation coefficient.
The shaded lines contain the measurement results the average of which does not meet the
Estonian drinking water standard.
The content of benzo(a)pyrene was measured in 11 samples. The results are not included in
the table because no certain numerical values were obtained. In all samples the benzo(a)
pyrene content was lower than the permitted maximum value.
and standard deviations given in the table have been calculated for all closed
mines and for the entire observation period, thus they characterize only the
data set and not the quality of water or a particular mine. Variation in the
measurement results is caused by influential as well as random factors.
Influential factors are the sampling site (mine) and the time span that has passed
since the closure of the mine. Let us treat this assumption as a working
hypothesis. A random factor is the season when sampling was performed. For
example, in the years 2000 and 2001 samples were taken in summer, in 2002–
2004 in autumn. Surely the water quality parameters depend also on the
Technogenic Water in Closed Oil Shale Mines 21
location of the sampling site in the mine field. Some part of variations result
from the methodology of sampling and laboratory tests. The reliability of
iron content analyses carried out in different laboratories could be questioned.
The phenol content of mine water, measured repeatedly during mining, has
been 0.003 ± 0.001 mg/l, except for Kiviõli mine, which has been strongly
affected by chemical industry. Here the phenol content of mine water was
0.38 mg/l [7].
For preliminary checking of the working hypothesis we conducted a two-
factor (place and time) variation analysis of the sulphate and iron contents of
Tammiku and Sompa mine waters. The results of sulphate analysis are given
in Table 3. We can see that the hypothesis of the influence of place and time
on the sulphate content of water is relatively strong (probability of a counter-
hypothesis 18.0 and 18.8% respectively). The residual standard deviation
(187 mg/l), however, is too large for making definite conclusions. Obviously
the result is influenced by taking samples in different seasons. An analogous
result was obtained by the variation analysis of the iron content, whereas the
impact of time turned out to be small. Possibly this could result from the
treatment of samples in different laboratories.
In spite of great uncertainty of measurement, the sulphate and iron
contents decrease with time. This trend is depicted by graphs in Fig. 3. As
could be expected, the purification of water is best described by the
exponential function. The constants in the formulae (801 and 0.77 mg/l,
respectively) characterize the average concentrations at the initial moment of
the dilution process (at the closure of mines) and the time factors (–0.386
and –0.507, respectively) show the rate of water purification. The half-life of
the concentration calculated on the basis of time factors, i.e. the time period
during which the content of a component decrease twice, is about 1.8 years
for sulphates and 1.4 years for iron. From the half-life and graphs we may
presume that in about five years after the closure of a mine the content of
sulphates and iron decreases below the maximum permitted level in drinking
water. The highest permitted content of iron in first-class drinking water is
0.2 m/l and that of sulphates 250 m/l.
The data on all mines are included in the graphs of Fig. 3. The measure-
ments revealed varying initial concentrations of sulphates for different
mines. The highest concentration was recorded in the first sample from
Ahtme mine, the lowest in Kohtla mine. Actually, this is not the initial level,
since the first samples were taken 4–11 months after the pumps had been
stopped. Approximating the results obtained from the samples of each mine
separately, we get theoretical dilution of the initial concentration level at the
zero moment, about 2200 mg/l for Ahtme and 300 mg/l for Sompa. These
values refer to a relation between the depth of the mine and the initial
concentration of sulphates. The hydrogeological background of this pheno-
menon is discussed by Erg [3].
Table 3. Results of the variation analysis of the content of sulphates
Source of Variation df MS F P-value
Mines (Tammiku, Sompa) 1 91681 2.63 0.180
Years (2002–2004) 4 92788 2.66 0.183
Error 4 34924
Residual Standard Deviation 187 mg/l
Total 9
SO4
2- = 801 e-0.386 t, mg/l
R2
= 0.46
10
100
1000
10000
01234567
t - closed, years
SO42- - sulphate content, mg/l
250 mg/l
Fe = 0.77 e -0.509 t , mg/l
R2
= 0.39
0.01
0.1
1
10
01234567
t - closed, years
Fe content, mg/l
0.2 mg/l
Fig. 3. Decrease in the content of SO4
2- and Fe in closed
mines.
250 mg/l and 0.2 mg/l – maximum permitted levels in
drinking water.
The water quality parameters for which we had at least 14 reliable
measurement results (pH, electric conductivity, total hardness, Cl-
, dry
Technogenic Water in Closed Oil Shale Mines 23
residue, Na+
, Ca2+, Mg2+, K+
and SO4
2- ) were subjected to correlation
analysis. From the analysis we could conclude the following:
• The content of sulphates can be considered a good indicator of mine
water quality, because it correlates well with most of the other water
quality parameters, except for K+
.
• Electric conductivity can be successfully used for rapid assessment of
water quality, because it correlates well with sulphates as well as with
other main parameters (except for K+
).
• pH is not informative enough, because it does not correlate with any
other water quality parameter.
Pilot model of water exchange
Continuous water exchange is going on between the closed mines. The
water penetrating into mines is derived mostly from precipitation, less from
groundwater. The part of the water not flowing out of the mine (Table 1)
infiltrates into the neighbouring mines or feeds aquifers. The water pumped
out of the working mines is formed of precipitation, groundwater and the
water coming from closed mines. Intensity of water exchange depends on
the length (L, km) and thickness (l, m) of the barrier left between the mines,
difference between the water levels of neighbouring mines (dh, m) and
permeability of the barrier and overburden (km, m2
/d). The longer and thinner
is the barrier, the greater is the water level difference in neighbouring water
bodies, and the higher is the permeability of rocks in the areas separating the
mines, the more intensive is the exchange of water.
The water levels of the closed mines are precisely known. The measure-
ments of barriers can be obtained from the plan of mining works, but the
length and thickness of the barriers are highly variable. Little data are
available on the permeability of pillars and bedrock. As seen in Table 4, the
permeability of the Keila–Kukruse aquifer differs up to 10 times within the
limits of the deposit.
Water permeability is largely affected by the geological disturbance of
the Earth crust (mostly karst zones), which makes the aquifer highly aniso-
tropic [8, 9]. In the Estonia mine field twofold difference in the permeability
in the northeastern and southeastern directions has been recorded. According
to the data by Domanova, anisotropy is especially great in the area of
tectonic dislocations, where permeability in various directions may differ
several times. Water exchange between the mines is inhibited by extensive
karst zones running along the mine field boundaries between Sompa and
Viru, and Ahtme and Tammiku mines. At the same time, karst zones running
transversely to the mine boundary increase the water exchange between Sompa
and Kohtla mines. Additionally, the water exchange is affected by the properties
of the mined area, which depend on the roof handling methods used. In the area
Table 4. Permeability of the Keila–Kukruse groundwater aquifer in the
mining district
Filtration module Publication
District Permeability,
m2
/d
Estimated difference
in water tables,
m m/h m/d
Kohtla – Aidu,
northern part
1200 5 10 240
Kohtla – Aidu,
central part
780 10 3.25 78
[8]
Kohtla 6–60
Viru 10–40
[7]
Aidu, generalized 393 10 1.6 39
Ahtme, generalized 335 10 1.4 34
[4]
Tammiku 4–20
Ahtme 1–15
[7]
Ahtme – Estonia 90 10 0.38 9 [4]
No. 2 – Tammiku 0.24 6 [10]
mined using roof caving the water-bearing horizon is thicker and of higher
permeability than in the area of room-and-pillar mining.
Because of high uncertainty the calculation of the water amounts moving
between the closed mines is complicated, not only due to the variability in L,
l, k, but also due to the lack of the relation uniquely describing all the
situations. Therefore the present study makes use of the balance method,
which unites the amounts of the water pumped out of the working mines,
and of precipitation and groundwater infiltrating into the mine. The relation
between these amounts is expressed by the approximate formula
qij = 365.25 × Lij × kij × (dhij/2) / (1000 × lij),
where
qij – the amount of the water migrating from one mine (i) to the other (j),
million m3
/y,
Lij – length of the barrier between these mines, km,
lij – average thickness of the barrier, m,
dhji – difference between the water levels of two closed mines at the
moment of modelling, m,
kij – factor characterizing the permeability of the area between the mines
(barriers and overlying rock), which, with some reservation, can be
considered as generalized permeability, m2
/d.
As model input we use the measurements of the barriers between the
mines, volume of the water pumped out of the working mines (especially
changes in it due to the closure of neighbouring mines), amount of precipita-
tion and its relation to mine pumping [2]. The variable parameter of the
Technogenic Water in Closed Oil Shale Mines 25
model is generalized permeability, which is used to balance the model.
Permeability was fitted into the model taking into consideration the informa-
tion available (Table 4), location of mines with respect to tectonic fault
zones and the orientation of the karst zones lying between the mines. The
balanced model can be used for calculating the migrating water amounts by
fluctuations in water level, for example during floods and heavy rains, but
also for planning water level regulations.
The model output is the matrix of water exchange (Table 5), where
• “North” denotes the northern closed mines No. 2, Kukruse, and Käva
and its satellite mines
• “West” denotes the western closed mines Kohtla, Sompa and No. 4
• “Vasavere” is the area east of Ahtme and Estonia mines
• The water amounts in the matrix of water exchange are given in
million m3
/y, whereas (+) shows the amounts infiltrating into the mine (i)
from the mine (j) and (–) shows the amounts migrating from the mine (i)
to the other mine.
Explanations to the matrix of water exchange are given in Table 6. Water
movement inside the water body and the amounts of mine pumping are
shown in Fig. 1. The values presented characterize the state of the water body
in the year 2004, but as we have to do with a pilot model, these are all
approximate.
Table 5. Matrix of water exchange, year 2004, 106
m3
/y
↓Elements
of the water
body
→
Aidu Estonia Viru Ahtme Tammiku North West Vasavere Jõhvi
city Sum
Working mines:
Aidu 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 14.46 0.00 0.00 14.46
Estonia 0.00 0.00 1.64 6.48 0.00 0.00 0.00 0.48 0.00 8.60
0.00 0.00 –1.64 0.00 0.18 7.23 0.00 3.07 0.00 0.00 8.83
Technogenic water body; closed mines (sub-bodies):
Ahtme 0.00 –6.48 –0.18 0.00 0.07 0.00 0.00 –1.07 0.00 –7.65
Tammiku 0.00 0.00 –7.23 –0.07 0.00 2.28 –1.69 –0.50 0.00 –7.22
North 0.00 0.00 0.00 0.00 –2.28 0.00 –4.60 0.00 –0.15 –7.03
West –
14.46
0.00 –3.07 0.00 1.69 4.60 0.00 0.00 0.00 –11.24
Geographical sites:
Vasavere 0.00 –0.48 0.00 1.07 0.50 0.00 0.00 0.00 0.00 1.09
Town of
Jõhvi
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.15 0.00 0.00 0.00 0.15
Table 6. Water exchange between mines
Mines, techno-
genic water
sub-bodies and
geographical
sites
Water
exchange,
106
m3
/y
Comments
Working mines:
Aidu 14.46 Inflow from closed Kohtla mine
Estonia 8.60 Main inflow from closed Ahtme mine, less from the direction of
working Viru mine, partly also from the east
Viru 8.83 Inflow from closed Tammiku and Sompa mines, slight outflow
into Estonia mine
Technogenic water body; closed mines (sub-bodies):
Ahtme –7.65 Outflow mainly into Estonia mine and into the catchment area
of the Pühajõgi River through springs and outflow wells
Tammiku –7.22 Intensive water exchange with other parts of the water body,
out flow into the catchment area of the Pühajõgi River through
a caving at Kose
Northern closed
mines Käva,
Kukruse and
No. 2
–7.03 Feeds other closed mines, outflow via Vahtsepa ditch into the
Kohtla River
Western closed
mines Kohtla,
Sompa and
Mine No 4.
–11.24 Intensive water exchange with other parts of the water body,
feeds mostly Aidu opencast
Geographical sites:
Vasavere 1.09 Water inflow mostly from Ahtme mine, to some extent also
from closed Tammiku mine
Town of Jõhvi 0.15 Water infiltrates from closed mine No. 2
Conclusions and recommendations
No great changes in the water level of closed mines and its seasonal
variation are expected if no measures are taken. The situation should not
change after the closure of presently working mines either. In future the
water level of flooded Aidu opencast will be regulated by an outlet into the
Ojamaa River at 40–42 m level, which will be also the common water level
in Kohtla and Sompa mines. In the area of Viru and Estonia mines the
groundwater will rise to the pre-mining level, which will result in an increase
in groundwater flow into the Pühajõgi River at the eastern margin of
Tammiku and Ahtme mines.
It may turn necessary to regulate water level in the mining district. In
order to reduce the flow of groundwater from mine No. 2 to the lower, area
of the town of Jõhvi, the following options could be considered:
• outlet of water at 51 m level at the northern boundary of the mine, near
the adit of unbuilt mine No. 1
Technogenic Water in Closed Oil Shale Mines 27
• blasting of the barrier between mine No. 2 and Käva and Tammiku mines
to enable water outflow towards the Kohtla River (at a level of 51 m) or
into the Pühajõgi River (at 45–47 m level)
• building of a pumping station regulating the water level and operating
seasonally, but this is evidently not efficient due to great expenses.
In order to reduce the water amounts penetrating into working mines and
towards Vasavere intake, it would be purposeful to lower the water level in
several closed mines:
• to 45 m level in Tammiku mine, by dredging the present outlet
• to 42–43 m level in Ahtme mine, by drilling artesian wells
The quality of the water of closed mines is improving. The content of
sulphates and iron in mine water decreases and in about five years after the
closure of the mine is below the maximum level permitted in drinking water.
Monitoring the water quality in closed mines should be aimed mostly at
protecting the water body from surface-derived pollution. The sampling
methods should be improved, with indicating justified times and places for
taking water samples. In some cases the number of parameters measured
could be reduced.
As no reliable data are available about the formation and distribution of
phenols in the water of closed mines, corresponding investigations are
needed before the use of the water. Although phenols are generally believed
to originate from the waste of shale oil plants or from burning spoil dumps,
the possibility of their formation during decomposition of kerogen in water-
filled mines cannot be excluded either. This hypothesis deserves further
special study.
Acknowledgements
This paper was written within the framework of Grant 5913 of the
Estonian Science Foundation “Usage of mined-out areas”, using the database
of research No. 416L “Forecast of hydrogeological changes resulting from
the activities of the Estonian Oil Shale Mining Company” carried out by
Tallinn University of Technology.
REFERENCES
1. Reinsalu, E. Sillamäe uranium mine // Environment Technics. 2001. No. 2. P.
40–45 [in Estonian].
2. Reinsalu, E. Changes in mine dewatering after the closure of exhausted oil shale
mines // Oil Shale. 2005. Vol. 22, No. 3. P. 261–273.
3. Erg, K. Changes in groundwater sulphate content in Estonian oil shale mining
area // Oil Shale. 2005. Vol. 22, No. 3. P. 275–289.
28 E. Reinsalu, I. Valgma, H. Lind, K. Sokman
4. Savitski, L., Savva, V. Prognosis of hydrogeological changes in the mining
district of the Estonian oil shale deposit, stages 1–3, 2001 [in Estonian]
5. Reinsalu, E., Toomik, A., Valgma, I. Mined out land, Tallinn, 2002 [in
Estonian].
6. Butakova, A., Jürgenfeldt, G., Reinsalu, E. Assessment of the mine water
volume of water-filled oil shale mines // Gorjutšie slancy. 1980. No. 1. P. 6 [in
Russian].
7. Parahonski, E. Formation of mine water in oil shale mines and opencasts and
mine drainage. Tallinn, Valgus, 1983 [in Russian].
8. Domanova, N., Reinsalu, E. Analysis of hydrogeological conditions in Oktoobri
opencast, Topic 0107, Stage HD No. 1, Estonian Branch of A. Skotchinski
Institute of Mining Engineering, 1979 [in Russian].
9. Domanova, N. Formation and forecast of water flowing into the mine workings
driven into carbonate rocks with uneven infiltration properties. Candidate’s
thesis, A. Skotchinski Institute of Mining Engineering, 1986 [in Russian].
10. Domanova, N. Predicted increase in the water inflow into Viru mine due to the
flooding of Tammiku mine. Estonian Oil Shale Company, Jõhvi, 1999. Manu-
script [in Russian].
Recieved June 20, 2005
Kuvatud on postitused sildiga Kunda. Kuva kõik postitused
Kuvatud on postitused sildiga Kunda. Kuva kõik postitused
Paper: Technogenic water in closed mines
Paper: Technogenic water in closed mines
Oil Shale, 2006, Vol. 23, No. 1 ISSN 0208-189X
pp. 15–28 © 2006 Estonian Academy Publishers
The present paper is based on the results of the research conducted in 2004
by the Department of Mining of the Tallinn University of Technology and
Estonian Oil Shale Company. The state of the technogenic water body that
has formed in the central part of the oil shale deposit is analysed: the water
level in the area of the stopped and closed mines, water amount and move-
ment direction, water quality and its changes. The state of the water is
assessed and predicted using modelling of the water tables, statistical
analysis of the water quality parameters and the pilot model for describing
the migration of water. The results show that the technogenic water body
studied is in a relatively stable state, and the quality of the groundwater in
that area is fast improving approaching the drinking water standards.
Introduction
The Estonia oil shale deposit comprises about ten closed and stopped
deep mines that are fully or partly filled with water (Table 1). Eight mines in
the central part of the deposit: Ahtme, Kohtla, Kukruse, Käva, Sompa,
Tammiku and mines Nos. 2 and 4 form one water body. After Ahtme mine
was filled with water in December 2004 (Fig. 1), the water body turned
relatively stable. Ubja mine and joint Kiviõli and Küttejõu mine are located
in the western part of the deposit, farther away from the other mines. In addi-
tion to oil shale mines, Sillamäe uranium mine (1949–1952) [1], and Ülgase
(1922–1938) and Maardu phosphorite mines (1942–1965) have been closed
in Estonia. The water regime in these mines has not been studied yet and is
not discussed in the present paper.
*
Table 1. Closed and flooded underground oil shale mines
Mine
Closed –
(pumps
were
stopped)
Mined
area,
km2
*
Water table
a.s.l.,
m
Outflow regulating
the water table
Approximate
water volume,
106
m3
Central part of the deposit:
Kukruse 1967 13 51–54 Mostly into Käva and
Jõhvi mines
3.5–6**
Käva and
Käva-2
1973 18 51–52 From an old adit into
Vahtsepa ditch
9–11**
Mine No. 2
(Jõhvi mine)
1974 13 51–56 Mostly into Tammiku
mine, during flood
to Jõhvi city
10–11**
Mine No. 4 1975 13 41–42 Mostly into neigh bouring mines
3–8**
Tammiku December
1999
40 44–48 Into the Kose River
and Viru mine
34
Sompa February
2000
27 40–45 Into neighbouring
mines
23
Kohtla June
2001
17 39–42 Into Aidu opencast 13
Ahtme December
2001 –
December
2002
35 ≈ 47 From drill holes and
springs into Sanniku
brook
36
Separate mines in the western part of the deposit
Kiviõli &
Küttejõu
1989 29 41 ± 0.5 From a ditch into the
Purtse River
Up to 29
Ubja 1960 2 ≈ 55 From an adit into the
Toolse River
Not determined
Total ≈ 170
* [5]
** Depending on the water level [6]
As a rule, the mine workings and groundwater cone of depression formed
during mining fill with water after the cease of mine pumping. The degree of
filling depends on the mining depth and the height of outflow. The tunnels of
Ahtme, Sompa and Tammiku mines are completely, those of mines Nos. 2
and 4 almost completely water-filled. The rest of the mines (Kiviõli, Kukruse
and Käva) contain areas with dry floor. The museum founded in Kohtla mine
is dry because of to the draining effect of Aidu opencast and the water
barriers surrounding the exposition area. The water level changes depending
Technogenic Water in Closed Oil Shale Mines 17
10
15
20
25
30
35
40
45
50
2002 2003 2004 2005
Water level, m
Tarakuse well Pagari well
Fig. 1. Increase in the water table in closed Ahtme mine
on the amount of precipitation and water exchange with neighbouring mines.
The rate and amplitude of the changes differ from mine to mine.
Several problems have arisen from the flooding of the closed mines.
First, the technogenic water body started to affect the amount of the water
pumped out of the working mines and its seasonal variation [2]. Clearly, the
water of the closed mines will influence also the new mines, planned to be
constructed in the Ojamaa and Uus-Kiviõli mine fields. Second, the environ-
ment is affected by the water that in several places has risen to the pre-
mining level (of the year 1945) and by the new springs formed. Several
projects have been undertaken to fight the flooding, and it has turned out that
no sufficient source data for mine planning are available. Third, the water of
the closed mines is an easily accessible water resource, thus it is important to
know and predict its quality [3]. Prediction of the mine water quality is
essential also because of the fact that groundwater elevation in the mine field
has started to affect the water supply of the region – the water richer in
sulphates runs into the outdated and leaky common wells. It has also been
prognosticated that if the groundwater table rises higher than 45–47 m, the
water in the Ahtme mine field will affect the water level and quality of the
Vasavere intake [4]. Fourth, the land above old mines has subsided and the
rocks are fractured, therefore the technogenic groundwater is weakly protected
and the contribution of precipitation to groundwater formation is very high.
Water level
The present study is based on the water level measurement data (incl.
archive data) provided by the Estonian Oil Shale Company, Geological
Fig. 2. Map of the technogenic water body
Technogenic Water in Closed Oil Shale Mines 19
Survey of Estonia and Municipality of the town of Jõhvi. The water levels of
the Keila–Kukruse, Lasnamäe–Kunda and Nabala–Rakvere aquifers, closed
mines and main outlets were measured on an average period of 20 years.
New data were obtained in the years 2003 and 2004. Field works and
monitoring started in the spring of 2004 and are still going on.
An essential part of the research was the modelling of the level of the
Keila–Kukruse aquifer in the stationary regime. The modelling area included
the central part of the deposit – underground mines and Aidu opencast. Data
from about 50 observation wells were used. The water level of working mines
was described at the level of the oil shale bed floor. Closed mines were treated
as independent water sub-bodies, where the water level is constant at a certain
moment of time (Table 1). The MapInfo Professional software was used,
combined with the modelling package Vertical Mapper. The comparison and
calibration of the intermediate results obtained and discussions held showed
that the best interpolation method was triangulation with smoothing, because
in that case interpolation takes place only between data points or observation
wells, without modelling the situation outside the study area.
During the first stage of the research the state of the water body in August
2004 was assessed. According to the measurements and calculations performed,
precipitation accounts for up to 70% of the water pumped out of mines [2]. The
autumn–winter season of 2004 was rich in precipitation, with little snow and
relatively warm. Therefore it could be expected that Ahtme mine would fill with
water sooner than predicted [4]. To check that hypothesis, the model was
calibrated at the second stage of the research in December 2004. The contour
map of the modelled water table is shown in Fig. 2.
By continuous improvement of the existing and addition of new data
more than ten two- and three-dimensional map versions were completed.
The model enabled us to assess the water levels in different mines and their
border areas and to make assumptions and predictions about the water move-
ment directions.
Water quality
In the years 2000–2004 the department of environmental services of the
Estonian Oil Shale Company had the waters of all closed mines analysed. The
samples were taken at six sites in four mines in different seasons. Analyses
were made at the central laboratory of the Estonian Oil Shale Company
(3 analyses), in Tartu Environmental Research Ltd. (2 analyses) and in the
Geological Survey of Estonia (12 analyses). Up to 16 quality parameters were
determined. The results of the analyses are presented in Table 2.
The quality parameters are arranged in Table 2 in the decreasing order of
the variation in measurement results. At first glance only the average contents
of iron, sulphates and phenols obtained for the observation period do not meet
the drinking water standards. This cannot be a final conclusion. The average
Table 2. Water quality parameters in closed Ahtme, Kohtla,
Sompa and Tammiku mines
Quality
parameter Unit
Number of
measurement
results
Numerical data for the entire period
(2000–2004)
Leachates Total Certain
numerical
values
Arithmetical
mean
Standard
deviation
Variation
coefficient
Max. levels
permitted in
drinking
water
Total Fe mg/l 14 10* 0.69 1.16 1.67 <0.2
NO3
-
mg/l 15 11* 11.7 18.55 1.58 <50
NO2
-
mg/l 12 7* 0.015 0.0166 1.10 <0.5
SO4
2- mg/l 15 15 342.4 240.2 0.70 <250
Dry residue mg/l 14 14 845.5 569.6 0.67 –
Mg2+ mg/l 15 15 51.6 32.58 0.63 –
K+
mg/l 13 13 12.9 8.11 0.63 –
Ca2+ mg/l 15 15 174.5 107.6 0.62 –
Na+
mg/l 14 14 10.4 6.33 0.61 <200
Cl mg/l 15 15 16.4 9.74 0.59 <250
Total hardness mge/l 13 13 13.72 7.04 0.51 –
Oil products mg/l 15 4* 0.15 0.073 0.49 <0.05
Conductivity μS/cm 14 14 1095 477.6 0.44 <2500
NH4
+
mg/l 12 2* 0.017 0.0064 0.39 <0.5
Total phenols mg/l 15 4** 0.0017 0.00049 0.28 <0.0005
pH 15 15 7.1 0.33 0.05 6.5–9.5
* due to the lack of a certain numerical value the result was smaller than the preciseness of the
laboratory tests, but not exceeding the limits permitted in drinking water
** due to the lack of a certain numerical value the result was smaller than the preciseness of
the laboratory tests, in two cases not exceeding the limits permitted in drinking water; rest of
the samples gave no unique result
Notes:
Quality parameters are ordered according to the variation coefficient.
The shaded lines contain the measurement results the average of which does not meet the
Estonian drinking water standard.
The content of benzo(a)pyrene was measured in 11 samples. The results are not included in
the table because no certain numerical values were obtained. In all samples the benzo(a)
pyrene content was lower than the permitted maximum value.
and standard deviations given in the table have been calculated for all closed
mines and for the entire observation period, thus they characterize only the
data set and not the quality of water or a particular mine. Variation in the
measurement results is caused by influential as well as random factors.
Influential factors are the sampling site (mine) and the time span that has passed
since the closure of the mine. Let us treat this assumption as a working
hypothesis. A random factor is the season when sampling was performed. For
example, in the years 2000 and 2001 samples were taken in summer, in 2002–
2004 in autumn. Surely the water quality parameters depend also on the
Technogenic Water in Closed Oil Shale Mines 21
location of the sampling site in the mine field. Some part of variations result
from the methodology of sampling and laboratory tests. The reliability of
iron content analyses carried out in different laboratories could be questioned.
The phenol content of mine water, measured repeatedly during mining, has
been 0.003 ± 0.001 mg/l, except for Kiviõli mine, which has been strongly
affected by chemical industry. Here the phenol content of mine water was
0.38 mg/l [7].
For preliminary checking of the working hypothesis we conducted a two-
factor (place and time) variation analysis of the sulphate and iron contents of
Tammiku and Sompa mine waters. The results of sulphate analysis are given
in Table 3. We can see that the hypothesis of the influence of place and time
on the sulphate content of water is relatively strong (probability of a counter-
hypothesis 18.0 and 18.8% respectively). The residual standard deviation
(187 mg/l), however, is too large for making definite conclusions. Obviously
the result is influenced by taking samples in different seasons. An analogous
result was obtained by the variation analysis of the iron content, whereas the
impact of time turned out to be small. Possibly this could result from the
treatment of samples in different laboratories.
In spite of great uncertainty of measurement, the sulphate and iron
contents decrease with time. This trend is depicted by graphs in Fig. 3. As
could be expected, the purification of water is best described by the
exponential function. The constants in the formulae (801 and 0.77 mg/l,
respectively) characterize the average concentrations at the initial moment of
the dilution process (at the closure of mines) and the time factors (–0.386
and –0.507, respectively) show the rate of water purification. The half-life of
the concentration calculated on the basis of time factors, i.e. the time period
during which the content of a component decrease twice, is about 1.8 years
for sulphates and 1.4 years for iron. From the half-life and graphs we may
presume that in about five years after the closure of a mine the content of
sulphates and iron decreases below the maximum permitted level in drinking
water. The highest permitted content of iron in first-class drinking water is
0.2 m/l and that of sulphates 250 m/l.
The data on all mines are included in the graphs of Fig. 3. The measure-
ments revealed varying initial concentrations of sulphates for different
mines. The highest concentration was recorded in the first sample from
Ahtme mine, the lowest in Kohtla mine. Actually, this is not the initial level,
since the first samples were taken 4–11 months after the pumps had been
stopped. Approximating the results obtained from the samples of each mine
separately, we get theoretical dilution of the initial concentration level at the
zero moment, about 2200 mg/l for Ahtme and 300 mg/l for Sompa. These
values refer to a relation between the depth of the mine and the initial
concentration of sulphates. The hydrogeological background of this pheno-
menon is discussed by Erg [3].
Table 3. Results of the variation analysis of the content of sulphates
Source of Variation df MS F P-value
Mines (Tammiku, Sompa) 1 91681 2.63 0.180
Years (2002–2004) 4 92788 2.66 0.183
Error 4 34924
Residual Standard Deviation 187 mg/l
Total 9
SO4
2- = 801 e-0.386 t, mg/l
R2
= 0.46
10
100
1000
10000
01234567
t - closed, years
SO42- - sulphate content, mg/l
250 mg/l
Fe = 0.77 e -0.509 t , mg/l
R2
= 0.39
0.01
0.1
1
10
01234567
t - closed, years
Fe content, mg/l
0.2 mg/l
Fig. 3. Decrease in the content of SO4
2- and Fe in closed
mines.
250 mg/l and 0.2 mg/l – maximum permitted levels in
drinking water.
The water quality parameters for which we had at least 14 reliable
measurement results (pH, electric conductivity, total hardness, Cl-
, dry
Technogenic Water in Closed Oil Shale Mines 23
residue, Na+
, Ca2+, Mg2+, K+
and SO4
2- ) were subjected to correlation
analysis. From the analysis we could conclude the following:
• The content of sulphates can be considered a good indicator of mine
water quality, because it correlates well with most of the other water
quality parameters, except for K+
.
• Electric conductivity can be successfully used for rapid assessment of
water quality, because it correlates well with sulphates as well as with
other main parameters (except for K+
).
• pH is not informative enough, because it does not correlate with any
other water quality parameter.
Pilot model of water exchange
Continuous water exchange is going on between the closed mines. The
water penetrating into mines is derived mostly from precipitation, less from
groundwater. The part of the water not flowing out of the mine (Table 1)
infiltrates into the neighbouring mines or feeds aquifers. The water pumped
out of the working mines is formed of precipitation, groundwater and the
water coming from closed mines. Intensity of water exchange depends on
the length (L, km) and thickness (l, m) of the barrier left between the mines,
difference between the water levels of neighbouring mines (dh, m) and
permeability of the barrier and overburden (km, m2
/d). The longer and thinner
is the barrier, the greater is the water level difference in neighbouring water
bodies, and the higher is the permeability of rocks in the areas separating the
mines, the more intensive is the exchange of water.
The water levels of the closed mines are precisely known. The measure-
ments of barriers can be obtained from the plan of mining works, but the
length and thickness of the barriers are highly variable. Little data are
available on the permeability of pillars and bedrock. As seen in Table 4, the
permeability of the Keila–Kukruse aquifer differs up to 10 times within the
limits of the deposit.
Water permeability is largely affected by the geological disturbance of
the Earth crust (mostly karst zones), which makes the aquifer highly aniso-
tropic [8, 9]. In the Estonia mine field twofold difference in the permeability
in the northeastern and southeastern directions has been recorded. According
to the data by Domanova, anisotropy is especially great in the area of
tectonic dislocations, where permeability in various directions may differ
several times. Water exchange between the mines is inhibited by extensive
karst zones running along the mine field boundaries between Sompa and
Viru, and Ahtme and Tammiku mines. At the same time, karst zones running
transversely to the mine boundary increase the water exchange between Sompa
and Kohtla mines. Additionally, the water exchange is affected by the properties
of the mined area, which depend on the roof handling methods used. In the area
Table 4. Permeability of the Keila–Kukruse groundwater aquifer in the
mining district
Filtration module Publication
District Permeability,
m2
/d
Estimated difference
in water tables,
m m/h m/d
Kohtla – Aidu,
northern part
1200 5 10 240
Kohtla – Aidu,
central part
780 10 3.25 78
[8]
Kohtla 6–60
Viru 10–40
[7]
Aidu, generalized 393 10 1.6 39
Ahtme, generalized 335 10 1.4 34
[4]
Tammiku 4–20
Ahtme 1–15
[7]
Ahtme – Estonia 90 10 0.38 9 [4]
No. 2 – Tammiku 0.24 6 [10]
mined using roof caving the water-bearing horizon is thicker and of higher
permeability than in the area of room-and-pillar mining.
Because of high uncertainty the calculation of the water amounts moving
between the closed mines is complicated, not only due to the variability in L,
l, k, but also due to the lack of the relation uniquely describing all the
situations. Therefore the present study makes use of the balance method,
which unites the amounts of the water pumped out of the working mines,
and of precipitation and groundwater infiltrating into the mine. The relation
between these amounts is expressed by the approximate formula
qij = 365.25 × Lij × kij × (dhij/2) / (1000 × lij),
where
qij – the amount of the water migrating from one mine (i) to the other (j),
million m3
/y,
Lij – length of the barrier between these mines, km,
lij – average thickness of the barrier, m,
dhji – difference between the water levels of two closed mines at the
moment of modelling, m,
kij – factor characterizing the permeability of the area between the mines
(barriers and overlying rock), which, with some reservation, can be
considered as generalized permeability, m2
/d.
As model input we use the measurements of the barriers between the
mines, volume of the water pumped out of the working mines (especially
changes in it due to the closure of neighbouring mines), amount of precipita-
tion and its relation to mine pumping [2]. The variable parameter of the
Technogenic Water in Closed Oil Shale Mines 25
model is generalized permeability, which is used to balance the model.
Permeability was fitted into the model taking into consideration the informa-
tion available (Table 4), location of mines with respect to tectonic fault
zones and the orientation of the karst zones lying between the mines. The
balanced model can be used for calculating the migrating water amounts by
fluctuations in water level, for example during floods and heavy rains, but
also for planning water level regulations.
The model output is the matrix of water exchange (Table 5), where
• “North” denotes the northern closed mines No. 2, Kukruse, and Käva
and its satellite mines
• “West” denotes the western closed mines Kohtla, Sompa and No. 4
• “Vasavere” is the area east of Ahtme and Estonia mines
• The water amounts in the matrix of water exchange are given in
million m3
/y, whereas (+) shows the amounts infiltrating into the mine (i)
from the mine (j) and (–) shows the amounts migrating from the mine (i)
to the other mine.
Explanations to the matrix of water exchange are given in Table 6. Water
movement inside the water body and the amounts of mine pumping are
shown in Fig. 1. The values presented characterize the state of the water body
in the year 2004, but as we have to do with a pilot model, these are all
approximate.
Table 5. Matrix of water exchange, year 2004, 106
m3
/y
↓Elements
of the water
body
→
Aidu Estonia Viru Ahtme Tammiku North West Vasavere Jõhvi
city Sum
Working mines:
Aidu 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 14.46 0.00 0.00 14.46
Estonia 0.00 0.00 1.64 6.48 0.00 0.00 0.00 0.48 0.00 8.60
0.00 0.00 –1.64 0.00 0.18 7.23 0.00 3.07 0.00 0.00 8.83
Technogenic water body; closed mines (sub-bodies):
Ahtme 0.00 –6.48 –0.18 0.00 0.07 0.00 0.00 –1.07 0.00 –7.65
Tammiku 0.00 0.00 –7.23 –0.07 0.00 2.28 –1.69 –0.50 0.00 –7.22
North 0.00 0.00 0.00 0.00 –2.28 0.00 –4.60 0.00 –0.15 –7.03
West –
14.46
0.00 –3.07 0.00 1.69 4.60 0.00 0.00 0.00 –11.24
Geographical sites:
Vasavere 0.00 –0.48 0.00 1.07 0.50 0.00 0.00 0.00 0.00 1.09
Town of
Jõhvi
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.15 0.00 0.00 0.00 0.15
Table 6. Water exchange between mines
Mines, techno-
genic water
sub-bodies and
geographical
sites
Water
exchange,
106
m3
/y
Comments
Working mines:
Aidu 14.46 Inflow from closed Kohtla mine
Estonia 8.60 Main inflow from closed Ahtme mine, less from the direction of
working Viru mine, partly also from the east
Viru 8.83 Inflow from closed Tammiku and Sompa mines, slight outflow
into Estonia mine
Technogenic water body; closed mines (sub-bodies):
Ahtme –7.65 Outflow mainly into Estonia mine and into the catchment area
of the Pühajõgi River through springs and outflow wells
Tammiku –7.22 Intensive water exchange with other parts of the water body,
out flow into the catchment area of the Pühajõgi River through
a caving at Kose
Northern closed
mines Käva,
Kukruse and
No. 2
–7.03 Feeds other closed mines, outflow via Vahtsepa ditch into the
Kohtla River
Western closed
mines Kohtla,
Sompa and
Mine No 4.
–11.24 Intensive water exchange with other parts of the water body,
feeds mostly Aidu opencast
Geographical sites:
Vasavere 1.09 Water inflow mostly from Ahtme mine, to some extent also
from closed Tammiku mine
Town of Jõhvi 0.15 Water infiltrates from closed mine No. 2
Conclusions and recommendations
No great changes in the water level of closed mines and its seasonal
variation are expected if no measures are taken. The situation should not
change after the closure of presently working mines either. In future the
water level of flooded Aidu opencast will be regulated by an outlet into the
Ojamaa River at 40–42 m level, which will be also the common water level
in Kohtla and Sompa mines. In the area of Viru and Estonia mines the
groundwater will rise to the pre-mining level, which will result in an increase
in groundwater flow into the Pühajõgi River at the eastern margin of
Tammiku and Ahtme mines.
It may turn necessary to regulate water level in the mining district. In
order to reduce the flow of groundwater from mine No. 2 to the lower, area
of the town of Jõhvi, the following options could be considered:
• outlet of water at 51 m level at the northern boundary of the mine, near
the adit of unbuilt mine No. 1
Technogenic Water in Closed Oil Shale Mines 27
• blasting of the barrier between mine No. 2 and Käva and Tammiku mines
to enable water outflow towards the Kohtla River (at a level of 51 m) or
into the Pühajõgi River (at 45–47 m level)
• building of a pumping station regulating the water level and operating
seasonally, but this is evidently not efficient due to great expenses.
In order to reduce the water amounts penetrating into working mines and
towards Vasavere intake, it would be purposeful to lower the water level in
several closed mines:
• to 45 m level in Tammiku mine, by dredging the present outlet
• to 42–43 m level in Ahtme mine, by drilling artesian wells
The quality of the water of closed mines is improving. The content of
sulphates and iron in mine water decreases and in about five years after the
closure of the mine is below the maximum level permitted in drinking water.
Monitoring the water quality in closed mines should be aimed mostly at
protecting the water body from surface-derived pollution. The sampling
methods should be improved, with indicating justified times and places for
taking water samples. In some cases the number of parameters measured
could be reduced.
As no reliable data are available about the formation and distribution of
phenols in the water of closed mines, corresponding investigations are
needed before the use of the water. Although phenols are generally believed
to originate from the waste of shale oil plants or from burning spoil dumps,
the possibility of their formation during decomposition of kerogen in water-
filled mines cannot be excluded either. This hypothesis deserves further
special study.
Acknowledgements
This paper was written within the framework of Grant 5913 of the
Estonian Science Foundation “Usage of mined-out areas”, using the database
of research No. 416L “Forecast of hydrogeological changes resulting from
the activities of the Estonian Oil Shale Mining Company” carried out by
Tallinn University of Technology.
REFERENCES
1. Reinsalu, E. Sillamäe uranium mine // Environment Technics. 2001. No. 2. P.
40–45 [in Estonian].
2. Reinsalu, E. Changes in mine dewatering after the closure of exhausted oil shale
mines // Oil Shale. 2005. Vol. 22, No. 3. P. 261–273.
3. Erg, K. Changes in groundwater sulphate content in Estonian oil shale mining
area // Oil Shale. 2005. Vol. 22, No. 3. P. 275–289.
28 E. Reinsalu, I. Valgma, H. Lind, K. Sokman
4. Savitski, L., Savva, V. Prognosis of hydrogeological changes in the mining
district of the Estonian oil shale deposit, stages 1–3, 2001 [in Estonian]
5. Reinsalu, E., Toomik, A., Valgma, I. Mined out land, Tallinn, 2002 [in
Estonian].
6. Butakova, A., Jürgenfeldt, G., Reinsalu, E. Assessment of the mine water
volume of water-filled oil shale mines // Gorjutšie slancy. 1980. No. 1. P. 6 [in
Russian].
