Kaivo

Kaivo on pohjaveteen ulottuva (kehystetty) vedenottokuilu tai -putki, josta vesi on nostettavissa käyttöön.

Parhaiten pohjavettä saadaan tasarakeisista karkeista hiekka- tai sorakerrostumista, huonoimmin savi- ja moreenimaalajitelmista. Kallioporakaivoissa vesi saadaan kallion ruhjeiden kautta.

Kaivon paikka ja pohjaveden saantimahdollisuudet 

Kaivon paikka valitaan siten, etteivät pinta- ja jätevedet pääse vettäläpäisevien maakerrosten läpi kaivoon. Pohjaveden saantiin on parhaat mahdollisuudet hiekka- ja soramuodostumissa, kuten harjuissa ja reunamuodostumissa. Yksittäisen kiinteistön vedenhankinnassa nämä alueet tulevat kuitenkin harvoin kysymykseen niiden harvalukuisuuden ja pitkien etäisyyksien takia. Valtaosa kiinteistökohtaisesta vedenhankinnasta perustuu moreenikerrostumista saatavissa olevaan pohjaveteen. Moreenikerrostumissa on pohjavettä yleensä ohuena kerrostumana rinteiden juurella ja alavissa maaston osissa. Moreeniin rakennettujen kaivojen syvyys on yleensä 5–6 metriä.

Kaivojen rakennetyyppejä 

Sopiva kaivotyyppi valitaan rakennuspaikan, maaperän ja muiden ominaisuuksien perusteella. Valintaan vaikuttavat lisäksi alueen pohjaveden laatu, tarvittavan veden määrä sekä kaivon rakentamisesta ja kunnossapidosta kertyvät kustannukset.

Rengaskaivo (kuilukaivo) valitaan kun halutaan hyödyntää maaperässä olevaa pohjavettä. Reunojen sortuminen estetään tukirakenteilla, aikaisemmin hirsikehikoilla tai kiviladelmilla. Nykyisin kaivot tehdään yleensä betonisista renkaista tai valetaan paikalla. Kaivojen halkaisijat vaihtelevat 1–5 metrin välillä ja syvyydet vaihtelevat pohjaveden pinnan tasosta riippuen parista metristä yli 20 metriin. Kuilukaivoja voidaan rakentaa myös muovista.

Porakaivo tehdään poraamalla peruskallioon syvä reikä, johon kalliohalkeamissa oleva vesi kertyy ja jonka pohjalta vesi nostetaan pumpulla ylös. Suomessa kallioporakaivot ovat usein noin 20–150 metriä syviä, muualla maailmalla voidaan joutua poraamaan huomattavasti syvemmälle – syvimmät kaivot ovat jopa 900 metriä syviä. Kallioporakaivon läpimitta on yleensä 140–150mm. Porakaivon reiän yläosaan asennetaan suojaksi teräsputki, joka estää maa-aineksen valumisen reikään.

Siiviläputkikaivoja on yksittäisiä kiinteistöjä varten tehty lähinnä hiekka- ja sora-alueille, jos pohjavedenpinnan syvyys on yli 10 metriä ja rengaskaivon rakentaminen on vaikeaa tai kallista. Kaivot rakennetaan kalliokaivojen porauskalustolla, ja niiden syvyys vaihtelee 20:stä 40 metriin.

Kaivon rakenteet ja ympäristö tulee tarkastaa ja huoltaa säännöllisesti. Merkittävä osa veden laatuongelmista johtuu vaurioituneista tai viallisista rakenteista. Kansirakenteiden puutteet ja huono kunto on myös vakava turvallisuusriski.

Veden nostomenetelmiä 

Ennen nostettiin vesi kaivosta käsivoimin pelkästään köyteen sidotun sangon avulla. Myöhemmin käytettiin kammesta käännettävää vinssiä sangon nostamiseen. Tämä tapa nostaa vettä kaivosta on yhä käytössä etenkin loma-asunnoilla.

Vanhimpia nostoa helpottavia malleja oli vinttikaivo, jossa on korkeaan puutukeen asennettu pitkä vipuvarsi, jonka toiseen päähän on puuvarrella kytketty sanko ja toinen pää toimii vastapainona. Vivun käyttäminen keventää veden nostamista kaivosta. Yksi yleisimmistä sähköttömistä vedennostotavoista on käsipumppu. Käsipumpumpulla vesi nousee sankoon.

Nykyaikaisessa betonirengaskaivossa vesi imetään pumpun avulla putkea pitkin käyttökohteeseen, kuten talon painesäiliöön. 

