Eesti Looduse fotov�istlus
2006/11



   Eesti Looduse
   viktoriin


   Eesti Looduse
   fotovõistlus 2012




   AIANDUS.EE

Eesti Loodus
Artikkel EL 2006/11
Kui maa kaob jalge alt: Sauga maalihe

Teateid maalihete kohta Prnumaa jgede kallastel on viimastel aastatel sna sageli kuulda olnud. Eelmise aasta julukuu maalihet Sauga je orus on uuritud vrdlemisi phjalikult tulemused viitavad lihke keerukale arengule, htlasi vib lihkejrgne erosioon jes tingida uusi ulatuslikke lihkeid.

Eelmise aasta 19. detsembri varahommikul kadus osa oru veerust Prnu lhedal Eametsa klas Sitsi maaksusel, mis paikneb Sauga je vasakul kaldal Nurme silla lhedal. Sndmust kajastati laialdaselt meedias, kuna 140 meetri pikkune ja 82 meetri laiune lihe seadis selgelt ohtu oru pervel paikneva krvalhoone ja elumaja.

Sellised hiskonda vi kohalikke elanikke kohutavad loodusnhtused on tihti teadlastele huvi pakkunud. Meenutagem 2005. aasta jaanuaritormi hvitustd Prnu linnas ja maakonnas. Selle koledus on elanike mlust juba kadumas, kuid muutused rannavndis silivad jrgmise samalaadse sndmuseni. Sama moodi on lugu Sauga maalihkega: helt poolt on see traagika pererahvale ja seab ohtu nende kodu, kuid samas on tegemist uuringuteks hsti ligipsetava klassikalise maalihkega, mille tpne toimumisaegki on teada. Sama piirkonna kohta on olemas ehituseelse detailplaneeringu kaardimaterjalid, mille jrgi saab taastada esialgse oru veeru morfoloogia, mis omakorda vimaldab rekonstrueerida maalihet ning mista selle vallandumise phjusi.


Uuringutes vetakse appi mudelid. Ootamatult vi kauges minevikus aset leidnud sndmusi saab geoteadustes enamasti taastada vaid tagajrgede analsi kaudu. Maalihete puhul on vimalik lhtuda lihkejrgse nlva morfoloogiast ja tagantjrele mdetud pinnaseomadustest, samuti phjavee tasemest [2, 3, 4].

Nlvade stabiilsuse mudelarvutused phinevad pinnaseparameetrite ja phjavee taseme jrkjrgulisel muutmisel nlva ristprofiilil kuni olukorrani, kus mnes piirkonnas teatud sgavusel pinnase sidusus vheneb ja pinnas puruneb. Pinnase purunemise tagajrjel hakkab settekeha liikuma nlvakalde suunas ja teeb seda tavaliselt mda kindlat pinda, mida nimetatakse lihkepinnaks. Vga ldistavalt vib elda, et nlva psivusarvutusi korratakse seni, kuni mudelis saadud nlva morfoloogia ja lihkepinna sgavus vastavad vimalikult tpselt looduses kujunenud olukorrale. Sealt omakorda peaksid selguma tegurid, mis on enim mjutanud pinnase omadusi ja phjustanud maalihke [1, 2, 3]. Mudelit on tarvis eesktt seeprast, et mista, kuidas ja miks konkreetne sndmus aset leidis. Tulemuste phjal on vimalik vlja ttada lihet ra hoidvad meetmed, kui seda piirkonnas peaks vaja minema. Samuti saab mudeli abil selgitada, millistele nlvadele ja millisele pinnasele on ohutu ehitada vi millistes piirkondades on ehitus ebaratsionaalselt kallis.


Vlitd lihkepiirkonnas. Tartu likooli geoloogia instituudi, IPT Projektijuhtimise ja Kobrase hisjud mdistasid (# 1) ja tegid esimesed puurimised (# 4) Sauga maalihkel juba ndal prast lihet, hoolimata krbedast talveilmast. Hiljem, ndseks juba peaaegu aasta vltel, on mratud pinnase fsikalisi omadusi, mdetud phjavee taset ja -survet ning tehtud korduvmdistusi, et selgitada muutusi reljeefis, mis viitaksid lihke jtkuvale arengule. Seetttu tunneme lihkepiirkonna geoloogiat pris hsti [3].