7. Parahonski, E. Formation of mine water in oil shale mines and opencasts and
mine drainage. Tallinn, Valgus, 1983 [in Russian].
8. Domanova, N., Reinsalu, E. Analysis of hydrogeological conditions in Oktoobri
opencast, Topic 0107, Stage HD No. 1, Estonian Branch of A. Skotchinski
Institute of Mining Engineering, 1979 [in Russian].
9. Domanova, N. Formation and forecast of water flowing into the mine workings
driven into carbonate rocks with uneven infiltration properties. Candidate’s
thesis, A. Skotchinski Institute of Mining Engineering, 1986 [in Russian].
10. Domanova, N. Predicted increase in the water inflow into Viru mine due to the
flooding of Tammiku mine. Estonian Oil Shale Company, Jõhvi, 1999. Manu-
script [in Russian].
Recieved June 20, 2005
Oil Shale, 2006, Vol. 23, No. 1 ISSN 0208-189X
pp. 15–28 © 2006 Estonian Academy Publishers
The present paper is based on the results of the research conducted in 2004
by the Department of Mining of the Tallinn University of Technology and
Estonian Oil Shale Company. The state of the technogenic water body that
has formed in the central part of the oil shale deposit is analysed: the water
level in the area of the stopped and closed mines, water amount and move-
ment direction, water quality and its changes. The state of the water is
assessed and predicted using modelling of the water tables, statistical
analysis of the water quality parameters and the pilot model for describing
the migration of water. The results show that the technogenic water body
studied is in a relatively stable state, and the quality of the groundwater in
that area is fast improving approaching the drinking water standards.
Introduction
The Estonia oil shale deposit comprises about ten closed and stopped
deep mines that are fully or partly filled with water (Table 1). Eight mines in
the central part of the deposit: Ahtme, Kohtla, Kukruse, Käva, Sompa,
Tammiku and mines Nos. 2 and 4 form one water body. After Ahtme mine
was filled with water in December 2004 (Fig. 1), the water body turned
relatively stable. Ubja mine and joint Kiviõli and Küttejõu mine are located
in the western part of the deposit, farther away from the other mines. In addi-
tion to oil shale mines, Sillamäe uranium mine (1949–1952) [1], and Ülgase
(1922–1938) and Maardu phosphorite mines (1942–1965) have been closed
in Estonia. The water regime in these mines has not been studied yet and is
not discussed in the present paper.
*
Table 1. Closed and flooded underground oil shale mines
Mine
Closed –
(pumps
were
stopped)
Mined
area,
km2
*
Water table
a.s.l.,
m
Outflow regulating
the water table
Approximate
water volume,
106
m3
Central part of the deposit:
Kukruse 1967 13 51–54 Mostly into Käva and
Jõhvi mines
3.5–6**
Käva and
Käva-2
1973 18 51–52 From an old adit into
Vahtsepa ditch
9–11**
Mine No. 2
(Jõhvi mine)
1974 13 51–56 Mostly into Tammiku
mine, during flood
to Jõhvi city
10–11**
Mine No. 4 1975 13 41–42 Mostly into neigh bouring mines
3–8**
Tammiku December
1999
40 44–48 Into the Kose River
and Viru mine
34
Sompa February
2000
27 40–45 Into neighbouring
mines
23
Kohtla June
2001
17 39–42 Into Aidu opencast 13
Ahtme December
2001 –
December
2002
35 ≈ 47 From drill holes and
springs into Sanniku
brook
36
Separate mines in the western part of the deposit
Kiviõli &
Küttejõu
1989 29 41 ± 0.5 From a ditch into the
Purtse River
Up to 29
Ubja 1960 2 ≈ 55 From an adit into the
Toolse River
Not determined
Total ≈ 170
* [5]
** Depending on the water level [6]
As a rule, the mine workings and groundwater cone of depression formed
during mining fill with water after the cease of mine pumping. The degree of
filling depends on the mining depth and the height of outflow. The tunnels of
Ahtme, Sompa and Tammiku mines are completely, those of mines Nos. 2
and 4 almost completely water-filled. The rest of the mines (Kiviõli, Kukruse
and Käva) contain areas with dry floor. The museum founded in Kohtla mine
is dry because of to the draining effect of Aidu opencast and the water
barriers surrounding the exposition area. The water level changes depending
Technogenic Water in Closed Oil Shale Mines 17
10
15
20
25
30
35
40
45
50
2002 2003 2004 2005
Water level, m
Tarakuse well Pagari well
Fig. 1. Increase in the water table in closed Ahtme mine
on the amount of precipitation and water exchange with neighbouring mines.
The rate and amplitude of the changes differ from mine to mine.
Several problems have arisen from the flooding of the closed mines.
First, the technogenic water body started to affect the amount of the water
pumped out of the working mines and its seasonal variation [2]. Clearly, the
water of the closed mines will influence also the new mines, planned to be
constructed in the Ojamaa and Uus-Kiviõli mine fields. Second, the environ-
ment is affected by the water that in several places has risen to the pre-
mining level (of the year 1945) and by the new springs formed. Several
projects have been undertaken to fight the flooding, and it has turned out that
no sufficient source data for mine planning are available. Third, the water of
the closed mines is an easily accessible water resource, thus it is important to
know and predict its quality [3]. Prediction of the mine water quality is
essential also because of the fact that groundwater elevation in the mine field
has started to affect the water supply of the region – the water richer in
sulphates runs into the outdated and leaky common wells. It has also been
prognosticated that if the groundwater table rises higher than 45–47 m, the
water in the Ahtme mine field will affect the water level and quality of the
Vasavere intake [4]. Fourth, the land above old mines has subsided and the
rocks are fractured, therefore the technogenic groundwater is weakly protected
and the contribution of precipitation to groundwater formation is very high.
Water level
The present study is based on the water level measurement data (incl.
archive data) provided by the Estonian Oil Shale Company, Geological
Fig. 2. Map of the technogenic water body
Technogenic Water in Closed Oil Shale Mines 19
Survey of Estonia and Municipality of the town of Jõhvi. The water levels of
the Keila–Kukruse, Lasnamäe–Kunda and Nabala–Rakvere aquifers, closed
mines and main outlets were measured on an average period of 20 years.
New data were obtained in the years 2003 and 2004. Field works and
monitoring started in the spring of 2004 and are still going on.
An essential part of the research was the modelling of the level of the
Keila–Kukruse aquifer in the stationary regime. The modelling area included
the central part of the deposit – underground mines and Aidu opencast. Data
from about 50 observation wells were used. The water level of working mines
was described at the level of the oil shale bed floor. Closed mines were treated
as independent water sub-bodies, where the water level is constant at a certain
moment of time (Table 1). The MapInfo Professional software was used,
combined with the modelling package Vertical Mapper. The comparison and
calibration of the intermediate results obtained and discussions held showed
that the best interpolation method was triangulation with smoothing, because
in that case interpolation takes place only between data points or observation
wells, without modelling the situation outside the study area.
During the first stage of the research the state of the water body in August
2004 was assessed. According to the measurements and calculations performed,
precipitation accounts for up to 70% of the water pumped out of mines [2]. The
autumn–winter season of 2004 was rich in precipitation, with little snow and
relatively warm. Therefore it could be expected that Ahtme mine would fill with
water sooner than predicted [4]. To check that hypothesis, the model was
calibrated at the second stage of the research in December 2004. The contour
map of the modelled water table is shown in Fig. 2.
By continuous improvement of the existing and addition of new data
more than ten two- and three-dimensional map versions were completed.
The model enabled us to assess the water levels in different mines and their
border areas and to make assumptions and predictions about the water move-
ment directions.
Water quality
In the years 2000–2004 the department of environmental services of the
Estonian Oil Shale Company had the waters of all closed mines analysed. The
samples were taken at six sites in four mines in different seasons. Analyses
were made at the central laboratory of the Estonian Oil Shale Company
(3 analyses), in Tartu Environmental Research Ltd. (2 analyses) and in the
Geological Survey of Estonia (12 analyses). Up to 16 quality parameters were
determined. The results of the analyses are presented in Table 2.
The quality parameters are arranged in Table 2 in the decreasing order of
the variation in measurement results. At first glance only the average contents
of iron, sulphates and phenols obtained for the observation period do not meet
the drinking water standards. This cannot be a final conclusion. The average
Table 2. Water quality parameters in closed Ahtme, Kohtla,
Sompa and Tammiku mines
Quality
parameter Unit
Number of
measurement
results
Numerical data for the entire period
(2000–2004)
Leachates Total Certain
numerical
values
Arithmetical
mean
Standard
deviation
Variation
coefficient
Max. levels
permitted in
drinking
water
Total Fe mg/l 14 10* 0.69 1.16 1.67 <0.2
NO3
-
mg/l 15 11* 11.7 18.55 1.58 <50
NO2
-
mg/l 12 7* 0.015 0.0166 1.10 <0.5
SO4
2- mg/l 15 15 342.4 240.2 0.70 <250
Dry residue mg/l 14 14 845.5 569.6 0.67 –
Mg2+ mg/l 15 15 51.6 32.58 0.63 –
K+
mg/l 13 13 12.9 8.11 0.63 –
Ca2+ mg/l 15 15 174.5 107.6 0.62 –
Na+
mg/l 14 14 10.4 6.33 0.61 <200
Cl mg/l 15 15 16.4 9.74 0.59 <250
Total hardness mge/l 13 13 13.72 7.04 0.51 –
Oil products mg/l 15 4* 0.15 0.073 0.49 <0.05
Conductivity μS/cm 14 14 1095 477.6 0.44 <2500
NH4
+
mg/l 12 2* 0.017 0.0064 0.39 <0.5
Total phenols mg/l 15 4** 0.0017 0.00049 0.28 <0.0005
pH 15 15 7.1 0.33 0.05 6.5–9.5
* due to the lack of a certain numerical value the result was smaller than the preciseness of the
laboratory tests, but not exceeding the limits permitted in drinking water
** due to the lack of a certain numerical value the result was smaller than the preciseness of
the laboratory tests, in two cases not exceeding the limits permitted in drinking water; rest of
the samples gave no unique result
Notes:
Quality parameters are ordered according to the variation coefficient.
The shaded lines contain the measurement results the average of which does not meet the
Estonian drinking water standard.
The content of benzo(a)pyrene was measured in 11 samples. The results are not included in
the table because no certain numerical values were obtained. In all samples the benzo(a)
pyrene content was lower than the permitted maximum value.
and standard deviations given in the table have been calculated for all closed
mines and for the entire observation period, thus they characterize only the
data set and not the quality of water or a particular mine. Variation in the
measurement results is caused by influential as well as random factors.
Influential factors are the sampling site (mine) and the time span that has passed
since the closure of the mine. Let us treat this assumption as a working
hypothesis. A random factor is the season when sampling was performed. For
example, in the years 2000 and 2001 samples were taken in summer, in 2002–
2004 in autumn. Surely the water quality parameters depend also on the
Technogenic Water in Closed Oil Shale Mines 21
location of the sampling site in the mine field. Some part of variations result
from the methodology of sampling and laboratory tests. The reliability of
iron content analyses carried out in different laboratories could be questioned.
The phenol content of mine water, measured repeatedly during mining, has
been 0.003 ± 0.001 mg/l, except for Kiviõli mine, which has been strongly
affected by chemical industry. Here the phenol content of mine water was
0.38 mg/l [7].
For preliminary checking of the working hypothesis we conducted a two-
factor (place and time) variation analysis of the sulphate and iron contents of
Tammiku and Sompa mine waters. The results of sulphate analysis are given
in Table 3. We can see that the hypothesis of the influence of place and time
on the sulphate content of water is relatively strong (probability of a counter-
hypothesis 18.0 and 18.8% respectively). The residual standard deviation
(187 mg/l), however, is too large for making definite conclusions. Obviously
the result is influenced by taking samples in different seasons. An analogous
result was obtained by the variation analysis of the iron content, whereas the
impact of time turned out to be small. Possibly this could result from the
treatment of samples in different laboratories.
In spite of great uncertainty of measurement, the sulphate and iron
contents decrease with time. This trend is depicted by graphs in Fig. 3. As
could be expected, the purification of water is best described by the
exponential function. The constants in the formulae (801 and 0.77 mg/l,
respectively) characterize the average concentrations at the initial moment of
the dilution process (at the closure of mines) and the time factors (–0.386
and –0.507, respectively) show the rate of water purification. The half-life of
the concentration calculated on the basis of time factors, i.e. the time period
during which the content of a component decrease twice, is about 1.8 years
for sulphates and 1.4 years for iron. From the half-life and graphs we may
presume that in about five years after the closure of a mine the content of
sulphates and iron decreases below the maximum permitted level in drinking
water. The highest permitted content of iron in first-class drinking water is
0.2 m/l and that of sulphates 250 m/l.
The data on all mines are included in the graphs of Fig. 3. The measure-
ments revealed varying initial concentrations of sulphates for different
mines. The highest concentration was recorded in the first sample from
Ahtme mine, the lowest in Kohtla mine. Actually, this is not the initial level,
since the first samples were taken 4–11 months after the pumps had been
stopped. Approximating the results obtained from the samples of each mine
separately, we get theoretical dilution of the initial concentration level at the
zero moment, about 2200 mg/l for Ahtme and 300 mg/l for Sompa. These
values refer to a relation between the depth of the mine and the initial
concentration of sulphates. The hydrogeological background of this pheno-
menon is discussed by Erg [3].
Table 3. Results of the variation analysis of the content of sulphates
Source of Variation df MS F P-value
Mines (Tammiku, Sompa) 1 91681 2.63 0.180
Years (2002–2004) 4 92788 2.66 0.183
Error 4 34924
Residual Standard Deviation 187 mg/l
Total 9
SO4
2- = 801 e-0.386 t, mg/l
R2
= 0.46
10
100
1000
10000
01234567
t - closed, years
SO42- - sulphate content, mg/l
250 mg/l
Fe = 0.77 e -0.509 t , mg/l
R2
= 0.39
0.01
0.1
1
10
01234567
t - closed, years
Fe content, mg/l
0.2 mg/l
Fig. 3. Decrease in the content of SO4
2- and Fe in closed
mines.
250 mg/l and 0.2 mg/l – maximum permitted levels in
drinking water.
The water quality parameters for which we had at least 14 reliable
measurement results (pH, electric conductivity, total hardness, Cl-
, dry
Technogenic Water in Closed Oil Shale Mines 23
residue, Na+
, Ca2+, Mg2+, K+
and SO4
2- ) were subjected to correlation
analysis. From the analysis we could conclude the following:
• The content of sulphates can be considered a good indicator of mine
water quality, because it correlates well with most of the other water
quality parameters, except for K+
.
• Electric conductivity can be successfully used for rapid assessment of
water quality, because it correlates well with sulphates as well as with
other main parameters (except for K+
).
• pH is not informative enough, because it does not correlate with any
other water quality parameter.
Pilot model of water exchange
Continuous water exchange is going on between the closed mines. The
water penetrating into mines is derived mostly from precipitation, less from
groundwater. The part of the water not flowing out of the mine (Table 1)
infiltrates into the neighbouring mines or feeds aquifers. The water pumped
out of the working mines is formed of precipitation, groundwater and the
water coming from closed mines. Intensity of water exchange depends on
the length (L, km) and thickness (l, m) of the barrier left between the mines,
difference between the water levels of neighbouring mines (dh, m) and
permeability of the barrier and overburden (km, m2
/d). The longer and thinner
is the barrier, the greater is the water level difference in neighbouring water
bodies, and the higher is the permeability of rocks in the areas separating the
mines, the more intensive is the exchange of water.
The water levels of the closed mines are precisely known. The measure-
ments of barriers can be obtained from the plan of mining works, but the
length and thickness of the barriers are highly variable. Little data are
available on the permeability of pillars and bedrock. As seen in Table 4, the
permeability of the Keila–Kukruse aquifer differs up to 10 times within the
limits of the deposit.
Water permeability is largely affected by the geological disturbance of
the Earth crust (mostly karst zones), which makes the aquifer highly aniso-
tropic [8, 9]. In the Estonia mine field twofold difference in the permeability
in the northeastern and southeastern directions has been recorded. According
to the data by Domanova, anisotropy is especially great in the area of
tectonic dislocations, where permeability in various directions may differ
several times. Water exchange between the mines is inhibited by extensive
karst zones running along the mine field boundaries between Sompa and
Viru, and Ahtme and Tammiku mines. At the same time, karst zones running
transversely to the mine boundary increase the water exchange between Sompa
and Kohtla mines. Additionally, the water exchange is affected by the properties
of the mined area, which depend on the roof handling methods used. In the area
Table 4. Permeability of the Keila–Kukruse groundwater aquifer in the
mining district
Filtration module Publication
District Permeability,
m2
/d
Estimated difference
in water tables,
m m/h m/d
Kohtla – Aidu,
northern part
1200 5 10 240
Kohtla – Aidu,
central part
780 10 3.25 78
[8]
Kohtla 6–60
Viru 10–40
[7]
Aidu, generalized 393 10 1.6 39
Ahtme, generalized 335 10 1.4 34
[4]
Tammiku 4–20
Ahtme 1–15
[7]
Ahtme – Estonia 90 10 0.38 9 [4]
No. 2 – Tammiku 0.24 6 [10]
mined using roof caving the water-bearing horizon is thicker and of higher
permeability than in the area of room-and-pillar mining.
Because of high uncertainty the calculation of the water amounts moving
between the closed mines is complicated, not only due to the variability in L,
l, k, but also due to the lack of the relation uniquely describing all the
situations. Therefore the present study makes use of the balance method,
which unites the amounts of the water pumped out of the working mines,
and of precipitation and groundwater infiltrating into the mine. The relation
between these amounts is expressed by the approximate formula
qij = 365.25 × Lij × kij × (dhij/2) / (1000 × lij),
where
qij – the amount of the water migrating from one mine (i) to the other (j),
million m3
/y,
Lij – length of the barrier between these mines, km,
lij – average thickness of the barrier, m,
dhji – difference between the water levels of two closed mines at the
moment of modelling, m,
kij – factor characterizing the permeability of the area between the mines
(barriers and overlying rock), which, with some reservation, can be
considered as generalized permeability, m2
/d.
As model input we use the measurements of the barriers between the
mines, volume of the water pumped out of the working mines (especially
changes in it due to the closure of neighbouring mines), amount of precipita-
tion and its relation to mine pumping [2]. The variable parameter of the
Technogenic Water in Closed Oil Shale Mines 25
model is generalized permeability, which is used to balance the model.
Permeability was fitted into the model taking into consideration the informa-
tion available (Table 4), location of mines with respect to tectonic fault
zones and the orientation of the karst zones lying between the mines. The
balanced model can be used for calculating the migrating water amounts by
fluctuations in water level, for example during floods and heavy rains, but
also for planning water level regulations.
The model output is the matrix of water exchange (Table 5), where
• “North” denotes the northern closed mines No. 2, Kukruse, and Käva
and its satellite mines
• “West” denotes the western closed mines Kohtla, Sompa and No. 4
• “Vasavere” is the area east of Ahtme and Estonia mines
• The water amounts in the matrix of water exchange are given in
million m3
/y, whereas (+) shows the amounts infiltrating into the mine (i)
from the mine (j) and (–) shows the amounts migrating from the mine (i)
to the other mine.
Explanations to the matrix of water exchange are given in Table 6. Water
movement inside the water body and the amounts of mine pumping are
shown in Fig. 1. The values presented characterize the state of the water body
in the year 2004, but as we have to do with a pilot model, these are all
approximate.
Table 5. Matrix of water exchange, year 2004, 106
m3
/y
↓Elements
of the water
body
→
Aidu Estonia Viru Ahtme Tammiku North West Vasavere Jõhvi
city Sum
Working mines:
Aidu 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 14.46 0.00 0.00 14.46
Estonia 0.00 0.00 1.64 6.48 0.00 0.00 0.00 0.48 0.00 8.60
0.00 0.00 –1.64 0.00 0.18 7.23 0.00 3.07 0.00 0.00 8.83
Technogenic water body; closed mines (sub-bodies):
Ahtme 0.00 –6.48 –0.18 0.00 0.07 0.00 0.00 –1.07 0.00 –7.65
Tammiku 0.00 0.00 –7.23 –0.07 0.00 2.28 –1.69 –0.50 0.00 –7.22
North 0.00 0.00 0.00 0.00 –2.28 0.00 –4.60 0.00 –0.15 –7.03
West –
14.46
0.00 –3.07 0.00 1.69 4.60 0.00 0.00 0.00 –11.24
Geographical sites:
Vasavere 0.00 –0.48 0.00 1.07 0.50 0.00 0.00 0.00 0.00 1.09
Town of
Jõhvi
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.15 0.00 0.00 0.00 0.15
Table 6. Water exchange between mines
Mines, techno-
genic water
sub-bodies and
geographical
sites
Water
exchange,
106
m3
/y
Comments
Working mines:
Aidu 14.46 Inflow from closed Kohtla mine
Estonia 8.60 Main inflow from closed Ahtme mine, less from the direction of
working Viru mine, partly also from the east
Viru 8.83 Inflow from closed Tammiku and Sompa mines, slight outflow
into Estonia mine
Technogenic water body; closed mines (sub-bodies):
Ahtme –7.65 Outflow mainly into Estonia mine and into the catchment area
of the Pühajõgi River through springs and outflow wells
Tammiku –7.22 Intensive water exchange with other parts of the water body,
out flow into the catchment area of the Pühajõgi River through
a caving at Kose
Northern closed
mines Käva,
Kukruse and
No. 2
–7.03 Feeds other closed mines, outflow via Vahtsepa ditch into the
Kohtla River
Western closed
mines Kohtla,
Sompa and
Mine No 4.
–11.24 Intensive water exchange with other parts of the water body,
feeds mostly Aidu opencast
Geographical sites:
Vasavere 1.09 Water inflow mostly from Ahtme mine, to some extent also
from closed Tammiku mine
Town of Jõhvi 0.15 Water infiltrates from closed mine No. 2
Conclusions and recommendations
No great changes in the water level of closed mines and its seasonal
variation are expected if no measures are taken. The situation should not
change after the closure of presently working mines either. In future the
water level of flooded Aidu opencast will be regulated by an outlet into the
Ojamaa River at 40–42 m level, which will be also the common water level
in Kohtla and Sompa mines. In the area of Viru and Estonia mines the
groundwater will rise to the pre-mining level, which will result in an increase
in groundwater flow into the Pühajõgi River at the eastern margin of
Tammiku and Ahtme mines.
It may turn necessary to regulate water level in the mining district. In
order to reduce the flow of groundwater from mine No. 2 to the lower, area
of the town of Jõhvi, the following options could be considered:
• outlet of water at 51 m level at the northern boundary of the mine, near
the adit of unbuilt mine No. 1
Technogenic Water in Closed Oil Shale Mines 27
• blasting of the barrier between mine No. 2 and Käva and Tammiku mines
to enable water outflow towards the Kohtla River (at a level of 51 m) or
into the Pühajõgi River (at 45–47 m level)
• building of a pumping station regulating the water level and operating
seasonally, but this is evidently not efficient due to great expenses.
In order to reduce the water amounts penetrating into working mines and
towards Vasavere intake, it would be purposeful to lower the water level in
several closed mines:
• to 45 m level in Tammiku mine, by dredging the present outlet
• to 42–43 m level in Ahtme mine, by drilling artesian wells
The quality of the water of closed mines is improving. The content of
sulphates and iron in mine water decreases and in about five years after the
closure of the mine is below the maximum level permitted in drinking water.
Monitoring the water quality in closed mines should be aimed mostly at
protecting the water body from surface-derived pollution. The sampling
methods should be improved, with indicating justified times and places for
taking water samples. In some cases the number of parameters measured
could be reduced.
As no reliable data are available about the formation and distribution of
phenols in the water of closed mines, corresponding investigations are
needed before the use of the water. Although phenols are generally believed
to originate from the waste of shale oil plants or from burning spoil dumps,
the possibility of their formation during decomposition of kerogen in water-
filled mines cannot be excluded either. This hypothesis deserves further
special study.
Acknowledgements
This paper was written within the framework of Grant 5913 of the
Estonian Science Foundation “Usage of mined-out areas”, using the database
of research No. 416L “Forecast of hydrogeological changes resulting from
the activities of the Estonian Oil Shale Mining Company” carried out by
Tallinn University of Technology.
REFERENCES
1. Reinsalu, E. Sillamäe uranium mine // Environment Technics. 2001. No. 2. P.
40–45 [in Estonian].
2. Reinsalu, E. Changes in mine dewatering after the closure of exhausted oil shale
mines // Oil Shale. 2005. Vol. 22, No. 3. P. 261–273.
3. Erg, K. Changes in groundwater sulphate content in Estonian oil shale mining
area // Oil Shale. 2005. Vol. 22, No. 3. P. 275–289.
28 E. Reinsalu, I. Valgma, H. Lind, K. Sokman
4. Savitski, L., Savva, V. Prognosis of hydrogeological changes in the mining
district of the Estonian oil shale deposit, stages 1–3, 2001 [in Estonian]
5. Reinsalu, E., Toomik, A., Valgma, I. Mined out land, Tallinn, 2002 [in
Estonian].
6. Butakova, A., Jürgenfeldt, G., Reinsalu, E. Assessment of the mine water
volume of water-filled oil shale mines // Gorjutšie slancy. 1980. No. 1. P. 6 [in
Russian].
7. Parahonski, E. Formation of mine water in oil shale mines and opencasts and
mine drainage. Tallinn, Valgus, 1983 [in Russian].
8. Domanova, N., Reinsalu, E. Analysis of hydrogeological conditions in Oktoobri
opencast, Topic 0107, Stage HD No. 1, Estonian Branch of A. Skotchinski
Institute of Mining Engineering, 1979 [in Russian].
9. Domanova, N. Formation and forecast of water flowing into the mine workings
driven into carbonate rocks with uneven infiltration properties. Candidate’s
thesis, A. Skotchinski Institute of Mining Engineering, 1986 [in Russian].
10. Domanova, N. Predicted increase in the water inflow into Viru mine due to the
flooding of Tammiku mine. Estonian Oil Shale Company, Jõhvi, 1999. Manu-
script [in Russian].
Recieved June 20, 2005
Artikkel: Kaevandamise mõju põhjavee tasemele
txt:
Põlevkivi potentsiaalsed kaeveväljad ja kaevandamise mõju põhjavee tasemele aastani 2025
Alljärgnevas prognoosis kirjeldame üht põlevkivi kaevandamise arenguversiooni uute
kaevandausalade paiknemise ja veeärastuse seisukohalt.
Põlevkivi kaevandamismaht kasvab prognoosi kohaselt aastaks 2025 poolteist korda. [8] Sellise
nõudluse rahuldamiseks jätkatakse kaevandamist praegustes kaevanduskohtades ja avatakse KoseTammiku,
Ojamaa ning Uus-Kiviõli kaevandus. Lisaks kaevandatakse Viru kaevanduse kaudu Sompa,
Estonia ja Ojamaa välja põlevkivi. Seli väli avatakse Estonia kaevandusest. Aastaks 2025
ammenduvad Narva karjääri põhjapoolsed jaoskonnad ja Kohtla-Vanaküla ning Kose-Tammiku
karjäär.
Vedu ja infrastruktuur ühendatakse praeguste kaevandustega. Uus-Kiviõli ja Ojamaa kaevandused
kasutavad stollide kaudu Aidu karjääri rikastusvabrikut ja laadimissõlme.
Kaevandamistehnoloogia uuendusteks on lühieekombainidega kaevandamine Ojamaa ja Seli väljadel
ning kaasaegsete laavakombainidega lankkaevandamine Uus-Kiviõli ja Usnova (Narva karjäärivälja
kaguosa) väljadel.
1.1. Prognoosi meetodid
Kaevandatavate alade valiku kriteeriumid sõltuvad tehnoloogilistest ja teistest –
keskkonnakaitselistest, sotsiaalsetest ja kultuurilisest piirangutest. Kaevandamiskohtade ja -mahtude
otsused sõltuvad majandusnäitajatest ja seega eelnevatest piirangutest ning kauba e. müüdava
põlevkivi kvaliteedist.
Võimalike kaevandamiskohtade ja kaevejärkude prognoosimiseks lähtutakse kas konstantsest
toodangust, reaalsest prognoositavast tarbimisest või analüüsides kõikide kaevandusjaoskondade
reaalseid mäendustingimusi, võimalikku tehnoloogiat ja optimaalset kaevandamismahtude jaotamist
(Tabel 1).
Tabel 1 Kaevandamismahtude prognoosi meetodid
Meetod Konstantne,
üldine
Prognoositav Tegelikkusele lähedane
Prognoosi alus Aluseks on
praegune
kaevandamismaht.
Säilitatakse sama.
Kehtib seal kus
tootmismahu
tehnoloogilisi
piiranguid ei ole.
Aluseks on maksimaalne
võimalik
kaevandamismaht mingi
tehnoloogia korral, ühes
jaoskonnas.
Aluseks kohalikud
kogemused ja innovaatilised
lahendused. Arvestatakse
kõiki piiranguid ja
mäendustingimusi.
Plokk Kaevandamata
kaeveväli või
uuringuväli
Jaoskonniti, lähtudes
tehnoloogilise ploki
optimaalsest suuruses
Konkreetsed
kaevandusjaoskonnad,
piirangud, olemasolevad
masinad.
Tootlikkus, t/a Faktiline, mis oli
2005 a.
Pikema perioodi jooksul
trend, mis selles
jaoskonnas oli. Arvestab
katenditegurit ja
tootlikkuse langust
avakaevandamisel.
Arvestab projektlahendustes
toodud piirangud. Tootlikkus
on jaoskonniti ja aastati
erinev.
Kihindi tootlus,
t/m2
Maardla ruumilisest
mudelist
Maardla ruumilisest
mudelist ja ametlikest
aruannetest
Maardla ruumilisest mudelist,
aruannetest ja jaoskondade
analüüsi tulemused
Varu, Mt Tootlus*pindala Tootlus*pindala Tootlus*pindala
Kaevandamise
kestus
Varu / tootlikkus
/(1-kadu)
Varu / tootlikkus /(1-
kadu)
Varu / tootlikkus /(1-kadu)
2
Tulemus Maksimaalne
võimalik saagis
Tehniline võimalik saagis Tegelik saagis
Vastavalt prognoosile suureneb põlevkivi vajadus vastavalt tarbijate lisandumisele. Prognoosist
lähtudes suureneb põlevkivi tootmismaht aastaks 2025 poolteist korda (Tabel 2) [9].
Tabel 2 Põlevkivi vajaduse prognoos, Mt/a
Aasta Mt/a
2005 14,1
2010 17,5
2015 18,8
2020 20,2
2025 21,8
Kaevandamiskohtade prognoosimiseks on aluseks võetud praegused kaevandamiskohad (Joonis 1).
Eeldusel, et varu olemasolul jätkatakse praegustes kohtades kaevandamist, saame prognoosida
kaevejärkude edasist arengut kaevandamata ala suunas.
Kiviõli
Estonia
Ahtme
Kaevandus 2
Käva 2
Kaevandus 4
Kohtla
Sompa
Viru
Tammiku
Küttejõu
Puhatu
Oandu
Uus Kiviõli
Ojamaa
Kabala
Tudu
Kohala Uljaste Põhja-Kiviõli
Sonda
Seli
Pada
Pada
Estonia
Estonia
Aidu
Narva
Kohtla-Järve
Vana Kohtla
Joonis 1 Kaevandamisjaoskonnad 2004-2005 aastal. Kaeveväljad, kaevandatud alad, ristviirutusega 2004-
2005. aastal kaevandatud alad. Võrk 5x5km
Kaevandamisalade valikul on lähtutud rajoneerimise aluseks olnud tehnoloogilistest piirangutest.
Alade valikul on arvestatud ka looduskaitselisi ja majanduslikke piiranguid.
1.2. Tehnoloogiline rajoneerimine
Maardla tehnoloogilise rajoneerimine seisneb võimalike kaevandamismoodustele ja -viisidele
sobivate alade määramises. Kaevandamise moodustel ja viisidel ning väljamise ja raimamise
meetoditel on erinev keskkonnamõju.
Põhimõisted
Kaevandamismoodused on ava- ja allmaakaevandamine. Kaevandamisviisid on
avakaevandamisel määratud katendi eemaldamine viisiga, mis võib toimuda kühveldamisega
(ekskaveerimisega), veoga või kombineeritult, s. h puistangusildadega.
Allmaakaevandamisel on kaevandamisviisid kamberkaevandamine, valdavalt maa
hoidmisega ja lankkaevandamine (pikkade etega kaevandamine, laavakaevandamine) maa
langetamisega.
Väljamise meetodid on lausväljamine – rikastamisega, mille hulka kuulub ka õli utmine,
selektiivne / kõrgselektiivne (kihtide freesimine ehk koorimine), esmajoones
avakaevandamisel. Raimamine võib toimuda puur- ja lõhketöödega või mehhaniseeritult
(kombainidega).
3
1.3. Ava- ja allmaakaevandamise alade määramine
Peamised kriteeriumid on avakaevandamise puhul lasumi (katendi) paksus ja
allmaakaevandamise korral lasumi (põhilae) püsivus. Püsivus sõltub lubjakivi kihi paksusest.
Töötavate ja projekteeritavate kaevanduste tehnoloogiate valikukriteeriumid on erinevad.
Üldiselt loetakse kamberkaevandamisele sobivaks ala, kus kihindi väljatav paksus on üle
2,5 m, kuid seda kriteeriumi saab edukalt kasutada vaid iga konkreetse kaevandusvälja kohta
eraldi, arvestades maapealset situatsiooni, eriti kaitstavaid objekte ja -alasid.
Kui töötavates põlevkivikarjäärides kasutatakse katendi teisaldamiseks draglaine, siis seisneb
rajoneerimine selle ala määramises, kus saab nende draglainidega katendit teisaldada, kus
peab kasutama ümberkühveldamist ja kus peab hakkama kasutama abimasinaid.
Projekteeritavate karjääride puhul ei piira valikut olemasolev masinapark, seetõttu võib seal
alustada ka näiteks hüdrauliliste ekskavaatorite ja kalluritega katendi eemaldamist (nt. PõhjaKiviõli
karjäär) või uute süsteemidega, nagu puistangusildadega või kombineeritud
süsteemidega. Olenemata kuludest, on igal süsteemil oma mõistlikud tehnoloogilised
kasutuspiirid. (Tabel 2.1)
Rajoneerimiseks koostati põlevkivikihindi geomeetriline-, kvaliteedi- ja majandusmudel.
Geomeetrilise mudeli moodustavad põlevkivi kihtide, vahekihtide, kaljuse katendi,
poolpehme katendi ja pehme katendi GIS mudelid1
.
Vastavalt tehnoloogiate kasutuspiiridele on valitud alad, mille kohta saab GIS mudelist teha
otsuste langetamiseks vajalikke päringuid.
Traditsiooniline ja põlevkivikarjääride projekteerimisel arvesse võetud kriteerium oli 0...30m
paksune katend, mis määras avakaevanduste kaeveväljade piirid.
Ülejäänud ala oleks sobilik allmaakaevandamiseks, kui püsiva kattekivimi paksus oleks
piisav. Eeldusel, et kombainilaavades saab kaevandada alates 5 m püsiva kattekivimi
(ordoviitsiumi lubjakivi) olemasolu korral ja tulptervikutega kamberkaevandustes alates 10 m,
siis selgub, et idakarjääridest lõunas on ala, kus ei sobi ükski kaevandamisviis. Lõunapoolne
ala sobib vastavalt kattekivimi püsivusele allmaakaevandamiseks ).
Tabel 2.1 Tehnoloogilised piirangud (töötabeli näidis)
Tehnoloogilised kaevandamisviiside
piirangud
Katendi
teisaldus- või
kaevandamiskulu
Pindala,
km2
Umbkaudne
kaevise
kogus, Mt
Tehnoloogia % Hmin, m Hmax, m
Hord_min,
m
Hord_max,
m
Klassikaline avakaevandamiseks sobiv
ala
0 30 401 1362
Vaalkaevandamine draglainidega 100 10 27 310 1053
Vaalkaevandamine draglainidega
ümberkühveldamisega
150 23 27 99 335
Vaalkaevandamine draglainidega
ümberkühveldamisega ja/või
200 25 33 215 732
1
GIS – geoinfosüsteem, GIS mudel – ruumiline, digitaalne, visualiseeritav andmemudel
4
Tehnoloogilised kaevandamisviiside
piirangud
Katendi
teisaldus- või
kaevandamiskulu
Pindala,
km2
Umbkaudne
kaevise
kogus, Mt
buldooseritega
Vaalkaevandamine draglainidega
ümberkühveldamisega ja/või
buldooseritega, + ekskavaator + kallur
300 25 35 278 945
Konveiersildadega katendi teisaldamine 500 30 60 886 3012
Ekskavaator + kallur 200 0 30 401 1362
PLT tulpervik-kamberkaevandamine 100 10 150 10 150 1997 6790
Lankkaevandamine pikaee kombainiga 150 5 2307 7845
Kombainkaevandamine lühieekombainiga 200 10 1997 6790
Vastavalt katendi paksustele (Tabel 2.1), suureneb avakaevandamise ala kulukamate katenditeisaldusmeetodite
kasutamisel (Joonis 2). Enamus aktiivsest põlevkivivarust oleks võimalik kaevandada karjäärides kui kasutataks
näiteks puistangusildasid (Joonis 3).
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
Klassikaline
avakaevandamiseks
sobiv ala
Vaalkaevandamine
draglainidega
Vaalkaevandamine
draglainidega
ümberkühveldamisega
Vaalkaevandamine
draglainidega
ümberkühveldamisega
ja/või buldooseritega
Vaalkaevandamine
draglainidega
ümberkühveldamisega
ja/või buldooseritega, +
ekskavaator + kallur
Konveiersildadega
katendi teisaldamine
Ekskavaator + kallur
PLT tulpervikkamberkaevandamine
Laavakaevandamine
pikaee kombainiga
Kombainkaevandamine
lühieekombainiga
Pindala, km2
Orienteeruv põlevkivikogus, Mt
Joonis 2 Põlevkiviressursi sõltuvus võimalikest kaevandamistehnoloogiatest
Idakarjääridest lõunas piirab pealmaakaevandamist paks katend. Kohati on sellel alal kaljune
(Ordoviitsiumi) lasum liiga õhukene, et kasutada kambritega allkaevandamist.
5
Joonis 3 Kulukamate katenditeisaldusmeetodite kasutamisel suureneb avakaevandamiseks sobilik ala
idakarjäärides. Vastavalt kriteeriumite tabelile on rajoneeritud võimalikud puistangusildadega
kaevandamise alad, kombineeritud ning draglainidega vaalkaevandamise ala.
Allmaakaevandustes määrab plokkide tootlikkuse kasutav tehnoloogia või jaoskondade arv.
Karjäärides määrab väljamismahu katenditeisaldustootlikkus mis on konstantne või langeb sügavates
karjäärides. Tootlikkuse languse põhjus võib olla draglaini tehnilise seisukorra halvenemine ehk
remondipäevade arvu suurenemine aastas, katendikivimite ebapüsivuse suurenemine või katendi
paksuse suurenemine üle draglaini piirkatendi väärtuse.
Kui olemasolevad kaevandused ei suuda nõutavat kogust põlevkivi kaevandada (Joonis 8), siis tuleb
avada uusi jaoskondi või kaevandusi potentsiaalsetel väljadel.
6
Ubja Ubja Ubja Ubja
P-Kiviõli P-Kiviõli P-Kiviõli P-Kiviõli
Aidu Aidu Aidu Aidu
Estonia Estonia Estonia Estonia
Kohtla-Vanaküla Kohtla-Vanaküla
Narva
Narva Narva Narva
Tammiku
Tammiku
Tammiku
Tammiku
Uus Kiviõli
Uus Kiviõli
Uus Kiviõli
Viru Viru
Ojamaa
Ojamaa Ojamaa
Seli
Seli
0
5
10
15
20
25
2010 2015 2020 2025
Aastad
Kaevise kogus, Mt/a
Seli
Ojamaa
Viru
Uus Kiviõli
Tammiku
Narva
Kohtla-Vanaküla
Estonia
Aidu
P-Kiviõli
Ubja
Joonis 4 Kaevandamismahtude prognoos aastani 2025
Potentsiaalsed väljad on kõik põlevkivi uuringuväljad. Piirangute tõttu võib käesolevas uuringus
piirduda kaeveväljadega, kuhu on esitatud kaevandamisloa taotlused, kuna need on reaalseimad
kaevandamiskohad aastani 2025.
Aastatel 2006 kuni 2025 kaevandatavad alad asuvad praeguste kaevandamiskohtade läheduses
(Joonis 5).