Porakaivon pohjalle taas lasketaan nostovaijeriin, sähköjohtoon ja vesijohtoon kytketty uppopumppu, joka työntää vettä putkea pitkin ylös. Syvässä reiässä ei voi käyttää imevää pumppua kuten perinteisessä kaivossa, koska alipaine ei pysty nostamaan vettä seitsemää metriä alempaa. Ejektoritoimisella pumpulla voidaan kuitenkin nostaa vettä syvemmältäkin, vaikka pumppu on maan pinnalla.

Arteesisen kaivon kansanomainen nimitys on lirikaivo. Sellaista käytetään muun muassa Vampulassa, missä tällaisiin luonnon erikoisuuksiin on mahdollisuuksia ainakin Vehka-alhon alueella. Vesi tulee maan sisältä omalla paineellaan, pumppua ei tarvita. Arteesinen kaivo perustuu siihen, että maaperässä esimerkiksi savi estää veden pääsyn normaalille painetasolle. Kun vedelle avataan pääsy ylöspäin kaivon avulla, se purkautuu paineen vaikutuksesta maata kohti. Pohjaveden korkeudella ei ole merkitystä arteesisen kaivon toimintaan, ratkaiseva tekijä on paine.

Myös lähde voi toimia arteesisen kaivon kaltaisena vedenottopaikkana.

Kaivon käyttötarkoitukset ja veden laatu 
Kaivosta otetaan tavallisimmin juomavesi ja muu talousvesi jokapäiväiseen käyttöön. 

Kaivon vesi tulisi tutkia aina, jos veden epäillään aiheuttavan terveysoireita tai jos sen väri, maku tai haju on muuttunut oleellisesti. Kaivoveden laatu tulisi tutkituttaa säännöllisesti vähintään kolmen vuoden välein, koska kaikkia veden laatuun vaikuttavia tekijöitä ei huomaa vettä käytettäessä. 

Pohjavesi on kaivosta otettaessa yleensä kirkasta, raikasta ja sellaisenaan käyttökelpoista. Kaivovesissä voi esiintyä kuitenkin luonnollisia kallio- ja maaperästä johtuvia veden laatuhaittoja tai pohjavesi voi olla likaantunut ihmistoiminnan seurauksena. Pohjaveden laatu vaihtelee luonnostaan maa- ja kallioperäolosuhteista johtuen eri puolilla Suomea ja paikkakuntakohtaisesti. Korkeat arseeni-, fluoridi- ja radonpitoisuudet ovat yleisempiä kalliopohjavedessä ja siten porakaivoissa kuin rengaskaivoissa. Yleisimmin laatuhaittoja aiheuttavat pohjaveden happamuus, rauta ja mangaani.

Yleisimmin terveyshaittoja aiheuttavat korkea bakteeripitoisuus tai liiallinen nitraatin/ nitriitin määrä. Nämä johtuvat yleensä ihmistoiminnasta kuten jätevesistä tai lannoituksesta. Myös esimerkiksi karjasuojien, öljysäiliöiden, suolattavien teiden tai meren läheisyys voivat aiheuttaa ongelmia.

Kaivoveden analyysitulkki on sekä kaivoveden laatuasioiden parissa työskenteleville että kaivonomistajille tarkoitettu työkalu kaivoveden laadun arvioimiseen. Analyysitulkki perustuu Suomen ympäristökeskuksen koollekutsuman kaivoasioiden asiantuntijaryhmän (nk. Kaivoverkoston) arvioon ja arviota verrataan sosiaali- ja terveysministeriön (STM) asetukseen 401/2001 talousveden laatuvaatimuksista ja -suosituksista.

Palokaivo on ollut kaivo, joka on tarkoitettu erityisesti sammutusveden ottamiseen palontorjunnassa.

Kansanuskomukset 
Kansanuskomuksiin ovat kuuluneet kaivonkatsojat, jotka määrittävät esimerkiksi varvun, taskukellon tai sormuksen avulla vesisuonen paikan, johon kaivo kannattaa kaivaa, jotta siihen tulisi vettä.

Toivomuskaivo on kaivo, johon heitetään kolikko ja toivotaan samalla jotakin. Uskomuksen mukaan toive toteutuu tämän jälkeen. Toivomuskaivosta ei ammenneta vettä.

Lähteet

Katso myös
 Suihkukaivo

Aiheesta muualla

  
 Vedenhankinta kaivosta Ympäristö.fi-sivustolla.

Rakennuksen vesi- ja viemärijärjestelmät
Säiliöt
Vesihuolto
Seulonnan keskeiset artikkelit