Sauga je kallastel on vahetult mulla-, turba- vi mereliivade kihi all kuni kmne meetri paksune jjrvelise tekkega viirsavi. Nii nagu viirsavi, on ka tema all ja karbonaatkivimitest alusphja peal olev veega kllastunud savi-liiv moreen (# 5) prit viimase jaja lpust. Just viirsavid ja teised savi- ning aleuriidipinnased on nende vikese nihketugevuse tttu Eesti oludes eriti lihkeohtlikud. Pinnase nihketugevus oleneb eelkige osakestevahelisest hrde- ja nakkejust. Prnumaal tehtud varasemate uuringute nitel [2, 4] vib siinses viirsavis lihkeid ette tulla isegi kigest 57 nlvuse puhul. Vrdlusena vib liivadest nlvadel maalihkeid olla alles alates 1520 nlvakalde puhul, moreenist nlvadel on need aga vhetenolised.

Uuringud on nidanud, et Sauga maalihke piirkonna savikihi omadused ei ole vertikaalsuunas htlased: sgavuse suunas vheneb kihtide niiskus ja nihketugevus ning alaneb voolavuspiir. Detailides on asi keerukam. Nii on savilasundi kige pindmise kuni meetri paksuse osa veesisaldus (3666%) keskmise vrtusena tunduvalt viksem allpool lamavast savist (7585%). Samuti on nihketugevus savilbilike lemises osas kolmandiku vrra suurem kui sgavamal, vahetult moreeni peal lasuvas savikihis. Sellised olulised erinevused on seotud savikompleksi lemise kihi korduva klmumise, kuivamise ja porsumisega ning paiknemisega phjavee tasemest krgemal. Et selgitada lihke vallandumise phjusi ja modelleerida lihet, oli vaja arvestada selle kihi puhul muust savist erinevaid tugevusparameetreid. Savi geotehniliste nitajate vertikaalsuunalise analsi alusel jaotati savilasund kolmeks kihiks: nn. kuivamiskoorik, lasundi keskosa hukesekihiline savi ning vahetult moreeni peal lasuv paksude aleuriidikihtidega savi. Peale nende eristati mudelis omaette ka viirsavilasundi peal paiknev ebahtlase (kuni 0,7 m) paksusega titekruusa-, mulla- ja aleuriidikiht.


Kuidas lihet uurida. Maalihete modelleerimiseks vajalikke andmeid ning lihke vliskuju iseloomustavaid nitajaid, nagu pikkus, laius ja lihkeastangu krgus, samuti nlva krgus ja kallakus, on suhteliselt lihtne mrata (# 1). Siinjuures on oluline teada ka lihkepinna tegelikku kuju ja lasumissgavust nlvas. Homogeensetes ehk kihilisuseta setetes on sellist pinda puuraugus peaaegu vimatu kindlaks teha. Lihtsam on lihkepinda mrata viirsavides, mis jjrvedes sesoonselt varieeruva settimise tttu on kihilise ehitusega (# 4): suvel liustiku intensiivse sulamise ajal kujunenud liiva- vi aleuriidikihid vahelduvad talvel settinud savikihtidega. Viirsavi kihte iseloomustavad lbilikes muutuv paksus, vrvus ja sette terasuurus. Seetttu saab nimetatud kihte ka ksteisest eemal paiknevate puuraukude vahel hlpsasti krvutada. Veelgi enam, tavatingimustes settinud kihid lasuvad ldjuhul rhtsalt ja nende lasumuses olevaid settimisjrgseid rikkeid saab kergesti jlgida. Seetttu annab viirsavi lihkepinna kaardistusel vga hid vimalusi, seda lahendust on edukalt rakendatud ka 2002. aasta Audru maalihke puhul [4].

Praktikas mratakse lihkekeha alumist pinda ehk lihkepinda meetri kaupa maapinnale toodud puursdamike abil (# 4): need kirjeldatakse ja mdistatakse laboris, misjrel asetatakse ksikud lbiliked krvuti ja leitakse korreleeruvad tasemed. Nii on vimalik leida viirsavi vljasurumise ning mberpaiknemise kohti lihkekeha sees vi all. Selle meetodi abil nnestus Audru maalihke puhul testada, et savilasundi alumisest osast ehk lihke alt suruti vlja olulisel hulgal setet.