Kiviõli
Estonia
Ahtme
Kaevandus 2
Käva 2
Kaevandus 4
Kohtla
Sompa
Viru
Tammiku
Küttejõu
Puhatu
Permisküla
Oandu
Uus Kiviõli
Ojamaa
Kabala
Tudu
Kohala Uljaste Põhja-Kiviõli
Sonda
Peipsi
Seli
Pada
Pada
Estonia
Estonia
Slantsõ2
Aidu
Narva
Kohtla-Järve
Vana Kohtla
Joonis 5 Mustad alad on aastatel 2006-2025 kaevandatavad alad arvestades nõutavat kaevandamismahtu
Aastaks 2025 on kaevandamine lõpetatud Narva karjääri põhja-jaoskondades, Tammiku-Kose ja
Kohtla-Vanaküla karjäärides. Kaevandamine jätkub kaeveväljade lõuna- ja läänealadel.
1.4. Kaevandamise mõju põhjavee tasemele
Mäetöödega alaneb veetase Keila-Kukruse veekihis, mistõttu raskeneb selle kasutamine vee
tarbimiseks. Modelleerimise tulemusel on võimalik hinnata, millised Keila-Kukruse veekihi
7
kaevud jäävad uute kaevealade2
mõjupiirkonda ja kasutada seda teavet kohaliku veevarustuse
rekonstrueerimisel. [9].
Modelleerimise eesmärgiks on näidata põhjaveetasemeid Keila-Kukruse veekihi kohta ja
alanduslehtrit uute kaevanduste rajamisel ja seniste kaevanduste mäetööde arenedes. Mudeli
koostamisel on arvestatud, et põhjavee tase töötavates kaevandustes püsib põlevkivikihindi põhja
tasemel. Suletud kaevandustes on veetase taastunud endise, enne pumpamise ja mäetööde
alustamist oleva tasemeni. Veetase mäetöödega rikkumata alal on määratud seireandmetega..
Veetaset enne uute kaevanduste rajamist iseloomustab mudeli üheks väljundiks olev läbilõige (Joonis
6) aastal 2005 oleva veetasemega. Lõige I-I’ algab maardla lääneosa Kohala uuringuplokist ulatudes
Viru kaevanduseni.
Kunda jõgi
SOMPA
KAEVANDUS
AIDU
KARJÄÄR
Savala jõeorg
KIVIÕLI
KAEVANDUS
KOHTLA KAEVANDUS
VIRU
KAEVANDUS
Joonis 6 Lõike I-I’ asukoht ja Keila-Kukruse põhjaveekihi veetasemejooned 2005.a Lõige I-I’: KeilaKukruse
põhjavee tase aastal 2005
Lõige läbib geoloogilise ehituse poolest erinevaid alasid – jõeorge, kõrgendikke, suletud kaevandusi ja
töötavate kaevanduste ala. Lõige aitab hinnata vaadeldava veetaseme loodusliku nivoo kõrgust nii
mäetöödega puutumata alal kui tööstuse rajamisel tekkinud tasememuutust.
Analoogselt aitab põhjaveealandust visualiseerida 3D mudel (Joonis 7). Põhjaveetase on alandatud
põlevkivikihindini Aidu karjääri ja Viru kaevanduse alanduslehtri piirkonnas. Veetaseme tõus nende
2
kaevealade all mõistetakse siin uusi rajatavaid kaevandus- või karjäärialasid ning töötavate kaevanduste laiendusi.
8
vahelisel alal näitab taastunud veetaseme seisu suletud Kohtla ja Sompa kaevandustes,
absoluutkõrgusega 40…41.5 m. Taastunud veetase on näha ka suletud Kiviõli kaevanduse alal
41…42 m kõrgusel.
Joonis 7 Keila-Kukruse veekihi staatiline mudel. Töötavate kaevealade piirkonnas on näha veetaseme
alanemist.
Aidu karjääri veetase on alandatud kuni põlvkivikihindini, mis ulatub 27…35 m merepinnast. Tänane
veetase tulevase Uus-Kiviõli kaeveväljal on absoluutkõrgusega 45 m. Kaevandamise käigus
alandatakse veetase põlevkivikihindi põhjani või sellest allapoole, kujunedes kõrguseni 10…20 m.
Veetaseme alandamine maapinna lähedal sõltub vaadeldava ala geoloogilisest ehitusest ja
suhtelistest veepidemetest. Oandu veepideme tõttu on sademete mõju Keila-Kukruse veekihile
väiksemate mõjutustega ja veetaseme alandamine teistes, maapinna lähedal olevates veekihtides on
väiksem. Alanduslehtri raadius uue Uus-Kiviõli kaevanduse rajamisel jääb sarnaselt Sompa
kaevandusele 1…2 km piiresse.[12]
Alanduslehtri raadiuse arvutamisel on kasutatud analoogia meetodit, eeldades geoloogiliselt
sarnaste tingimuste olemasolu, kus eeldatakse filtratsioonimooduli suuruse ja katendikivimite
vähest muutust. Arvestades katendi paksust on arvutuste tulemustel leitud, et alanduslehter
ulatub ligikaudu 2…5 km kaugusele mäetööde piirist. Mida paksem on katend, seda suurem on
Keila-Kukruse põhjaveekihi alanduslehtri raadius. (Tabel 3)
Veetaseme muutusi aastaks 2025 näitab kaart põhjaveetaseme samakõrgusjoontega. (Joonis 8)
9
Joonis 8 Keila-Kukruse veetaseme seisundi prognoos Eesti põlevkivimaardlas aastal 2025.
Rajatud on Ojamaa, Seli, Sompa ja Uus-Kiviõli kaeveväljad.
Koostatud veetasemete kaart ja alanduslehtri raadiuse hinnang on prognoos, kuid konkreetsema ja
täpsustud situatsiooni näitamiseks vastaval kaeveväljal tuleb koostada täpsustatud hinnang, mis
lahendatakse projektipõhiselt. Täpsustatud hinnangu koostamisel on oluline arvestada antud piirkonna
veejuhtivusi, rikete vööndeid ja geoloogiliste kihtide omadusi.
Tabel 3 Alanduslehtri raadius, km
Kaeveväli Keskmine
katendipaksus, m
Alanduslehtri ligikaudne
raadius, km
Ojamaa 38 1…2
Seli 68 3,5...4
Sompa 30 1…2
Uus-Kiviõli 35 0,5…2
Narva 17 1…2
Estonia 57 3…5
Aidu 22
Eesti põlevkivimaardla potentsiaalsete vajumisalade kaardistamine
Slaidid
1999
Ingo Valgma
Meil on valminud esimesed variandid digitaalsetest kaartidest mis kirjeldavad põlevkivimaardla allmaatöödega kaevandatud alasid. Kaardistamise peamine eesmärk on paigutada kaevaeõõned tänapäevasesse geograafilisse situatsiooni ning siduda potentsiaalsed vajumisalad Eesti baaskaardiga. Samuti on eesmärgiks koguda kokku veel allesolevad kaevandatud alade kaeveõõnte plaanid ja need digitaliseerimise teel edaspidiseks kasutamiseks kõlblikuks muuta. Lisaeesmärkideks on põhjavee liikumise ja tasemete ennustamine suletud kaevandustes, maakasutus ja maakasutuse seotuse uurimine altkaevandatud aladel ning võimaluste hindamine jääkvarude kaevandamiseks suletud kaevanduste aladel jne.
Kaardi koostamiseks kasutatakse kaardistamistarkvara MapInfo Professional ja Vertical Mapper. Kokkuleppel keskkonnaministeeriumiga võimaldab Eesti kaardikeskus kasutada meil digitaalset Eesti baaskaarti, mõõtkavas 1:50 000.
Algandmed saadakse allmaakaevanduste tehnoloogistelt plaanidelt, mõõtkavades 1:10 000, 1:5000 ja 1:2000. Töötavate kaevanduste kaevefrontide olukord võib erineda praegusest, kuna plaanid on valminud erinevatel aegadel. Andmed on võetud kõigilt meile kättesaadavatelt kaartidelt. Uute andmete saamisel kaarti täiendatakse. Üldandmed maapinna kõrguste kohta on pärit Eesti baaskaardilt, täpsustatud topoloogia on saadud kaevandusplaanidelt. Kaartide kolmemõõtmeliseks esitamiseks on kasutusel Mapinfo abitarkvara, mis lubab teha ka oluliselt laiemaid regionaalanalüüse, läbilõikeid jms. Välimõõtmistele pole veel asutud, kuid tehtava töö kaudu selguvad siiski kohad, mis vajavad kontrollimist. Osaliselt on langatuste asukohti ja mõõtmeid Viru kaevanduse aladel ka looduses kontrollitud.
Tänaseks on koostatud kuue töötava ja viie suletud kaevanduse kaardid (tabel 1). Lisaks nimetatud kaevanduste kaartidele on valmistamisjärgus Aidu, Sirgala ja Narva karjääride kaardid.
Altkaevandatud alad on klassifitseeritud nii kasutatud väljamistehnoloogiate kui ka maapinna vajumise tõenäosuse järgi (joonis 1). Samuti on kaartidele kantud kambriplokkide maapeale ulatuvad varingud.
Tabel 1
Põlevkivikaevanduste alade jaotus, km2
Joonis 1 Põlevkivikaevanduste digitaalkaardil kasutatud kaardiobjektide tingmärgid ja vastavate alade stabiilsuse hinnang
Digitaalkaartide eeliseid kasutades on arvutatud erinevate kaevandamisviisidega hõlvatud alade pindalad ja osalused kogu kaevandatud ala suhtes. Joonisel 2 on näitena kaart toodud Kiviõli kaevandusest, kus 74% hõlmab käsikambritega ja käsilaavadega osaliselt täidetud kaevandatud ala, mida hinnatakse vajunud alaks (tabel 1 ja tabel 2). Ebapüsiv ala mis on kaevandatud kamberkaevandamisviisiga ja mille hulka kuuluvad ka paneelstrekid ja nende tervikud moodustab 26% kaevandatud alast. Kogumistrekkide stiihilisi varinguid koostatud kaardi järgi veel analüüsida ei saa, sest kaardi täpsus või algandmete täpsus ei vasta kogumisstrekkide mõõtmetele. Konkreetsete varingute korral on siiski võimalik hõlpsasti kaarti kasutada kui lisada sinna suurema täpsusega (1:100) kaevandusplanðettidelt võetud andmed.
Joonistel 4 ja 5 esitatud diagrammidelt on näha, et suletud kaevanduste alad on stabiilsemad kui praegu töötavate kaevanduste alad. Põhjus on kasutatud kaevandamisviisides. Käsitsikaevandatud aladel on maapind juba vajunud ning muutunud stabiilseks. Praegu kasutatavates kambriplokkides hinnatakse tervikuid aga ebastabiilsemateks. Seda näitavad ka toimunud varingud.
Joonis 2 Kiviõli kaevanduse digitaalkaart Eesti baaskaardil
Tabel 2
Alade stabiilsuse hinnang põlevkivikaevandustes
Joonis 3 Tingmärgid joonistel 4 ja 5
Joonis 4 Alade jaotus suletud põlevkivikaevandustes
Joonis 5 Alade jaotus töötavates põlevkivikaevandustes
Kirjandus
Ingo Valgma. Eesti põlevkivikaevanduste tehnoloogiline kaardistamine., Tallinna tehnikaülikooli Mäeinstituudi aastapäevakonverentsi 60 aastat mäeinseneride õpetamist Eestis etteakannete teesid ja artiklid, Tallinn 1998
Ingo Valgma. Using MapInfo Professional and Vertical Mapper for mapping Estonian oil shale deposit and analysing technological limit of overburden thickness., Proceedengs of International Conference on GIS for Earth Science Applications, Institute for Geology, Geotechnics and Geophysics, Slovenia, Ljubljana 17....21.May 1998, lk 187…194.
Kustav Laigna, Elmar Joosep. Põlevkivi ja fosforiidi allmaakaevandamisel tekkivate varingute ennustamine. (vene k.), Eesti NSV Teadusliku Uurimise Instituut, Tallinn, 1989
Töö on osa Eesti Teadusfondi poolt toetatud uuringust “Posttehnoloogilised protsessid kaevandatud aladel", garant nr. G3403
PÕLEVKIVIMAARDLA TEHNOLOOGILINE, MAJANDUSLIK JA KESKKONNAKAITSELINE RAJONEERIMINE Töö nr 294L Tallinn märts 2003 SISUKORD SISSEJUHATUS 5 PEAMISED TULEMUSED JA JÄRELDUSED 6 1 PROBLEEM 8 1.1 Põlevkivi tarbimine, kaevandamine ja varu 8 1.1.1 Põlevkivivaru arvutamise lähteandmete usaldatavus 11 2 TÖÖ METOODIKA, LÄHTEANDMED 14 2.1 KIHINDI MUDELI KOOSTAMINE 14 2.1.1 Lähteandmed 14 2.2 Andmete interpoleerimine 16 3 RESSURSSOLOOGILISED UURINGUD 20 3.1 Ülevaatemudel 20 3.2 Täpsustatud mudel 26 4 KESKKONNAKAITSELISED KAEVANDAMISPIIRANGUD 28 4.1 Keskkonnamõju hindamise eesmärk 28 4.2 Keskkonnamõju hindamise metoodika 28 4.3 Looduskaitsealade määratlemise alused 29 4.4 Kaitsealad 31 4.5 Põlevkivi kaevandamine 36 4.6 Tsoneeringu sõlmpunktid ja maastikuanalüüs 38 4.7 Kokkuvõte ja soovitused 39 5 MAARDLA RAJONEERIMINE 41 5.1 Maardla tehnoloogiline rajoneerimine 41 5.2 Maardla majanduslik rajoneerimine 43 6 VIITEMATERJAL 45 7 LISAD 47 Joonised Joonis 1‑1 Elektrijaamade tehnilis-majanduslike tingimuste alusel määratud põlevkivivaru kestus sõltuvalt kaubapõlevkivi tarbimise mahust 11 Joonis 1‑2 Näide varuplokkidest (Peipsi 1 ja Seli 2), mille varu on arvutatud ainult kontuurivate puuraukude alusel ja puuraukudest, mille andmeid on kasutatud mitme ploki varu arvutamiseks. Näiteks puuraugu nr 6079 andmed on kasutusel nelja ploki (Seli 3, Seli 4, Peipsi 4 ja Peipsi 5 puhul,) 12 Joonis 2‑1 Modelleerimismeetodi valikuks kasutatud geoloogiliste lähteplokkide ja Kattai võrgustiku kaart. Punkt ploki keskel märgib arvutatud ploki väärtuste asukohta kaardil. Võrgustik koosneb 4x4 km punktidest 15 Joonis 2‑2 Põlevkivimaardla jagunemine kaeve ja uuringuväljadeks 15 Joonis 2‑3 Põlevkivi kaeveväljade praegune ja kaevandatud pindala 16 Joonis 2‑4 Tasandamisega triangulatsioon. Interpoleeritud pind, mille maksimum- ja miinimumväärtused võivad ületada algandmete ekstreemumeid 17 Joonis 2‑5 Trendipinna loomine nelja punkti ühendamisel. Loodav pind läbib kõik algandmete punktid neid ületamata 17 Joonis 3‑1 Näide: triangulatsiooni võrgustik *.tin failis 20 Joonis 3‑2 Põlevkivikihindi paksus, m. Maardla piirini kärbitud samaväärtusalad võimaldavad arvutada põlevkivikihindi ruumala 21 Joonis 3‑3 Põlevkivikihindi (kihid A...F1) paksus h Balti põlevkivilevila kolmemõõtmelisel mudelil. Samapaksusjooned on tõmmatud 10 cm paksusintervalliga. Must ala mudelil tähistab kaevandatud ala 21 Joonis 3‑4 Diagramm näitab kui suur maht (m3) põlevkivi lasub Balti põlevkivilevilas. Enamus allesolevast tootsast põlevkivikihindist on 2,7...2,9 m paksune 22 Joonis 3‑5 Põlevkivikihi F1 lasumisügavuse kaart ja mudel, arvutatuna 4x4, plokkide keskväärtuste ja karjääride tehnokaardiandmete võrgustiku järgi 23 Joonis 3‑6 Õliressurss põlevkivis maavara geoloogilise uuringuga kaetud alal, t/m2 23 Joonis 3‑7 Põlevkivi energiatootlus, GJ/m2. Eesti- Vene piiri taha jääv levila on põlevkivi kütteväärtuse erineva käsitluse tõttu samaväärtusjoontest eraldatud. Välja on lõigatud kaevandatud alad 24 Joonis 3‑8 Põlevkivi ressurss tuh. m2 energiatootluse 5 GJ/m2 vahemikes 24 Joonis 3‑9 Põlevkivi ressurss tuh. m2 energiatootluse kolmes vahemikus 25 Joonis 3‑10 Põlevkiviõli ressurss tuhandetes tonnides õlitootluse vahemikes 25 Joonis 3‑11 Põlevkiviõli ressurss õlitootluse vahemikes, tuh m2 26 Joonis 3‑12 Massitootluse jaotus põlevkivimaardlas, uuringuplokkide kontuuride sees 27 Joonis 4‑1 Tsoneeritud põlevkivimaardla 38 Tabelid Tabel 1‑1 Eesti põlevkivimaardla varu seisuga 01.01.2002, mld t 8 Tabel 1‑2 Eesti põlevkivimaardla mäeeraldiste tarbevaru seisuga 01.01.2002, mln t 9 Tabel 1‑3 Põlevkivi varu määramisel kasutatud esinduslike puuraukude arv 13 Tabel 2‑1 Interpoleerimismeetodite valikukriteeriumid. Varjutatud read näitavad põlevkivi massiressursi arvutamiseks sobivaid kriteeriume 18 Tabel 4‑1 I kategooria kaitsealused liigid põlevkivibasseinis 33 Tabel 4‑2 II kategooria kaitsealused liigid põlevkivibasseinis 34 Tabel 4‑3 III kategooria kaitsealused liigid põlevkivibasseinis 34 Tabel 4‑4 Nelja kategooriasse jaotatud kaitstavad alad 36 Tabel 4‑5 Kaitstavate alade kategooriate vastavus kaevandamismoodusele 37 Tabel 4‑6 Kaevandamise viisi, tehnoloogia vastavus kaitsealade kategooriatele [**Toomik, 1999] 37 Tabel 5‑1 Tehnoloogilise rajoneerimise lähteandmed Balti põlevkivilevilal 42 Tabel 5‑2 Maavaravaru tehnoloogiline usaldatavus 43 Tabel 7‑1 Kaitsealade andmestik ja kategoriseerimine 47 Tabel 7‑2 Üksik(ürg)objektide levik põlevkivibasseinis ja kategoriseerimine 48 Tabel 7‑3 Liigikaitse, levik põlevkivibasseinis ja kategoriseerimine 49 Tabel 7‑4 Uuringuplokkides olev varu AF1 kihindis, arvutatud täpsustatud mudeli järgi 50 Tabel 7‑5 Uuringuplokkidel olevad looduskaitsealad ja nende alla jääv varu 53 Tabel 7‑6 Looduskaitsealad ja nende alla jääv varu uuringuplokkidel 56 Tabel 7‑7 Looduskaitsealade varu, klassifitseeritud 59 Tabel 7‑8 Uuringuplokkide varu, klassifitseeritud 62 Tabel 7‑9 Looduskaitsekategooriate järgi klassifitseeritud varu 65 SISSEJUHATUS Käesoleva uuringu tellis Eesti Majandus- ja kommunikatsiooniministeerium kooskõlas Kütuse- ja energiamajanduse riikliku pikaajalise arengukavaga aastani 2015 (visiooniga 2030), kus riiklikult tähtsate teemadena mineraalse kütuse ressursside alalt oli märgitud: Eesti põlevkivimaardla tehnoloogiline, majanduslik ja keskkonnakaitseline rajoneerimine. Põlevkivi kasutamissuundadele vastava varu hindamise kriteeriumite loomine. Põlevkivi varu koguse hindamine vastavalt arenevale kütuse ja energiamajandusele, ressursi pikaajaline planeerimine – koos Eesti geoloogia- ja keskkonnateenistustega. Põlevkivi kaevandamise tehnoloogilise struktuuri (kaevanduste, karjääride, potentsiaalsete uuringualade ja oluliste kaitsealade) koosluse optimeerimine. Turba kaevandamise kavade ja kvootide optimeerimine lähtuvalt kasutusaladest, veoteedest, ekspordipotentsiaalist ja taastuvusest; hüljatud turbaväljade jääkvaru revideerimine. Kaks esimest uuringut teostas TTÜ mäeinstituut 2003. a jaanuarist märtsini. Käesoleva aruande koostasid prof PhD Alo Adamsoni üldjuhendamisel prof emer PhD Enno Reinsalu, dotsent Dr.Eng Ingo Valgma ja assistent MSc Katrin Erg. Osalesid stud Helena Lind ja ins Lembit Uibopuu. Töös on kasutatud piiratud kasutusega materjale Eesti Geoloogiakeskuselt, Keskkonnaministeeriumi Info- ja Tehnokeskuselt, AS Eesti Põlevkivilt, ja TTÜ mäeinstituudi arhiivist. Aruandes esitatud andmestiku (välja arvatud lõpptulemused ja –järeldused) kasutamine ilma TTÜ mäeinstituudiga konsulteerimata võib viia ebaõigetele järeldustele. Töö kattub osaliselt ETF grandi G4870 Põlevkivi ressurss (grandi hoidja Ingo Valgma) raames tehtava üldisema uuringuga. PEAMISED TULEMUSED JA JÄRELDUSED Tegutsevate kaevanduste ja karjääride aktiivsest varust jätkub praeguse tarbimismahu (12 mln t/a) juures 2020. aastani Kui tarbimismaht ei vähene, tuleb viieteistkümne aasta pärast alustada uute kaevanduste rajamist, tarbimismahu kasvu korral juba varem. Põlevkivi varust, mille aktiivsus on arvutatud lähtuvalt elektrijaamade tehnilis-majanduslikest tingimustest, jätkub praeguse tarbimismahu juures 60 aastaks. Looduskaitsest lähtuvate piirangute tõttu on suur osa majanduslikult kaevandamisväärsest põlevkivi varust riigi maavarade registris passiivse varu hulgas. Osa looduskaitsealadel paiknevast passiivsest varust võib sobiva kaevandamistehnoloogia abil olla siiski kaevandatav. Põlevkivi varu üle arve pidamiseks on kasutusel plokkide meetod, mis on sobib registri pidamiseks, kuid mitte nii hästi tehnilis-majanduslikeks arvestuseks, projekteerimiseks, rajoneerimiseks, teadusuuringuteks jne. Eesti põlevkivimaardla ressurssi hindamise ja maardla rajoneerimise jaoks loodi käesoleva uuringu raames: Põlevkivimaardla digitaalne üldmudel, mis annab hinnanguliselt põlevkivikihindi parameetrite jaotuse maardlas. Seejuures põlevkivikihindi parameetrid on: paksus, maht, massitootlus, kütteväärtus, energiatootlus, lasumissügavus, massi ressurss, põlevkiviõli ressurss jt. Põlevkivimaardla digitaalne täppismudel, mille vahendiks on põlevkivikihtide ja paevahekihtide parameetrite jaotus maardlas. Tulemuseks on maardla kaetud korraspärase võrgustikuga, mis koosneb 48500 punktist. Iga punkt katab 10 ha suurust ala ja iseloomustab kõigi kihtide paksusi ning kütteväärtusi. Nende põhjal on igale punktile arvutatav mahumass, massitootlus jm. Täppismudeli peamine kasutusala on info esitamine etteantud punkti, joone või kontuuri kohta. Kontuuride näidetena on toodud massitootluse jaotus põlevkivimaardlas, uuringuplokkidel olevad looduskaitsealad ja nende alla jääv põlevkivivaru, looduskaitsealadel olev põlevkivivaru ja nende poolt hõlmatavad uuringuplokid jne. Mudeleid ja modelleerimise tulemusi on kasutatud maardla tehnoloogilise rajoneerimise võimaluste uuringul. Esimeses lähenduses on määratud vaalkaevandamiseks (draglainidega paljandamine) sobiv ala, transportviisiga (karjääriekskavaatorite ja kalluritega paljandamine) kaevandamiseks sobiv ala, kamberkaevandamiseks sobiv ala, laavakaevandamiseks sobiv ala. Täpsema uuringu korral tuleb võtta kasutusele katenditegurist sõltuv tehnoloogiline rajoneerimine, mis väljuks käesoleva töö eesmärgi raamest. Majandusliku rajoneerimise aluseks on mudeli abil hinnatud massi, potentsiaalse energia ja õliressursi andmed. Saadud tulemusi on võimalik kasutada uuringute järgmises etapis “Põlevkivi varu koguse hindamine vastavalt arenevale kütuse ja energiamajandusele, ressursi pikaajaline planeerimine – koos Eesti geoloogia- ja keskkonnateenistustega” ja “Põlevkivi kaevandamise tehnoloogilise struktuuri (kaevanduste, karjääride, potentsiaalsete uuringualade ja oluliste kaitsealade) koosluse optimeerimine”, kooskõlas käesoleva töö sõsaruuringu “Põlevkivi kasutamissuundadele vastava varu hindamise kriteeriumite loomine” raames. Looduskaitseliste kaevandamispiirangute analüüsi ja mäetööde geomehaanilise mõju hindamise tulemusel soovitame kategoriseerida looduskaitsealad järgmiselt: I kategooria – kehtib kategooriline keeld kaevandamiseks (ava- ja allmaakaevandamine) ja varu kustutatakse registrist II kategooria - kaevandamine on võimalik kokkuleppel kaitseala haldaja või teiste pädevate isikutega, ja/või nende poolt seatud tingimustel; varu kaevandamisväärsuse kategooriat ei muudeta III kategooria - kaevandamine on lubatud kooskõlastusega kui ei kahjustata kaitstavat ala või üksikobjekti IV kategooria - kaevandamine on lubatud kooskõlastuseta, kuna objekt ei oma kaitsealust väärtust või on selle minetanud Looduskaitselise rajoneerimise alusel hinnati uuringuplokkidel olevate looduskaitsealade jaotumist kategooriate järgi ja nende alla jääv põlevkivivaru mistahes kategooriaga looduskaitsealal olev põlevkivivaru ja nende poolt hõlmatavad uuringuplokid Peale looduskaitseliste piirangute vähendab põlevkivi ressurssi pankrotistunud Oru turbakombinaadi hüljatud turbaväljade ja reservalade varu. On ilmne, et Kütuse- ja energiamajanduse riikliku pikaajalise arengukavaga raames ette nähtud uuringu “Turba kaevandamise kavade ja kvootide optimeerimine lähtuvalt kasutusaladest, veoteedest, ekspordipotentsiaalist ja taastuvusest; hüljatud turbaväljade jääkvaru revideerimine”, üheks tulemiks on soovitus koheselt alustada Narva karjääri kaevandamismahtu piirava Oru turbakombinaadi jääkvaru riigi maavarade registrist kustutamise protseduuri tagamaks ligipääsu Narva karjääri põlevkivivaru kaevandamiseks. 1 PROBLEEM 1.1 Põlevkivi tarbimine, kaevandamine ja varu Põlevkivi on Eesti tähtsaim maavara ja põlevkivi baasil elektri tootmine on Eesti energeetika alus. 2001/2002 majandusaastal müüs Eesti Põlevkivi 12,36 mln t põlevkivi, millest Narva Elektrijaamadele tarniti sellest 81%. Põlevkivist toodavad elektrienergiat ja soojust ka Ahtme ja Kohtla-Järve elektrijaamad. Peale põletamise elektrijaamades kasutatakse põlevkivi õli tootmiseks. Eesti põlevkivi varu piisavuse suhtes on avaldatud vastakaid arvamusi, mis enamasti on tingitud teadmatusest, harvem subjektiivsest käsitlusest. Arusaamatuste vältimiseks esitame mõned peamised andmed Eesti põlevkivi varu kogusest ja olekust. Varu on klassifitseeritud 1997. a piirtingimuste alusel, peamised arvväärtused vt Tabel 1-1. 1997. a. piirtingimuste ja keskkonnapiirangutele alusel on määratud varu 9 kaeve- ja 14 uuringuväljal. Vastavalt Eesti maavarade registri andmetele oli käesoleva aasta alguses Eesti maardlas kokku 4,975 mld t varu (Tabel 1-1). Tabel 1‑1 Eesti põlevkivimaardla varu seisuga 01.01.2002, mld t Varu kategooria Kogus Osalus % Aktiivne tarbevaru, kihindi energiatootlus üle 35 GJ/m2, piisavalt uuritud 1,167 23 Aktiivne reservvaru, üle 35 GJ/m2, ebapiisavalt uuritud 0,299 6 Passiivne varu, 25-35 GJ/m2 3,509 71 Sellest passiivne: keskkonnakaitseliste piirangute tõttu 1,3 26 hoidetervikutes 0,2 4 Kokku Riigi maavarade registris 4,975 100 Seejuures aktiivne varu on kaevandamisväärne ja passiivne tinglikult kaevandamisväärne. Tarbevaru on hästi uuritud, reservvaru vähem uuritud ja prognoosvaru on kasutamise seisukohalt uurimata. Eesti seaduste kohaselt sobib kaevandamiseks ainult aktiivne tarbevaru. Kaevandamisväärsuse tingimused koostati TTÜ mäeinstituudis 1996...1997. a lähtuvalt põlevkivielektrijaamade põletamistehnoloogiast, arvestades Eesti energiamajanduse ja maailma kütusemajanduse arengutendentse. Seda küsimust käsitletakse lähemalt käesoleva uuringuga tihedalt seotud töö ”Põlevkivi kasutamissuundadele vastava varu hindamise kriteeriumite loomine” raames. Peale majanduslike piirtingimuste kehtivad Eestis veel looduskaitsest lähtuvad piirangud, mistõttu paljudel keskkonnakaitselistel piirangualadel paiknev põlevkivi on riigi maavarade registris passiivse varu hulgas. Osa looduskaitsealadel paiknevast passiivsest varust võib sobiva kaevandamistehnoloogia abil olla siiski kaevandatav. Kuna suur osa põlevkivimaardla tööstuslikku osa piiravatest kaitsealadest on loodud endise riigikorra ajal kaevandamisvastase sihtsuunitlusega, võib tulevikus muutuda aktuaalseks rahvuslikust huvist lähtuvate kompromisside otsimine looduskaitseliste piirangute lõdvendamise suunas. Looduskaitselised piirangud on käesoleva uuringu üks küsimustest ja leiab käsitlust peatükis 4 Kehtivate maavara kasutamislubadega ja kaevandamislubadega määratud kaeveväljade varu on toodud Tabel 1-2. Kõik ülal mainitud üheksa kaevevälja on praegusel hetkel riigi maavarade registris arvel, sest sulgemisjärgus olevate kaevanduste mäeeraldised ei ole suletud. Tabel 1‑2 Eesti põlevkivimaardla mäeeraldiste tarbevaru seisuga 01.01.2002, mln t Mäeeraldis Aktiivne tarbevaru Aktiivne reservvaru Passiivne tarbevaru Passiivne reservvaru Kõik varu liigid Kasutatud 2001. a Sulgemisjärgus olevate ettevõtete mäeeraldised Ahtme kaevandusväli 0,00 0,00 27,66 3,02 30,68 1,15 Kohtla kaevandusväli 8,76 0,38 12,85 0,65 22,64 0,30 Sompa kaevandusväli 20,04 0 2,13 0 0 0 Tammiku kaevandusväli 7,81 4,27 32,60 3,70 48,38 0,24 Kokku suletavatel mäeeraldistel 16,57 4,65 73,11 7,37 101,70 1,69 Töötavate ettevõtete mäeeraldised Aidu karjääriväli 42,82 1,96 0,89 5,33 51,00 0,94 Estonia kaevandusväli 290,41 113,38 50,71 12,60 467,10 3,51 Narva karjääriväli 60,76 41,14 0,00 0,00 101,90 1,19 Sirgala karjääriväli 80,77 0,00 97,13 8,96 186,86 1,84 Viru kaevandusväli 38,15 15,95 2,13 9,36 65,59 1,62 AS Eesti Põlevkivi töötavad ettevõtted 512,91 172,43 150,86 36,25 872,45 9,10 Kokku mäeeraldistel 529,48 177,08 223,97 43,62 974,15 10,79 Riigi maavarade registris 1186,04 301,91 1759,76 1750,70 4998,41 12,16 Kaevandamise lõpetanud Kohtla, Sompa ja Tammiku kaevanduste mäeeraldiste sulgemisel vabaneb osa varust, millele võivad taotleda õigust teised ettevõtjad. Käesoleval ajal Ojamaa väljal kaevandamisluba taotlev OÜ VKG Aidu Oil arvestab Kohtla ja Sompa mäeeraldise sulgemisel vabaneva varuga. Põlevkivi varu piisavus (kestus) sõltub kasutamise mahust ja kaevandamise tehnoloogiast. Põlevkivi kaevandamisel kasutatakse kahte moodust: pealmaa- ehk avakaevandamist (karjäärides) ja allmaakaevandamist (kaevanduses). Kaevise rikastamisvabrikud on ehitatud traditsioonilisele õlitööstusele vajaliku tükikivi (õlikivi) tootmiseks. Avakaevandamine. Elektrijaamade jaoks ehitatud idakarjäärides (praegu ühendatud Narva karjääriks) kaevist ei rikastata ja küttekivi kvaliteet saavutatakse kihindi osalis-selektiivse väljamisega, mistõttu maavara kadu on 10% piires. Aidu karjääris on rikastamisvabrik, ja maavara kadu ei ületa 5%. Pealmaakaevandamise arendamist piirab kõikjal põlevkivikihindi lasumissügavus. Olemasolevate paljandusekskavaatorite kasutamisel on avakaevandamine majanduslikult põhjendatud, kui kihind on madalamal kui 25...30 m. Narva karjääris on jõutud avakaevandamise piirsügavuse tsooni. Seni pole ette näha alternatiivset paljandamistehnoloogiat. Peale selle takistavad avakaevandamise levikut mitmesugused keskkonnapiirangud, näiteks Aidu karjääris raskused maa hankimisel. Narva karjääri Sirgala jaoskonnas on oluliseks takistuseks pankrotistunud Oru turbatööstuse jääkvaru põlevkivikihindi katendis. Piirangutest sõltuvalt on praegu ainsaks kaevandamisväärseks karjääriväljaks Põhja-Kiviõli Sonda ja Kiviõli vahel ning osa Kohala uuringuväljast Rakvere ja Kunda linnade vahel. Balti levila suurim võimalik karjääriväli Mežduretšenskij asub Narva jõe paremal kaldal Venemaal ja on avamata. Allmaakaevandamisel on kujunenud ainsaks tehnoloogiaks kamberkaevandamine, mille iseloomulikuks omaduseks on maavara kadu maapinda hoidvates tugi- ja hoidetervikutes. Teiste allmaa-kaevandamisviiside kasutamist hoiavad tagasi keskkonnapiirangud (mõju maapinnale), kapitalimahukus ja tehnoloogiate tundlikkus maapõuehäirete suhtes. Seega, edasises arengus peamiseks kaevandamistehnoloogiaks kambritega allmaakaevandamine. Pikaajalise praktika alusel on teada, et kõikide kadude tõttu (kadu tugi-, hoide- ja tõkketervikutes, üldkadu ning ressursikadu ehk olematu varu) on toodanguna väljatav veidi rohkem kui pool varust ( 55%). Teisisõnu põlevkivi vajalik varu peab olema ligikaudu kaks korda suurem kui plaanitav kaevandamise maht. Selle alusel on konstrueeritud Joonis 1-1. Kaevanduste ja karjääride aktiivsest varust jätkub praeguse tarbimismahu (10 mln t/a) juures 2025. aastani. Kui tarbimismaht ei vähene, tuleb kahekümne aasta pärast avada uusi kaevandusi, tarbimismahu kasvu korral juba varem. Põlevkivi aktiivsest varust, arvutatuna lähtuvalt elektrijaamade tehnilis-majanduslikest tingimustest, jätkub praeguse tarbimismahu juures 60 aastaks (Joonis 1-1). Joonis 1‑1 Elektrijaamade tehnilis-majanduslike tingimuste alusel määratud põlevkivivaru kestus sõltuvalt kaubapõlevkivi tarbimise mahust 1.1.1 Põlevkivivaru arvutamise lähteandmete usaldatavus Varu arvutatakse varu plokkimise (blocing) ja plokkide andmestiku alusel. Plokk on kindlate (keskmiste tunnustega) maavara varulasundi osa. Meetod on valdav kogu maailmas ja aluseks ka meil. Kuid plokkimise meetodi kasutamisel keerulise lasundi ehitusega lavamaardlates, nagu seda on Eesti põlevkivimaardlal on ka rida olulisi puudusi. Antud juhul tulenevad need asjaolust, et maardla geoloogiline uuring on tehtud varem kehtinud piirtingimuste, metoodika ja eesmärkide alusel, kuid varuplokid tuli moodustada uue majanduse tingimustes. Varu moodustava plokkide kogumi mäetehniline hindamine tõi välja järgmised varu arvutamise metoodilised puudused: Plokke kontuurivas puuraugus tehtud mõõtmised võetakse arvele täies mahus (kaalumata), vaatamata sellele, et need peaksid iseloomustama vaid osa ploki varust. Selline metoodiline lihtsustus hägustab süstemaatilise muutlikkuse hindamist, eriti, kui enamikus plokkidest on peamiseks arvestuse aluseks just kontuuriaugud (Joonis 1-2). Paljud puuraugud on mitme (kuni nelja) ploki peale, mis tähendab, et sellises puuraugus esinevad võimalikud mõõtmisvead laienevad samuti mitme ploki peale (Joonis 1-2). Puuraukude arv plokkides on väga erinev; esineb juhtumeid, kus neid parema puudusel võetakse väljastpoolt plokki, naaberplokist Plokkide mõõtmed on valdavalt optimaalsed [Reinsalu, 1983]. Erandi moodustavad mitmed, valdavalt passiivsed ja reservvaru plokid, häirevööndite naabruses, näiteks Ojamaa 3. Mahumassi arvutusmetoodika pole piisavalt adekvaatne [Koitmets, Reinsalu, Valgma, 2003] Varu kaevandamisväärsuse usaldatavust ei hinnata – arvutused näitavad, et passiivse varuga piirnevate aktiivse varu plokkide aktiivsus on ainult veidi suurem kui 50 %. Erandjuhtudel – kui varu kaevandamisväärsuse hindamisel kasutati kõrvalekallet (lugeda aktiivseks ka need alla 35 GJ/m2 energiatootlusega plokid, mis paiknevad töötava kaevanduse mäeeraldisel), on vastavus aktiivsuse kriteeriumile alla 50 %. Analoogiliselt on maardla perifeersete passiivse varu plokkide põlevkivi kaevandamisväärsus vaid napilt üle 50 % taseme. Varu kaevandamisväärsuse tegeliku usaldatavuse hinnangud avaldati Põlevkivisümpoosionil 2002 ja tulevad avaldamisele Oil Shale erinumbris 2003. a.. Joonis 1‑2 Näide varuplokkidest (Peipsi 1 ja Seli 2), mille varu on arvutatud ainult kontuurivate puuraukude alusel ja puuraukudest, mille andmeid on kasutatud mitme ploki varu arvutamiseks. Näiteks puuraugu nr 6079 andmed on kasutusel nelja ploki (Seli 3, Seli 4, Peipsi 4 ja Peipsi 5 puhul,) Tabel 1‑3 Põlevkivi varu määramisel kasutatud esinduslike puuraukude arv Uuringuplokk Kokku puur-auke Kütte-väärtus määra-mata Auke kon-tuuri sees Kontuurivaid, millel on ühiseid naaberplokke 1 2 3 Märkus Puhatu 1 19 9 12 5 2 Puhatu 2 11 2 2 6 1 2 auku väljaspool plokki Puhatu 3 13 1 6 2 1 4 auku väljaspool plokki Puhatu 4 20 4 13 3 3 1 auk väljaspool plokki Puhatu 5 18 3 12 4 1 1 auk väljaspool plokki Puhatu 6 9 1 2 5 2 Permisküla 1 21 5 18 3 Permisküla 2 19 3 13 3 2 piiri peal Narva jõe ääres 1auk väljaspool plokki Permisküla 3 16 1 10 2 1 3 auku väljaspool plokki Permisküla 