Espoonjoen tulvahallinnan jatkotarkastelut

Transkriptio

1 S U U N N IT T EL U JA T EK N IIK K A ESPOON KAUPUNKI TEKNINEN KESKUS LOPPURAPORTTI FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY P22523

2 Loppuraportti Sisällysluettelo 1 JOHDANTO Työn lähtökohdat ja tavoitteet Projektin organisaatio Korkeusjärjestelmä SELVITYSALUE Espoonjoen virtaamat ja vedenkorkeudet Tulvavedenkorkeudet ja suojauksen tarve Tulvapenkereiden tausta-alueiden hulevedet HULEVESIMALLINNUS Yleistä Hydrologinen mallinnus Osavaluma-alueet Hulevesien muodostaminen Mallinnetut sadetapahtumat Hydraulinen mallinnus TULVAPENKEREET, TAUSTA-ALUEIDEN HULEVESIEN HALLINTA Tulvasuojaus VE Tulvasuojaus VE Tulvasuojaus VE Tulvasuojaus Kirkon-10 kiinteistö TULVAPENKEREET, RAKENNE Pohjamaa Tulvasuojaus VE 1A Väliaikainen lisätulvasuojaus Tulvasuojaus VE 1B Tulvasuojaus VE 1C Tulvasuojaus VE 1D Tulvasuojaus VE Tulvasuojaus VE KUSTANNUSARVIOT Vesihuollon kustannusarviot Tulvasuojarakenteiden kustannusarviot Kustannusarvion yhteenveto ESPOONJOEN RUOPPAUKSEN GEOTEKNINEN TARKASTELU YHTEENVETO JA SUOSITUKSET JATKOSUUNNITTELUUN Yhteenveto Suositukset jatkosuunnitteluun Kansikuva: Maanmittauslaitos, ilmaiset aineistot

3 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Loppuraportti 1 (31) ESPOONJOEN TULVAHALLINNAN JATKOTARKASTELUT 1 JOHDANTO 1.1 Työn lähtökohdat ja tavoitteet Tehtävässä jatketaan Kirkkojärvenpuiston yleissuunnittelun yhteydessä tehtyjä tarkasteluja Espoonjoen tulvien hallinnan ratkaisuista Kirkkojärven puiston alueella 1. Työssä tehdään jatkotarkastelut Kirkkojärvenpuistoon esitetyistä tulvapengervaihtoehdoista (laaja ja rajattu). Työn aikana sovittiin tarkastelua penkereiden osalta laajennettavan Kirkon 10 - kiinteistön kohdalle sekä kevennytelle vaihtoehdolle, jossa vain lukion alue ja kenttä suojataan tulvapenkereellä. Tarkastelu käsittää rakenteen tarkemman määrittelyn kustannusarviota varten eri vaihtoehdoille, pohjanvahvistustarpeiden määrittelyn sekä penkereen korkeuden optimoinnin. Työssä tunnistetaan myös Kirkkojärven tulvariskialueella sijaitsevat kiinteistöt ja selvitetään niiden alimmat lattiakorkeudet. Tulvapenkereen tausta-alueen (etelästä puistoon laskevat valuma-alueet) hulevesien hallinnasta ja pumppausjärjestelyistä tehtyä esitystä tarkennetaan tekemällä mallinnus SWMM-ohjelmalla, jolla mitoitetaan tarvittavat putket, pumppaamot ja ylivuotojärjestelyt kustannusarviota varten. Kirkkojärvenpuiston eteläreunaan rakennettavan tulvapenkereen toteutettavuuden ja tausta-alueen hulevesien pumppausjärjestelyjen selvittämisen lisäksi tehdään geoteknisiä tarkasteluja ELYkeskuksen suunnittelemista Espoonjoen uoman perkauksista. 1.2 Projektin organisaatio Selvitys on tehty konsulttityönä FCG Finnish Consulting Group Oy:ssä, jossa työn laadinnasta on vastannut dipl.ins. Perttu Hyöty ja suunnitteluun osallistunut dipl.ins Eric Wehner ja dipl.ins. Lauri Harilainen sekä alikonsulttina ins. AMK Juha-Pekka Saarelainen (Sipti Oy). Työn tilaaja on Espoon kaupungin tekninen keskus, jossa yhteyshenkilönä on toiminut Laura Yli-Jama. 1.3 Korkeusjärjestelmä 2 SELVITYSALUE Espoossa on aiemmin käytössä on ollut N60-korkeusjärjestelmä, jonka ero uuteen N järjestelmään on Espoossa 247 mm. Tämä tarkoittaa sitä, että esimerkiksi N60-järjestelmässä ilmoitettu korkeus +5.0 mpy on N2000-järjestelmässä mpy. Tekstissä ja liitekartoissa kuvattujen korkeuksien yhteydessä on aina ilmoitettu kummasta järjestelmästä on kyse. Selvitysalue käsittää tulvasuojausvaihtojen tarkastelun Espoonjoen itäpuolella sijaitsevan Kirkkojärven alueella sekä Espoonjoen ruoppausvaihtoehtojen geoteknisen tarkastelun. 2.1 Espoonjoen virtaamat ja vedenkorkeudet Espoonjoen harvinaisia ylivirtaamia ja niiden aiheuttamia vedenkorkeuksia on arvioitu useaan otteeseen viime vuosina. Tässä työssä lähtötietoina on ELY-keskuksen viimeisemmän virtausmallin mukaisen vedenkorkeusarviot 2 Kuninkaantien lukion kohdalta. Laskentatulokset on koottu taulukkoon 1 1 Espoonjoen tulva-alueiden tarkastelu Kirkkokadun ja Turunväylän ympäristössä. FCG Espoonjoen tulvasuojelu, Espoo. Muistio perkauslaskelmista. Uudenmaan ELY