Sauga maalihke vallandumistingimuste rekonstrueerimisel kasutati piirtasakaalu meetodite hulka kuuluvat Spenceri mudelit [6]. Neis meetodites hinnatakse nlva stabiilsust varuteguriga, mis teisisnu vljendab pinnast nlvalt alla lkkavate ning nlval kinnihoidvate judude suhet. Maalihe vib toimuda, kui nimetatud suhe ehk varuteguri vrtus langeb alla he lkkavad jud on suuremad kui kinnihoidvad.


Sauga maalihkel oli mitu etappi. Sauga maalihke modelleerimisel lhtuti 1990. aasta mdistuse jrgi rekonstrueeritud nlvaprofiilist ehk olukorrast, nagu nlv oli enne lihet (# 6). Et arvestada je veetaset ja selle muutusi lihke toimumise ajal ning vahetult enne, toetuti kohalike elanike tlustele ning vlitdel tehtud thelepanekutele. Phjavee tasemena kasutati prast lihet paigaldatud seiretorudest saadud andmeid, mis on mdetud tnavu 4. aprillil. Nlva mudelis tuli arvesse vtta ka inimese lisatud titepinnase (kuni 0,50,6 m) massi, selleks lisati nlva laosale raskust 10 kN/m2. Nlva vahetus lheduses paikneva kahe hoone puhul eeldati, et nende keldrisvenditest eemaldatud pinnase ja hoonete raskus on ligikaudu vrdne.

Kirjeldatud lhteandmetele toetuvad arvutused nitasid Sauga maalihke komplekssust ning mitmeetapilist arengut. Kige esimene lihe (# 1) oli ligikaudu krvalhoonega kohakuti jval jesngi kaldal umbes kolme meetri laiusena (# 6). Esimene lihkeetapp tegi ebastabiilseks sellest krgemale jva nlva ning vallandus teine lihe, mis viis kaasa umbes nelja meetri laiuse nlvaosa. Seejrel arenes maalihe nlvast les ja jest eemale ning kolmandas etapis libises juba umbes kuue meetri laiune maariba. Seda tpi lihkeprotsessi tuntakse regresseeruva, taganeva lihkena, mis on iseloomulik nrkadele savipinnastele. Ndal prast sndmust fikseeritud lihkejrgne nlv kujunes tenoliselt kuueetapilise maalihke tagajrjel (# 6), kusjuures alles viimasel etapil tekkis kuni 4,5 meetri krgune lihkeastang, mille servale ji kinnistul paiknev krvalhoone (# 2 ja 4). Arvutused nitavad, et sellega saavutas nlv stabiilsuse, tsi kll, vaid varuteguriga 1,2. Jrelikult on nlval psivuse mttes sna piiripealne olukord, sest looduslike pinnaste heterogeensuse tttu ei soovitata geotehnikas projekteerida nlvu varuteguriga alla 1,31,4.

Loomulikult tehti uuringu kigus arvutusi ka lihkejrgse nlvaga, et selgitada tingimusi, mis viksid selle stabiilsust muuta. Selgus, et vga olulised on just savi lemise osa ehk nn. kuivamiskooriku tugevusnitajad ning phjavee taseme krgus. Niteks, kui phjavee tase kerkib 0,9 meetri sgavuseni maapinnast, siis vheneks oluliselt nlva stabiilsuse varutegur ja nlv puruneks jrgneks uus maalihe. Paraku haarab see siis kaasa kuni 2,5 meetri laiuse osa pervest ja hes sellega ka krvalhoone.


Tenolised phjused. Kasutatud mudelarvutuste lpptulemus vastab llatavalt tpselt looduses tekkinud olukorrale, mistttu vib uskuda rekonstrueeritud sndmuste kulgu. Mis aga vallandas kige esimese lihke? Mis oli selle pstik ja kas me oskame seda edaspidi vltida nii selles konkreetses ligus kui ka analoogse geoloogilise ehitusega jelikudel? Kas maalihked on inimtegevusest olenematud loodusprotsessid vi saab neid vltida? Kas lihkeohtlikku piirkonda teadmatusest elama asudes tuleb leppida paratamatusega vi on vimalik vhendada selle tenosust? See probleemidering on huvipakkuv teadlastele ja uurijatele, kuid veelgi olulisem planeerijate, projekteerijate, ehitajate ja elanike jaoks. Lihtsat vastust neile ksimustele pole. Iseranis keeruline ja kompleksne on nn. pstikmehhanism. Vime loetleda ksjagu phjusi, mis visid mjutada pinnase tugevusnitajaid lihkunud nlval, kuid hte mravat tegurit tagantjrele nimetada ei saa. Siinjuures vib arutleda mne kige tenolisema phjuse le.