4 10 1 5 1 4 auku väljaspool plokki Permisküla 5 13 1 8 5 auku väljaspool plokki NB! 6626 Permisküla 6 9 1 8 1 Permisküla 7 17 1 12 3 2 Permisküla 8 11 1 7 2 1 1 auk väljaspool plokki Peipsi 1 8 0 0 5 3 Peipsi 2 14 1 6 4 3 1 auk väljaspool plokki Peipsi 5 17 1 11 3 2 1 Peipsi 6 18 0 11 1 6 Peipsi 8 19 16 1 1 1 auk 9112-I puudub kaardilt Peipsi 9 23 1 19 3 1 Peipsi 10 18 0 11 4 1 puuduvad kaardilt 9616 ja 9614-II Seli 1 12 0 7 4 1 puudub kaardilt 7744-A, Seli 2 10 0 0 6 2 auk 6046 puudub kaardilt, 1 auk väljaspool plokki Seli 3 10 0 5 3 0 2 Seli 4 13 0 5 4 2 2 Uus-Kiviõli 1 11 5 8 2 auk 2132 väljaspool plokki Uus-Kiviõli 2 11 5 11 Uus-Kiviõli 3 10 0 8 2 Sonda 1 17 0 10 6 1 Sonda 2 ja 7 18 0 12 4 2 Sonda 3 12 0 4 5 2 1 Sonda 4 13 0 8 3 2 Sonda 5 10 0 6 3 0 1 auk 7123 on kaardil, kuid puudub tabelis Sonda 6 12 0 4 6 0 2 Oandu 1 13 0 8 4 auk 7675-1 puudub kaardilt Oandu 2 11 0 8 3 Oandu 3 11 0 4 6 1 Oandu 4 14 0 6 7 auk 7624 puudub kaardilt Oandu 5 8 0 3 3 1 auk 7726 puudub kaardilt Oandu 6 11 0 5 4 2 Uljaste 1 13 5 6 5 2 Uljaste 2 14 1 10 3 1 Kabala 1 14 5 4 2 8 P tähega auku puudub kaardilt Kabala 2 16 0 1 kõik augud puuduvad kaardilt peale 1 Kabala 3 14 0 2 kõik augud puuduvad kaardilt peale 1 Pada 1 ja2 10 10 10 Pada 3 ja 4 11 11 11 Pada 5 14 14 6 5 2 1 auk väljaspool plokki Pada 6 11 11 9 1 1 2 TÖÖ METOODIKA, LÄHTEANDMED 2.1 KIHINDI MUDELI KOOSTAMINE 2.1.1 Lähteandmed Geoloogilised uuringuandmed jagunevad analüüsitud ja seega usaldusväärsemateks e. üldistavamateks ja mäeettevõtetes mõõdetud andmeteks. Metoodika valikul kasutasime kolme tüüpi uuringuandmeid: uuringuplokkide keskmised; uuringupuuraugud, mida kasutati põlevkivi varu ametlikus arvutuses ja mäeettevõtete puuraukude massiive, mis kirjeldavad kohalikku muutlikkust. Käesoleva töö jaoks valiti ametlikena kasutatud aukude andmed, kuna nende põhjal koostatud mudelit on võimalik võrrelda praegu arvel oleva varu arvutusega. Puuraukude ja andmepunktide andmed1 sisestatakse tabelite kujul ja seotakse geograafilise asupaigaga koordinaatsüsteemi abil. Põhilisteks suurusteks on järgmised kvantitatiivsed ja kvalitatiivsed tunnused: puuraugu või punkti x koordinaat, y koordinaat, maapinna absoluutkõrgus ehk z koordinaat, kihtide ja kihindi lamamite ja lasumite absoluutkõrgused, kihtide ja kihindi paksused. Andmetega on võimalik teha arvutusi nii digitaalkaardi andmebaasist eraldi, kui ka MGIS-i sees. Mitmed arvutused, nagu interpoleerimine ja modelleerimine ning asukoha ja objekti kuju ning paigutusega seotud päringud, on võimalikud ainult kaardistustarkvaradega2. Käesolevas töös kasutatakse nii puuraukude andmeid kui eelnevalt töödeldud geoloogilise uuringu andmeid. Eelnevalt töödeldud andmed moodustavad plokkide ja võrgustiku keskväärtused, mis esindavad 5 kuni 15 puurauku ja iseloomustavad keskmiselt seitsme ruutkilomeetri suurust ala. Need on saadud sarnaste väärtustega maavara geoloogilise uuringu andmete keskmiste arvutamisel geograafilise asupaiga järgi. Maardla on kaetud 375 keskväärtusega millest 100 tähistavad plokkide keskpunkte ja 275tk 4x4km võrgustiku keskpunkte (Joonis 2-3). Muutlikkuse ja uuringumetoodika hindamiseks sisaldavad viimased ka Oudova maardla andmeid Venemaal. Kaevandatud alade trendide analüüsiks koostati detailne mäetööde digitaalkaart. Selle alusel tehtud päringud võimaldavad uuringu- ja kaevandamisandmete võrdlust. Joonis 2-4 Põlevkivimaardla jagunemine kaeve ja uuringuväljadeks annab maardla olukorrast ülevaate. Joonis 2-5 Põlevkivi kaeveväljade praegune ja kaevandatud pindala näitab kaeveväljade hõlvatuse seisukorda. Joonis 2‑3 Modelleerimismeetodi valikuks kasutatud geoloogiliste lähteplokkide ja Kattai võrgustiku kaart. Punkt ploki keskel märgib arvutatud ploki väärtuste asukohta kaardil. Võrgustik koosneb 4x4 km punktidest Joonis 2‑4 Põlevkivimaardla jagunemine kaeve ja uuringuväljadeks Joonis 2‑5 Põlevkivi kaeveväljade praegune ja kaevandatud pindala 2.2 Andmete interpoleerimine Kuna uuritava ala andmestik paikneb ebakorrapäraselt, on korrapärase võrgustiku arvutamiseks vältimatu interpoleerimine. Selleks kasutatakse kas kauguskaalutud interpoleerimist, tasandamisega triangulatsiooni, naabrusalade genereerimist, trendipindade loomist nelja punkti põhjal või Krigingi meetodit. Kirjeldatavad interpoleerimismeetodid sisalduvad tarkvaras VerticalMapper. Tasandamisega triangulatsiooni kasutatakse maapinna kõrguse modelleerimisel, kui ei ole teada, et mõõdetud punktid on kindlalt ekstreemumid. Samuti soovitatakse seda meetodit kasutada kihtide või lasundite kõrgus- ja paksusandmete interpoleerimist. Meetod seisneb selles, et kõik andmepunktid ühendatakse kolmnurkadega. Saadud ebakorrapäraste kolmnurkade võrgustik kujutab endast interpoleeritud pinda, mille maksimum- ja miinimumväärtused võivad ületada algandmete ekstreemumeid (Joonis 2-6). Omavahel seotakse kolmnurkadeks lähimad punktid. Kolmnurkadele paigutatakse korrapärane võrgustik mille väärtuste arvutamisel kasutatakse viienda järgu polünoomi. Joonis 2‑6 Tasandamisega triangulatsioon. Interpoleeritud pind, mille maksimum- ja miinimumväärtused võivad ületada algandmete ekstreemumeid Kauguskaalutud interpoleerimist kasutatakse pinnasekeemia, keskkonnaindikaatorite jt interpoleerimisel, mille puhul on vaja teada nähtuse trendi, aga mitte konkreetseid ekstreemumeid. Mida lähemal asuvad algandmete punktid interpoleeritavale väärtusele, seda rohkem nad seda mõjutavad, ehk seda sarnasemad on arvutatud punktid algandmetele. Trendipinna loomist kvadrandipunktide ühendamisega kasutatakse tiheda ja regulaarse andmestiku korral, näiteks mõne teise genereeritud võrgustiku andmestiku interpoleerimisel. Loodav pind läbib kõiki algandmete punkte neid ületamata (Joonis 2-7). Ühendatakse neli lähimat punkti uue võrgustiku kvadrantidest ja punktile arvutatakse väärtus lähtuvalt punkte ühendavate joonte kaldenurkadest uue võrgustiku suhtes. Joonis 2‑7 Trendipinna loomine nelja punkti ühendamisel. Loodav pind läbib kõik algandmete punktid neid ületamata Naaberalade genereerimisel (Voronoi diagramm) genereeritakse iga algandme punkti ümber mõjuala mida mõjutavad naabruses asuvad punktid. Loodud andmed on lähedased algandmetele ja ühtlustase on väike. Krigingi meetod on geostatistiline interpoleerimistehnika, mille puhul arvestatakse algandmete kaugust, variatsiooni ja suunda. Meetod on kõige rohkem arvutiressurssi nõudev, samuti on võimalik ette anda kõige rohkem arvutusparameetreid. Sobiva meetodi valikul tuleb silmas pidada, et ideaalset interpoleerimismeetodit ei ole olemas ning kõik arvutavad ebakorrapäraste algandmete alusel korrapärase võrgustiku ja sellele sujuva pinna. Meetodi valikul arvestatakse tarkvaraga mida on võimalik kasutada ja võimalusega määrata kindlad interpoleerimisparameetrid. Maapinna kõrguste ja kihtide paksuste puhul soovitatakse kasutada triangulatsiooni (TIN) ja Voronoi diagrammi(NN). Kütteväärtuse ja pinnasekeemia interpoleerimisel kasutatakse kauguskaalutud interpoleerimist(IDW) ja Krigingi meetodit. Usaldusväärsete andmete puhul soovitatakse Voronoi diagrammi, triangulatsiooni ja nelja punkti võrgustikku. Vastupidisel juhul aga kauguskaalutud interpoleerimist ja Krigingi meetodit. Samuti sõltub valiku eelistus andmete geograafilise paigutuse ebaühtlusest ja jaotusest. Suurte andmemahtude puhul on oluline kriteerium ka arvutuskiirus. Nimetatud faktorid võtab kokku Tabel 2-4. Varjutatud read näitavad põlevkivi massiressursi arvutamiseks sobivaid kriteeriume ja meetodite tulpades olevad märgid näitavad neile sobivaid meetodeid. Antud juhul osutus sobivaimaks Voronoi diagrammi kasutamine kuna algandmeteks on juba subjektiivselt interpreteeritud plokkide keskväärtused ning maardla kohta genereeritud korrapärane 4x4 km tihedusega andmevõrk. Samas võib kasutada ka teisi kolme meetodit välja arvatud trendipinna loomist nelja punkti põhjal, mis sobib vaid usaldusväärse ja korrapärase võrgustiku interpoleerimiseks. Kuna nimetatud meetod on lihtsaim ning kiireim, siis on vanemate tarkvaraversioonide puhul just seda interpoleerimiseks kasutatud. Teistest meetoditest võiks antud juhul eelistada kauguskaalutud interpoleerimist, kuna ressursi arvutamisel on kasutatud subjektiivseid lähteandmeid mille vead ületavad selle meetodi andmete ühtlustamise suurust. Ühtlustatud andmed annavad aga maardla olukorrast selgema ülevaate ning võimaldavad interpoleerida väärtused ka maardla andmeteta äärealadele. On oluline teada, et interpoleerimismeetodid sisaldavad endas ka optimaalsete arvutusparameetrite määramist. Nende muutmine on mõttekas vaid katsetamise käigus. Ülevaadete koostamisel, nagu seda on põlevkiviressursi esialgne hindamine, on otstarbekas kasutada vaikimisi antavaid parameetreid. Näiteks toodud interpoleerimismeetodi valiku tabel (Tabel 2-4) soovitab põlevkivi massiressursi arvutamiseks kasutada naaberalade genereerimist. Maardla lihtsustatud esituseks ja andmeteta äärealade täitmiseks on aga soovitava kasutada kauguskaalutud interpoleerimist. Tabel 2‑4 Interpoleerimismeetodite valikukriteeriumid. Varjutatud read näitavad põlevkivi massiressursi arvutamiseks sobivaid kriteeriume Meetod Kriteerium Näide Kaugus-kaalutud interpoleer-mine (IDW) Tasan-damisega triangula-tsioon (TIN) Naaberalade genereerimine, Voronoi diagramm (NN) Trendipinna loomine nelja punkti põhjal Krigingi meetod Kõrgus Kihi lasumiskõrgus, paksus Pinnasekeemia Kütteväärtus, mahumass Usaldusväärsed andmed Analüüsitud maavara geoloogilise uuringu andmed Vähe usaldusväärsed andmed Kuskilt juhuslikult saadud puuraukude andmed Ühtlane paigutus Uuringu ja ekspluatatsiooni puuraugud samal alal Ebaühtlase tihedusega Uuringu ja ekspluatatsiooni puuraugud naaberaladel Korrapärane paigutus Kattai 4x4 võrgustik Joonduv jaotus Puuraukude read mööda metsasihte Puuraukude read mööda teid Arvutuskiirus on oluline Kogu puuraukude andmestik Arvutuskiirus ei ole oluline Plokkide keskmised andmed Miinimum- ja maksimumväärtuste ületamine lubatud Kõrgus, paksus ei ole lubatud Kaevandamisdünaamika, tehnoloogia, maapinna seisund Ühtlustamine Ploki keskmise kasutamine ploki iseloomustamisel Valik Massiressursi arvutamine 2 3 5 1 3 3 RESSURSSOLOOGILISED UURINGUD Põlevkivi potentsiaalse ressursi arvutamiseks leitakse põlevkivikihindi maht, mass ja energia, millest on võimalik tuletada energeetilise kaubapõlevkivi kogus ja õliressurss. Maardla andmebaas sisaldab 1000 usaldusväärset puurauku koos kõigi põlevkivikihtide ja vahekihtide paksuste ja kütteväärtuste andmetega. Kihtide mahu arvutamiseks interpoleeriti kihindi paksused Voronoi diagrammi (NN) meetodiga nimetatud punktides ja koostati visuaalseks kontrolliks mudel. Interpoleerimismeetodi valikul juhinduti töö metoodilises osas toodud valikukriteeriumistest (Tabel 2-4). Kuna nii meetodeid, kriteeriume, kui ka eesmärke on palju, siis pole võimalik absoluutselt õige arvutusmooduse kasutamine. Iga operatsiooni jaoks sobiv meetod selgub arvutamise käigus. Analüüs näitas, et interpoleerimismeetodite arvutustulemuste erinevus massiressursi arvutamisel on kuni 5%, va trendipinna meetodi korral, kus erinevus on kuni 10%. 3.1 Ülevaatemudel Järgnevad näited on koostatud ülevaate saamise eesmärgil tasandamisega triangulatsiooni ja plokkide keskpunktide andmeid kasutades, kuigi sama võiks teha ka teiste sobivate meetoditega (2.2, Andmete interpoleerimine). Joonis 3-8 näitab tasandamisega triangulatsiooni jaoks koostatud kolmnurkvõrgustikku, mis lähtub algandmete punktidest. Joonis 3‑8 Näide: triangulatsiooni võrgustik *.tin failis Kui võtta eelduseks, et põlevkivimaardla on uuringuväljade kogum Eesti alal, millest on lahutatud kaevandatud ala, siis moodustub kontuur, mida on kujutatud järgneval kaardil (Joonis 3-9). SQL3 päringuga ekstraheeriti saadud samapaksusaladest põlevkivikihindi ruumala, mis sisuliselt tähendab alade keskmise paksuste ja nende pindalade korrutamist. Joonis 3‑9 Põlevkivikihindi paksus, m. Maardla piirini kärbitud samaväärtusalad võimaldavad arvutada põlevkivikihindi ruumala Joonis 3‑10 Põlevkivikihindi (kihid A...F1) paksus h Balti põlevkivilevila kolmemõõtmelisel mudelil. Samapaksusjooned on tõmmatud 10 cm paksusintervalliga. Must ala mudelil tähistab kaevandatud ala Mudeli põhjal koostatud graafik näitab millise paksusega ja kui suures ulatuses on põlevkivikihindit kaevandatud ja võimalik veel kaevandada. Enamus kaevandatud põlevkivikihindist oli 2,7...2,9 m paksune. Kihindi paksust kasutatakse argumendina majandusarvutustes. Joonis 3‑11 Diagramm näitab kui suur maht (m3) põlevkivi lasub Balti põlevkivilevilas. Enamus allesolevast tootsast põlevkivikihindist on 2,7...2,9 m paksune Kihindi sügavuse modelleerimine on vajalik allmaakaevanduste puhul varingute ja langatuste uurimiseks ning karjääride puhul puistangu ja veetaseme kirjeldamiseks. Kihindi lasumisügavust kasutatakse põlevkivi varu kaevandamisväärsuse hindamisel. Joonis 3‑12 Põlevkivikihi F1 lasumisügavuse kaart ja mudel, arvutatuna 4x4, plokkide keskväärtuste ja karjääride tehnokaardiandmete võrgustiku järgi Põlevkivikihindi energiatootluse interpoleerimine ja arvutamine on vajalik energiaressursi arvutamiseks. Analoogiliselt eelnevaga koostati mudel (Joonis 3-13 ja Joonis 3-14) ja saadi esialgsed tulemused. Joonis 3‑13 Õliressurss põlevkivis maavara geoloogilise uuringuga kaetud alal, t/m2 Joonis 3‑14 Põlevkivi energiatootlus, GJ/m2. Eesti- Vene piiri taha jääv levila on põlevkivi kütteväärtuse erineva käsitluse tõttu samaväärtusjoontest eraldatud. Välja on lõigatud kaevandatud alad Tulemusteks on põlevkivienergia ressurssi iseloomustavad graafikud, mis näitavad kui suurel alal ja millistes energiatootluse vahemikes põlevkivi lasub (Joonis 3-15 ja Joonis 3-16). Põlevkiviõliressurssi iseloomustavad Joonis 3-17 ja Joonis 3-18) Joonis 3‑15 Põlevkivi ressurss tuh. m2 energiatootluse 5 GJ/m2 vahemikes Joonis 3‑16 Põlevkivi ressurss tuh. m2 energiatootluse kolmes vahemikus Metoodika on uuringutes jätkuvas kasutuses, mistõttu piirdutakse vaid esialgsete, üldiste tulemuste avaldamisega. Joonis 3‑17 Põlevkiviõli ressurss tuhandetes tonnides õlitootluse vahemikes Joonis 3‑18 Põlevkiviõli ressurss õlitootluse vahemikes, tuh m2 3.2 Täpsustatud mudel Eelneva põhjal valiti modelleerimismeetodiks Voronoi diagramm, e. naabrusalade genereerimise meetod. Andmemassiivist valiti välja 1000 puurauku, mille alusel moodustati, optimaalseks osutunud 48500 andmepunkti. Iga saadud punkt esindab 10ha suurust ala. Tihedama võrgustikuga ei osutunud enam võimalikuks tingimuslausetega arvutused. Suurte andmemahtude tõttu osutus mitmete etappide andmete sisestamisvigade otsing kõige aeganõudvamaks tegevuseks. Iga põlevkivikihi ja paevahekihi kohta genereeriti eraldi võrgustik. Saadud võrgupunktidele arvutati ametlikku metoodikat kasutades mahumass (t/m3) ja massitootlus (t/m2) ning energiatootlus (GJ/m2). Arvutatud väärtuste alusel genereeritakse uued võrgustikud, mis koos moodustavadki maardla andmemudeli (Joonis 3-19). Mudeli peamine kasutusala on info esitamine etteantud punkti, joone või kontuuri kohta. Näidetena on toodud Joonis 3-19 Massitootluse jaotus põlevkivimaardlas ja lisas olevad tabelid. Tabel 7-16 Uuringuplokkides olev varu AF1 kihindis, arvutatud täpsustatud mudeli järgi, Tabel 7-17 Uuringuplokkidel olevad looduskaitsealad ja nende alla jääv varu, Tabel 7-18 Looduskaitsealad ja nende alla jääv varu uuringuplokkidel, Tabel 7-19 Looduskaitsealade varu, klassifitseeritud, Tabel 7-20 Uuringuplokkide varu, klassifitseeritud ja Tabel 7-21 Looduskaitsekategooriate järgi klassifitseeritud varu. Joonis 3‑19 Massitootluse jaotus põlevkivimaardlas, uuringuplokkide kontuuride sees 4 KESKKONNAKAITSELISED KAEVANDAMISPIIRANGUD 4.1 Keskkonnamõju hindamise eesmärk Keskkonnamõju hindamine on protsess, mille eesmärk on selgitada, kirjeldada ja hinnata põlevkivi kaevandamise eeldatavat mõju keskkonnale ning leida selle mõju vältimise või leevendamise võimalusi ja sobivaim lahendusvariant kavandatava tegevuse elluviimiseks. Keskkonnamõju hindamise üldisem eesmärk hetkel on teadaoleva informatsiooni põhjal olemasolevates põlevkivibasseini looduslikes tingimustes koostada parim võimalik looduskaitse alade kategoriseerimine. Arvestades sealjuures piirkondlike ressursside (elukvaliteet, looduslikud tingimused jm) kasutatamist selliselt, et loodav heaolu (majanduslik kasu, loodus- ja kultuuriväärtuste säilimine) oleks maksimaalne. Viimasel ajal on päevakorda tõusnud arutlused maavarade kaevandamisest kaitstavatel ja nendega piirnevatel aladel. Mäendus- ja looduskaitsespetsialistid peaksid erinevate olukordade puhul saavutama mõlemaid pooli rahuldava kokkuleppe võimalikuks põlevkivi kaevandamiseks kaitsealadel või nende läheduses. Oluline on omavaheline koostöö, mis praegu peaaegu puudub. Maavara kaevandaja võib omada olulist rolli kaitseväärtuste väljatöötamisel: toetada loodusobjektide ja ökosüsteemide kaitsmist ning kasu tuua majanduslikus ja sotsiaalses sfääris. 4.2 Keskkonnamõju hindamise metoodika Keskkonnamõju hindamise protseduur on maailmas aastakümnete jooksul välja kujunenud suhteliselt standardne protsess (Phillips, 2001). Samal ajal on protsessi sees kasutatavate metoodikate valik äärmiselt lai, väidetavalt on olemas sadu KMH metoodikaid. Käesolevas töös järgiti Eesti sellealast metoodikat ning rakendati keskkonnaekspertide ja omavalitsuste kogemusi strateegiliste keskkonnamõjude hindamise valdkonnas. Projekti raames teostatud KMH saab jagada järgmisteks etappideks: keskkonnaülevaate koostamine, lähteandmete kogumine, analüüs ja süstematiseerimine. olemasoleva situatsiooni kirjeldus. kaartide vormistamine. Tähtsamate mõjufaktorite väljaselgitamine, nende süvendatud käsitlemine. piirkonna looduskeskkonna ja seda mõjutavate tegurite analüüs. alternatiivsete arengustsenaariumite, arengumudelite ja planeerimise ettepanekute keskkonnamõjude hindamine. Põlevkivi kaevandamise ja kaitstavate loodusobjektide spetsialistide huvide võimalikud puutekohad: Kaitstavate objektide puutumatus: looduskaitse väärtuste ja nende puutumatuse arvestamine. Maksimaalne tulu ja minimaalne mõju: kaevandamine võiks anda maksimaalset majandus-, sotsiaal- ja keskkonnakaitselist tulu ning vähendama miinimumini kaevandamisest tulenevat negatiivset keskkonnakaitselist ja sotsiaalset mõju kaitsealal või selle läheduses. Erinevate väärtussüsteemide arvestamine: majandushuvid peaksid arvestama loodus- ja keskkonnakaitselisi huve. Avatus: kaevandajate ja looduskaitsjate koostöö peaks rajanema läbipaistvusel, usaldusel, tähtaegadest kinnipidamisel ja aususel, samuti tuleb loodus- või keskkonnakaitse organisatsioone informeerida kaevandustegevuse arendamisest. Kaalutlused: põlevkivi kaevanduste avamine-sulgemine ja kaevandusmooduste uuenduste informatsioon. Piisavad varud ja keskkonnasäästlikud tehnoloogiad: konfliktaladel varu kuulutamine mittekaevandatavaks või kasutada keskkonnasõbraliku tehnoloogiat. Eeldab sobivate eeskirjade, kehtiva looduskaitselise arengukava, konfliktalade lahendusprotseduuride ja varajase mäetööstusliku arengusuundade informatsiooni olemasolu. Praktiline külg: maakasutusel arvestada teaduse ja tehnoloogia uuendusi, piirieraldiste kokkuleppeid, riskifaktoreid, keskkonna- ja sotsiaalsfääri tingimusi. Sõltumatu arvustus: mõlema osapoole avatus sõltumatuks arvustuseks. Ainulaadsuse tunnustamine: iga kaitstav loodusobjekt ja kaevandamismoodus on erinev. Mäendus- ja looduskaitsespetsialistide koostöö peab arvestama kaevandamis- ja looduskaitseaspektide ainulaadsust ning käsitlema iga üksikjuhtumit eraldi. Eesti põlevkivibasseinis on erineva kaitstusega reguleeritud alad, mis kannavad sarnaseid eesmärke. Projekti käigus on loodud GIS´i andmebaas looduskaitsealade kategoriseerimise kohta. Antud andmebaas etendab endas analüütilist abivahendit tegevuse planeerimisel lähtudes looduskaitselistest piirangutest. 4.3 Looduskaitsealade määratlemise alused Rahvusvahelise Looduskaitseliidu (IUCN) määratluses looduskaitseala jäetakse osaliselt või tervenisti seaduste või mõne muu efektiivse võimalusega ümbritseva looduse kaitsmise eesmärgil aktiivsest kasutusest välja. Antud lähenemine on laiahaardeline ning viitab erinevate kaitsestaatuste rohkusele põlevkivibasseinis. Oluline informatsioon erinevate alade kohta saadi Eesti Vabariigi Keskkonnaministeeriumi Info- ja Tehnokeskuse Loodusbüroost Eesti Looduse Infosüsteemi Looduskaitseregistrist (EELIS) 31 MapInfo kaardikihina. Eesmärk oli saadud laiaulatusliku informatsiooni põhjal analüüsida erinevate looduskaitsealade sisu ja eesmärke ning nende alade kategoriseerimine kaevandamise seisukohalt. Meetodid: Uuritav ala – uuritav ala haarab Eesti põlevkivibasseini Andmete kogumine – MapInfo formaadis saadud kaardikihtide andmed korrastati projekti vajadustele vastavaks ning koostati lisaks 20 kaardikihti. Andmete piiratus – kaardikihtide vastuolulisus. Osa informatsiooni oli esitatud punktobjektidena ja osa polügoonidena. Erinevused andmete formaadis võivad põhjustada raskusi mõningate ruumianalüüside ja erinevate alade võrdluste tegemisel. Kategoriseerida erinevaid kaitsekorraldusi oli samuti raske, sest need erinesid sageli oma ulatuse ja eesmärkide poolest. Atribuutandmed - iga ala kohta tagati ühtlustatult koostatud atribuutandmestik, mis võimaldab mõista iga ala looduse eripära ja teha võrdlusi erinevate kaitsealade vahel. Informatsioon järgnevates kategooriates on saadaval kõigi andmebaasi salvestatud kaitsealade kohta (Tabel 7-13 Kaitsealade andmestik ja kategoriseerimine). Nimi Kategooria (loodushoiuala, rahvuspark, looduskaitseala, maastikukaitseala) Pindala Kaitseala loomise aluseks olev dokument Spetsiifilised regulatsioonid - rida regulatsioonide kategooriaid et mõista nende kaitsestaatust ja kaitse-eesmärki. Kaevandamise keelustamine/lubamine/piirangud Puutumatu looduse häirimise piiramine: liikumine, puudutamine, puutumatu looduse paikade (pesitsemise, toitumise, poegimise) ja/või liikide tülitamine Uurimise piirangud Inimese ligipääsu keelud/piirangud IUCN-i kaitsekategooriad: Rahvusvaheline Looduskaitseliit on loonud oma klassifikatsioonisüsteemi lähtudes alade korraldamise alustest. Kaitsekategooriad on järgnevad: I Range kaitstusega (puutumatu loodusega alad, range looduskaitseala) II Ökosüsteemi säilitamine ja rekreatsioon (rahvuspark) III Loodusmälestiste säilitamine IV Säilitamine läbi aktiivse korraldamise (elupaiga/liigi korraldamise ala) V Maastiku/merestiku säilitamine ja piirangud VI Ökosüsteemide säästlik kasutamine Kaardikihid – koostatud on viis kategooriate kaarti: I, II, III, IV ja koondkaart, mis kajastab maakasutust suunavaid looduskaitselisi tingimusi. Kaardile on kantud kaitstavad alad - olemasolevad looduskaitsealad, linnuhoiualad, Ramsari alad. Näidatud on ka tehiskeskkonda iseloomustavad tehnilised infrastruktuurid. 4.4 Kaitsealad Eesti põlevkivibasseinis on 25 loodushoiuala, 8 looduskaitseala, 13 maastikukaitseala ning 3 kaitsealust parki, kusjuures peaaegu pooltel on vana või alles uuendamisel kaitse-eeskiri. 15 kaitsealal on olemas Vabariigi Valitsuse määrusega kinnitatud kaasajastatud kaitse-eeskiri. Nende kaitsealade piirikirjeldused ja majandustegevuse kitsendused erinevate vööndite kaupa on määratud kaitstavate loodusobjektide seaduse alusel. Kaitseala on inimtegevusest puutumatuna hoitav või looduskaitse erinõuete kohaselt kasutatav ala, millel kaitstakse, uuritakse ja tutvustatakse loodus- ja/või kultuuriobjekte, taime-, seene- ja loomaliike, kooslusi, ökosüsteeme, maastikke ja nende mitmekesisust. Kaitsealade tüübid on rahvuspark, looduskaitseala, maastikukaitseala ja programmiala. Rahvuspark on erilise rahvusliku väärtusega kaitseala looduse ja kultuuripärandi, sealhulgas ökosüsteemide, bioloogilise mitmekesisuse, maastike, rahvuskultuuri ning alalhoidliku looduskasutuse säilitamiseks, kaitsmiseks, uurimiseks ja tutvustamiseks. Rahvuspark jaotatakse loodusreservaadiks, sihtkaitsevööndiks ja piiranguvööndiks. Rahvuspark on küllalt suur territoorium, kus mitmesuguse rangusega piirangud peavad tagama kaitstavate loodusharulduste ja liikide säilimise. Teiselt poolt on rahvuspargil loodust tutvustav ja üldhariduslik roll. Lahemaa Rahvuspark (64 400 ha) loodi 1971. a. ning asub põlevkivibasseini lääneosas. Looduskaitseala on looduskaitselise või teadusliku väärtusega kaitseala looduslike protsesside ning haruldaste ja hävimisohus olevate ja/või kaitstavate taime-, seene- ja loomaliikide ning nende kasvukohtade ja elupaikade, eluta looduse, samuti maastike ja looduse üksikobjektide säilitamiseks, kaitseks ja uurimiseks. Looduskaitseala jaotatakse loodusreservaadiks, sihtkaitsevööndiks ja piiranguvööndiks. Maastikukaitseala (looduspark) on haruldase või Eestile iseloomuliku loodus- või pärandkultuurmaastikuga kaitseala, mis on moodustatud looduskaitselistel, kultuurilistel või puhke-eesmärkidel. Maastikukaitseala eritüüpidena käsitletakse ka kaitse alla võetud parke, arboreetumeid ja botaanikaaedu. Maastikukaitseala jaotatakse sihtkaitsevööndiks ja piiranguvööndiks. Programmiala on seire, uurimis- ja haridustöö korraldamiseks ning loodusvarade kaitse ja kasutamise ühitamiseks kohaliku, riikliku või rahvusvahelise programmiga haaratud ala. Programmiala piires asuvad kaitsealad säilitavad oma õigusliku staatuse. Kaitsealadel jaguneb kogu maa- ja veeala kaitse-eeskirjas sätestatult eri kaitsekorraga osadeks. Kaitsealavööndi tüübid on loodusreservaat, sihtkaitsevöönd, piiranguvöönd ja programmiala üldvöönd. Kaitsealavööndites rakendatavad kitsendused ja kohustused kehtestatakse kas täielikult või osaliselt, kas püsivalt või ajutiselt ning need sätestatakse kaitse-eeskirjas. Loodusreservaat on kaitseala otsesest inimtegevusest puutumata loodusega maa- või veeala, kus tagatakse looduslike koosluste säilimine üksnes looduslike protsesside tulemusena. Loodusreservaadis on keelatud: igasugune majandustegevus ning loodusvarade kasutamine inimeste viibimine, välja arvatud järelevalve-, teadus- ja päästetöödel. Sihtkaitsevöönd on kaitseala maa- või veeala seal väljakujunenud või kujundatavate looduslike ja poollooduslike koosluste säilitamiseks. Sihtkaitsevööndis asuvaid loodusvarasid ei arvestata tarbimisvarudena. Kui kaitse-eeskirjaga ei sätestata teisiti, on sihtkaitsevööndis ühe punktina keelatud: majandustegevus ja loodusvarade kasutamine. Kaitstava loodusobjekti säilitamiseks vajaliku või seda objekti mittekahjustava tegevusena võib sihtkaitsevööndis kaitse-eeskirjaga lubada: olemasolevate maaparandussüsteemide hooldustööd metsakoosluse kujundamist vastavalt kaitse eesmärgile marjade, seente ja muude metsa kõrvalsaaduste kasutamist jahipidamist ja ulukite arvukuse reguleerimist kalapüüki tee, liinirajatise ja tootmisega mitteseotud ehitise rajamist kaitsealal paikneva kinnistu või kaitseala tarbeks ja nende hooldustöid tegevust poollooduslike koosluste ilme ja liigilise koosseisu tagamiseks ning kaitsealuste liikide elutingimuste säilitamiseks. Piiranguvöönd on kaitseala majanduslikult kasutatav osa. Kui kaitse-eeskirjaga ei sätestata teisiti, on piiranguvööndis keelatud: veekogude vee taseme muutmine ja nende kallaste kahjustamine maavarade ja maa-ainese kaevandamine jne. Piiranguvööndis kustutatakse loodusvarade tarbimisvarud või viiakse need kaitseeeskirjaga määratud kasutamise piiridesse. Programmiala üldvöönd on maa- või veeala, mis luuakse eesmärgil siduda loodusreservaadid, sihtkaitsevööndid ja piiranguvööndid terviklikuks programmialaks. Kaitstavad loodusüksikobjektid Põlevkivibasseinis on 57 kaitstavat looduse üksik- või ürglooduseobjekti, mis võivad olla teadusliku, ajaloolis-kultuurilise või esteetilise väärtusega: puu, rändrahn, karstivorm, paljand, allikas jne. Objekti kaitse alla võtmisega moodustub selle ümber 50 m raadiusega piiranguvöönd, milles ei tohi majandusliku tegevusega kahjustada objekti. Tingimused kaitstava üksikobjekti kaitseks: üksikobjekti mis tahes kahjustamine on keelatud üksikobjekti seisundit või ilmet mõjutava töö teostamine on lubatud üksikobjekti valitseja nõusolekul kinnisasja omanik on kohustatud hoolt kandma üksikobjekti seisundi ja selle ümbruse korrastamise eest üksikobjekti kaitse alla võtmise otsusega moodustub selle ümber kuni 50 meetri kauguseni piiranguvöönd. Liigikaitse Põlevkivibasseinis on kaitse alla on võetud 12 linnu-, looma- ja 38 taimeliiki. Tabel 4‑5 I kategooria kaitsealused liigid põlevkivibasseinis Taimed harilik kobarpea Ligularia sibirica lehitu pisikäpp Epipogium aphyllum Loomad Must toonekurg Ciconia nigra Väike konnakotkas Aquila pomarina Rabapüü Lagopus lagopus Kaljukotkas Aquila chrysaëtos Lendorav Pteromys volans Merikotkas Haliaëtus albicilla Kalakotkas Pandion haliaëtus I kategooria kaitsealuste liikide [Kukk, 1995] isendite ning nende elu-, sigimis- või pesitsuspaikade ja rändeteede ning kasvukohtade kahjustamine on keelatud. Vabariigi Valitsuse poolt kehtestatud korras välja antud loata on keelatud I kategooria kaitsealuste liikide uurimine, märgistamine, elutingimuste parandamine, loodusest eemaldamine, paljundamine, pidamine ja kasvatamine tehistingimustes ning loomade sigimis- ja pesitsuspaikades pildistamine, filmimine ja häälte salvestamine. I kategooria kaitsealuse liigi täpset kasvukohta või elupaika käsitleva teabe avalikustamine on keelatud, kui objekt võib selle tagajärjel ohtu sattuda. Tabel 4‑6 II kategooria kaitsealused liigid põlevkivibasseinis Taimed Väike käopõll Kõdukorallpuu Liivesparsett Kaunis kuldking Kärbesõis Eesti soojumikas Koldjas selaginell Laanekannike Sookäpp Villtulikas Soohiilakas Russowi sõrmkäpp Vesilobeelia Mägiseahernes Paluliivkann Laialehine nestik Tume nokkhein Väike vesikupp Ida võsalill Loomad Mudakonn Metsis Rohunepp Sookurg Nahkhiired II kategooria kaitsealuste taimede [Kukk, 1995] korjamine ning tehingud nendega on keelatud. Ka on keelatud nende kasvukohtade hävitamine või kahjustamine ulatuses, mis ohustab liigi säilimist selles kohas. II kategooria kaitsealuste loomade püüdmine, pidamine, tapmine, loomi ohustav häirimine ja tehingud nendega on keelatud. Keelatud on nende sigimis- ja muude püsielupaikade hävitamine või kahjustamine ulatuses, mis ohustab liigi säilimist nimetatud alal. Teabe avalikustamine on keelatud, kui selle teatavakssaamine võib põhjustada objekti kahjustamist. Säilimise tagamiseks võidakse moodustada looduskaitseala. III kategooria kaitsealused liigid põlevkivibasseinis Keelatud on III kategooria kaitsealuste taimede [Kukk, 1995] kasvukohtade kahjustamine, taimede loodusest korjamine ulatuses, mis ohustab liigi säilimist selles kasvukohas, ja tehingud nendega. Tabel 4‑7 III kategooria kaitsealused liigid põlevkivibasseinis Taimed Roomav öövilge Künnapuu Aaskarukell Laialehine neiuvaip Suur käopõll Kuradi sõrmkäpp Harilik näsiniin Vööthuulsõrmkäpp Kahelehine käokeel Karulauk Pruunikas pesajuur Soo neiuvaip Siberi võhumõõk Karukold Nõmmvareskold Harilik ungurkold Ramsari alad Ramsari ala staatuse sätestab rahvusvahelise tähtsusega märgalade, eriti veelindude elupaikade konventsiooni ratifitseerimise seadus, mis on vastu võetud Riigikogu poolt 1993. aastal. Ramsari konventsioon kehtib rahvusvahelise tähtsusega märgalade kohta. Konventsioonis rõhutatakse märgalade suurt ökoloogilist rolli ja seda eriti veelindude rände-, puhke- ja pesitsuspaikadena. Kõik liitunud riigid peavad võtma kasutusele meetmed märgalade kaitseks. Rahvusvahelise tähtsusega märgala on looduskaitseala. Ramsari aladel, mis jäävad kaitsealadele, kehtib vastava kaitseala kaitse-eeskiri. Lisapiirangud Ramsari aladel ei ole. Üldiseks tingimuseks on - mitte kavandada Ramsari aladel tegevusi, mis võivad halvendada nende soodsat loodusseisundit. Linnuhoiualad Linnuhoiualad ehk rahvusvahelise tähtsusega linnualade (IBA) programm on ülemaailmne initsiatiiv, mille eesmärk on maailma linnustiku kaitseks vajaliku võrgustiku loomine ja nendel linnustiku kaitse tagamine. Linnuhoiualade režiim sätestatakse uue looduskaitseseadusega, mis on praegu ettevalmistamisel. Konkreetsele linnuhoiualale režiimide kehtestamine eeldab avalikustamist ja läbirääkimisi maaomanikega. Natura 2000 Liitumine üle-euroopalise looduskaitsealade võrgustikuga Natura 2000 tähendab Ida-Virumaa jaoks eelvaliku järgi üheksateistkümne loodus- ja linnuhoiuala tekkimist. Natura 2000 eesmärk on tagada haruldaste või ohustatud lindude, loomade ja taimede ning nende elupaikade ja kasvukohtade kaitse. Praegu kaitsmata, aga Euroopa seisukohast olulisi elupaigatüüpe või liikide elupaiku hakkavad tulevikus kaitsma hoiualad, mille kaitserežiim on oluliselt leebem Eesti traditsioonilisest kaitsealarežiimist. Metsise mänguasurkonnad võivadki hoiualade loomisel kõige suuremaks probleemiks osutuda, sest linnuhoiualadena seavad need inimtegevusele arvestatavad piirangud. Loodus- ja linnuhoiualad: Muraka, Puhatu, Agusalu (kõigis metsis, metsakooslused ja sooalad), Struuga (pesitsevad ja läbirändel veelinnud), Sirtsi (I kategooria kaitsealune liik), Selisoo (kaitsealused linnuliigid), Laevasoo (kaitsealused linnuliigid). Loodushoiualad: Udria (pangametsakooslused, kivikülv), Ontika (pangametsa sihtkaitsevöönd), Aseri (klindialune looduskaitseala), Smolnitsa (luitestik ja taimekooslused), Järvevälja (luitestik), Paadenurme, Mustajõe, Punasoo (I kategooria kaitsealused liigid), Mäetaguse (tammik), Kõrkküla, Uikala (kaitsealune liik), Metsküla (putuka kasvukoht). 