4 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Loppuraportti 2 (31) Taulukko 1. Virtaamat ja niitä vastaavat vedenkorkeudet (N2000) Kuninkaantien lukion kohdalla 2 Toistuvuus Virtaama (m³/s) Vedenkorkeus (N2000) 1/20a 10,6 4,73 1/50a 12,2 4,86 1/100a 13,3 4,95 1/250a 14,8 5,06 Keväältä 2011 (19.4) ja 2013 (23.4) on myös mitattu tulvan aikaiset vedenkorkeudet lukion kohdalta. Vastaavat virtaamat ja vedenkorkeudet olivat tuolloin 6,4 m³/s; +4,22 m (N2000) ja 6,3 m³/s; +4,21 m (N2000). Nämä ovat lähellä arvioidun keskimäärin vuosittain esiintyvän tulvavirtaaman aiheuttamaa vedenkorkeudetta Kirkkojärven ympäristössä. 2.2 Tulvavedenkorkeudet ja suojauksen tarve. Aiemmassa työvaiheessa esitetty penkereiden korkeustaso +5,0 N60 vastaa korkeutta +5,25 N2000 järjestelmässä. Tällä penkereen suojaustasolla saavutetaan 0,3 m kuivavara keskimäärin kerran 100 vuodessa esiintyvää tulvakorkeutta vasten ja vielä noin 0,2 m kuivavara keskimäärin kerran 250 vuodessa toistuvaa tulvaa vasten. Kuvaan 1 on koottu tässä työssä tarkasteltavat tulvapengervaihtoehdot sekä maanpinnan korkeudet N2000- järjestelmässä. Vaihtoehto 1 on laajin rakenteellinen ratkaisu käsittäen kevyenliikenteenväylän korottamisen noin 800 metrin matkalta, vaihtoehto 2 on rajata suojaustoimenpiteet vain kriittisiin kohteisiin, eli veden nousu rakennuksiin ja merkittäville kulkuväylille estetään. Työn aikana sovittiin lisäksi edellisten vaihtoehtojen lisäksi tarkasteltavan kolmatta vaihtoehtoa (VE 3), jossa kevyenliikenteenväylän korotuksella suojataan lukio ja siihen liittyvät paikoitusalueet ja pelikentät. Ns. Kirkon-10 korttelin suojaus on lisäksi tarkastelu erikseen. Tämän työn aikana selvitettiin tulvariskialueella ja sen lähiympäristössä sijaitsevien rakennusten alimmat lattiakorot rakennuslupapiirustuksista. Kuvaan 2 on koottu arviot tulvariskin kannalta kriittisen lattiakorkojen tasoista. Arvion perusteella Kirkon 10- kiinteistöä ja Lukiota lukuun ottamatta harvinaisetkaan tulvakorkeudet eivät suoraan nouse rakennusten sisätiloihin. Piha-alueet, liikenneyhteydet ja rakennusten perustukset voivat tilapäisesti harvinaisissa tilanteissa jäädä veden alle.