Kindlasti on oma osa je veetaseme muutustel ja erosioonil. Kiire veetaseme langus jes on sageli phjus, mis vallandab lihke. Nimelt on je vesi vastukaaluks nlva pinnase raskusele. Kui je veetase alaneb, kaob ka tasakaal ning vastukaalu kaotanud pinnas vib libiseda. Sauga maalihke kohal on je keskmine veetase vaid 0,3 meetrit le merepinna. htlaselt madalate temperatuuride puhul, mis olid 2005. aasta detsembris, sai Sauga je veetaset mjutada peamiselt erosioonibaasiks oleva Prnu je alamjooksu veetase, mida omakorda mjutab Prnu lahe veetase. Eesti meteoroloogia ja hdroloogia instituudi andmeil psis merevee tase ndalapevad enne lihet keskmisena 1015 cm le nulltaseme, kaks peva enne lihet see pisut alanes ning lihke-eelsetel pevadel kerkis taas kuni 15 cm. Ka selle perioodi maksimaalne veetase (30 cm) Prnu lahes ei mjutanud Sauga je veetaset lihke piirkonnas. Veetaseme andmed Oore vaatluspostist Prnu jel (Sindi paisust lesvoolu jval ligul, kus merevee tase je veetaset otseselt ei mjuta) kinnitavad, et alates 2005. aasta 9. detsembrist hakkas veetase jes tusma. Maksimaalne oli see 17. detsembril: selles ajavahemikus oli tus 0,8 meetrit. Alates 17. detsembrist kuni lihkeni 19. detsembril oli veetase taas alanenud 22 cm vrra. Isegi kui Sauga je veetase muutus samamoodi kui Prnu je oma, on see otsese lihke vallandumise phjusena vhetenoline.

Je erosiooni osathtsus Sauga lihkes pole samuti tagantjrele vimalik otseselt mta, kuid mndagi vib jreldada kaardi ja aerofoto phjal. Nimelt lihkus maa Sauga je prkeveerul ehk kohas, kus veealuse kalda erosioon on tugevaim. Peale selle suubub maalihke vastas Sauga jkke magistraalkraav, mis suurvee ajal suunab vee erosiooni veelgi rohkem sellele, ndseks lihkunud nlvale. Ei saa aga vita, et enne lihet erosioon kitselt suurenes, sest veetase Prnu jes ja Sauga je suudmes hoopis tusis (vlja arvatud kaks viimast peva) ning erosioon pigem aeglustus. Kll aga vis juba varasem pikaajaline kulutus muuta nlva jalami alumise, jesngis oleva osa niivrd jrsuks, et kigi ksitletavate tegurite koosmju tttu vallandus esimene vikesemduline lihe.

Erosioonile ja veetaseme muutustele lisandub veel ks huvitav, kuid hoiatav nhtus. Nimelt vime IPT Projektijuhtimise pikaajaliste ehitusgeoloogiliste uuringute phjal vita, et Prnu piirkonna kige alumiste viirsavikihtide tugevusnitajad on vhenenud, vrreldes 1015 aasta taguste andmetega. Kige tenolisemalt vib see olla seotud phjavee surve tusuga, mida niteks Prnu linnas iseloomustab phjavee taseme tus: alates 1994. aastast keskmiselt 5,5 meetrit ja maksimaalselt 12 meetrit [4, 5]. Peaaegu vettpidava (filtratsioon 6 x 10-10 m/s) viirsavi all suurenev phjavee surve vib oluliselt kaasa aidata lihetele savis. Ka modelleerimise jrgi on alumise viirsavikihi tugevusel ning survelise phjavee tasemel suur osathtsus maalihke tekkes. Phjavee survega seotud probleemistik vib olla vga oluline Prnu piirkonna lihkeohtlikkuse hindamisel ja nuab kahtlemata edasisi detailseid uuringuid.

Praegusajaks vime jreldada, et Sauga maalihe vallandus mitme teguri koosmjul, millest olulisemad on nlvaalune erosioon ja phjavee surve tagajrjel vhenenud savikihi tugevus.


Mis saab edasi? Je erosiooni, phjaveetaseme tusu vi pinnase nrgenemise tttu vib praegune vga vikese varuteguriga nlv uuesti liikuma hakata. Kahtlemata on je erosioon tugevaim lume sulamisele jrgneva suurvee ajal.