4.5 Põlevkivi kaevandamine Põlevkivi kaevandamisel sõltub mõju keskkonnale kaevandamise moodusest ja viisist. Avakaevandamisel on üheks oluliseks küsimuseks maakasutus ja sellega seonduvad probleemid, kaevandatakse kui kihindi lasumissügavus on kuni 30 m ja ala on metsastunud-soostunud (Narva ja Aidu karjäär). Avakaevandamise mõju keskkonnale: kihid pööratakse segi kivimite struktuur muutub veerežiim muutub. Allmaakaevandamise mõju keskkonnale [Reinsalu, Toomik, Valgma, 2002] võrreldes avakaevandamisega on erinev: kivimite osaline purunemine tekivad lõhed veerežiimi muutus maapind vajub (2 cm ... ~2 m) Vastavalt eelpool toodule ja ekspertmeetodile tuginedes jaotati kaitstavad alad vastavalt põlevkivi varule nelja kategooriasse: Tabel 4‑8 Nelja kategooriasse jaotatud kaitstavad alad I kategooria kategooriline keeld kaevandamiseks (ava- ja allmaakaevandamine) pealiskorras, varu kustutatakse registrist II kategooria kaevandamine on võimalik kokkuleppel haldaja või teiste pädevate isikutega, ja/või nende poolt seatud tingimustel; varu kaevandamisväärsuse kategooriat (aktiivne, passiivne) ei muudeta (piiranguvööndid) III kategooria kaevandamine on lubatud kooskõlastusega kui ei kahjustata kaitstavat ala või üksikobjekti IV kategooria kaevandamine on lubatud kooskõlastuseta, kuna objekt ei oma enam kaitsealust väärtust Alljärgnevas tabelis (Tabel 4-9) on kaevandamismoodused ja meiepoolsed kaitstavad objektid kategooriate kaupa kokku sobitatud. Keskkonnasõbralik tööstus on kulukas kui alguses pole keskkonnaga arvestatud. Isegi kui kõikjal õnnestuks rakendada kõige säästvamaid tehnoloogiaid (Tabel 4-10) ei oleks saastumine absoluutselt välistatud. Ka suhteliselt keskkonnasõbralik tootmine annab suure mahu korral suure saastamise. Tootmise laienemist piiravad tegelikult ressursid. Tööstusliku tootmise kasvu piirajaks osutuvad tooraine varud. Ei saa tootmist laiendada kui toorainet ei jätku. Tabel 4‑9 Kaitstavate alade kategooriate vastavus kaevandamismoodusele Kategooria Allmaakaevandamine Avakaevandamine I kehtib kategooriline keeld maavara kaevandamiseks; põlevkivivaru kustutatakse registrist II kaevandamine on võimalik kokkuleppel haldajaga või teiste pädevate isikutega, ja/või nende poolt seatud tingimustel; varu kaevandamisväärsuse kategooriat (aktiivne, passiivne) ei muudeta Kehtib keeld kaevandamiseks, varu passiivseks III kaevandamine on lubatud kooskõlastamisega kui ei kahjustata kaitstavat ala või üksikobjekti kaevandamine on lubatud kokkuleppel haldajaga või teiste pädevate isikutega, ja/või nende poolt seatud tingimustel IV kaevandamine on lubatud kooskõlastuseta, kuna objekt ei oma enam kaitsealust väärtust. kaevandamine on lubatud kooskõlastusega Tabel 4‑10 Kaevandamise viisi, tehnoloogia vastavus kaitsealade kategooriatele [**Toomik, 1999] Kaevandamise viis Kaevan- damise tehno- loogia** Pinnareljeef** Maksi-maalne vajumine** Langatus- nõlva kalde- nurk** Kate-gooria Lank- kaevan-damine Ruumtervik-kaevanda- mine Deformeeritud, kergelt lainjas, stabiilne 0,6-0,7 2-6 IV Käsilaava Deformeeritud, lainjas, stabiilne 0,8-0,9 2-7 IV Kombaini- laava Deformeeritud, lainjas, stabiilne <1 -="" -seadmed="" -tehnoloogia="" -tehnoloogiate="" -viis="" -viiside="" 0="" 10...80="" 1998="" 1="" 2="" 4-11="" 4-20="" 4-7="" 4.6="" 4.7="" 4="" 5-11="" 5.1="" 5="" a.="" abel="" abivahendiks="" aga="" ainukene="" aitab="" alad="" alade="" aladeks="" aladel.="" alaks="" alamate="" alasid.="" alast="" all="" alles="" allmaakaevandamine.="" allmaakaevandamine="" allmaakaevandamisel="" alternatiivide="" aluseks="" alusel.="" alusel="" anal="" andmebaas="" andmebaasi="" antud="" arendamisel="" arendus-="" arengu="" arengusuunad="" arvestada="" arvestamine="" asustus="" asustustiheduse="" ava-="" avakaevandamine="" avakaevandamist="" avamis-="" balti="" bi="" biosf="" d="" deformeerimata="" dega="" demonstreerib="" detailsemate="" dokumendi="" droloogiline="" ebastabiilne="" edaspidi="" edaspidine="" edendamine="" eelistatum="" eeltoodule="" eesm="" eest.="" eesti="" eestis="" ehkki="" ei="" einsalu="" ekspluateeritavad="" eluks="" endale="" enduslikult="" endustingimuste="" endustingimustele.="" eri="" erineva="" erinevaid="" erinevat="" erinevus="" esimene="" esitada="" esitades="" esitatud="" et="" etapis.="" etappides="" ettepaneku="" eva="" fikseerimises="" gavus="" gavuse="" geograafilised="" geoloogiline="" geoloogilised="" gis-i="" graafiliselt="" h="" ha="" he="" heaks="" hem="" hendab="" hendades="" hendamiseks="" hiajalise="" hifunktsioonidest="" hilae="" hildada="" him="" hindamine="" hindamise="" hindamises="" hinnata="" histamine="" histatud="" hket="" hoidmisega="" hoolitsus="" hteandmed="" htub="" htuvalt="" huvitatud="" i="" ib="" iendavate="" iga="" igud="" igusakte.="" ii="" iii="" ilimise="" ilimiseks="" ilitamine.="" ilitamisega="" ilma="" ilmselt="" imaldab="" imalik="" imalikult="" imalustest="" info="" infot="" inimene="" inimese="" inimtegevuse="" iritus="" iseeneslik="" iseloomustavate="" iteks="" itena="" itluses="" iv="" iva="" j="" ja="" jaotada="" jaotades="" jaotamine="" jaotamise="" jaotamisest="" jaotamist="" jaotuvad="" jms="" jne.="" joonis="" ju="" judest="" juhul="" jurid="" jusid="" jutab="" jutusel="" juurde.="" k="" ka="" kaasajal="" kaevan-damine="" kaevandamine="" kaevandamise="" kaevandamisega="" kaevandamiseks="" kaevandamisel="" kaevandamismoodus="" kaevandamismooduse="" kaevandamismooduste="" kaevandamisviise="" kaevandamisviisi.="" kaevandamisviisi="" kaevandamisviiside="" kaevandus-="" kaevanduste="" kaevandustes="" kaevandusvee="" kaevev="" kahe="" kaheldamatult="" kaitse.="" kaitse="" kaitsealad="" kaitsealade="" kaitsealasid="" kaitsealused="" kaitsemeetmed="" kaitsesalad="" kaitsmiseks="" kaitstavatel="" kaitstust="" kamber-="" kamberkaevandamine:="" kamberkaevandamine="" karj="" karstiv="" kasutada="" kasutamisalasid="" kasutamise="" kasutamiseks="" kasutatav="" kasutatavate="" kasutatavuse="" kasutusalaga="" kasutustingimused="" kategooria-heleroheline="" kategooria-helesinine="" kategooria-lilla="" kategooria-t="" kategooria="" kategoriseerimisel="" katend="" katendi="" katse="" kattuvad.="" kaugus="" kavad="" kavandamisel="" kehtestamisel.="" kehtivaid="" keskkonda="" keskkonna-="" keskkonnakaitse="" keskkonnam="" keskkonnapiirangu="" kida="" kihindi="" kihtidega="" kindla="" kivimitele="" kogu="" kogumi="" kogumisest="" kohal="" kohta="" kohustuslikuks="" kokkuv="" kolmandaks="" kompromissi="" konfliktide="" konku="" kooslus="" koosluste="" koost="" koostamise="" koostatud="" korral="" korraldamisel="" korrastamine="" kos="" ks="" ksikute="" kui="" kuid="" kujunemise="" kujunenud="" kujunevad="" kujutamisest.="" kuna="" kuni="" kus="" kusjuures="" kuulub="" l="" lae="" lamami="" langetamisega="" lankkaevandamiseks.="" lasumi="" lasumis-s="" lasumisriketega="" lasumiss="" lasumus:="" lasundi="" lasuvatele="" ldised="" ldisele="" ldisemate="" leevendamiseks.="" leevendavate="" leides="" levaate="" levkivi="" levkivibasseini="" levkivibasseinis.="" levkivibasseinis="" levkivibasseinist="" levkivilevila="" levkivilevilal="" levkivimaardla="" li-="" lihtne="" liigendatus="" liigi="" liikide="" lja="" ljad="" ljade="" ljadeks.="" ljadeks="" ljat="" llaldane="" llaldase="" lmpunktid="" loodusalade="" loodusele="" looduskaitses="" looduslikud="" loodusv="" lpsasti="" m="" maa-alade="" maa="" maakasutuse="" maakasutusega="" maakasutusettepanekud="" maakasutusplaani="" maapinna="" maapinnale.="" maardla="" maastike="" maastikuanal="" maavara="" maavaralasundi="" maaviljelusalade="" majanduskavade="" majanduslikult="" majandustegevuse="" meetmete="" mille="" millest="" mingi="" mis="" mitmeid="" moodust.="" moodustunud="" muudest="" muutumine="" muutused="" muutuvad="" n="" nap="" nditega="" nende="" nendest="" nii="" ning="" ole="" oleks="" oleksid="" olemas="" olukord="" oluline="" olulised="" oluliseim="" oluliseks="" olulisel="" oluliselt="" oma="" omadused="" on="" ongi="" oonis="" organiseerida="" osa="" osade="" osaliselt="" osapooltel="" otstarbekas="" otsus="" p="" paelae="" paiknevad="" paksus="" paksuse="" parema="" paremini="" parim="" peal="" peamised="" pidevalt="" pidevas="" piiranguid="" piirid="" piirkatenditegurini="" piirsuhteni="" piirv="" piisava="" pikaajalise="" planeerimisel.="" planeeringu="" planeeringud="" planeeringuprotsessi="" planeeringute="" plik="" projektid="" psemad="" psustavate="" puhastamist.="" puhul.="" puhul="" punasega="" r="" rab="" rajad.="" rajad="" rajoneerimine="" rajoneerimise="" rajoneerimisel="" rakendusvahenditega="" rastust="" ratakse="" ratleti="" ratud="" ravad="" regulatsioonid="" rekultiveerimise="" rentsitiheda="" rge="" rgiks="" rgnevates="" ri="" rikastamisviisi.="" rikkev="" riv="" rke.="" rtusega="" rtuslike="" rtustatud="" rtuste="" ruumiliselt="" s="" saab="" saamiseks="" salvestamisest="" samm="" sammuks="" sammuna="" samuti="" seab="" seadusi="" seisneb="" seisnes="" seisukohast="" sel="" selle="" selleks="" sellest="" selline="" selliste="" seotud="" sides="" simusi.="" sitlevad="" situd="" siva="" so="" sobivate="" soodsaimat="" soovitav="" soovitused="" soovituste="" st="" stabiilne="" steemid="" stiihilised="" strateegia="" struktuurile.="" stva="" suhteliselt="" suhtes="" suuna="" suuremate="" t="" tabel="" tabelis="" tagada="" talutavad="" tamises="" tasakaaluliste="" tasane="" te="" teabe="" teave.="" teel.="" tegevus="" tegevuseks="" tehniliselt="" tehnoloogia="" tehnoloogiaga.="" tehnoloogiate="" tehnoloogiline="" tehnoloogilise="" tehtud="" teise="" teiseks="" teisi="" teiste="" tekkivate="" tektooniliste="" teostatavaks="" tihti="" tingimused:="" tingimusi="" tingimuste="" tingituna="" tinglikult.="" tinglikult="" toimes="" toimuda="" toodud="" tsoneeringu="" tsoneeritud="" tta="" ttekivi="" tugevalt="" tuleb="" tulemusena.="" tulenevad="" tulenevas="" tulevikus="" tunnuste="" uab="" uuenev="" uute="" v="" vaatab="" vaid="" vajumine="" vajumised="" valdavalt="" valdkonda.="" valikut.="" varistamise="" varuplokid-tumesinine="" varust="" vastavalt="" vastavusest="" vastu="" veerohkus.="" veevarustust="" veoteedest="" viimase="" viisi=""> 10 lae langetamisega* 31...70 2,5...3,3 >10 Kamberlaava** > 50 1,65...2,5 > 25 Lankkaevandamine: A-C kihtide kombainväljamine > 5 1,4...1,65 > 5 kogu kihindi lõhkeraimamine*** > 50 1,6...1,9 > 25 Paekatendi suurim paksus, m B. Avakaevandamine Vaalkaevandamine, draglainid: EŠ 10.60 või EŠ 10.70 < 12 piirangud pole EŠ 15.90 16...27 „ EŠ 30.120 20...37 „ * On kasutatud Ahtme kaevanduses ja katsetatud Viru kaevanduses; praegu ei kasutata. ** Kasutatakse Oudova maardlas, Eestis pole katsetatud. *** On katsetatud Oudova maardlas, Eestis mitte. **** Eestis pole katsetatud, kuid on kasutusel analoogilistes lavamaardlates. Juhul kui maardlas on selliste mäendustingimustega alasid, mille jaoks puudub reaalne kaevandamistehnoloogia, tekib kahtlus selle ala maavara tehnoloogilise tootmisväärsuse suhtes. Kerkib küsimus, kui kõrge on maardla selle osa maavara tehnoloogiline usaldatavus. Tehnoloogilist usaldatavust mõõdab tegur, mis näitab tõenäosust, et projekteeritavat kaevandamistehnoloogiat kasutades maavara üldse kätte saab. Kuna autor ei ole erialakirjanduses kohanud tehnoloogilise usaldatavuse sellist käsitlust, siis võib tabelis (Tabel 5-12) toodud tegureid võtta kui soovituslikke. Tabel 5‑12 Maavaravaru tehnoloogiline usaldatavus Kaevandamistehnoloogia evitatus Usaldustegur Tehnoloogia on evitatud analoogilistes tingimustes 0,8...1,0 on tööstuskatsetusel samas ettevõttes või analoogilistes tingimustes 0,5...0,8 on projekteerimis- või katsetusjärgus 0,3...0,5 puudub 0...0,3 Tehnoloogilist usaldustegurit tuleb kasutada hõlvamata levila või maardla või selle osa maavaravaru tõenäolise mahu hindamiseks analoogiliselt, koos või eraldi maavara geoloogilise usaldusteguriga. 5.2 Maardla majanduslik rajoneerimine jaotab maardla tarbija seisukohalt määratud kaevandamisväärsuse järgi Rajoneerimisel lähtutakse maavara kaevandamisväärsusest. Kõige lihtsam mäemajanduslik rajoneerimine on maardla jaotamine aktiiv- ja passiivvaru aladeks. Maardla mäemajanduslikuks rajoneerimiseks on soovitada kaks meetodit. Ala rajoneeritakse tehnoloogiliselt, määrates iga kaevevälja jaoks võimalikud kaevandamistehnoloogiad ja leitakse nende seast parim. Edasi eeldatakse, et kaevandama hakatakse just nende tehnoloogiate abil ja järjestatakse väljad kaevandamise tulukuse alusel. Nii selguvad maardla tulusamad ja vähem tulusad osad ning kujuneb pilt eri osade suhtelisest tulukusest. Meetodi eeliseks on konkreetsus ja mõistetavus, puuduseks suur töömaht. Viimatimainitud põhjusel on see meetod eelistatav väikeste maardlate ja maavara monotarbimise puhul Koostatakse maavara kaevandamise ja kasutamise majandusmatemaatiline mudel, mille sisendiks on mäendustingimuste tunnused (lasumissügavus, lasundi paksus, põlevkivi ja kaevise kvaliteet, vee-eritumus, katendi kooslus jne) ning võimalikke kaevandamistehnoloogiaid määravad tegurid (töö-, materjali-, kapitalimahukus jms). Tehnoloogiad ja mäendustingimused on omavahel seotud piirangute süsteemi kaudu. Mudeli väljundiks on kauba kogused, kvaliteet ja maksumus liigiti, näiteks põlevkivi puhul õli- ja energiaressurss. Sellise meetodi eeliseks on suur arvutusjõudlus ja käsitlust leidvate variantide rohkus, puuduseks suur ettevalmistustöö maht ja usaldamatus nende poolt, kes mudeli tööprintsiipe ei mõista. Majandusmatemaatilise mudeli kasutamist Balti põlevkivilevila rajoneerimisel on kirjeldatud monograafiates [Reinsalu, 1983, 1984] Maardla mäemajanduslik rajoneerimine on vajalik üld- ja detailplaneeringuks. 5.3. Maardla keskkonnakaitseline rajoneerimine Maardla keskkonnakaitseline rajoneerimine jaotab maardla kaevandamisväärse osa looduskaitseliste piirangualade vahel. Peamisi rajoneerimise (tsoneerimise) printsiipe kirjeldati eelmises peatükis. Maardlate rajoneerimise tulemused on kasutatavad: mistahes maa- ja maavarakasutust käsitlevate arengukavade koostamisel, s.h looduskaitsealade tekitamisel valdade ning maakondade üld- ja detailplaneeringul maavarade väärtuse hindamisel, eriti nende kaevandamisõiguse hinna määramisel maavarade kaevandamisest tuleneva saaste, jäätmete jm piirnormide kehtestamisel ning vastavate lubade andmisel. Kahjuks on Eestis võimatu leida sellekohase tegevuse kohta häid näiteid. Mõningaks erandiks, sisuliselt esimeseks sammuks on „Ida-Viru maavalitsuse initsiatiivil koostatud Ida-Virumaa põlevkivi-kaevandamisalade piirkonna ruumiline planeering, 2001“. Aruandlusaluse töö jätkamiseks Kütuse- ja energiamajanduse riikliku pikaajalise arengukava poolt soovitatud uuringute „Põlevkivi varu koguse hindamine vastavalt arenevale kütuse ja energiamajandusele, ressursi pikaajaline planeerimine“ ja „Põlevkivi kaevandamise tehnoloogilise struktuuri (kaevanduste, karjääride, potentsiaalsete uuringualade ja oluliste kaitsealade) koosluse optimeerimine“ raames, on käesoleva uuringu raames loodud piisav andmebaas, mille illustreerimiseks on lisatud Eesti põlevkivimaardla rajoneerimise skeem (kaart mõõtkavas 1: 200 000) 6 VIITEMATERJAL 1. Teadustöö teema “Põlevkivi ressurss” TTÜ teadustööde registris http://ar.va.ttu.ee/v/v/p/teadus_1.web.pandmed?PROJE=1999 2. Reinsalu, E., Kaljuvee, E. ja Fraiman, J. Põlevkivi tootmise prognooimise majandusmatemaatiline modelleerimine. [vene k] Moskva, Nauka. 1983. 3. Reinsalu, E. Põlevkivi kaevandamise optimaalne areng (vene k), Tallinn, Valgus, 1984, 119 lk. 4. Reinsalu, E. Mäemajandus, TTTÜ, 1998, 159 lk. 5. Reinsalu, E., Toomik, A., Valgma, I. Kaevandatud maa, TTÜ mäeinstituut, 2002, 97 lk. 6. Ida-Virumaa põlevkivi-kaevandamisalade piirkonna ruumiline planeering, 2001. 7. Kattai, V. Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi peamiste tunnuste kaardikomplekt. [vene k] Kohtla-Järve geoloogia töökond. 1979. EGF 3569. 8. Phillips, A. Mining and Protected areas. Mining, Minerals and Sustainable Development. No. 62, England, 2001, 19 p. 9. Kukk, Ü. Kaitsealuste taimeliikide nimestik: I kategooria. - Eesti Loodus, 3, 1995, lk. 72-73. 10. Kukk, Ü. Kaitsealused taimeliigid. II kategooria. - Eesti Loodus, 4, 1995, lk. 112-114. 11. Kukk, Ü. Kaitsealused taimeliigid . III kategooria. - Eesti Loodus, 5/6 , 1995, lk. 158-159. 12. Toomik, A. Allmaakaevandamise mõjud maapinnale ja nende hindamine. - Põlevkivi kaevandamise ja töötlemise keskkonnamõjud Kirde-Eestis, 6, 1999, lk. 109-129. 13. Asjaõigusseadus (RT I 1993, 39, 590; 1995, 26-28, 355; 57,976; 1996,45,848; 51,967; 1997,52,833; 1998,12,152; 30,409; 59,941; 1999,26,377; 27,380; 2001,34,185; 93, 565). 14. Asjaõigusseaduse rakendamise seadus (RT I 1993, 72/73, 1021; 1994, 53, 889; 94, 1609; 1995, 22, 327; 57, 979; 1996, 36, 738; 1997, 1, 2; 13, 210; 1998, 113/114, 1877; 1999, 10, 155; 27, 380; 27 386; 2000, 51, 325; 88, 576; 2001, 31, 171; 42, 234; 94, 582). 15. Planeerimis- ja ehitusseadus (RT I 1995, 59, 1006; 1996,36,738; 49,953;1999,29,399; 27,380; 29,398; 95,843; 2000,54,348). 16. Säästva arengu seadus (RTI 1995,31,384). 17. Eesti Keskkonnastrateegia (RT I 1997,26,390). 18. Kaitstavate loodusobjektide seadus (RT I 1994, 46, 773; 1998,36/37,555; 1999,54,583; 95,843; 2001,50,286; 2002, 6, 21). 19. Looduskaitseregistri asutamine, Vabariigi Valitsuse 29. aprilli 1996. a määrus nr 119. (RT I 1996, 32, 635). 20. Kaitsealade ja kaitstavate looduse üksikobjektide tähiste ja tähistamise korra kinnitamine, Keskkonnaministri 21. mai 1998. a määrus nr 36 (RTL1998,216/217,847). 21. Ranna ja kalda kaitse seadus (RT I 1995, 31, 382; 1999,95,843; 2001,50,290). 22. Lõheliste kudemis- ja elupaikade nimistu, Keskkonnaministri määrus 14.02.1996 nr 10 (RTL 1996, 25/26, 165; 1999, 24, 288). 23. Metsaseadus (RTI 1998,113/114,1872; 1999,54,583;82,750;95,843; 2000,51, 319; 102,670; 2001,50,282). 24. Maakorraldusseadus (RTI 1995,14,169; 195,59,1006; 1996,36,738; 1999,54,580; 10,155; 2001,31,171; 93,565) 25. Maapõueseadus (RT I 1994, 86/87, 1488; 1995, 75, 1321; 1996,49,953; 1997,52,833; 86,1461; 93,1562; 1998,64/65,1005; 1999,54,583;10,155; 95,843; 2000,54,348; 102,670). 26. Keskkonnamõju hindamise ja keskkonnaauditeerimise seadus (RT I 2000,54, 348). 27. Kõrgendatud keskkonnariskiga tegevuste täpsustatud loetelu ja tegevuse ulatus, millest alates tekib kõrgendatud keskkonnarisk, Keskkonnaministri 10.05.2001 määrus nr 25 (RTL 2002,59,825; 2002,110,1540). 28. Euroopa Nõukogu Direktiiv 79/409/EMÜ, loodusliku linnustiku kaitse kohta 29. Natura eelvaliku alad aadressil maps.ekk.ee/natura. 30. Üldist teavet Natura2000 kohta aadressil www.envir.ee/natura2000. 7 LISAD Tabel 7‑13 Kaitsealade andmestik ja kategoriseerimine Tabel 7‑14 Üksik(ürg)objektide levik põlevkivibasseinis ja kategoriseerimine Tabel 7‑15 Liigikaitse, levik põlevkivibasseinis ja kategoriseerimine Tabel 7‑16 Uuringuplokkides olev varu AF1 kihindis, arvutatud täpsustatud mudeli järgi Jrknr Uuringuplokk AF1_Min, t/m2 AF1_Max, t/m2 AF1, t/m2 Andmepunkte plokis Pind, ha Varu, tuh t 1 Ahtme4 2,48 3,24 3,09 22 102 3161,1 2 Tammiku3 2,77 3,86 3,51 53 210 7367,9 3 Kabala4 2,53 3,07 2,70 68 273 7382,3 4 Pohja-Kivioli2 3,04 3,58 3,26 104 430 13994,6 5 Pada1+2 2,96 3,40 3,17 107 422 13386,9 6 Tammiku 2 2,64 3,59 3,07 125 497 15272,8 7 Ahtme3 2,66 3,42 3,03 135 538 16318,1 8 Sonda7 2,94 3,17 3,00 145 605 18189,8 9 Viru2 3,12 3,82 3,42 189 765 26174,4 10 Ojamaa1 3,16 3,51 3,35 192 756 25282,5 11 Uljaste1 2,80 3,24 3,03 214 845 25622,1 12 Pohja-Kivioli1 3,18 3,65 3,53 218 845 29835,0 13 Pada5 3,13 3,58 3,33 220 908 30235,4 14 Pada3+4 2,85 3,84 3,34 225 891 29739,8 15 Pada6 2,94 3,84 3,37 244 968 32611,6 16 Ojamaa2 2,97 3,46 3,29 255 1012 33262,4 17 Kabala2 2,25 2,57 2,40 270 1103 26459,7 18 Estonia5 2,69 3,73 3,32 291 1150 38218,8 19 Kohtla 1 3,20 4,05 3,65 310 1237 45127,4 20 Kohtla 2 3,12 3,97 3,58 334 1276 45725,7 21 Kabala1 2,49 3,11 2,76 350 1389 38338,9 22 Kabala3 2,26 2,67 2,52 352 1415 35597,9 23 Uljaste2 2,83 3,70 3,25 364 1468 47669,4 24 Uus-Kivioli1 3,03 3,43 3,24 398 1619 52432,2 25 Seli3 2,64 3,42 2,82 405 1635 46105,3 26 Ojamaa3 2,62 3,57 2,97 428 1734 51574,3 27 Permiskula2 2,61 2,94 2,78 429 1721 47775,4 28 Seli2 2,68 3,02 2,75 464 1849 50909,4 29 Permiskula4 2,76 3,07 2,90 477 1907 55263,6 30 Permiskula6 2,48 2,79 2,64 478 1918 50569,8 31 Puhatu6 2,59 3,38 2,86 490 1927 55091,6 32 Sonda5 2,37 2,77 2,51 510 2047 51297,2 33 Haljala4 2,73 3,13 2,89 518 2076 60058,1 34 Permiskula5 2,53 3,15 2,85 554 2211 62931,7 35 Seli4 2,41 3,34 2,76 559 2230 61544,6 36 Uus-Kivioli2 2,75 3,44 3,22 563 2223 71686,4 37 Oandu1 2,21 2,81 2,50 565 2258 56476,7 38 Kohala1+4 2,81 3,10 2,96 566 2248 66468,8 39 Uus-Kivioli3 2,82 3,40 3,15 580 2367 74606,4 40 Kohala2+5 2,92 3,29 3,09 599 2417 74585,1 41 Oandu3 2,48 2,99 2,80 602 2388 66906,1 42 Permiskula7 2,30 2,93 2,64 604 2396 63141,6 43 Oandu2 1,98 3,06 2,61 606 2402 62780,6 44 Puhatu4 2,87 3,46 3,21 616 2488 79825,3 45 Oandu5 2,41 2,87 2,62 628 2510 65724,9 46 Permiskula8 2,32 2,82 2,55 644 2588 65952,5 47 Permiskula3 2,46 2,90 2,74 650 2611 71487,3 48 Sonda6 2,27 2,76 2,52 652 2631 66243,9 49 Puhatu3 2,69 3,05 2,89 653 2600 75108,3 50 Peipsi4 2,40 3,05 2,60 664 2669 69307,7 51 Oandu6 2,12 2,55 2,44 666 2660 64785,1 52 Haljala2 2,25 2,61 2,46 669 2674 65755,5 53 Puhatu1 2,91 3,75 3,23 673 2668 86048,4 54 Oandu4 1,95 2,78 2,54 691 2767 70264,0 55 Puhatu5 2,82 3,38 3,09 692 2793 86166,2 56 Sonda3 2,48 3,21 2,77 692 2803 77682,7 57 Sonda2 2,77 3,20 2,94 725 2880 84616,2 58 Konnu2 1,69 1,75 1,73 730 2930 50725,1 59 Seli1 2,42 3,14 2,74 739 2954 80905,9 60 Haljala1+5 1,87 2,38 2,17 754 3043 66136,1 61 Puhatu2 2,76 3,19 2,97 755 2969 88198,8 62 Konnu3 1,74 1,79 1,76 756 3028 53384,5 63 Aidu1B 3,11 4,06 3,53 798 3215 113618,7 64 Permiskula1 2,62 3,05 2,83 801 3177 89847,9 65 Viru1A 3,15 3,69 3,38 805 3214 108660,5 66 Sonda1 2,62 3,37 2,85 823 3259 92944,5 67 Estonia3 3,09 3,75 3,45 827 3309 114142,9 68 Sompa 3,15 3,99 3,51 841 3377 118540,5 69 Kohala3 2,59 3,27 2,99 871 3458 103288,7 70 Sonda4 2,48 3,32 2,84 872 3498 99355,1 71 Tudu2 2,08 2,71 2,37 891 3543 83856,2 72 Rakvere4 2,01 2,76 2,29 898 3559 81562,7 73 Peipsi10 1,93 2,53 2,31 909 3626 83650,8 74 Haljala3 1,96 3,16 2,38 928 3693 87941,6 75 Rakvere5 1,69 3,17 2,42 934 3743 90525,6 76 Haljala6 2,48 3,18 2,81 942 3768 106063,3 77 Tudu3 2,00 2,52 2,25 952 3811 85795,8 78 Peipsi5 2,67 3,34 2,88 963 3853 110954,9 79 Peipsi6 2,22 2,89 2,51 984 3941 98910,1 80 Rakvere1 1,55 2,41 1,93 994 3965 76623,8 81 Rakvere6 1,63 2,54 2,18 1083 4379 95438,1 82 Tammiku 2,60 3,99 3,43 1107 4431 152180,3 83 Rakvere7 2,31 3,20 2,63 1112 4438 116880,5 84 Rakvere8 1,86 2,74 2,27 1177 4678 106006,2 85 Ahtme2 2,48 3,94 3,47 1267 5093 176925,1 86 Estonia2 3,09 3,78 3,49 1291 5157 179911,4 87 Peipsi1 2,20 2,75 2,56 1309 5136 131266,7 88 Peipsi9 2,11 2,85 2,39 1322 5281 126466,0 89 Peipsi2 2,15 2,74 2,36 1372 5464 129182,6 90 Estonia1 2,67 3,84 3,45 1426 5687 196426,4 91 Tudu4 2,03 2,74 2,32 1471 5969 138437,7 92 Rakvere3-4 1,97 2,81 2,31 1560 6275 145136,5 93 Peipsi8 2,51 3,20 2,81 1566 6284 176501,7 94 Tudu1 2,02 2,82 2,28 1918 7659 174544,9 Keskmised Kokku 2,52 3,18 2,84 63245 252881 6947086 Tabel 7‑17 Uuringuplokkidel olevad looduskaitsealad ja nende alla jääv varu Tabel 7‑18 Looduskaitsealad ja nende alla jääv varu uuringuplokkidel Tabel 7‑19 Looduskaitsealade varu, klassifitseeritud Varu, tuh t Sum of Varu, tuh t Looduskaitseala Uuringuplokk kokku Agusalu maastikukaitseala Estonia 4 6996 Peipsi10 238759 Peipsi8 2709 Permiskula5 11565 Permiskula6 65538 Agusalu maastikukaitseala kokku 325566 Atsalama Estonia2 110 Atsalama kokku 110 Jõepere veskiallikad; (Kalevipoja allikad) (-) 51 Jõepere veskiallikad; (Kalevipoja allikad) kokku 51 Kallukse maastikukaitseala Rakvere3-4 5279 Kallukse maastikukaitseala kokku 5279 Kerissaare Oandu4 1086 Kerissaare kokku 1086 Kivinõmme maastikukaitseala Estonia 4 10928 Puhatu5 2203 Kivinõmme maastikukaitseala kokku 13131 Kurtna maastikukaitseala Ahtme3 2357 Ahtme4 0 Puhatu1 19411 Sirgala 5 63570 Kurtna maastikukaitseala kokku 85339 Lahemaa rahvuspark Konnu1 1265722 Lahemaa rahvuspark kokku 1265722 Muraka looduskaitseala Oandu3 35550 Oandu6 705 Ojamaa2 3844 Peipsi1 54674 Peipsi2 300402 Seli1 30033 Muraka looduskaitseala kokku 425208 Mustajõe Narva1 2347 Mustajõe kokku 2347 Mõdriku-Roela MKA Kabala1 220 Kohala3 2024 Rakvere8 0 Tudu1 52844 Mõdriku-Roela MKA kokku 55087 Mädapea tammik Rakvere6 1480 Mädapea tammik kokku 1480 Mäetaguse tammed (16); Mäetaguse tammik Estonia1 1820 Mäetaguse tammed (16); Mäetaguse tammik kokku 1820 Neeruti maastikukaitseala Rakvere4 24966 Neeruti maastikukaitseala kokku 24966 Ohepalu looduskaitseala Konnu1 59432 Rakvere1 44320 Ohepalu looduskaitseala kokku 103752 Ojaküla (-) 1925 Ojaküla kokku 1925 Padaorg (-) 7456 Padaorg kokku 7456 Pahnimägi Haljala6 495 Pahnimägi kokku 495 Puhatu looduskaitseala Permiskula1 247214 Permiskula2 92194 Permiskula3 19567 Permiskula7 0 Puhatu2 8803 Puhatu3 10372 Puhatu looduskaitseala kokku 378149 Põhja-Kõrvemaa maastikukaitseala Konnu2 234921 Konnu3 8012 Põhja-Kõrvemaa maastikukaitseala kokku 242932 Rakvere tammiku maastikukaitseala Rakvere7 594 Rakvere tammiku maastikukaitseala kokku 594 Rihula Sonda6 3726 Tudu1 30228 Rihula kokku 33954 Seli soo Seli1 6767 Seli3 15723 Seli4 24182 Seli soo kokku 46672 Sirtsi looduskaitseala Oandu1 36919 Oandu4 19484 Sonda2 54693 Sonda4 19632 Tudu1 19962 Sirtsi looduskaitseala kokku 150690 Smolnitsa maastikukaitseala Peipsi10 5445 Smolnitsa maastikukaitseala kokku 5445 Struuga Peipsi10 25128 Struuga kokku 25128 Suigu Tudu3 1565 (-) 261 Suigu kokku 1826 Suigu looduskaitseala Tudu3 1565 (-) 261 Suigu looduskaitseala kokku 1826 Sämi-Kuristiku kaitseala Pada5 12023 Uljaste1 31603 Sämi-Kuristiku kaitseala kokku 43627 Tudusoo maastikukaitseala Tudu2 119197 Tudusoo maastikukaitseala kokku 119197 Uljaste oos koos Uljaste järvega Uljaste2 7980 Uljaste oos koos Uljaste järvega kokku 7980 Vanamõisa männik Haljala2 530 Vanamõisa männik kokku 530 Vetiku allikad; VetikuSöeoru allikd e. Vanajärve allikad Rakvere7 85 Vetiku allikad; VetikuSöeoru allikd e. Vanajärve allikad kokku 85 Viitna maastikukaitseala (-) 5698 Viitna maastikukaitseala kokku 5698 Vinni-Pajusti tammik; Vinni tammik¤ Rakvere8 769 Vinni-Pajusti tammik; Vinni tammik¤ kokku 769 Võhunõmme Tudu1 14601 Võhunõmme kokku 14601 Võlumäe-Linnamäe MKA Kabala3 11212 Kabala4 574 (-) 418 Võlumäe-Linnamäe MKA kokku 12204 Kõik kokku 3412730 Tabel 7‑20 Uuringuplokkide varu, klassifitseeritud Varu, tuh t Sum of Varu, tuh t Uuringuplokk Looduskaitseala kokku Ahtme3 Kurtna maastikukaitseala 2357 Ahtme3 kokku 2357 Ahtme4 Kurtna maastikukaitseala 0 Ahtme4 kokku 0 Estonia 4 Agusalu maastikukaitseala 6996 Kivinõmme maastikukaitseala 10928 Estonia 4 kokku 17924 Estonia1 Mäetaguse tammed (16); Mäetaguse tammik 1820 Estonia1 kokku 1820 Estonia2 Atsalama 110 Estonia2 kokku 110 Haljala2 Vanamõisa männik 530 Haljala2 kokku 530 Haljala6 Pahnimägi 495 Haljala6 kokku 495 Kabala1 Mõdriku-Roela MKA 220 Kabala1 kokku 220 Kabala3 Võlumäe-Linnamäe MKA 11212 Kabala3 kokku 11212 Kabala4 Võlumäe-Linnamäe MKA 574 Kabala4 kokku 574 Kohala3 Mõdriku-Roela MKA 2024 Kohala3 kokku 2024 Konnu1 Lahemaa rahvuspark 1265722 Ohepalu looduskaitseala 59432 Konnu1 kokku 1325154 Konnu2 Põhja-Kõrvemaa maastikukaitseala 234921 Konnu2 kokku 234921 Konnu3 Põhja-Kõrvemaa maastikukaitseala 8012 Konnu3 kokku 8012 Narva1 Mustajõe 2347 Narva1 kokku 2347 Oandu1 Sirtsi looduskaitseala 36919 Oandu1 kokku 36919 Oandu3 Muraka looduskaitseala 35550 Oandu3 kokku 35550 Oandu4 Kerissaare 1086 Sirtsi looduskaitseala 19484 Oandu4 kokku 20570 Oandu6 Muraka looduskaitseala 705 Oandu6 kokku 705 Ojamaa2 Muraka looduskaitseala 3844 Ojamaa2 kokku 3844 Pada5 Sämi-Kuristiku kaitseala 12023 Pada5 kokku 12023 Peipsi1 Muraka looduskaitseala 54674 Peipsi1 kokku 54674 Peipsi10 Agusalu maastikukaitseala 238759 Smolnitsa maastikukaitseala 5445 Struuga 25128 Peipsi10 kokku 269332 Peipsi2 Muraka looduskaitseala 300402 Peipsi2 kokku 300402 Peipsi8 Agusalu maastikukaitseala 2709 Peipsi8 kokku 2709 Permiskula1 Puhatu looduskaitseala 247214 Permiskula1 kokku 247214 Permiskula2 Puhatu looduskaitseala 92194 Permiskula2 kokku 92194 Permiskula3 Puhatu looduskaitseala 19567 Permiskula3 kokku 19567 Permiskula5 Agusalu maastikukaitseala 11565 Permiskula5 kokku 11565 Permiskula6 Agusalu maastikukaitseala 65538 Permiskula6 kokku 65538 Permiskula7 Puhatu looduskaitseala 0 Permiskula7 kokku 0 Puhatu1 Kurtna maastikukaitseala 19411 Puhatu1 kokku 19411 Puhatu2 Puhatu looduskaitseala 8803 Puhatu2 kokku 8803 Puhatu3 Puhatu looduskaitseala 10372 Puhatu3 kokku 10372 Puhatu5 Kivinõmme maastikukaitseala 2203 Puhatu5 kokku 2203 Rakvere1 Ohepalu looduskaitseala 44320 Rakvere1 kokku 44320 Rakvere3-4 Kallukse maastikukaitseala 5279 Rakvere3-4 kokku 5279 Rakvere4 Neeruti maastikukaitseala 24966 Rakvere4 kokku 24966 Rakvere6 Mädapea tammik 1480 Rakvere6 kokku 1480 Rakvere7 Rakvere tammiku maastikukaitseala 594 Vetiku allikad; VetikuSöeoru allikd e. Vanajärve allikad 85 Rakvere7 kokku 679 Rakvere8 Mõdriku-Roela MKA 0 Vinni-Pajusti tammik; Vinni tammik¤ 769 Rakvere8 kokku 769 Seli1 Muraka looduskaitseala 30033 Seli soo 6767 Seli1 kokku 36800 Seli3 Seli soo 15723 Seli3 kokku 15723 Seli4 Seli soo 24182 Seli4 kokku 24182 Sirgala 5 Kurtna maastikukaitseala 63570 Sirgala 5 kokku 63570 Sonda2 Sirtsi looduskaitseala 54693 Sonda2 kokku 54693 Sonda4 Sirtsi looduskaitseala 19632 Sonda4 kokku 19632 Sonda6 Rihula 3726 Sonda6 kokku 3726 Tudu1 Mõdriku-Roela MKA 52844 Rihula 30228 Sirtsi looduskaitseala 19962 Võhunõmme 14601 Tudu1 kokku 117635 Tudu2 Tudusoo maastikukaitseala 119197 Tudu2 kokku 119197 Tudu3 Suigu 1565 Suigu looduskaitseala 1565 Tudu3 kokku 3131 Uljaste1 Sämi-Kuristiku kaitseala 31603 Uljaste1 kokku 31603 Uljaste2 Uljaste oos koos Uljaste järvega 7980 Uljaste2 kokku 7980 (-) Jõepere veskiallikad; (Kalevipoja allikad) 51 Ojaküla 1925 Padaorg 7456 Suigu 261 Suigu looduskaitseala 261 Viitna maastikukaitseala 5698 Võlumäe-Linnamäe MKA 418 (-) kokku 16071 Kõik kokku 3412730 Tabel 7‑21 Looduskaitsekategooriate järgi klassifitseeritud varu Varu, tuh t Sum of Varu, tuh t Kate-gooria Looduskaitseala Uuringuplokk kokku I Agusalu maastikukaitseala Estonia 4 6996 Peipsi10 238759 Peipsi8 2709 Permiskula5 11565 Permiskula6 65538 Agusalu maastikukaitseala kokku 325566 Jõepere veskiallikad; (Kalevipoja allikad) (-) 51 Jõepere veskiallikad; (Kalevipoja allikad) kokku 51 Lahemaa rahvuspark Konnu1 1265722 Lahemaa rahvuspark kokku 1265722 Muraka looduskaitseala Oandu3 35550 Oandu6 705 Ojamaa2 3844 Peipsi1 54674 Peipsi2 300402 Seli1 30033 Muraka looduskaitseala kokku 425208 Mõdriku-Roela MKA Kabala1 220 Kohala3 2024 Rakvere8 0 Tudu1 52844 Mõdriku-Roela MKA kokku 55087 Ohepalu looduskaitseala Konnu1 59432 Rakvere1 44320 Ohepalu looduskaitseala kokku 103752 Padaorg (-) 1716 Padaorg kokku 1716 Puhatu looduskaitseala Permiskula1 247214 Permiskula2 92194 Permiskula3 19567 Permiskula7 0 Puhatu2 8803 Puhatu3 10372 Puhatu looduskaitseala kokku 378149 Põhja-Kõrvemaa maastikukaitseala Konnu2 234921 Konnu3 8012 Põhja-Kõrvemaa maastikukaitseala kokku 242932 Rihula Sonda6 3726 Tudu1 30228 Rihula kokku 33954 Seli soo Seli1 6767 Seli3 15723 Seli4 24182 Seli soo kokku 46672 Sirtsi looduskaitseala Oandu1 36919 Oandu4 19484 Sonda2 54693 Sonda4 19632 Tudu1 19962 Sirtsi looduskaitseala kokku 150690 Sämi-Kuristiku kaitseala Pada5 12023 Uljaste1 31603 Sämi-Kuristiku kaitseala kokku 43627 Tudusoo maastikukaitseala Tudu2 119197 Tudusoo maastikukaitseala kokku 119197 Vetiku allikad; VetikuSöeoru allikd e. Vanajärve allikad Rakvere7 85 Vetiku allikad; VetikuSöeoru allikd e. Vanajärve allikad kokku 85 Viitna maastikukaitseala (-) 5698 Viitna maastikukaitseala kokku 5698 Võhunõmme Tudu1 14601 Võhunõmme kokku 14601 I kokku 3212707 II Kallukse maastikukaitseala Rakvere3-4 5279 Kallukse maastikukaitseala kokku 5279 Kerissaare Oandu4 1086 Kerissaare kokku 1086 Kivinõmme maastikukaitseala Estonia 4 10928 Puhatu5 2203 Kivinõmme maastikukaitseala kokku 13131 Kurtna maastikukaitseala Ahtme3 2357 Ahtme4 0 Puhatu1 19411 Sirgala 5 63570 Kurtna maastikukaitseala kokku 85339 Mustajõe Narva1 2347 Mustajõe kokku 2347 Mäetaguse tammed (16); Mäetaguse tammik Estonia1 1820 Mäetaguse tammed (16); Mäetaguse tammik kokku 1820 Neeruti maastikukaitseala Rakvere4 24966 Neeruti maastikukaitseala kokku 24966 Ojaküla (-) 1925 Ojaküla kokku 1925 Padaorg (-) 5741 Padaorg kokku 5741 Rakvere tammiku maastikukaitseala Rakvere7 594 Rakvere tammiku maastikukaitseala kokku 594 Smolnitsa maastikukaitseala Peipsi10 5445 Smolnitsa maastikukaitseala kokku 5445 Struuga Peipsi10 25128 Struuga kokku 25128 Uljaste oos koos Uljaste järvega Uljaste2 7980 Uljaste oos koos Uljaste järvega kokku 7980 Vinni-Pajusti tammik; Vinni tammik¤ Rakvere8 769 Vinni-Pajusti tammik; Vinni tammik¤ kokku 769 Võlumäe-Linnamäe MKA Kabala3 11212 Kabala4 574 (-) 418 Võlumäe-Linnamäe MKA kokku 12204 II kokku 193755 III Atsalama Estonia2 110 Atsalama kokku 110 Mädapea tammik Rakvere6 1480 Mädapea tammik kokku 1480 Pahnimägi Haljala6 495 Pahnimägi kokku 495 Suigu Tudu3 1565 (-) 261 Suigu kokku 1826 Suigu looduskaitseala Tudu3 1565 (-) 261 Suigu looduskaitseala kokku 1826 III kokku 5738 IV Vanamõisa männik Haljala2 530 Vanamõisa männik kokku 530 IV kokku 530 Kõik kokku 3412730
PÕLEVKIVIMAARDLA TEHNOLOOGILINE, MAJANDUSLIK JA KESKKONNAKAITSELINE RAJONEERIMINE Töö nr 294L Tallinn märts 2003 SISUKORD SISSEJUHATUS 5 PEAMISED TULEMUSED JA JÄRELDUSED 6 1 PROBLEEM 8 1.1 Põlevkivi tarbimine, kaevandamine ja varu 8 1.1.1 Põlevkivivaru arvutamise lähteandmete usaldatavus 11 2 TÖÖ METOODIKA, LÄHTEANDMED 14 2.1 KIHINDI MUDELI KOOSTAMINE 14 2.1.1 Lähteandmed 14 2.2 Andmete interpoleerimine 16 3 RESSURSSOLOOGILISED UURINGUD 20 3.1 Ülevaatemudel 20 3.2 Täpsustatud mudel 26 4 KESKKONNAKAITSELISED KAEVANDAMISPIIRANGUD 28 4.1 Keskkonnamõju hindamise eesmärk 28 4.2 Keskkonnamõju hindamise metoodika 28 4.3 Looduskaitsealade määratlemise alused 29 4.4 Kaitsealad 31 4.5 Põlevkivi kaevandamine 36 4.6 Tsoneeringu sõlmpunktid ja maastikuanalüüs 38 4.7 Kokkuvõte ja soovitused 39 5 MAARDLA RAJONEERIMINE 41 5.1 Maardla tehnoloogiline rajoneerimine 41 5.2 Maardla majanduslik rajoneerimine 43 6 VIITEMATERJAL 45 7 LISAD 47 Joonised Joonis 1‑1 Elektrijaamade tehnilis-majanduslike tingimuste alusel määratud põlevkivivaru kestus sõltuvalt kaubapõlevkivi tarbimise mahust 11 Joonis 1‑2 Näide varuplokkidest (Peipsi 1 ja Seli 2), mille varu on arvutatud ainult kontuurivate puuraukude alusel ja puuraukudest, mille andmeid on kasutatud mitme ploki varu arvutamiseks. Näiteks puuraugu nr 6079 andmed on kasutusel nelja ploki (Seli 3, Seli 4, Peipsi 4 ja Peipsi 5 puhul,) 12 Joonis 2‑1 Modelleerimismeetodi valikuks kasutatud geoloogiliste lähteplokkide ja Kattai võrgustiku kaart. Punkt ploki keskel märgib arvutatud ploki väärtuste asukohta kaardil. Võrgustik koosneb 4x4 km punktidest 15 Joonis 2‑2 Põlevkivimaardla jagunemine kaeve ja uuringuväljadeks 15 Joonis 2‑3 Põlevkivi kaeveväljade praegune ja kaevandatud pindala 16 Joonis 2‑4 Tasandamisega triangulatsioon. Interpoleeritud pind, mille maksimum- ja miinimumväärtused võivad ületada algandmete ekstreemumeid 17 Joonis 2‑5 Trendipinna loomine nelja punkti ühendamisel. Loodav pind läbib kõik algandmete punktid neid ületamata 17 Joonis 3‑1 Näide: triangulatsiooni võrgustik *.tin failis 20 Joonis 3‑2 Põlevkivikihindi paksus, m. Maardla piirini kärbitud samaväärtusalad võimaldavad arvutada põlevkivikihindi ruumala 21 Joonis 3‑3 Põlevkivikihindi (kihid A...F1) paksus h Balti põlevkivilevila kolmemõõtmelisel mudelil. Samapaksusjooned on tõmmatud 10 cm paksusintervalliga. Must ala mudelil tähistab kaevandatud ala 21 Joonis 3‑4 Diagramm näitab kui suur maht (m3) põlevkivi lasub Balti põlevkivilevilas. Enamus allesolevast tootsast põlevkivikihindist on 2,7...2,9 m paksune 22 Joonis 3‑5 Põlevkivikihi F1 lasumisügavuse kaart ja mudel, arvutatuna 4x4, plokkide keskväärtuste ja karjääride tehnokaardiandmete võrgustiku järgi 23 Joonis 3‑6 Õliressurss põlevkivis maavara geoloogilise uuringuga kaetud alal, t/m2 23 Joonis 3‑7 Põlevkivi energiatootlus, GJ/m2. Eesti- Vene piiri taha jääv levila on põlevkivi kütteväärtuse erineva käsitluse tõttu samaväärtusjoontest eraldatud. Välja on lõigatud kaevandatud alad 24 Joonis 3‑8 Põlevkivi ressurss tuh. m2 energiatootluse 5 GJ/m2 vahemikes 24 Joonis 3‑9 Põlevkivi ressurss tuh. m2 energiatootluse kolmes vahemikus 25 Joonis 3‑10 Põlevkiviõli ressurss tuhandetes tonnides õlitootluse vahemikes 25 Joonis 3‑11 Põlevkiviõli ressurss õlitootluse vahemikes, tuh m2 26 Joonis 3‑12 Massitootluse jaotus põlevkivimaardlas, uuringuplokkide kontuuride sees 27 Joonis 4‑1 Tsoneeritud põlevkivimaardla 38 Tabelid Tabel 1‑1 Eesti põlevkivimaardla varu seisuga 01.01.2002, mld t 8 Tabel 1‑2 Eesti põlevkivimaardla mäeeraldiste tarbevaru seisuga 01.01.2002, mln t 9 Tabel 1‑3 Põlevkivi varu määramisel kasutatud esinduslike puuraukude arv 13 Tabel 2‑1 Interpoleerimismeetodite valikukriteeriumid. Varjutatud read näitavad põlevkivi massiressursi arvutamiseks sobivaid kriteeriume 18 Tabel 4‑1 I kategooria kaitsealused liigid põlevkivibasseinis 33 Tabel 4‑2 II kategooria kaitsealused liigid põlevkivibasseinis 34 Tabel 4‑3 III kategooria kaitsealused liigid põlevkivibasseinis 34 Tabel 4‑4 Nelja kategooriasse jaotatud kaitstavad alad 36 Tabel 4‑5 Kaitstavate alade kategooriate vastavus kaevandamismoodusele 37 Tabel 4‑6 Kaevandamise viisi, tehnoloogia vastavus kaitsealade kategooriatele [**Toomik, 1999] 37 Tabel 5‑1 Tehnoloogilise rajoneerimise lähteandmed Balti põlevkivilevilal 42 Tabel 5‑2 Maavaravaru tehnoloogiline usaldatavus 43 Tabel 7‑1 Kaitsealade andmestik ja kategoriseerimine 47 Tabel 7‑2 Üksik(ürg)objektide levik põlevkivibasseinis ja kategoriseerimine 48 Tabel 7‑3 Liigikaitse, levik põlevkivibasseinis ja kategoriseerimine 49 Tabel 7‑4 Uuringuplokkides olev varu AF1 kihindis, arvutatud täpsustatud mudeli järgi 50 Tabel 7‑5 Uuringuplokkidel olevad looduskaitsealad ja nende alla jääv varu 53 Tabel 7‑6 Looduskaitsealad ja nende alla jääv varu uuringuplokkidel 56 Tabel 7‑7 Looduskaitsealade varu, klassifitseeritud 59 Tabel 7‑8 Uuringuplokkide varu, klassifitseeritud 62 Tabel 7‑9 Looduskaitsekategooriate järgi klassifitseeritud varu 65 SISSEJUHATUS Käesoleva uuringu tellis Eesti Majandus- ja kommunikatsiooniministeerium kooskõlas Kütuse- ja energiamajanduse riikliku pikaajalise arengukavaga aastani 2015 (visiooniga 2030), kus riiklikult tähtsate teemadena mineraalse kütuse ressursside alalt oli märgitud: Eesti põlevkivimaardla tehnoloogiline, majanduslik ja keskkonnakaitseline rajoneerimine. Põlevkivi kasutamissuundadele vastava varu hindamise kriteeriumite loomine. Põlevkivi varu koguse hindamine vastavalt arenevale kütuse ja energiamajandusele, ressursi pikaajaline planeerimine – koos Eesti geoloogia- ja keskkonnateenistustega. Põlevkivi kaevandamise tehnoloogilise struktuuri (kaevanduste, karjääride, potentsiaalsete uuringualade ja oluliste kaitsealade) koosluse optimeerimine. Turba kaevandamise kavade ja kvootide optimeerimine lähtuvalt kasutusaladest, veoteedest, ekspordipotentsiaalist ja taastuvusest; hüljatud turbaväljade jääkvaru revideerimine. Kaks esimest uuringut teostas TTÜ mäeinstituut 2003. a jaanuarist märtsini. Käesoleva aruande koostasid prof PhD Alo Adamsoni üldjuhendamisel prof emer PhD Enno Reinsalu, dotsent Dr.Eng Ingo Valgma ja assistent MSc Katrin Erg. Osalesid stud Helena Lind ja ins Lembit Uibopuu. Töös on kasutatud piiratud kasutusega materjale Eesti Geoloogiakeskuselt, Keskkonnaministeeriumi Info- ja Tehnokeskuselt, AS Eesti Põlevkivilt, ja TTÜ mäeinstituudi arhiivist. Aruandes esitatud andmestiku (välja arvatud lõpptulemused ja –järeldused) kasutamine ilma TTÜ mäeinstituudiga konsulteerimata võib viia ebaõigetele järeldustele. Töö kattub osaliselt ETF grandi G4870 Põlevkivi ressurss (grandi hoidja Ingo Valgma) raames tehtava üldisema uuringuga. PEAMISED TULEMUSED JA JÄRELDUSED Tegutsevate kaevanduste ja karjääride aktiivsest varust jätkub praeguse tarbimismahu (12 mln t/a) juures 2020. aastani Kui tarbimismaht ei vähene, tuleb viieteistkümne aasta pärast alustada uute kaevanduste rajamist, tarbimismahu kasvu korral juba varem. Põlevkivi varust, mille aktiivsus on arvutatud lähtuvalt elektrijaamade tehnilis-majanduslikest tingimustest, jätkub praeguse tarbimismahu juures 60 aastaks. Looduskaitsest lähtuvate piirangute tõttu on suur osa majanduslikult kaevandamisväärsest põlevkivi varust riigi maavarade registris passiivse varu hulgas. Osa looduskaitsealadel paiknevast passiivsest varust võib sobiva kaevandamistehnoloogia abil olla siiski kaevandatav. Põlevkivi varu üle arve pidamiseks on kasutusel plokkide meetod, mis on sobib registri pidamiseks, kuid mitte nii hästi tehnilis-majanduslikeks arvestuseks, projekteerimiseks, rajoneerimiseks, teadusuuringuteks jne. Eesti põlevkivimaardla ressurssi hindamise ja maardla rajoneerimise jaoks loodi käesoleva uuringu raames: Põlevkivimaardla digitaalne üldmudel, mis annab hinnanguliselt põlevkivikihindi parameetrite jaotuse maardlas. Seejuures põlevkivikihindi parameetrid on: paksus, maht, massitootlus, kütteväärtus, energiatootlus, lasumissügavus, massi ressurss, põlevkiviõli ressurss jt. Põlevkivimaardla digitaalne täppismudel, mille vahendiks on põlevkivikihtide ja paevahekihtide parameetrite jaotus maardlas. Tulemuseks on maardla kaetud korraspärase võrgustikuga, mis koosneb 48500 punktist. Iga punkt katab 10 ha suurust ala ja iseloomustab kõigi kihtide paksusi ning kütteväärtusi. Nende põhjal on igale punktile arvutatav mahumass, massitootlus jm. Täppismudeli peamine kasutusala on info esitamine etteantud punkti, joone või kontuuri kohta. Kontuuride näidetena on toodud massitootluse jaotus põlevkivimaardlas, uuringuplokkidel olevad looduskaitsealad ja nende alla jääv põlevkivivaru, looduskaitsealadel olev põlevkivivaru ja nende poolt hõlmatavad uuringuplokid jne. Mudeleid ja modelleerimise tulemusi on kasutatud maardla tehnoloogilise rajoneerimise võimaluste uuringul. Esimeses lähenduses on määratud vaalkaevandamiseks (draglainidega paljandamine) sobiv ala, transportviisiga (karjääriekskavaatorite ja kalluritega paljandamine) kaevandamiseks sobiv ala, kamberkaevandamiseks sobiv ala, laavakaevandamiseks sobiv ala. Täpsema uuringu korral tuleb võtta kasutusele katenditegurist sõltuv tehnoloogiline rajoneerimine, mis väljuks käesoleva töö eesmärgi raamest. Majandusliku rajoneerimise aluseks on mudeli abil hinnatud massi, potentsiaalse energia ja õliressursi andmed. Saadud tulemusi on võimalik kasutada uuringute järgmises etapis “Põlevkivi varu koguse hindamine vastavalt arenevale kütuse ja energiamajandusele, ressursi pikaajaline planeerimine – koos Eesti geoloogia- ja keskkonnateenistustega” ja “Põlevkivi kaevandamise tehnoloogilise struktuuri (kaevanduste, karjääride, potentsiaalsete uuringualade ja oluliste kaitsealade) koosluse optimeerimine”, kooskõlas käesoleva töö sõsaruuringu “Põlevkivi kasutamissuundadele vastava varu hindamise kriteeriumite loomine” raames. Looduskaitseliste kaevandamispiirangute analüüsi ja mäetööde geomehaanilise mõju hindamise tulemusel soovitame kategoriseerida looduskaitsealad järgmiselt: I kategooria – kehtib kategooriline keeld kaevandamiseks (ava- ja allmaakaevandamine) ja varu kustutatakse registrist II kategooria - kaevandamine on võimalik kokkuleppel kaitseala haldaja või teiste pädevate isikutega, ja/või nende poolt seatud tingimustel; varu kaevandamisväärsuse kategooriat ei muudeta III kategooria - kaevandamine on lubatud kooskõlastusega kui ei kahjustata kaitstavat ala või üksikobjekti IV kategooria - kaevandamine on lubatud kooskõlastuseta, kuna objekt ei oma kaitsealust väärtust või on selle minetanud Looduskaitselise rajoneerimise alusel hinnati uuringuplokkidel olevate looduskaitsealade jaotumist kategooriate järgi ja nende alla jääv põlevkivivaru mistahes kategooriaga looduskaitsealal olev põlevkivivaru ja nende poolt hõlmatavad uuringuplokid Peale looduskaitseliste piirangute vähendab põlevkivi ressurssi pankrotistunud Oru turbakombinaadi hüljatud turbaväljade ja reservalade varu. On ilmne, et Kütuse- ja energiamajanduse riikliku pikaajalise arengukavaga raames ette nähtud uuringu “Turba kaevandamise kavade ja kvootide optimeerimine lähtuvalt kasutusaladest, veoteedest, ekspordipotentsiaalist ja taastuvusest; hüljatud turbaväljade jääkvaru revideerimine”, üheks tulemiks on soovitus koheselt alustada Narva karjääri kaevandamismahtu piirava Oru turbakombinaadi jääkvaru riigi maavarade registrist kustutamise protseduuri tagamaks ligipääsu Narva karjääri põlevkivivaru kaevandamiseks. 1 PROBLEEM 1.1 Põlevkivi tarbimine, kaevandamine ja varu Põlevkivi on Eesti tähtsaim maavara ja põlevkivi baasil elektri tootmine on Eesti energeetika alus. 2001/2002 majandusaastal müüs Eesti Põlevkivi 12,36 mln t põlevkivi, millest Narva Elektrijaamadele tarniti sellest 81%. Põlevkivist toodavad elektrienergiat ja soojust ka Ahtme ja Kohtla-Järve elektrijaamad. Peale põletamise elektrijaamades kasutatakse põlevkivi õli tootmiseks. Eesti põlevkivi varu piisavuse suhtes on avaldatud vastakaid arvamusi, mis enamasti on tingitud teadmatusest, harvem subjektiivsest käsitlusest. Arusaamatuste vältimiseks esitame mõned peamised andmed Eesti põlevkivi varu kogusest ja olekust. Varu on klassifitseeritud 1997. a piirtingimuste alusel, peamised arvväärtused vt Tabel 1-1. 1997. a. piirtingimuste ja keskkonnapiirangutele alusel on määratud varu 9 kaeve- ja 14 uuringuväljal. Vastavalt Eesti maavarade registri andmetele oli käesoleva aasta alguses Eesti maardlas kokku 4,975 mld t varu (Tabel 1-1). Tabel 1‑1 Eesti põlevkivimaardla varu seisuga 01.01.2002, mld t Varu kategooria Kogus Osalus % Aktiivne tarbevaru, kihindi energiatootlus üle 35 GJ/m2, piisavalt uuritud 1,167 23 Aktiivne reservvaru, üle 35 GJ/m2, ebapiisavalt uuritud 0,299 6 Passiivne varu, 25-35 GJ/m2 3,509 71 Sellest passiivne: keskkonnakaitseliste piirangute tõttu 1,3 26 hoidetervikutes 0,2 4 Kokku Riigi maavarade registris 4,975 100 Seejuures aktiivne varu on kaevandamisväärne ja passiivne tinglikult kaevandamisväärne. Tarbevaru on hästi uuritud, reservvaru vähem uuritud ja prognoosvaru on kasutamise seisukohalt uurimata. Eesti seaduste kohaselt sobib kaevandamiseks ainult aktiivne tarbevaru. Kaevandamisväärsuse tingimused koostati TTÜ mäeinstituudis 1996...1997. a lähtuvalt põlevkivielektrijaamade põletamistehnoloogiast, arvestades Eesti energiamajanduse ja maailma kütusemajanduse arengutendentse. Seda küsimust käsitletakse lähemalt käesoleva uuringuga tihedalt seotud töö ”Põlevkivi kasutamissuundadele vastava varu hindamise kriteeriumite loomine” raames. Peale majanduslike piirtingimuste kehtivad Eestis veel looduskaitsest lähtuvad piirangud, mistõttu paljudel keskkonnakaitselistel piirangualadel paiknev põlevkivi on riigi maavarade registris passiivse varu hulgas. Osa looduskaitsealadel paiknevast passiivsest varust võib sobiva kaevandamistehnoloogia abil olla siiski kaevandatav. Kuna suur osa põlevkivimaardla tööstuslikku osa piiravatest kaitsealadest on loodud endise riigikorra ajal kaevandamisvastase sihtsuunitlusega, võib tulevikus muutuda aktuaalseks rahvuslikust huvist lähtuvate kompromisside otsimine looduskaitseliste piirangute lõdvendamise suunas. Looduskaitselised piirangud on käesoleva uuringu üks küsimustest ja leiab käsitlust peatükis 4 Kehtivate maavara kasutamislubadega ja kaevandamislubadega määratud kaeveväljade varu on toodud Tabel 1-2. Kõik ülal mainitud üheksa kaevevälja on praegusel hetkel riigi maavarade registris arvel, sest sulgemisjärgus olevate kaevanduste mäeeraldised ei ole suletud. Tabel 1‑2 Eesti põlevkivimaardla mäeeraldiste tarbevaru seisuga 01.01.2002, mln t Mäeeraldis Aktiivne tarbevaru Aktiivne reservvaru Passiivne tarbevaru Passiivne reservvaru Kõik varu liigid Kasutatud 2001. a Sulgemisjärgus olevate ettevõtete mäeeraldised Ahtme kaevandusväli 0,00 0,00 27,66 3,02 30,68 1,15 Kohtla kaevandusväli 8,76 0,38 12,85 0,65 22,64 0,30 Sompa kaevandusväli 20,04 0 2,13 0 0 0 Tammiku kaevandusväli 7,81 4,27 32,60 3,70 48,38 0,24 Kokku suletavatel mäeeraldistel 16,57 4,65 73,11 7,37 101,70 1,69 Töötavate ettevõtete mäeeraldised Aidu karjääriväli 42,82 1,96 0,89 5,33 51,00 0,94 Estonia kaevandusväli 290,41 113,38 50,71 12,60 467,10 3,51 Narva karjääriväli 60,76 41,14 0,00 0,00 101,90 1,19 Sirgala karjääriväli 80,77 0,00 97,13 8,96 186,86 1,84 Viru kaevandusväli 38,15 15,95 2,13 9,36 65,59 1,62 AS Eesti Põlevkivi töötavad ettevõtted 512,91 172,43 150,86 36,25 872,45 9,10 Kokku mäeeraldistel 529,48 177,08 223,97 43,62 974,15 10,79 Riigi maavarade registris 1186,04 301,91 1759,76 1750,70 4998,41 12,16 Kaevandamise lõpetanud Kohtla, Sompa ja Tammiku kaevanduste mäeeraldiste sulgemisel vabaneb osa varust, millele võivad taotleda õigust teised ettevõtjad. Käesoleval ajal Ojamaa väljal kaevandamisluba taotlev OÜ VKG Aidu Oil arvestab Kohtla ja Sompa mäeeraldise sulgemisel vabaneva varuga. Põlevkivi varu piisavus (kestus) sõltub kasutamise mahust ja kaevandamise tehnoloogiast. Põlevkivi kaevandamisel kasutatakse kahte moodust: pealmaa- ehk avakaevandamist (karjäärides) ja allmaakaevandamist (kaevanduses). Kaevise rikastamisvabrikud on ehitatud traditsioonilisele õlitööstusele vajaliku tükikivi (õlikivi) tootmiseks. Avakaevandamine. Elektrijaamade jaoks ehitatud idakarjäärides (praegu ühendatud Narva karjääriks) kaevist ei rikastata ja küttekivi kvaliteet saavutatakse kihindi osalis-selektiivse väljamisega, mistõttu maavara kadu on 10% piires. Aidu karjääris on rikastamisvabrik, ja maavara kadu ei ületa 5%. Pealmaakaevandamise arendamist piirab kõikjal põlevkivikihindi lasumissügavus. Olemasolevate paljandusekskavaatorite kasutamisel on avakaevandamine majanduslikult põhjendatud, kui kihind on madalamal kui 25...30 m. Narva karjääris on jõutud avakaevandamise piirsügavuse tsooni. Seni pole ette näha alternatiivset paljandamistehnoloogiat. Peale selle takistavad avakaevandamise levikut mitmesugused keskkonnapiirangud, näiteks Aidu karjääris raskused maa hankimisel. Narva karjääri Sirgala jaoskonnas on oluliseks takistuseks pankrotistunud Oru turbatööstuse jääkvaru põlevkivikihindi katendis. Piirangutest sõltuvalt on praegu ainsaks kaevandamisväärseks karjääriväljaks Põhja-Kiviõli Sonda ja Kiviõli vahel ning osa Kohala uuringuväljast Rakvere ja Kunda linnade vahel. Balti levila suurim võimalik karjääriväli Mežduretšenskij asub Narva jõe paremal kaldal Venemaal ja on avamata. Allmaakaevandamisel on kujunenud ainsaks tehnoloogiaks kamberkaevandamine, mille iseloomulikuks omaduseks on maavara kadu maapinda hoidvates tugi- ja hoidetervikutes. Teiste allmaa-kaevandamisviiside kasutamist hoiavad tagasi keskkonnapiirangud (mõju maapinnale), kapitalimahukus ja tehnoloogiate tundlikkus maapõuehäirete suhtes. Seega, edasises arengus peamiseks kaevandamistehnoloogiaks kambritega allmaakaevandamine. Pikaajalise praktika alusel on teada, et kõikide kadude tõttu (kadu tugi-, hoide- ja tõkketervikutes, üldkadu ning ressursikadu ehk olematu varu) on toodanguna väljatav veidi rohkem kui pool varust ( 55%). Teisisõnu põlevkivi vajalik varu peab olema ligikaudu kaks korda suurem kui plaanitav kaevandamise maht. Selle alusel on konstrueeritud Joonis 1-1. Kaevanduste ja karjääride aktiivsest varust jätkub praeguse tarbimismahu (10 mln t/a) juures 2025. aastani. Kui tarbimismaht ei vähene, tuleb kahekümne aasta pärast avada uusi kaevandusi, tarbimismahu kasvu korral juba varem. Põlevkivi aktiivsest varust, arvutatuna lähtuvalt elektrijaamade tehnilis-majanduslikest tingimustest, jätkub praeguse tarbimismahu juures 60 aastaks (Joonis 1-1). Joonis 1‑1 Elektrijaamade tehnilis-majanduslike tingimuste alusel määratud põlevkivivaru kestus sõltuvalt kaubapõlevkivi tarbimise mahust 1.1.1 Põlevkivivaru arvutamise lähteandmete usaldatavus Varu arvutatakse varu plokkimise (blocing) ja plokkide andmestiku alusel. Plokk on kindlate (keskmiste tunnustega) maavara varulasundi osa. Meetod on valdav kogu maailmas ja aluseks ka meil. Kuid plokkimise meetodi kasutamisel keerulise lasundi ehitusega lavamaardlates, nagu seda on Eesti põlevkivimaardlal on ka rida olulisi puudusi. Antud juhul tulenevad need asjaolust, et maardla geoloogiline uuring on tehtud varem kehtinud piirtingimuste, metoodika ja eesmärkide alusel, kuid varuplokid tuli moodustada uue majanduse tingimustes. Varu moodustava plokkide kogumi mäetehniline hindamine tõi välja järgmised varu arvutamise metoodilised puudused: Plokke kontuurivas puuraugus tehtud mõõtmised võetakse arvele täies mahus (kaalumata), vaatamata sellele, et need peaksid iseloomustama vaid osa ploki varust. Selline metoodiline lihtsustus hägustab süstemaatilise muutlikkuse hindamist, eriti, kui enamikus plokkidest on peamiseks arvestuse aluseks just kontuuriaugud (Joonis 1-2). Paljud puuraugud on mitme (kuni nelja) ploki peale, mis tähendab, et sellises puuraugus esinevad võimalikud mõõtmisvead laienevad samuti mitme ploki peale (Joonis 1-2). Puuraukude arv plokkides on väga erinev; esineb juhtumeid, kus neid parema puudusel võetakse väljastpoolt plokki, naaberplokist Plokkide mõõtmed on valdavalt optimaalsed [Reinsalu, 1983]. Erandi moodustavad mitmed, valdavalt passiivsed ja reservvaru plokid, häirevööndite naabruses, näiteks Ojamaa 3. Mahumassi arvutusmetoodika pole piisavalt adekvaatne [Koitmets, Reinsalu, Valgma, 2003] Varu kaevandamisväärsuse usaldatavust ei hinnata – arvutused näitavad, et passiivse varuga piirnevate aktiivse varu plokkide aktiivsus on ainult veidi suurem kui 50 %. Erandjuhtudel – kui varu kaevandamisväärsuse hindamisel kasutati kõrvalekallet (lugeda aktiivseks ka need alla 35 GJ/m2 energiatootlusega plokid, mis paiknevad töötava kaevanduse mäeeraldisel), on vastavus aktiivsuse kriteeriumile alla 50 %. Analoogiliselt on maardla perifeersete passiivse varu plokkide põlevkivi kaevandamisväärsus vaid napilt üle 50 % taseme. Varu kaevandamisväärsuse tegeliku usaldatavuse hinnangud avaldati Põlevkivisümpoosionil 2002 ja tulevad avaldamisele Oil Shale erinumbris 2003. a.. Joonis 1‑2 Näide varuplokkidest (Peipsi 1 ja Seli 2), mille varu on arvutatud ainult kontuurivate puuraukude alusel ja puuraukudest, mille andmeid on kasutatud mitme ploki varu arvutamiseks. Näiteks puuraugu nr 6079 andmed on kasutusel nelja ploki (Seli 3, Seli 4, Peipsi 4 ja Peipsi 5 puhul,) Tabel 1‑3 Põlevkivi varu määramisel kasutatud esinduslike puuraukude arv Uuringuplokk Kokku puur-auke Kütte-väärtus määra-mata Auke kon-tuuri sees Kontuurivaid, millel on ühiseid naaberplokke 1 2 3 Märkus Puhatu 1 19 9 12 5 2 Puhatu 2 11 2 2 6 1 2 auku väljaspool plokki Puhatu 3 13 1 6 2 1 4 auku väljaspool plokki Puhatu 4 20 4 13 3 3 1 auk väljaspool plokki Puhatu 5 18 3 12 4 1 1 auk väljaspool plokki Puhatu 6 9 1 2 5 2 Permisküla 1 21 5 18 3 Permisküla 2 19 3 13 3 2 piiri peal Narva jõe ääres 1auk väljaspool plokki Permisküla 3 16 1 10 2 1 3 auku väljaspool plokki Permisküla 4 10 1 5 1 4 auku väljaspool plokki Permisküla 5 13 1 8 5 auku väljaspool plokki NB! 6626 Permisküla 6 9 1 8 1 Permisküla 7 17 1 12 3 2 Permisküla 8 11 1 7 2 1 1 auk väljaspool plokki Peipsi 1 8 0 0 5 3 Peipsi 2 14 1 6 4 3 1 auk väljaspool plokki Peipsi 5 17 1 11 3 2 1 Peipsi 6 18 0 11 1 6 Peipsi 8 19 16 1 1 1 auk 9112-I puudub kaardilt Peipsi 9 23 1 19 3 1 Peipsi 10 18 0 11 4 1 puuduvad kaardilt 9616 ja 9614-II Seli 1 12 0 7 4 1 puudub kaardilt 7744-A, Seli 2 10 0 0 6 2 auk 6046 puudub kaardilt, 1 auk väljaspool plokki Seli 3 10 0 5 3 0 2 Seli 4 13 0 5 4 2 2 Uus-Kiviõli 1 11 5 8 2 auk 2132 väljaspool plokki Uus-Kiviõli 2 11 5 11 Uus-Kiviõli 3 10 0 8 2 Sonda 1 17 0 10 6 1 Sonda 2 ja 7 18 0 12 4 2 Sonda 3 12 0 4 5 2 1 Sonda 4 13 0 8 3 2 Sonda 5 10 0 6 3 0 1 auk 7123 on kaardil, kuid puudub tabelis Sonda 6 12 0 4 6 0 2 Oandu 1 13 0 8 4 auk 7675-1 puudub kaardilt Oandu 2 11 0 8 3 Oandu 3 11 0 4 6 1 Oandu 4 14 0 6 7 auk 7624 puudub kaardilt Oandu 5 8 0 3 3 1 auk 7726 puudub kaardilt Oandu 6 11 0 5 4 2 Uljaste 1 13 5 6 5 2 Uljaste 2 14 1 10 3 1 Kabala 1 14 5 4 2 8 P tähega auku puudub kaardilt Kabala 2 16 0 1 kõik augud puuduvad kaardilt peale 1 Kabala 3 14 0 2 kõik augud puuduvad kaardilt peale 1 Pada 1 ja2 10 10 10 Pada 3 ja 4 11 11 11 Pada 5 14 14 6 5 2 1 auk väljaspool plokki Pada 6 11 11 9 1 1 2 TÖÖ METOODIKA, LÄHTEANDMED 2.1 KIHINDI MUDELI KOOSTAMINE 2.1.1 Lähteandmed Geoloogilised uuringuandmed jagunevad analüüsitud ja seega usaldusväärsemateks e. üldistavamateks ja mäeettevõtetes mõõdetud andmeteks. Metoodika valikul kasutasime kolme tüüpi uuringuandmeid: uuringuplokkide keskmised; uuringupuuraugud, mida kasutati põlevkivi varu ametlikus arvutuses ja mäeettevõtete puuraukude massiive, mis kirjeldavad kohalikku muutlikkust. Käesoleva töö jaoks valiti ametlikena kasutatud aukude andmed, kuna nende põhjal koostatud mudelit on võimalik võrrelda praegu arvel oleva varu arvutusega. Puuraukude ja andmepunktide andmed1 sisestatakse tabelite kujul ja seotakse geograafilise asupaigaga koordinaatsüsteemi abil. Põhilisteks suurusteks on järgmised kvantitatiivsed ja kvalitatiivsed tunnused: puuraugu või punkti x koordinaat, y koordinaat, maapinna absoluutkõrgus ehk z koordinaat, kihtide ja kihindi lamamite ja lasumite absoluutkõrgused, kihtide ja kihindi paksused. Andmetega on võimalik teha arvutusi nii digitaalkaardi andmebaasist eraldi, kui ka MGIS-i sees. Mitmed arvutused, nagu interpoleerimine ja modelleerimine ning asukoha ja objekti kuju ning paigutusega seotud päringud, on võimalikud ainult kaardistustarkvaradega2. Käesolevas töös kasutatakse nii puuraukude andmeid kui eelnevalt töödeldud geoloogilise uuringu andmeid. Eelnevalt töödeldud andmed moodustavad plokkide ja võrgustiku keskväärtused, mis esindavad 5 kuni 15 puurauku ja iseloomustavad keskmiselt seitsme ruutkilomeetri suurust ala. Need on saadud sarnaste väärtustega maavara geoloogilise uuringu andmete keskmiste arvutamisel geograafilise asupaiga järgi. Maardla on kaetud 375 keskväärtusega millest 100 tähistavad plokkide keskpunkte ja 275tk 4x4km võrgustiku keskpunkte (Joonis 2-3). Muutlikkuse ja uuringumetoodika hindamiseks sisaldavad viimased ka Oudova maardla andmeid Venemaal. Kaevandatud alade trendide analüüsiks koostati detailne mäetööde digitaalkaart. Selle alusel tehtud päringud võimaldavad uuringu- ja kaevandamisandmete võrdlust. Joonis 2-4 Põlevkivimaardla jagunemine kaeve ja uuringuväljadeks annab maardla olukorrast ülevaate. Joonis 2-5 Põlevkivi kaeveväljade praegune ja kaevandatud pindala näitab kaeveväljade hõlvatuse seisukorda. Joonis 2‑3 Modelleerimismeetodi valikuks kasutatud geoloogiliste lähteplokkide ja Kattai võrgustiku kaart. Punkt ploki keskel märgib arvutatud ploki väärtuste asukohta kaardil. Võrgustik koosneb 4x4 km punktidest Joonis 2‑4 Põlevkivimaardla jagunemine kaeve ja uuringuväljadeks Joonis 2‑5 Põlevkivi kaeveväljade praegune ja kaevandatud pindala 2.2 Andmete interpoleerimine Kuna uuritava ala andmestik paikneb ebakorrapäraselt, on korrapärase võrgustiku arvutamiseks vältimatu interpoleerimine. Selleks kasutatakse kas kauguskaalutud interpoleerimist, tasandamisega triangulatsiooni, naabrusalade genereerimist, trendipindade loomist nelja punkti põhjal või Krigingi meetodit. Kirjeldatavad interpoleerimismeetodid sisalduvad tarkvaras VerticalMapper. Tasandamisega triangulatsiooni kasutatakse maapinna kõrguse modelleerimisel, kui ei ole teada, et mõõdetud punktid on kindlalt ekstreemumid. Samuti soovitatakse seda meetodit kasutada kihtide või lasundite kõrgus- ja paksusandmete interpoleerimist. Meetod seisneb selles, et kõik andmepunktid ühendatakse