Nlvalt libiseva settekeha surve tagajrjel tekkis je sngi nn. survekhm ehk saareke (# 7), mis peaaegu sulges je sngi ning paisutas lesvoolu jva jeosa. See muutis tunduvalt lihkepiirkonna lhedases jeligus voolureiimi ja erosiooni. Veetaseme erinevus tekkinud paisust alla- ja lesvoolu oli prast lihet umbes paar meetrit. Juba esialgu oli selge, et kui mitte varem, siis suurvee ajal murrab vesi kujunenud paisust lbi ja kiire voolu tttu suureneb erosioon oluliselt just aset leidnud lihke ees. Seetttu oli ka uurijate soovitus juba enne suurvee algust suunata je vool svendamise teel survekhmu taha ehk lihke vastaskaldale (# 7), et silitada tasakaal lihkepoolsel kaldal. Kuna niimoodi ei toimitud, siis praeguseks on jesng taas svenenud (# 7 BC) ja nihkunud kohati kuni kuus meetrit lihke poole. Vahetult sngi kaldal on vana, 2005. aasta lihkekeha sisse tekkinud praod ja uus vikesemduline lihe (# 8, 9). Erosiooni jtkudes pole vlistatud selle lihke edasiareng sama moodi kui eespool kirjeldatud stsenaariumis.

Sauga lihke piirkonnas tusis prast lihet vabapinnalise phjavee tase, sest nlva kuivendanud drenaai ravoolud purunesid vi ummistusid. Need ohtlikud ummistused eemaldati kiirelt prast seda, kui krvalhoone keldrisse oli tulnud vesi. ks vimalus nlva lihkeohtlikkust vhendada ongi drenaai korrashoid: see aitab alandada veetaset nlva moodustavates savides. Viimase thtsust just Sauga lihke piirkonnas rhutab asjaolu, et vaid mnesaja meetri kaugusel jest algab kuni nelja meetri paksuse turbakihiga raba. See on htlasi looduslik veeksn: toidab phjavett pidevalt ja hoiab selle taseme krge isegi kuival ajal.

Veetaseme tus nlvas, kas halveneva ravoolu vi sademeterohkuse tttu, suurendab selle lemise osa kaalu. See vib phjustada uue maalihke. Samasugune vib olla tagajrg ka siis, kui inimene nlvale raskust lisab, niteks ehitab sellele midagi. Modelleerimise phjal piisab vaid, kui viirsavi kige lemise osa ehk nn. kuivamiskooriku tugevus vheneb kolmandiku vrra. On teada, et pingeolukorras vheneb savipinnase tugevus juhul, kui nihkepinged ulatuvad 70%-ni purunemiseks vajalikust. Tenoliselt on Sauga maalihke piirkond juba sellises olukorras ning ilma nlva kindlustamata vib mingi aja prast taas lihet oodata. Seeprast on kindlasti vaja vhendada je erosiooni mju lihkepoolsel kaldal ja kindlustada nlva, et psta lihkeastangu serval paiknev hoone.




1. Hang, Tiit; Rosentau, Alar jt. 2003. Maalihked looduslikud vi inimtegevuse tagajrg? Eesti Loodus 54 (2/3): 3438.

2. Kalm, Volli; Hang, Tiit jt. 2002. Maalihked Prnu maakonnas. Aruanne Prnu maavalitsuses, T geoloogia instituut, Tartu.

3. Kalm, Volli; Hang, Tiit jt. 2006. Sauga maalihke geoloogiline uuring kindlustustde lhteandmete saamiseks. Aruanne Sauga vallavalitsuses, T geoloogia instituut, Tartu.

4. Kohv, Marko 2005. Geological setting and mechanism of Audru landslide. Magistrit, T geoloogia instituut.

5. Talviste, Peeter 2004. Prnu survelise veehorisondi veetaseme monitooring aastatel 19932004. Monitooringu andmed ja vaatlusread. IPT Projektijuhtimine O, t 04-04-0365.

6. Coduto, Donald P. 1998. Geotechnical engineering: principles and practices. Upper Saddle River, New Jersey.



Marko Kohv, Peeter Talviste, Volli Kalm, Tiit Hang
28/11/2012
26/11/2012
05/10/2012
09/07/2012
26/06/2012
26/06/2012
22/05/2012