kolmnurkadega. Saadud ebakorrapäraste kolmnurkade võrgustik kujutab endast interpoleeritud pinda, mille maksimum- ja miinimumväärtused võivad ületada algandmete ekstreemumeid (Joonis 2-6). Omavahel seotakse kolmnurkadeks lähimad punktid. Kolmnurkadele paigutatakse korrapärane võrgustik mille väärtuste arvutamisel kasutatakse viienda järgu polünoomi. Joonis 2‑6 Tasandamisega triangulatsioon. Interpoleeritud pind, mille maksimum- ja miinimumväärtused võivad ületada algandmete ekstreemumeid Kauguskaalutud interpoleerimist kasutatakse pinnasekeemia, keskkonnaindikaatorite jt interpoleerimisel, mille puhul on vaja teada nähtuse trendi, aga mitte konkreetseid ekstreemumeid. Mida lähemal asuvad algandmete punktid interpoleeritavale väärtusele, seda rohkem nad seda mõjutavad, ehk seda sarnasemad on arvutatud punktid algandmetele. Trendipinna loomist kvadrandipunktide ühendamisega kasutatakse tiheda ja regulaarse andmestiku korral, näiteks mõne teise genereeritud võrgustiku andmestiku interpoleerimisel. Loodav pind läbib kõiki algandmete punkte neid ületamata (Joonis 2-7). Ühendatakse neli lähimat punkti uue võrgustiku kvadrantidest ja punktile arvutatakse väärtus lähtuvalt punkte ühendavate joonte kaldenurkadest uue võrgustiku suhtes. Joonis 2‑7 Trendipinna loomine nelja punkti ühendamisel. Loodav pind läbib kõik algandmete punktid neid ületamata Naaberalade genereerimisel (Voronoi diagramm) genereeritakse iga algandme punkti ümber mõjuala mida mõjutavad naabruses asuvad punktid. Loodud andmed on lähedased algandmetele ja ühtlustase on väike. Krigingi meetod on geostatistiline interpoleerimistehnika, mille puhul arvestatakse algandmete kaugust, variatsiooni ja suunda. Meetod on kõige rohkem arvutiressurssi nõudev, samuti on võimalik ette anda kõige rohkem arvutusparameetreid. Sobiva meetodi valikul tuleb silmas pidada, et ideaalset interpoleerimismeetodit ei ole olemas ning kõik arvutavad ebakorrapäraste algandmete alusel korrapärase võrgustiku ja sellele sujuva pinna. Meetodi valikul arvestatakse tarkvaraga mida on võimalik kasutada ja võimalusega määrata kindlad interpoleerimisparameetrid. Maapinna kõrguste ja kihtide paksuste puhul soovitatakse kasutada triangulatsiooni (TIN) ja Voronoi diagrammi(NN). Kütteväärtuse ja pinnasekeemia interpoleerimisel kasutatakse kauguskaalutud interpoleerimist(IDW) ja Krigingi meetodit. Usaldusväärsete andmete puhul soovitatakse Voronoi diagrammi, triangulatsiooni ja nelja punkti võrgustikku. Vastupidisel juhul aga kauguskaalutud interpoleerimist ja Krigingi meetodit. Samuti sõltub valiku eelistus andmete geograafilise paigutuse ebaühtlusest ja jaotusest. Suurte andmemahtude puhul on oluline kriteerium ka arvutuskiirus. Nimetatud faktorid võtab kokku Tabel 2-4. Varjutatud read näitavad põlevkivi massiressursi arvutamiseks sobivaid kriteeriume ja meetodite tulpades olevad märgid näitavad neile sobivaid meetodeid. Antud juhul osutus sobivaimaks Voronoi diagrammi kasutamine kuna algandmeteks on juba subjektiivselt interpreteeritud plokkide keskväärtused ning maardla kohta genereeritud korrapärane 4x4 km tihedusega andmevõrk. Samas võib kasutada ka teisi kolme meetodit välja arvatud trendipinna loomist nelja punkti põhjal, mis sobib vaid usaldusväärse ja korrapärase võrgustiku interpoleerimiseks. Kuna nimetatud meetod on lihtsaim ning kiireim, siis on vanemate tarkvaraversioonide puhul just seda interpoleerimiseks kasutatud. Teistest meetoditest võiks antud juhul eelistada kauguskaalutud interpoleerimist, kuna ressursi arvutamisel on kasutatud subjektiivseid lähteandmeid mille vead ületavad selle meetodi andmete ühtlustamise suurust. Ühtlustatud andmed annavad aga maardla olukorrast selgema ülevaate ning võimaldavad interpoleerida väärtused ka maardla andmeteta äärealadele. On oluline teada, et interpoleerimismeetodid sisaldavad endas ka optimaalsete arvutusparameetrite määramist. Nende muutmine on mõttekas vaid katsetamise käigus. Ülevaadete koostamisel, nagu seda on põlevkiviressursi esialgne hindamine, on otstarbekas kasutada vaikimisi antavaid parameetreid. Näiteks toodud interpoleerimismeetodi valiku tabel (Tabel 2-4) soovitab põlevkivi massiressursi arvutamiseks kasutada naaberalade genereerimist. Maardla lihtsustatud esituseks ja andmeteta äärealade täitmiseks on aga soovitava kasutada kauguskaalutud interpoleerimist. Tabel 2‑4 Interpoleerimismeetodite valikukriteeriumid. Varjutatud read näitavad põlevkivi massiressursi arvutamiseks sobivaid kriteeriume Meetod Kriteerium Näide Kaugus-kaalutud interpoleer-mine (IDW) Tasan-damisega triangula-tsioon (TIN) Naaberalade genereerimine, Voronoi diagramm (NN) Trendipinna loomine nelja punkti põhjal Krigingi meetod Kõrgus Kihi lasumiskõrgus, paksus Pinnasekeemia Kütteväärtus, mahumass Usaldusväärsed andmed Analüüsitud maavara geoloogilise uuringu andmed Vähe usaldusväärsed andmed Kuskilt juhuslikult saadud puuraukude andmed Ühtlane paigutus Uuringu ja ekspluatatsiooni puuraugud samal alal Ebaühtlase tihedusega Uuringu ja ekspluatatsiooni puuraugud naaberaladel Korrapärane paigutus Kattai 4x4 võrgustik Joonduv jaotus Puuraukude read mööda metsasihte Puuraukude read mööda teid Arvutuskiirus on oluline Kogu puuraukude andmestik Arvutuskiirus ei ole oluline Plokkide keskmised andmed Miinimum- ja maksimumväärtuste ületamine lubatud Kõrgus, paksus ei ole lubatud Kaevandamisdünaamika, tehnoloogia, maapinna seisund Ühtlustamine Ploki keskmise kasutamine ploki iseloomustamisel Valik Massiressursi arvutamine 2 3 5 1 3 3 RESSURSSOLOOGILISED UURINGUD Põlevkivi potentsiaalse ressursi arvutamiseks leitakse põlevkivikihindi maht, mass ja energia, millest on võimalik tuletada energeetilise kaubapõlevkivi kogus ja õliressurss. Maardla andmebaas sisaldab 1000 usaldusväärset puurauku koos kõigi põlevkivikihtide ja vahekihtide paksuste ja kütteväärtuste andmetega. Kihtide mahu arvutamiseks interpoleeriti kihindi paksused Voronoi diagrammi (NN) meetodiga nimetatud punktides ja koostati visuaalseks kontrolliks mudel. Interpoleerimismeetodi valikul juhinduti töö metoodilises osas toodud valikukriteeriumistest (Tabel 2-4). Kuna nii meetodeid, kriteeriume, kui ka eesmärke on palju, siis pole võimalik absoluutselt õige arvutusmooduse kasutamine. Iga operatsiooni jaoks sobiv meetod selgub arvutamise käigus. Analüüs näitas, et interpoleerimismeetodite arvutustulemuste erinevus massiressursi arvutamisel on kuni 5%, va trendipinna meetodi korral, kus erinevus on kuni 10%. 3.1 Ülevaatemudel Järgnevad näited on koostatud ülevaate saamise eesmärgil tasandamisega triangulatsiooni ja plokkide keskpunktide andmeid kasutades, kuigi sama võiks teha ka teiste sobivate meetoditega (2.2, Andmete interpoleerimine). Joonis 3-8 näitab tasandamisega triangulatsiooni jaoks koostatud kolmnurkvõrgustikku, mis lähtub algandmete punktidest. Joonis 3‑8 Näide: triangulatsiooni võrgustik *.tin failis Kui võtta eelduseks, et põlevkivimaardla on uuringuväljade kogum Eesti alal, millest on lahutatud kaevandatud ala, siis moodustub kontuur, mida on kujutatud järgneval kaardil (Joonis 3-9). SQL3 päringuga ekstraheeriti saadud samapaksusaladest põlevkivikihindi ruumala, mis sisuliselt tähendab alade keskmise paksuste ja nende pindalade korrutamist. Joonis 3‑9 Põlevkivikihindi paksus, m. Maardla piirini kärbitud samaväärtusalad võimaldavad arvutada põlevkivikihindi ruumala Joonis 3‑10 Põlevkivikihindi (kihid A...F1) paksus h Balti põlevkivilevila kolmemõõtmelisel mudelil. Samapaksusjooned on tõmmatud 10 cm paksusintervalliga. Must ala mudelil tähistab kaevandatud ala Mudeli põhjal koostatud graafik näitab millise paksusega ja kui suures ulatuses on põlevkivikihindit kaevandatud ja võimalik veel kaevandada. Enamus kaevandatud põlevkivikihindist oli 2,7...2,9 m paksune. Kihindi paksust kasutatakse argumendina majandusarvutustes. Joonis 3‑11 Diagramm näitab kui suur maht (m3) põlevkivi lasub Balti põlevkivilevilas. Enamus allesolevast tootsast põlevkivikihindist on 2,7...2,9 m paksune Kihindi sügavuse modelleerimine on vajalik allmaakaevanduste puhul varingute ja langatuste uurimiseks ning karjääride puhul puistangu ja veetaseme kirjeldamiseks. Kihindi lasumisügavust kasutatakse põlevkivi varu kaevandamisväärsuse hindamisel. Joonis 3‑12 Põlevkivikihi F1 lasumisügavuse kaart ja mudel, arvutatuna 4x4, plokkide keskväärtuste ja karjääride tehnokaardiandmete võrgustiku järgi Põlevkivikihindi energiatootluse interpoleerimine ja arvutamine on vajalik energiaressursi arvutamiseks. Analoogiliselt eelnevaga koostati mudel (Joonis 3-13 ja Joonis 3-14) ja saadi esialgsed tulemused. Joonis 3‑13 Õliressurss põlevkivis maavara geoloogilise uuringuga kaetud alal, t/m2 Joonis 3‑14 Põlevkivi energiatootlus, GJ/m2. Eesti- Vene piiri taha jääv levila on põlevkivi kütteväärtuse erineva käsitluse tõttu samaväärtusjoontest eraldatud. Välja on lõigatud kaevandatud alad Tulemusteks on põlevkivienergia ressurssi iseloomustavad graafikud, mis näitavad kui suurel alal ja millistes energiatootluse vahemikes põlevkivi lasub (Joonis 3-15 ja Joonis 3-16). Põlevkiviõliressurssi iseloomustavad Joonis 3-17 ja Joonis 3-18) Joonis 3‑15 Põlevkivi ressurss tuh. m2 energiatootluse 5 GJ/m2 vahemikes Joonis 3‑16 Põlevkivi ressurss tuh. m2 energiatootluse kolmes vahemikus Metoodika on uuringutes jätkuvas kasutuses, mistõttu piirdutakse vaid esialgsete, üldiste tulemuste avaldamisega. Joonis 3‑17 Põlevkiviõli ressurss tuhandetes tonnides õlitootluse vahemikes Joonis 3‑18 Põlevkiviõli ressurss õlitootluse vahemikes, tuh m2 3.2 Täpsustatud mudel Eelneva põhjal valiti modelleerimismeetodiks Voronoi diagramm, e. naabrusalade genereerimise meetod. Andmemassiivist valiti välja 1000 puurauku, mille alusel moodustati, optimaalseks osutunud 48500 andmepunkti. Iga saadud punkt esindab 10ha suurust ala. Tihedama võrgustikuga ei osutunud enam võimalikuks tingimuslausetega arvutused. Suurte andmemahtude tõttu osutus mitmete etappide andmete sisestamisvigade otsing kõige aeganõudvamaks tegevuseks. Iga põlevkivikihi ja paevahekihi kohta genereeriti eraldi võrgustik. Saadud võrgupunktidele arvutati ametlikku metoodikat kasutades mahumass (t/m3) ja massitootlus (t/m2) ning energiatootlus (GJ/m2). Arvutatud väärtuste alusel genereeritakse uued võrgustikud, mis koos moodustavadki maardla andmemudeli (Joonis 3-19). Mudeli peamine kasutusala on info esitamine etteantud punkti, joone või kontuuri kohta. Näidetena on toodud Joonis 3-19 Massitootluse jaotus põlevkivimaardlas ja lisas olevad tabelid. Tabel 7-16 Uuringuplokkides olev varu AF1 kihindis, arvutatud täpsustatud mudeli järgi, Tabel 7-17 Uuringuplokkidel olevad looduskaitsealad ja nende alla jääv varu, Tabel 7-18 Looduskaitsealad ja nende alla jääv varu uuringuplokkidel, Tabel 7-19 Looduskaitsealade varu, klassifitseeritud, Tabel 7-20 Uuringuplokkide varu, klassifitseeritud ja Tabel 7-21 Looduskaitsekategooriate järgi klassifitseeritud varu. Joonis 3‑19 Massitootluse jaotus põlevkivimaardlas, uuringuplokkide kontuuride sees 4 KESKKONNAKAITSELISED KAEVANDAMISPIIRANGUD 4.1 Keskkonnamõju hindamise eesmärk Keskkonnamõju hindamine on protsess, mille eesmärk on selgitada, kirjeldada ja hinnata põlevkivi kaevandamise eeldatavat mõju keskkonnale ning leida selle mõju vältimise või leevendamise võimalusi ja sobivaim lahendusvariant kavandatava tegevuse elluviimiseks. Keskkonnamõju hindamise üldisem eesmärk hetkel on teadaoleva informatsiooni põhjal olemasolevates põlevkivibasseini looduslikes tingimustes koostada parim võimalik looduskaitse alade kategoriseerimine. Arvestades sealjuures piirkondlike ressursside (elukvaliteet, looduslikud tingimused jm) kasutatamist selliselt, et loodav heaolu (majanduslik kasu, loodus- ja kultuuriväärtuste säilimine) oleks maksimaalne. Viimasel ajal on päevakorda tõusnud arutlused maavarade kaevandamisest kaitstavatel ja nendega piirnevatel aladel. Mäendus- ja looduskaitsespetsialistid peaksid erinevate olukordade puhul saavutama mõlemaid pooli rahuldava kokkuleppe võimalikuks põlevkivi kaevandamiseks kaitsealadel või nende läheduses. Oluline on omavaheline koostöö, mis praegu peaaegu puudub. Maavara kaevandaja võib omada olulist rolli kaitseväärtuste väljatöötamisel: toetada loodusobjektide ja ökosüsteemide kaitsmist ning kasu tuua majanduslikus ja sotsiaalses sfääris. 4.2 Keskkonnamõju hindamise metoodika Keskkonnamõju hindamise protseduur on maailmas aastakümnete jooksul välja kujunenud suhteliselt standardne protsess (Phillips, 2001). Samal ajal on protsessi sees kasutatavate metoodikate valik äärmiselt lai, väidetavalt on olemas sadu KMH metoodikaid. Käesolevas töös järgiti Eesti sellealast metoodikat ning rakendati keskkonnaekspertide ja omavalitsuste kogemusi strateegiliste keskkonnamõjude hindamise valdkonnas. Projekti raames teostatud KMH saab jagada järgmisteks etappideks: keskkonnaülevaate koostamine, lähteandmete kogumine, analüüs ja süstematiseerimine. olemasoleva situatsiooni kirjeldus. kaartide vormistamine. Tähtsamate mõjufaktorite väljaselgitamine, nende süvendatud käsitlemine. piirkonna looduskeskkonna ja seda mõjutavate tegurite analüüs. alternatiivsete arengustsenaariumite, arengumudelite ja planeerimise ettepanekute keskkonnamõjude hindamine. Põlevkivi kaevandamise ja kaitstavate loodusobjektide spetsialistide huvide võimalikud puutekohad: Kaitstavate objektide puutumatus: looduskaitse väärtuste ja nende puutumatuse arvestamine. Maksimaalne tulu ja minimaalne mõju: kaevandamine võiks anda maksimaalset majandus-, sotsiaal- ja keskkonnakaitselist tulu ning vähendama miinimumini kaevandamisest tulenevat negatiivset keskkonnakaitselist ja sotsiaalset mõju kaitsealal või selle läheduses. Erinevate väärtussüsteemide arvestamine: majandushuvid peaksid arvestama loodus- ja keskkonnakaitselisi huve. Avatus: kaevandajate ja looduskaitsjate koostöö peaks rajanema läbipaistvusel, usaldusel, tähtaegadest kinnipidamisel ja aususel, samuti tuleb loodus- või keskkonnakaitse organisatsioone informeerida kaevandustegevuse arendamisest. Kaalutlused: põlevkivi kaevanduste avamine-sulgemine ja kaevandusmooduste uuenduste informatsioon. Piisavad varud ja keskkonnasäästlikud tehnoloogiad: konfliktaladel varu kuulutamine mittekaevandatavaks või kasutada keskkonnasõbraliku tehnoloogiat. Eeldab sobivate eeskirjade, kehtiva looduskaitselise arengukava, konfliktalade lahendusprotseduuride ja varajase mäetööstusliku arengusuundade informatsiooni olemasolu. Praktiline külg: maakasutusel arvestada teaduse ja tehnoloogia uuendusi, piirieraldiste kokkuleppeid, riskifaktoreid, keskkonna- ja sotsiaalsfääri tingimusi. Sõltumatu arvustus: mõlema osapoole avatus sõltumatuks arvustuseks. Ainulaadsuse tunnustamine: iga kaitstav loodusobjekt ja kaevandamismoodus on erinev. Mäendus- ja looduskaitsespetsialistide koostöö peab arvestama kaevandamis- ja looduskaitseaspektide ainulaadsust ning käsitlema iga üksikjuhtumit eraldi. Eesti põlevkivibasseinis on erineva kaitstusega reguleeritud alad, mis kannavad sarnaseid eesmärke. Projekti käigus on loodud GIS´i andmebaas looduskaitsealade kategoriseerimise kohta. Antud andmebaas etendab endas analüütilist abivahendit tegevuse planeerimisel lähtudes looduskaitselistest piirangutest. 4.3 Looduskaitsealade määratlemise alused Rahvusvahelise Looduskaitseliidu (IUCN) määratluses looduskaitseala jäetakse osaliselt või tervenisti seaduste või mõne muu efektiivse võimalusega ümbritseva looduse kaitsmise eesmärgil aktiivsest kasutusest välja. Antud lähenemine on laiahaardeline ning viitab erinevate kaitsestaatuste rohkusele põlevkivibasseinis. Oluline informatsioon erinevate alade kohta saadi Eesti Vabariigi Keskkonnaministeeriumi Info- ja Tehnokeskuse Loodusbüroost Eesti Looduse Infosüsteemi Looduskaitseregistrist (EELIS) 31 MapInfo kaardikihina. Eesmärk oli saadud laiaulatusliku informatsiooni põhjal analüüsida erinevate looduskaitsealade sisu ja eesmärke ning nende alade kategoriseerimine kaevandamise seisukohalt. Meetodid: Uuritav ala – uuritav ala haarab Eesti põlevkivibasseini Andmete kogumine – MapInfo formaadis saadud kaardikihtide andmed korrastati projekti vajadustele vastavaks ning koostati lisaks 20 kaardikihti. Andmete piiratus – kaardikihtide vastuolulisus. Osa informatsiooni oli esitatud punktobjektidena ja osa polügoonidena. Erinevused andmete formaadis võivad põhjustada raskusi mõningate ruumianalüüside ja erinevate alade võrdluste tegemisel. Kategoriseerida erinevaid kaitsekorraldusi oli samuti raske, sest need erinesid sageli oma ulatuse ja eesmärkide poolest. Atribuutandmed - iga ala kohta tagati ühtlustatult koostatud atribuutandmestik, mis võimaldab mõista iga ala looduse eripära ja teha võrdlusi erinevate kaitsealade vahel. Informatsioon järgnevates kategooriates on saadaval kõigi andmebaasi salvestatud kaitsealade kohta (Tabel 7-13 Kaitsealade andmestik ja kategoriseerimine). Nimi Kategooria (loodushoiuala, rahvuspark, looduskaitseala, maastikukaitseala) Pindala Kaitseala loomise aluseks olev dokument Spetsiifilised regulatsioonid - rida regulatsioonide kategooriaid et mõista nende kaitsestaatust ja kaitse-eesmärki. Kaevandamise keelustamine/lubamine/piirangud Puutumatu looduse häirimise piiramine: liikumine, puudutamine, puutumatu looduse paikade (pesitsemise, toitumise, poegimise) ja/või liikide tülitamine Uurimise piirangud Inimese ligipääsu keelud/piirangud IUCN-i kaitsekategooriad: Rahvusvaheline Looduskaitseliit on loonud oma klassifikatsioonisüsteemi lähtudes alade korraldamise alustest. Kaitsekategooriad on järgnevad: I Range kaitstusega (puutumatu loodusega alad, range looduskaitseala) II Ökosüsteemi säilitamine ja rekreatsioon (rahvuspark) III Loodusmälestiste säilitamine IV Säilitamine läbi aktiivse korraldamise (elupaiga/liigi korraldamise ala) V Maastiku/merestiku säilitamine ja piirangud VI Ökosüsteemide säästlik kasutamine Kaardikihid – koostatud on viis kategooriate kaarti: I, II, III, IV ja koondkaart, mis kajastab maakasutust suunavaid looduskaitselisi tingimusi. Kaardile on kantud kaitstavad alad - olemasolevad looduskaitsealad, linnuhoiualad, Ramsari alad. Näidatud on ka tehiskeskkonda iseloomustavad tehnilised infrastruktuurid. 4.4 Kaitsealad Eesti põlevkivibasseinis on 25 loodushoiuala, 8 looduskaitseala, 13 maastikukaitseala ning 3 kaitsealust parki, kusjuures peaaegu pooltel on vana või alles uuendamisel kaitse-eeskiri. 15 kaitsealal on olemas Vabariigi Valitsuse määrusega kinnitatud kaasajastatud kaitse-eeskiri. Nende kaitsealade piirikirjeldused ja majandustegevuse kitsendused erinevate vööndite kaupa on määratud kaitstavate loodusobjektide seaduse alusel. Kaitseala on inimtegevusest puutumatuna hoitav või looduskaitse erinõuete kohaselt kasutatav ala, millel kaitstakse, uuritakse ja tutvustatakse loodus- ja/või kultuuriobjekte, taime-, seene- ja loomaliike, kooslusi, ökosüsteeme, maastikke ja nende mitmekesisust. Kaitsealade tüübid on rahvuspark, looduskaitseala, maastikukaitseala ja programmiala. Rahvuspark on erilise rahvusliku väärtusega kaitseala looduse ja kultuuripärandi, sealhulgas ökosüsteemide, bioloogilise mitmekesisuse, maastike, rahvuskultuuri ning alalhoidliku looduskasutuse säilitamiseks, kaitsmiseks, uurimiseks ja tutvustamiseks. Rahvuspark jaotatakse loodusreservaadiks, sihtkaitsevööndiks ja piiranguvööndiks. Rahvuspark on küllalt suur territoorium, kus mitmesuguse rangusega piirangud peavad tagama kaitstavate loodusharulduste ja liikide säilimise. Teiselt poolt on rahvuspargil loodust tutvustav ja üldhariduslik roll. Lahemaa Rahvuspark (64 400 ha) loodi 1971. a. ning asub põlevkivibasseini lääneosas. Looduskaitseala on looduskaitselise või teadusliku väärtusega kaitseala looduslike protsesside ning haruldaste ja hävimisohus olevate ja/või kaitstavate taime-, seene- ja loomaliikide ning nende kasvukohtade ja elupaikade, eluta looduse, samuti maastike ja looduse üksikobjektide säilitamiseks, kaitseks ja uurimiseks. Looduskaitseala jaotatakse loodusreservaadiks, sihtkaitsevööndiks ja piiranguvööndiks. Maastikukaitseala (looduspark) on haruldase või Eestile iseloomuliku loodus- või pärandkultuurmaastikuga kaitseala, mis on moodustatud looduskaitselistel, kultuurilistel või puhke-eesmärkidel. Maastikukaitseala eritüüpidena käsitletakse ka kaitse alla võetud parke, arboreetumeid ja botaanikaaedu. Maastikukaitseala jaotatakse sihtkaitsevööndiks ja piiranguvööndiks. Programmiala on seire, uurimis- ja haridustöö korraldamiseks ning loodusvarade kaitse ja kasutamise ühitamiseks kohaliku, riikliku või rahvusvahelise programmiga haaratud ala. Programmiala piires asuvad kaitsealad säilitavad oma õigusliku staatuse. Kaitsealadel jaguneb kogu maa- ja veeala kaitse-eeskirjas sätestatult eri kaitsekorraga osadeks. Kaitsealavööndi tüübid on loodusreservaat, sihtkaitsevöönd, piiranguvöönd ja programmiala üldvöönd. Kaitsealavööndites rakendatavad kitsendused ja kohustused kehtestatakse kas täielikult või osaliselt, kas püsivalt või ajutiselt ning need sätestatakse kaitse-eeskirjas. Loodusreservaat on kaitseala otsesest inimtegevusest puutumata loodusega maa- või veeala, kus tagatakse looduslike koosluste säilimine üksnes looduslike protsesside tulemusena. Loodusreservaadis on keelatud: igasugune majandustegevus ning loodusvarade kasutamine inimeste viibimine, välja arvatud järelevalve-, teadus- ja päästetöödel. Sihtkaitsevöönd on kaitseala maa- või veeala seal väljakujunenud või kujundatavate looduslike ja poollooduslike koosluste säilitamiseks. Sihtkaitsevööndis asuvaid loodusvarasid ei arvestata tarbimisvarudena. Kui kaitse-eeskirjaga ei sätestata teisiti, on sihtkaitsevööndis ühe punktina keelatud: majandustegevus ja loodusvarade kasutamine. Kaitstava loodusobjekti säilitamiseks vajaliku või seda objekti mittekahjustava tegevusena võib sihtkaitsevööndis kaitse-eeskirjaga lubada: olemasolevate maaparandussüsteemide hooldustööd metsakoosluse kujundamist vastavalt kaitse eesmärgile marjade, seente ja muude metsa kõrvalsaaduste kasutamist jahipidamist ja ulukite arvukuse reguleerimist kalapüüki tee, liinirajatise ja tootmisega mitteseotud ehitise rajamist kaitsealal paikneva kinnistu või kaitseala tarbeks ja nende hooldustöid tegevust poollooduslike koosluste ilme ja liigilise koosseisu tagamiseks ning kaitsealuste liikide elutingimuste säilitamiseks. Piiranguvöönd on kaitseala majanduslikult kasutatav osa. Kui kaitse-eeskirjaga ei sätestata teisiti, on piiranguvööndis keelatud: veekogude vee taseme muutmine ja nende kallaste kahjustamine maavarade ja maa-ainese kaevandamine jne. Piiranguvööndis kustutatakse loodusvarade tarbimisvarud või viiakse need kaitseeeskirjaga määratud kasutamise piiridesse. Programmiala üldvöönd on maa- või veeala, mis luuakse eesmärgil siduda loodusreservaadid, sihtkaitsevööndid ja piiranguvööndid terviklikuks programmialaks. Kaitstavad loodusüksikobjektid Põlevkivibasseinis on 57 kaitstavat looduse üksik- või ürglooduseobjekti, mis võivad olla teadusliku, ajaloolis-kultuurilise või esteetilise väärtusega: puu, rändrahn, karstivorm, paljand, allikas jne. Objekti kaitse alla võtmisega moodustub selle ümber 50 m raadiusega piiranguvöönd, milles ei tohi majandusliku tegevusega kahjustada objekti. Tingimused kaitstava üksikobjekti kaitseks: üksikobjekti mis tahes kahjustamine on keelatud üksikobjekti seisundit või ilmet mõjutava töö teostamine on lubatud üksikobjekti valitseja nõusolekul kinnisasja omanik on kohustatud hoolt kandma üksikobjekti seisundi ja selle ümbruse korrastamise eest üksikobjekti kaitse alla võtmise otsusega moodustub selle ümber kuni 50 meetri kauguseni piiranguvöönd. Liigikaitse Põlevkivibasseinis on kaitse alla on võetud 12 linnu-, looma- ja 38 taimeliiki. Tabel 4‑5 I kategooria kaitsealused liigid põlevkivibasseinis Taimed harilik kobarpea Ligularia sibirica lehitu pisikäpp Epipogium aphyllum Loomad Must toonekurg Ciconia nigra Väike konnakotkas Aquila pomarina Rabapüü Lagopus lagopus Kaljukotkas Aquila chrysaëtos Lendorav Pteromys volans Merikotkas Haliaëtus albicilla Kalakotkas Pandion haliaëtus I kategooria kaitsealuste liikide [Kukk, 1995] isendite ning nende elu-, sigimis- või pesitsuspaikade ja rändeteede ning kasvukohtade kahjustamine on keelatud. Vabariigi Valitsuse poolt kehtestatud korras välja antud loata on keelatud I kategooria kaitsealuste liikide uurimine, märgistamine, elutingimuste parandamine, loodusest eemaldamine, paljundamine, pidamine ja kasvatamine tehistingimustes ning loomade sigimis- ja pesitsuspaikades pildistamine, filmimine ja häälte salvestamine. I kategooria kaitsealuse liigi täpset kasvukohta või elupaika käsitleva teabe avalikustamine on keelatud, kui objekt võib selle tagajärjel ohtu sattuda. Tabel 4‑6 II kategooria kaitsealused liigid põlevkivibasseinis Taimed Väike käopõll Kõdukorallpuu Liivesparsett Kaunis kuldking Kärbesõis Eesti soojumikas Koldjas selaginell Laanekannike Sookäpp Villtulikas Soohiilakas Russowi sõrmkäpp Vesilobeelia Mägiseahernes Paluliivkann Laialehine nestik Tume nokkhein Väike vesikupp Ida võsalill Loomad Mudakonn Metsis Rohunepp Sookurg Nahkhiired II kategooria kaitsealuste taimede [Kukk, 1995] korjamine ning tehingud nendega on keelatud. Ka on keelatud nende kasvukohtade hävitamine või kahjustamine ulatuses, mis ohustab liigi säilimist selles kohas. II kategooria kaitsealuste loomade püüdmine, pidamine, tapmine, loomi ohustav häirimine ja tehingud nendega on keelatud. Keelatud on nende sigimis- ja muude püsielupaikade hävitamine või kahjustamine ulatuses, mis ohustab liigi säilimist nimetatud alal. Teabe avalikustamine on keelatud, kui selle teatavakssaamine võib põhjustada objekti kahjustamist. Säilimise tagamiseks võidakse moodustada looduskaitseala. III kategooria kaitsealused liigid põlevkivibasseinis Keelatud on III kategooria kaitsealuste taimede [Kukk, 1995] kasvukohtade kahjustamine, taimede loodusest korjamine ulatuses, mis ohustab liigi säilimist selles kasvukohas, ja tehingud nendega. Tabel 4‑7 III kategooria kaitsealused liigid põlevkivibasseinis Taimed Roomav öövilge Künnapuu Aaskarukell Laialehine neiuvaip Suur käopõll Kuradi sõrmkäpp Harilik näsiniin Vööthuulsõrmkäpp Kahelehine käokeel Karulauk Pruunikas pesajuur Soo neiuvaip Siberi võhumõõk Karukold Nõmmvareskold Harilik ungurkold Ramsari alad Ramsari ala staatuse sätestab rahvusvahelise tähtsusega märgalade, eriti veelindude elupaikade konventsiooni ratifitseerimise seadus, mis on vastu võetud Riigikogu poolt 1993. aastal. Ramsari konventsioon kehtib rahvusvahelise tähtsusega märgalade kohta. Konventsioonis rõhutatakse märgalade suurt ökoloogilist rolli ja seda eriti veelindude rände-, puhke- ja pesitsuspaikadena. Kõik liitunud riigid peavad võtma kasutusele meetmed märgalade kaitseks. Rahvusvahelise tähtsusega märgala on looduskaitseala. Ramsari aladel, mis jäävad kaitsealadele, kehtib vastava kaitseala kaitse-eeskiri. Lisapiirangud Ramsari aladel ei ole. Üldiseks tingimuseks on - mitte kavandada Ramsari aladel tegevusi, mis võivad halvendada nende soodsat loodusseisundit. Linnuhoiualad Linnuhoiualad ehk rahvusvahelise tähtsusega linnualade (IBA) programm on ülemaailmne initsiatiiv, mille eesmärk on maailma linnustiku kaitseks vajaliku võrgustiku loomine ja nendel linnustiku kaitse tagamine. Linnuhoiualade režiim sätestatakse uue looduskaitseseadusega, mis on praegu ettevalmistamisel. Konkreetsele linnuhoiualale režiimide kehtestamine eeldab avalikustamist ja läbirääkimisi maaomanikega. Natura 2000 Liitumine üle-euroopalise looduskaitsealade võrgustikuga Natura 2000 tähendab Ida-Virumaa jaoks eelvaliku järgi üheksateistkümne loodus- ja linnuhoiuala tekkimist. Natura 2000 eesmärk on tagada haruldaste või ohustatud lindude, loomade ja taimede ning nende elupaikade ja kasvukohtade kaitse. Praegu kaitsmata, aga Euroopa seisukohast olulisi elupaigatüüpe või liikide elupaiku hakkavad tulevikus kaitsma hoiualad, mille kaitserežiim on oluliselt leebem Eesti traditsioonilisest kaitsealarežiimist. Metsise mänguasurkonnad võivadki hoiualade loomisel kõige suuremaks probleemiks osutuda, sest linnuhoiualadena seavad need inimtegevusele arvestatavad piirangud. Loodus- ja linnuhoiualad: Muraka, Puhatu, Agusalu (kõigis metsis, metsakooslused ja sooalad), Struuga (pesitsevad ja läbirändel veelinnud), Sirtsi (I kategooria kaitsealune liik), Selisoo (kaitsealused linnuliigid), Laevasoo (kaitsealused linnuliigid). Loodushoiualad: Udria (pangametsakooslused, kivikülv), Ontika (pangametsa sihtkaitsevöönd), Aseri (klindialune looduskaitseala), Smolnitsa (luitestik ja taimekooslused), Järvevälja (luitestik), Paadenurme, Mustajõe, Punasoo (I kategooria kaitsealused liigid), Mäetaguse (tammik), Kõrkküla, Uikala (kaitsealune liik), Metsküla (putuka kasvukoht). 4.5 Põlevkivi kaevandamine Põlevkivi kaevandamisel sõltub mõju keskkonnale kaevandamise moodusest ja viisist. Avakaevandamisel on üheks oluliseks küsimuseks maakasutus ja sellega seonduvad probleemid, kaevandatakse kui kihindi lasumissügavus on kuni 30 m ja ala on metsastunud-soostunud (Narva ja Aidu karjäär). Avakaevandamise mõju keskkonnale: kihid pööratakse segi kivimite struktuur muutub veerežiim muutub. Allmaakaevandamise mõju keskkonnale [Reinsalu, Toomik, Valgma, 2002] võrreldes avakaevandamisega on erinev: kivimite osaline purunemine tekivad lõhed veerežiimi muutus maapind vajub (2 cm ... ~2 m) Vastavalt eelpool toodule ja ekspertmeetodile tuginedes jaotati kaitstavad alad vastavalt põlevkivi varule nelja kategooriasse: Tabel 4‑8 Nelja kategooriasse jaotatud kaitstavad alad I kategooria kategooriline keeld kaevandamiseks (ava- ja allmaakaevandamine) pealiskorras, varu kustutatakse registrist II kategooria kaevandamine on võimalik kokkuleppel haldaja või teiste pädevate isikutega, ja/või nende poolt seatud tingimustel; varu kaevandamisväärsuse kategooriat (aktiivne, passiivne) ei muudeta (piiranguvööndid) III kategooria kaevandamine on lubatud kooskõlastusega kui ei kahjustata kaitstavat ala või üksikobjekti IV kategooria kaevandamine on lubatud kooskõlastuseta, kuna objekt ei oma enam kaitsealust väärtust Alljärgnevas tabelis (Tabel 4-9) on kaevandamismoodused ja meiepoolsed kaitstavad objektid kategooriate kaupa kokku sobitatud. Keskkonnasõbralik tööstus on kulukas kui alguses pole keskkonnaga arvestatud. Isegi kui kõikjal õnnestuks rakendada kõige säästvamaid tehnoloogiaid (Tabel 4-10) ei oleks saastumine absoluutselt välistatud. Ka suhteliselt keskkonnasõbralik tootmine annab suure mahu korral suure saastamise. Tootmise laienemist piiravad tegelikult ressursid. Tööstusliku tootmise kasvu piirajaks osutuvad tooraine varud. Ei saa tootmist laiendada kui toorainet ei jätku. Tabel 4‑9 Kaitstavate alade kategooriate vastavus kaevandamismoodusele Kategooria Allmaakaevandamine Avakaevandamine I kehtib kategooriline keeld maavara kaevandamiseks; põlevkivivaru kustutatakse registrist II kaevandamine on võimalik kokkuleppel haldajaga või teiste pädevate isikutega, ja/või nende poolt seatud tingimustel; varu kaevandamisväärsuse kategooriat (aktiivne, passiivne) ei muudeta Kehtib keeld kaevandamiseks, varu passiivseks III kaevandamine on lubatud kooskõlastamisega kui ei kahjustata kaitstavat ala või üksikobjekti kaevandamine on lubatud kokkuleppel haldajaga või teiste pädevate isikutega, ja/või nende poolt seatud tingimustel IV kaevandamine on lubatud kooskõlastuseta, kuna objekt ei oma enam kaitsealust väärtust. kaevandamine on lubatud kooskõlastusega Tabel 4‑10 Kaevandamise viisi, tehnoloogia vastavus kaitsealade kategooriatele [**Toomik, 1999] Kaevandamise viis Kaevan- damise tehno- loogia** Pinnareljeef** Maksi-maalne vajumine** Langatus- nõlva kalde- nurk** Kate-gooria Lank- kaevan-damine Ruumtervik-kaevanda- mine Deformeeritud, kergelt lainjas, stabiilne 0,6-0,7 2-6 IV Käsilaava Deformeeritud, lainjas, stabiilne 0,8-0,9 2-7 IV Kombaini- laava Deformeeritud, lainjas, stabiilne <1 -="" -seadmed="" -tehnoloogia="" -tehnoloogiate="" -viis="" -viiside="" 0="" 10...80="" 1998="" 1="" 2="" 4-11="" 4-20="" 4-7="" 4.6="" 4.7="" 4="" 5-11="" 5.1="" 5="" a.="" abel="" abivahendiks="" aga="" ainukene="" aitab="" alad="" alade="" aladeks="" aladel.="" alaks="" alamate="" alasid.="" alast="" all="" alles="" allmaakaevandamine.="" allmaakaevandamine="" allmaakaevandamisel="" alternatiivide="" aluseks="" alusel.="" alusel="" anal="" andmebaas="" andmebaasi="" antud="" arendamisel="" arendus-="" arengu="" arengusuunad="" arvestada="" arvestamine="" asustus="" asustustiheduse="" ava-="" avakaevandamine="" avakaevandamist="" avamis-="" balti="" bi="" biosf="" d="" deformeerimata="" dega="" demonstreerib="" detailsemate="" dokumendi="" droloogiline="" ebastabiilne="" edaspidi="" edaspidine="" edendamine="" eelistatum="" eeltoodule="" eesm="" eest.="" eesti="" eestis="" ehkki="" ei="" einsalu="" ekspluateeritavad="" eluks="" endale="" enduslikult="" endustingimuste="" endustingimustele.="" eri="" erineva="" erinevaid="" erinevat="" erinevus="" esimene="" esitada="" esitades="" esitatud="" et="" etapis.="" etappides="" ettepaneku="" eva="" fikseerimises="" gavus="" gavuse="" geograafilised="" geoloogiline="" geoloogilised="" gis-i="" graafiliselt="" h="" ha="" he="" heaks="" hem="" hendab="" hendades="" hendamiseks="" hiajalise="" hifunktsioonidest="" hilae="" hildada="" him="" hindamine="" hindamise="" hindamises="" hinnata="" histamine="" histatud="" hket="" hoidmisega="" hoolitsus="" hteandmed="" htub="" htuvalt="" huvitatud="" i="" ib="" iendavate="" iga="" igud="" igusakte.="" ii="" iii="" ilimise="" ilimiseks="" ilitamine.="" ilitamisega="" ilma="" ilmselt="" imaldab="" imalik="" imalikult="" imalustest="" info="" infot="" inimene="" inimese="" inimtegevuse="" iritus="" iseeneslik="" iseloomustavate="" iteks="" itena="" itluses="" iv="" iva="" j="" ja="" jaotada="" jaotades="" jaotamine="" jaotamise="" jaotamisest="" jaotamist="" jaotuvad="" jms="" jne.="" joonis="" ju="" judest="" juhul="" jurid="" jusid="" jutab="" jutusel="" juurde.="" k="" ka="" kaasajal="" kaevan-damine="" kaevandamine="" kaevandamise="" kaevandamisega="" kaevandamiseks="" kaevandamisel="" kaevandamismoodus="" kaevandamismooduse="" kaevandamismooduste="" kaevandamisviise="" kaevandamisviisi.="" kaevandamisviisi="" kaevandamisviiside="" kaevandus-="" kaevanduste="" kaevandustes="" kaevandusvee="" kaevev="" kahe="" kaheldamatult="" kaitse.="" kaitse="" kaitsealad="" kaitsealade="" kaitsealasid="" kaitsealused="" kaitsemeetmed="" kaitsesalad="" kaitsmiseks="" kaitstavatel="" kaitstust="" kamber-="" kamberkaevandamine:="" kamberkaevandamine="" karj="" karstiv="" kasutada="" kasutamisalasid="" kasutamise="" kasutamiseks="" kasutatav="" kasutatavate="" kasutatavuse="" kasutusalaga="" kasutustingimused="" kategooria-heleroheline="" kategooria-helesinine="" kategooria-lilla="" kategooria-t="" kategooria="" kategoriseerimisel="" katend="" katendi="" katse="" kattuvad.="" kaugus="" kavad="" kavandamisel="" kehtestamisel.="" kehtivaid="" keskkonda="" keskkonna-="" keskkonnakaitse="" keskkonnam="" keskkonnapiirangu="" kida="" kihindi="" kihtidega="" kindla="" kivimitele="" kogu="" kogumi="" kogumisest="" kohal="" kohta="" kohustuslikuks="" kokkuv="" kolmandaks="" kompromissi="" konfliktide="" konku="" kooslus="" koosluste="" koost="" koostamise="" koostatud="" korral="" korraldamisel="" korrastamine="" kos="" ks="" ksikute="" kui="" kuid="" kujunemise="" kujunenud="" kujunevad="" kujutamisest.="" kuna="" kuni="" kus="" kusjuures="" kuulub="" l="" lae="" lamami="" langetamisega="" lankkaevandamiseks.="" lasumi="" lasumis-s="" lasumisriketega="" lasumiss="" lasumus:="" lasundi="" lasuvatele="" ldised="" ldisele="" ldisemate="" leevendamiseks.="" leevendavate="" leides="" levaate="" levkivi="" levkivibasseini="" levkivibasseinis.="" levkivibasseinis="" levkivibasseinist="" levkivilevila="" levkivilevilal="" levkivimaardla="" li-="" lihtne="" liigendatus="" liigi="" liikide="" lja="" ljad="" ljade="" ljadeks.="" ljadeks="" ljat="" llaldane="" llaldase="" lmpunktid="" loodusalade="" loodusele="" looduskaitses="" looduslikud="" loodusv="" lpsasti="" m="" maa-alade="" maa="" maakasutuse="" maakasutusega="" maakasutusettepanekud="" maakasutusplaani="" maapinna="" maapinnale.="" maardla="" maastike="" maastikuanal="" maavara="" maavaralasundi="" maaviljelusalade="" majanduskavade="" majanduslikult="" majandustegevuse="" meetmete="" mille="" millest="" mingi="" mis="" mitmeid="" moodust.="" moodustunud="" muudest="" muutumine="" muutused="" muutuvad="" n="" nap="" nditega="" nende="" nendest="" nii="" ning="" ole="" oleks="" oleksid="" olemas="" olukord="" oluline="" olulised="" oluliseim="" oluliseks="" olulisel="" oluliselt="" oma="" omadused="" on="" ongi="" oonis="" organiseerida="" osa="" osade="" osaliselt="" osapooltel="" otstarbekas="" otsus="" p="" paelae="" paiknevad="" paksus="" paksuse="" parema="" paremini="" parim="" peal="" peamised="" pidevalt="" pidevas="" piiranguid="" piirid="" piirkatenditegurini="" piirsuhteni="" piirv="" piisava="" pikaajalise="" planeerimisel.="" planeeringu="" planeeringud="" planeeringuprotsessi="" planeeringute="" plik="" projektid="" psemad="" psustavate="" puhastamist.="" puhul.="" puhul="" punasega="" r="" rab="" rajad.="" rajad="" rajoneerimine="" rajoneerimise="" rajoneerimisel="" rakendusvahenditega="" rastust="" ratakse="" ratleti="" ratud="" ravad="" regulatsioonid="" rekultiveerimise="" rentsitiheda="" rge="" rgiks="" rgnevates="" ri="" rikastamisviisi.="" rikkev="" riv="" rke.="" rtusega="" rtuslike="" rtustatud="" rtuste="" ruumiliselt="" s="" saab="" saamiseks="" salvestamisest="" samm="" sammuks="" sammuna="" samuti="" seab="" seadusi="" seisneb="" seisnes="" seisukohast="" sel="" selle="" selleks="" sellest="" selline="" selliste="" seotud="" sides="" simusi.="" sitlevad="" situd="" siva="" so="" sobivate="" soodsaimat="" soovitav="" soovitused="" soovituste="" st="" stabiilne="" steemid="" stiihilised="" strateegia="" struktuurile.="" stva="" suhteliselt="" suhtes="" suuna="" suuremate="" t="" tabel="" tabelis="" tagada="" talutavad="" tamises="" tasakaaluliste="" tasane="" te="" teabe="" teave.="" teel.="" tegevus="" tegevuseks="" tehniliselt="" tehnoloogia="" tehnoloogiaga.="" tehnoloogiate="" tehnoloogiline="" tehnoloogilise="" tehtud="" teise="" teiseks="" teisi="" teiste="" tekkivate="" tektooniliste="" teostatavaks="" tihti="" tingimused:="" tingimusi="" tingimuste="" tingituna="" tinglikult.="" tinglikult="" toimes="" toimuda="" toodud="" tsoneeringu="" tsoneeritud="" tta="" ttekivi="" tugevalt="" tuleb="" tulemusena.="" tulenevad="" tulenevas="" tulevikus="" tunnuste="" uab="" uuenev="" uute="" v="" vaatab="" vaid="" vajumine="" vajumised="" valdavalt="" valdkonda.="" valikut.="" varistamise="" varuplokid-tumesinine="" varust="" vastavalt="" vastavusest="" vastu="" veerohkus.="" veevarustust="" veoteedest="" viimase="" viisi=""> 10 lae langetamisega* 31...70 2,5...3,3 >10 Kamberlaava** > 50 1,65...2,5 > 25 Lankkaevandamine: A-C kihtide kombainväljamine > 5 1,4...1,65 > 5 kogu kihindi lõhkeraimamine*** > 50 1,6...1,9 > 25 Paekatendi suurim paksus, m B. Avakaevandamine Vaalkaevandamine, draglainid: EŠ 10.60 või EŠ 10.70 < 12 piirangud pole EŠ 15.90 16...27 „ EŠ 30.120 20...37 „ * On kasutatud Ahtme kaevanduses ja katsetatud Viru kaevanduses; praegu ei kasutata. ** Kasutatakse Oudova maardlas, Eestis pole katsetatud. *** On katsetatud Oudova maardlas, Eestis mitte. **** Eestis pole katsetatud, kuid on kasutusel analoogilistes lavamaardlates. Juhul kui maardlas on selliste mäendustingimustega alasid, mille jaoks puudub reaalne kaevandamistehnoloogia, tekib kahtlus selle ala maavara tehnoloogilise tootmisväärsuse suhtes. Kerkib küsimus, kui kõrge on maardla selle osa maavara tehnoloogiline usaldatavus. Tehnoloogilist usaldatavust mõõdab tegur, mis näitab tõenäosust, et projekteeritavat kaevandamistehnoloogiat kasutades maavara üldse kätte saab. Kuna autor ei ole erialakirjanduses kohanud tehnoloogilise usaldatavuse sellist käsitlust, siis võib tabelis (Tabel 5-12) toodud tegureid võtta kui soovituslikke. Tabel 5‑12 Maavaravaru tehnoloogiline usaldatavus Kaevandamistehnoloogia evitatus Usaldustegur Tehnoloogia on evitatud analoogilistes tingimustes 0,8...1,0 on tööstuskatsetusel samas ettevõttes või analoogilistes tingimustes 0,5...0,8 on projekteerimis- või katsetusjärgus 0,3...0,5 puudub 0...0,3 Tehnoloogilist usaldustegurit tuleb kasutada hõlvamata levila või maardla või selle osa maavaravaru tõenäolise mahu hindamiseks analoogiliselt, koos või eraldi maavara geoloogilise usaldusteguriga. 5.2 Maardla majanduslik rajoneerimine jaotab maardla tarbija seisukohalt määratud kaevandamisväärsuse järgi Rajoneerimisel lähtutakse maavara kaevandamisväärsusest. Kõige lihtsam mäemajanduslik rajoneerimine on maardla jaotamine aktiiv- ja passiivvaru aladeks. Maardla mäemajanduslikuks rajoneerimiseks on soovitada kaks meetodit. Ala rajoneeritakse tehnoloogiliselt, määrates iga kaevevälja jaoks võimalikud kaevandamistehnoloogiad ja leitakse nende seast parim. Edasi eeldatakse, et kaevandama hakatakse just nende tehnoloogiate abil ja järjestatakse väljad kaevandamise tulukuse alusel. Nii selguvad maardla tulusamad ja vähem tulusad osad ning kujuneb pilt eri osade suhtelisest tulukusest. Meetodi eeliseks on konkreetsus ja mõistetavus, puuduseks suur töömaht. Viimatimainitud põhjusel on see meetod eelistatav väikeste maardlate ja maavara monotarbimise puhul Koostatakse maavara kaevandamise ja kasutamise majandusmatemaatiline mudel, mille sisendiks on mäendustingimuste tunnused (lasumissügavus, lasundi paksus, põlevkivi ja kaevise kvaliteet, vee-eritumus, katendi kooslus jne) ning võimalikke kaevandamistehnoloogiaid määravad tegurid (töö-, materjali-, kapitalimahukus jms). Tehnoloogiad ja mäendustingimused on omavahel seotud piirangute süsteemi kaudu. Mudeli väljundiks on kauba kogused, kvaliteet ja maksumus liigiti, näiteks põlevkivi puhul õli- ja energiaressurss. Sellise meetodi eeliseks on suur arvutusjõudlus ja käsitlust leidvate variantide rohkus, puuduseks suur ettevalmistustöö maht ja usaldamatus nende poolt, kes mudeli tööprintsiipe ei mõista. Majandusmatemaatilise mudeli kasutamist Balti põlevkivilevila rajoneerimisel on kirjeldatud monograafiates [Reinsalu, 1983, 1984] Maardla mäemajanduslik rajoneerimine on vajalik üld- ja detailplaneeringuks. 5.3. Maardla keskkonnakaitseline rajoneerimine Maardla keskkonnakaitseline rajoneerimine jaotab maardla kaevandamisväärse osa looduskaitseliste piirangualade vahel. Peamisi rajoneerimise (tsoneerimise) printsiipe kirjeldati eelmises peatükis. Maardlate rajoneerimise tulemused on kasutatavad: mistahes maa- ja maavarakasutust käsitlevate arengukavade koostamisel, s.h looduskaitsealade tekitamisel valdade ning maakondade üld- ja detailplaneeringul maavarade väärtuse hindamisel, eriti nende kaevandamisõiguse hinna määramisel maavarade kaevandamisest tuleneva saaste, jäätmete jm piirnormide kehtestamisel ning vastavate lubade andmisel. Kahjuks on Eestis võimatu leida sellekohase tegevuse kohta häid näiteid. Mõningaks erandiks, sisuliselt esimeseks sammuks on „Ida-Viru maavalitsuse initsiatiivil koostatud Ida-Virumaa põlevkivi-kaevandamisalade piirkonna ruumiline planeering, 2001“. Aruandlusaluse töö jätkamiseks Kütuse- ja energiamajanduse riikliku pikaajalise arengukava poolt soovitatud uuringute „Põlevkivi varu koguse hindamine vastavalt arenevale kütuse ja energiamajandusele, ressursi pikaajaline planeerimine“ ja „Põlevkivi kaevandamise tehnoloogilise struktuuri (kaevanduste, karjääride, potentsiaalsete uuringualade ja oluliste kaitsealade) koosluse optimeerimine“ raames, on käesoleva uuringu raames loodud piisav andmebaas, mille illustreerimiseks on lisatud Eesti põlevkivimaardla rajoneerimise skeem (kaart mõõtkavas 1: 200 000) 6 VIITEMATERJAL 1. Teadustöö teema “Põlevkivi ressurss” TTÜ teadustööde registris http://ar.va.ttu.ee/v/v/p/teadus_1.web.pandmed?PROJE=1999 2. Reinsalu, E., Kaljuvee, E. ja Fraiman, J. Põlevkivi tootmise prognooimise majandusmatemaatiline modelleerimine. [vene k] Moskva, Nauka. 1983. 3. Reinsalu, E. Põlevkivi kaevandamise optimaalne areng (vene k), Tallinn, Valgus, 1984, 119 lk. 4. Reinsalu, E. Mäemajandus, TTTÜ, 1998, 159 lk. 5. Reinsalu, E., Toomik, A., Valgma, I. Kaevandatud maa, TTÜ mäeinstituut, 2002, 97 lk. 6. Ida-Virumaa põlevkivi-kaevandamisalade piirkonna ruumiline planeering, 2001. 7. Kattai, V. Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi peamiste tunnuste kaardikomplekt. [vene k] Kohtla-Järve geoloogia töökond. 1979. EGF 3569. 8. Phillips, A. Mining and Protected areas. Mining, Minerals and Sustainable Development. No. 62, England, 2001, 19 p. 9. Kukk, Ü. Kaitsealuste taimeliikide nimestik: I kategooria. - Eesti Loodus, 3, 1995, lk. 72-73. 10. Kukk, Ü. Kaitsealused taimeliigid. II kategooria. - Eesti Loodus, 4, 1995, lk. 112-114. 11. Kukk, Ü. Kaitsealused taimeliigid . III kategooria. - Eesti Loodus, 5/6 , 1995, lk. 158-159. 12. Toomik, A. Allmaakaevandamise mõjud maapinnale ja nende hindamine. - Põlevkivi kaevandamise ja töötlemise keskkonnamõjud Kirde-Eestis, 6, 1999, lk. 109-129. 13. Asjaõigusseadus (RT I 1993, 39, 590; 1995, 26-28, 355; 57,976; 1996,45,848; 51,967; 1997,52,833; 1998,12,152; 30,409; 59,941; 1999,26,377; 27,380; 2001,34,185; 93, 565). 14. Asjaõigusseaduse rakendamise seadus (RT I 1993, 72/73, 1021; 1994, 53, 889; 94, 1609; 1995, 22, 327; 57, 979; 1996, 36, 738; 1997, 1, 2; 13, 210; 1998, 113/114, 1877; 1999, 10, 155; 27, 380; 27 386; 2000, 51, 325; 88, 576; 2001, 31, 171; 42, 234; 94, 582). 15. Planeerimis- ja ehitusseadus (RT I 1995, 59, 1006; 1996,36,738; 49,953;1999,29,399; 27,380; 29,398; 95,843; 2000,54,348). 16. Säästva arengu seadus (RTI 1995,31,384). 17. Eesti Keskkonnastrateegia (RT I 1997,26,390). 18. Kaitstavate loodusobjektide seadus (RT I 1994, 46, 773; 1998,36/37,555; 1999,54,583; 95,843; 2001,50,286; 2002, 6, 21). 19. Looduskaitseregistri asutamine, Vabariigi Valitsuse 29. aprilli 1996. a määrus nr 119. (RT I 1996, 32, 635). 20. Kaitsealade ja kaitstavate looduse üksikobjektide tähiste ja tähistamise korra kinnitamine, Keskkonnaministri 21. mai 1998. a määrus nr 36 (RTL1998,216/217,847). 21. Ranna ja kalda kaitse seadus (RT I 1995, 31, 382; 1999,95,843; 2001,50,290). 22. Lõheliste kudemis- ja elupaikade nimistu, Keskkonnaministri määrus 14.02.1996 nr 10 (RTL 1996, 25/26, 165; 1999, 24, 288). 23. Metsaseadus (RTI 1998,113/114,1872; 1999,54,583;82,750;95,843; 2000,51, 319; 102,670; 2001,50,282). 24. Maakorraldusseadus (RTI 1995,14,169; 195,59,1006; 1996,36,738; 1999,54,580; 10,155; 2001,31,171; 93,565) 25. Maapõueseadus (RT I 1994, 86/87, 1488; 1995, 75, 1321; 1996,49,953; 1997,52,833; 86,1461; 93,1562; 1998,64/65,1005; 1999,54,583;10,155; 95,843; 2000,54,348; 102,670). 26. Keskkonnamõju hindamise ja keskkonnaauditeerimise seadus (RT I 2000,54, 348). 27. Kõrgendatud keskkonnariskiga tegevuste täpsustatud loetelu ja tegevuse ulatus, millest alates tekib kõrgendatud keskkonnarisk, Keskkonnaministri 10.05.2001 määrus nr 25 (RTL 2002,59,825; 2002,110,1540). 28. Euroopa Nõukogu Direktiiv 79/409/EMÜ, loodusliku linnustiku kaitse kohta 29. Natura eelvaliku alad aadressil maps.ekk.ee/natura. 30. Üldist teavet Natura2000 kohta aadressil www.envir.ee/natura2000. 7 LISAD Tabel 7‑13 Kaitsealade andmestik ja kategoriseerimine Tabel 7‑14 Üksik(ürg)objektide levik põlevkivibasseinis ja kategoriseerimine Tabel 7‑15 Liigikaitse, levik põlevkivibasseinis ja kategoriseerimine Tabel 7‑16 Uuringuplokkides olev varu AF1 kihindis, arvutatud täpsustatud mudeli järgi Jrknr Uuringuplokk AF1_Min, t/m2 AF1_Max, t/m2 AF1, t/m2 Andmepunkte plokis Pind, ha Varu, tuh t 1 Ahtme4 2,48 3,24 3,09 22 102 3161,1 2 Tammiku3 2,77 3,86 3,51 53 210 7367,9 3 Kabala4 2,53 3,07 2,70 68 273 7382,3 4 Pohja-Kivioli2 3,04 3,58 3,26 104 430 13994,6 5 Pada1+2 2,96 3,40 3,17 107 422 13386,9 6 Tammiku 2 2,64 3,59 3,07 125 497 15272,8 7 Ahtme3 2,66 3,42 3,03 135 538 16318,1 8 Sonda7 2,94 3,17 3,00 145 605 18189,8 9 Viru2 3,12 3,82 3,42 189 765 26174,4 10 Ojamaa1 3,16 3,51 3,35 192 756 25282,5 11 Uljaste1 2,80 3,24 3,03 214 845 25622,1 12 Pohja-Kivioli1 3,18 3,65 3,53 218 845 29835,0 13 Pada5 3,13 3,58 3,33 220 908 30235,4 14 Pada3+4 2,85 3,84 3,34 225 891 29739,8 15 Pada6 2,94 3,84 3,37 244 968 32611,6 16 Ojamaa2 2,97 3,46 3,29 255 1012 33262,4 17 Kabala2 2,25 2,57 2,40 270 1103 26459,7 18 Estonia5 2,69 3,73 3,32 291 1150 38218,8 19 Kohtla 1 3,20 4,05 3,65 310 1237 45127,4 20 Kohtla 2 3,12 3,97 3,58 334 1276 45725,7 21 Kabala1 2,49 3,11 2,76 350 1389 38338,9 22 Kabala3 2,26 2,67 2,52 352 1415 35597,9 23 Uljaste2 2,83 3,70 3,25 364 1468 47669,4 24 Uus-Kivioli1 3,03 3,43 3,24 398 1619 52432,2 25 Seli3 2,64 3,42 2,82 405 1635 46105,3 26 Ojamaa3 2,62 3,57 2,97 428 1734 51574,3 27 Permiskula2 2,61 2,94 2,78 429 1721 47775,4 28 Seli2 2,68 3,02 2,75 464 1849 50909,4 29 Permiskula4 2,76 3,07 2,90 477 1907 55263,6 30 Permiskula6 2,48 2,79 2,64 478 1918 50569,8 31 Puhatu6 2,59 3,38 2,86 490 1927 55091,6 32 Sonda5 2,37 2,77 2,51 510 2047 51297,2 33 Haljala4 2,73 3,13 2,89 518 2076 60058,1 34 Permiskula5 2,53 3,15 2,85 554 2211 62931,7 35 Seli4 2,41 3,34 2,76 559 2230 61544,6 36 Uus-Kivioli2 2,75 3,44 3,22 563 2223 71686,4 37 Oandu1 2,21 2,81 2,50 565 2258 56476,7 38 Kohala1+4 2,81 3,10 2,96 566 2248 66468,8 39 Uus-Kivioli3 2,82 3,40 3,15 580 2367 74606,4 40 Kohala2+5 2,92 3,29 3,09 599 2417 74585,1 41 Oandu3 2,48 2,99 2,80 602 2388 66906,1 42 Permiskula7 2,30 2,93 2,64 604 2396 63141,6 43 Oandu2 1,98 3,06 2,61 606 2402 62780,6 44 Puhatu4 2,87 3,46 3,21 616 2488 79825,3 45 Oandu5 2,41 2,87 2,62 628 2510 65724,9 46 Permiskula8 2,32 2,82 2,55 644 2588 65952,5 47 Permiskula3 2,46 2,90 2,74 650 2611 71487,3 48 Sonda6 2,27 2,76 2,52 652 2631 66243,9 49 Puhatu3 2,69 3,05 2,89 653 2600 75108,3 50 Peipsi4 2,40 3,05 2,60 664 2669 69307,7 51 Oandu6 2,12 2,55 2,44 666 2660 64785,1 52 Haljala2 2,25 2,61 2,46 669 2674 65755,5 53 Puhatu1 2,91 3,75 3,23 673 2668 86048,4 54 Oandu4 1,95 2,78 2,54 691 2767 70264,0 55 Puhatu5 2,82 3,38 3,09 692 2793 86166,2 56 Sonda3 2,48 3,21 2,77 692 2803 77682,7 57 Sonda2 2,77 3,20 2,94 725 2880 84616,2 58 Konnu2 1,69 1,75 1,73 730 2930 50725,1 59 Seli1 2,42 3,14 2,74 739 2954 80905,9 60 Haljala1+5 1,87 2,38 2,17 754 3043 66136,1 61 Puhatu2 2,76 3,19 2,97 755 2969 88198,8 62 Konnu3 1,74 1,79 1,76 756 3028 53384,5 63 Aidu1B 3,11 4,06 3,53 798 3215 113618,7 64 Permiskula1 2,62 3,05 2,83 801 3177 89847,9 65 Viru1A 3,15 3,69 3,38 805 3214 108660,5 66 Sonda1 2,62 3,37 2,85 823 3259 92944,5 67 Estonia3 3,09 3,75 3,45 827 3309 114142,9 68 Sompa 3,15 3,99 3,51 841 3377 118540,5 69 Kohala3 2,59 3,27 2,99 871 3458 103288,7 70 Sonda4 2,48 3,32 2,84 872 3498 99355,1 71 Tudu2 2,08 2,71 2,37 891 3543 83856,2 72 Rakvere4 2,01 2,76 2,29 898 3559 81562,7 73 Peipsi10 1,93 2,53 2,31 909 3626 83650,8 74 Haljala3 1,96 3,16 2,38 928 3693 87941,6 75 Rakvere5 1,69 3,17 2,42 934 3743 90525,6 76 Haljala6 2,48 3,18 2,81 942 3768 106063,3 77 Tudu3 2,00 2,52 2,25 952 3811 85795,8 78 Peipsi5 2,67 3,34 2,88 963 3853 110954,9 79 Peipsi6 2,22 2,89 2,51 984 3941 98910,1 80 Rakvere1 1,55 2,41 1,93 994 3965 76623,8 81 Rakvere6 1,63 2,54 2,18 1083 4379 95438,1 82 Tammiku 2,60 3,99 3,43 1107 4431 152180,3 83 Rakvere7 2,31 3,20 2,63 1112 4438 116880,5 84 Rakvere8 1,86 2,74 2,27 1177 4678 106006,2 85 Ahtme2 2,48 3,94 3,47 1267 5093 176925,1 86 Estonia2 3,09 3,78 3,49 1291 5157 179911,4 87 Peipsi1 2,20 2,75 2,56 1309 5136 131266,7 88 Peipsi9 2,11 2,85 2,39 1322 5281 126466,0 89 Peipsi2 2,15 2,74 2,36 1372 5464 129182,6 90 Estonia1 2,67 3,84 3,45 1426 5687 196426,4 91 Tudu4 2,03 2,74 2,32 1471 5969 138437,7 92 Rakvere3-4 1,97 2,81 2,31 1560 6275 145136,5 93 Peipsi8 2,51 3,20 2,81 1566 6284 176501,7 94 Tudu1 2,02 2,82 2,28 1918 7659 174544,9 Keskmised Kokku 2,52 3,18 2,84 63245 252881 6947086 Tabel 7‑17 Uuringuplokkidel olevad looduskaitsealad ja nende alla jääv varu Tabel 7‑18 Looduskaitsealad ja nende alla jääv varu uuringuplokkidel Tabel 7‑19 Looduskaitsealade varu, klassifitseeritud Varu, tuh t Sum of Varu, tuh t Looduskaitseala Uuringuplokk kokku Agusalu maastikukaitseala Estonia 4 6996 Peipsi10 238759 Peipsi8 2709 Permiskula5 11565 Permiskula6 65538 Agusalu maastikukaitseala kokku 325566 Atsalama Estonia2 110 Atsalama kokku 110 Jõepere veskiallikad; (Kalevipoja allikad) (-) 51 Jõepere veskiallikad; (Kalevipoja allikad) kokku 51 Kallukse maastikukaitseala Rakvere3-4 5279 Kallukse maastikukaitseala kokku 5279 Kerissaare Oandu4 1086 Kerissaare kokku 1086 Kivinõmme maastikukaitseala Estonia 4 10928 Puhatu5 2203 Kivinõmme maastikukaitseala kokku 13131 Kurtna maastikukaitseala Ahtme3 2357 Ahtme4 0 Puhatu1 19411 Sirgala 5 63570 Kurtna maastikukaitseala kokku 85339 Lahemaa rahvuspark Konnu1 1265722 Lahemaa rahvuspark kokku 1265722 Muraka looduskaitseala Oandu3 35550 Oandu6 705 Ojamaa2 3844 Peipsi1 54674 Peipsi2 300402 Seli1 30033 Muraka looduskaitseala kokku 425208 Mustajõe Narva1 2347 Mustajõe kokku 2347 Mõdriku-Roela MKA Kabala1 220 Kohala3 2024 Rakvere8 0 Tudu1 52844 Mõdriku-Roela MKA kokku 55087 Mädapea tammik Rakvere6 1480 Mädapea tammik kokku 1480 Mäetaguse tammed (16); Mäetaguse tammik Estonia1 1820 Mäetaguse tammed (16); Mäetaguse tammik kokku 1820 Neeruti maastikukaitseala Rakvere4 24966 Neeruti maastikukaitseala kokku 24966 Ohepalu looduskaitseala Konnu1 59432 Rakvere1 44320 Ohepalu looduskaitseala kokku 103752 Ojaküla (-) 1925 Ojaküla kokku 1925 Padaorg (-) 7456 Padaorg kokku 7456 Pahnimägi Haljala6 495 Pahnimägi kokku 495 Puhatu looduskaitseala Permiskula1 247214 Permiskula2 92194 Permiskula3 19567 Permiskula7 0 Puhatu2 8803 Puhatu3 10372 Puhatu looduskaitseala kokku 378149 Põhja-Kõrvemaa maastikukaitseala Konnu2 234921 Konnu3 8012 Põhja-Kõrvemaa maastikukaitseala kokku 242932 Rakvere tammiku maastikukaitseala Rakvere7 594 Rakvere tammiku maastikukaitseala kokku 594 Rihula Sonda6 3726 Tudu1 30228 Rihula kokku 33954 Seli soo Seli1 6767 Seli3 15723 Seli4 24182 Seli soo kokku 46672 Sirtsi looduskaitseala Oandu1 36919 Oandu4 19484 Sonda2 54693 Sonda4 19632 Tudu1 19962 Sirtsi looduskaitseala kokku 150690 Smolnitsa maastikukaitseala Peipsi10 5445 Smolnitsa maastikukaitseala kokku 5445 Struuga Peipsi10 25128 Struuga kokku 25128 Suigu Tudu3 1565 (-) 261 Suigu kokku 1826 Suigu looduskaitseala Tudu3 1565 (-) 261 Suigu looduskaitseala kokku 1826 Sämi-Kuristiku kaitseala Pada5 12023 Uljaste1 31603 Sämi-Kuristiku kaitseala kokku 43627 Tudusoo maastikukaitseala Tudu2 119197 Tudusoo maastikukaitseala kokku 119197 Uljaste oos koos Uljaste järvega Uljaste2 7980 Uljaste oos koos Uljaste järvega kokku 7980 Vanamõisa männik Haljala2 530 Vanamõisa männik kokku 530 Vetiku allikad; VetikuSöeoru allikd e. Vanajärve allikad Rakvere7 85 Vetiku allikad; VetikuSöeoru allikd e. Vanajärve allikad kokku 85 Viitna maastikukaitseala (-) 5698 Viitna maastikukaitseala kokku 5698 Vinni-Pajusti tammik; Vinni tammik¤ Rakvere8 769 Vinni-Pajusti tammik; Vinni tammik¤ kokku 769 Võhunõmme Tudu1 14601 Võhunõmme kokku 14601 Võlumäe-Linnamäe MKA Kabala3 11212 Kabala4 574 (-) 418 Võlumäe-Linnamäe MKA kokku 12204 Kõik kokku 3412730 Tabel 7‑20 Uuringuplokkide varu, klassifitseeritud Varu, tuh t Sum of Varu, tuh t Uuringuplokk Looduskaitseala kokku Ahtme3 Kurtna maastikukaitseala 2357 Ahtme3 kokku 2357 Ahtme4 Kurtna maastikukaitseala 0 Ahtme4 kokku 0 Estonia 4 Agusalu maastikukaitseala 6996 Kivinõmme maastikukaitseala 10928 Estonia 4 kokku 17924 Estonia1 Mäetaguse tammed (16); Mäetaguse tammik 1820 Estonia1 kokku 1820 Estonia2 Atsalama 110 Estonia2 kokku 110 Haljala2 Vanamõisa männik 530 Haljala2 kokku 530 Haljala6 Pahnimägi 495 Haljala6 kokku 495 Kabala1 Mõdriku-Roela MKA 220 Kabala1 kokku 220 Kabala3 Võlumäe-Linnamäe MKA 11212 Kabala3 kokku 11212 Kabala4 Võlumäe-Linnamäe MKA 574 Kabala4 kokku 574 Kohala3 Mõdriku-Roela MKA 2024 Kohala3 kokku 2024 Konnu1 Lahemaa rahvuspark 1265722 Ohepalu looduskaitseala 59432 Konnu1 kokku 1325154 Konnu2 Põhja-Kõrvemaa maastikukaitseala 234921 Konnu2 kokku 234921 Konnu3 Põhja-Kõrvemaa maastikukaitseala 8012 Konnu3 kokku 8012 Narva1 Mustajõe 2347 Narva1 kokku 2347 Oandu1 Sirtsi looduskaitseala 36919 Oandu1 kokku 36919 Oandu3 Muraka looduskaitseala 35550 Oandu3 kokku 35550 Oandu4 Kerissaare 1086 Sirtsi looduskaitseala 19484 Oandu4 kokku 20570 Oandu6 Muraka looduskaitseala 705 Oandu6 kokku 705 Ojamaa2 Muraka looduskaitseala 3844 Ojamaa2 kokku 3844 Pada5 Sämi-Kuristiku kaitseala 12023 Pada5 kokku 12023 Peipsi1 Muraka looduskaitseala 54674 Peipsi1 kokku 54674 Peipsi10 Agusalu maastikukaitseala 238759 Smolnitsa maastikukaitseala 5445 Struuga 25128 Peipsi10 kokku 269332 Peipsi2 Muraka looduskaitseala 300402 Peipsi2 kokku 300402 Peipsi8 Agusalu maastikukaitseala 2709 Peipsi8 kokku 2709 Permiskula1 Puhatu looduskaitseala 247214 Permiskula1 kokku 247214 Permiskula2 Puhatu looduskaitseala 92194 Permiskula2 kokku 92194 Permiskula3 Puhatu looduskaitseala 19567 Permiskula3 kokku 19567 Permiskula5 Agusalu maastikukaitseala 11565 Permiskula5 kokku 11565 Permiskula6 Agusalu maastikukaitseala 65538 Permiskula6 kokku 65538 Permiskula7 Puhatu looduskaitseala 0 Permiskula7 kokku 0 Puhatu1 Kurtna maastikukaitseala 19411 Puhatu1 kokku 19411 Puhatu2 Puhatu looduskaitseala 8803 Puhatu2 kokku 8803 Puhatu3 Puhatu looduskaitseala 10372 Puhatu3 kokku 10372 Puhatu5 Kivinõmme maastikukaitseala 2203 Puhatu5 kokku 2203 Rakvere1 Ohepalu looduskaitseala 44320 Rakvere1 kokku 44320 Rakvere3-4 Kallukse maastikukaitseala 5279 Rakvere3-4 kokku 5279 Rakvere4 Neeruti maastikukaitseala 24966 Rakvere4 kokku 24966 Rakvere6 Mädapea tammik 1480 Rakvere6 kokku 1480 Rakvere7 Rakvere tammiku maastikukaitseala 594 Vetiku allikad; VetikuSöeoru allikd e. Vanajärve allikad 85 Rakvere7 kokku 679 Rakvere8 Mõdriku-Roela MKA 0 Vinni-Pajusti tammik; Vinni tammik¤ 769 Rakvere8 kokku 769 Seli1 Muraka looduskaitseala 30033 Seli soo 6767 Seli1 kokku 36800 Seli3 Seli soo 15723 Seli3 kokku 15723 Seli4 Seli soo 24182 Seli4 kokku 24182 Sirgala 5 Kurtna maastikukaitseala 63570 Sirgala 5 kokku 63570 Sonda2 Sirtsi looduskaitseala 54693 Sonda2 kokku 54693 Sonda4 Sirtsi looduskaitseala 19632 Sonda4 kokku 19632 Sonda6 Rihula 3726 Sonda6 kokku 3726 Tudu1 Mõdriku-Roela MKA 52844 Rihula 30228 Sirtsi looduskaitseala 19962 Võhunõmme 14601 Tudu1 kokku 117635 Tudu2 Tudusoo maastikukaitseala 119197 Tudu2 kokku 119197 Tudu3 Suigu 1565 Suigu looduskaitseala 1565 Tudu3 kokku 3131 Uljaste1 Sämi-Kuristiku kaitseala 31603 Uljaste1 kokku 31603 Uljaste2 Uljaste oos koos Uljaste järvega 7980 Uljaste2 kokku 7980 (-) Jõepere veskiallikad; (Kalevipoja allikad) 51 Ojaküla 1925 Padaorg 7456 Suigu 261 Suigu looduskaitseala 261 Viitna maastikukaitseala 5698 Võlumäe-Linnamäe MKA 418 (-) kokku 16071 Kõik kokku 3412730 Tabel 7‑21 Looduskaitsekategooriate järgi klassifitseeritud varu Varu, tuh t Sum of Varu, tuh t Kate-gooria Looduskaitseala Uuringuplokk kokku I Agusalu maastikukaitseala Estonia 4 6996 Peipsi10 238759 Peipsi8 2709 Permiskula5 11565 Permiskula6 65538 Agusalu maastikukaitseala kokku 325566 Jõepere veskiallikad; (Kalevipoja allikad) (-) 51 Jõepere veskiallikad; (Kalevipoja allikad) kokku 51 Lahemaa rahvuspark Konnu1 1265722 Lahemaa rahvuspark kokku 1265722 Muraka looduskaitseala Oandu3 35550 Oandu6 705 Ojamaa2 3844 Peipsi1 54674 Peipsi2 300402 Seli1 30033 Muraka looduskaitseala kokku 425208 Mõdriku-Roela MKA Kabala1 220 Kohala3 2024 Rakvere8 0 Tudu1 52844 Mõdriku-Roela MKA kokku 55087 Ohepalu looduskaitseala Konnu1 59432 Rakvere1 44320 Ohepalu looduskaitseala kokku 103752 Padaorg (-) 1716 Padaorg kokku 1716 Puhatu looduskaitseala Permiskula1 247214 Permiskula2 92194 Permiskula3 19567 Permiskula7 0 Puhatu2 8803 Puhatu3 10372 Puhatu looduskaitseala kokku 378149 Põhja-Kõrvemaa maastikukaitseala Konnu2 234921 Konnu3 8012 Põhja-Kõrvemaa maastikukaitseala kokku 242932 Rihula Sonda6 3726 Tudu1 30228 Rihula kokku 33954 Seli soo Seli1 6767 Seli3 15723 Seli4 24182 Seli soo kokku 46672 Sirtsi looduskaitseala Oandu1 36919 Oandu4 19484 Sonda2 54693 Sonda4 19632 Tudu1 19962 Sirtsi looduskaitseala kokku 150690 Sämi-Kuristiku kaitseala Pada5 12023 Uljaste1 31603 Sämi-Kuristiku kaitseala kokku 43627 Tudusoo maastikukaitseala Tudu2 119197 Tudusoo maastikukaitseala kokku 119197 Vetiku allikad; VetikuSöeoru allikd e. Vanajärve allikad Rakvere7 85 Vetiku allikad; VetikuSöeoru allikd e. Vanajärve allikad kokku 85 Viitna maastikukaitseala (-) 5698 Viitna maastikukaitseala kokku 5698 Võhunõmme Tudu1 14601 Võhunõmme kokku 14601 I kokku 3212707 II Kallukse maastikukaitseala Rakvere3-4 5279 Kallukse maastikukaitseala kokku 5279 Kerissaare Oandu4 1086 Kerissaare kokku 1086 Kivinõmme maastikukaitseala Estonia 4 10928 Puhatu5 2203 Kivinõmme maastikukaitseala kokku 13131 Kurtna maastikukaitseala Ahtme3 2357 Ahtme4 0 Puhatu1 19411 Sirgala 5 63570 Kurtna maastikukaitseala kokku 85339 Mustajõe Narva1 2347 Mustajõe kokku 2347 Mäetaguse tammed (16); Mäetaguse tammik Estonia1 1820 Mäetaguse tammed (16); Mäetaguse tammik kokku 1820 Neeruti maastikukaitseala Rakvere4 24966 Neeruti maastikukaitseala kokku 24966 Ojaküla (-) 1925 Ojaküla kokku 1925 Padaorg (-) 5741 Padaorg kokku 5741 Rakvere tammiku maastikukaitseala Rakvere7 594 Rakvere tammiku maastikukaitseala kokku 594 Smolnitsa maastikukaitseala Peipsi10 5445 Smolnitsa maastikukaitseala kokku 5445 Struuga Peipsi10 25128 Struuga kokku 25128 Uljaste oos koos Uljaste järvega Uljaste2 7980 Uljaste oos koos Uljaste järvega kokku 7980 Vinni-Pajusti tammik; Vinni tammik¤ Rakvere8 769 Vinni-Pajusti tammik; Vinni tammik¤ kokku 769 Võlumäe-Linnamäe MKA Kabala3 11212 Kabala4 574 (-) 418 Võlumäe-Linnamäe MKA kokku 12204 II kokku 193755 III Atsalama Estonia2 110 Atsalama kokku 110 Mädapea tammik Rakvere6 1480 Mädapea tammik kokku 1480 Pahnimägi Haljala6 495 Pahnimägi kokku 495 Suigu Tudu3 1565 (-) 261 Suigu kokku 1826 Suigu looduskaitseala Tudu3 1565 (-) 261 Suigu looduskaitseala kokku 1826 III kokku 5738 IV Vanamõisa männik Haljala2 530 Vanamõisa männik kokku 530 IV kokku 530 Kõik kokku 3412730
Tellimine:
Postitused (Atom)