5 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Loppuraportti 3 (31) VE3 VE1 VE2 Kuva 1. Selvitysalueen korkeudet (N2000) ja tulvapenkereiden vaihtoehdot. Kuva 2. Arviot Kirkkojärven tulva-alueen reunalla sijaitsevien rakennusten alimmista lattiakoroista. Sinisellä viivalla +5,0 metrin korkeustaso (N2000) mikä vastaa harvemmin kuin kerran 100 vuodessa esiintyvää vedenkorkeutta.

6 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Loppuraportti 4 (31) 2.3 Tulvapenkereiden tausta-alueiden hulevedet Jos alueelle toteutetaan tulvapenkereitä, tulee estää tulvan nousemien sisämaahan päin penkereiden alittavaa hulevesiverkkoa pitkin. Samalla pitää varautua pumppaamaan samanaikaisten sadetilanteiden aiheuttamat hulevesivirtaamat penkereiden yli. Tässä työssä tarkennetaan pumppaustarpeen arvioita eri tulvasuojausvaihtoehdoissa luotettavan kustannusarvioin muodostamiseksi. Seuraavassa kappaleessa on kuvattu hulevesivirtaamien laskemiseen käytettyä ohjelmaa ja mallinnuksen lähtökohtia. 3 HULEVESIMALLINNUS 3.1 Yleistä Selvitysalueen hulevesiviemäreiden ja avo-ojien toimivuutta sekä välityskapasiteetin riittävyyttä tarkasteltiin tässä työssä laaditun hulevesimallin avulla. Mallinnus suoritettiin FCG SWMM -ohjelmalla (Storm Water Management Model), joka sisältää hulevesien muodostumista kuvaavan hydrologisen valuma-aluemallin sekä virtausreittejä kuvaavan hydraulisen mallin. Hydrologisella mallilla kuvataan erityisesti valuma-alueelta muodostuvan pintavalunnan määrää ajan suhteen. Hydrologinen malli perustuu syötteenä olevaan sadetapahtumaan ja valuma-alueiden ominaisuuksista johtuvien sadannan häviöiden laskemiseen. Malliin rakennettiin osavaluma-alueet ja valuma-reitit ominaisuuksineen, joista huomioitiin mm. pinta-ala, läpäisemättömän pinnan määrä, keskimääräinen kaltevuus sekä virtausvastuskerroin. Mallinnuksen tuloksena saatiin valumaaluekohtaiset purkautumiskäyrät, jotka toimivat syötteenä hydrauliselle verkostomallille. Hydraulinen malli rakennettiin yhdistämällä edellä kuvattu hydrologinen valumaaluemalli avo-uomista ja sadevesiviemäreistä muodostuvaan verkostomalliin. Hydrauliseen malliin sisällytettiin myös suunnitellut hulevesien hallintajärjestelmät. Mallin avulla voitiin tarkastella monipuolisesti mm. ajasta riippuvien virtaamien summakäyriä, vedenpinnan tasoja ja altaiden tilavuuksia. Hydraulisessa mallinnuksessa käytettiin nk. dynaamista menetelmää 3, jolla voitiin tarkastella monimutkaisiakin ilmiöitä kuten paineellista virtausta, taaksepäin virtausta sekä virtausreittien tulvimista ja padotusta. Hulevesimallilla kuvataan monimutkaista hydrologista tapahtumaketjua, jonka seurauksena hulevedet päätyvät rakennetulta alueelta vesistöön. Näin ollen mallintamista varten tehdään oletuksia ja yleistyksiä valuma-aluerajausten ja parametrien suhteen. Hulevesimalli olettaa myös, että hulevedet päätyvät tehokkaasti hulevesiviemäriin, mutta todellisuudessa hulevesien ohjautuminen ensimmäiseen mahdolliseen ritiläkaivoon on usein tehotonta. Mallinnukseen sisältyvistä epävarmuuksista huolimatta mallintaminen on käyttökelpoinen tapa muodostaa kokonaiskuva monimutkaisen hydrologisen tapahtumaketjun seurauksista, hulevesiviemäriverkoston toiminnasta kokonaisuutena ja eri toimenpiteiden vuorovaikutuksesta toisiinsa. 3 Storm Water Management Model, User s manual, version 5.0. US EPA

7 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Loppuraportti 5 (31) 3.2 Hydrologinen mallinnus Osavaluma-alueet Mallin hydrologinen osuus perustuu Espoon hulevesiohjelmassa 4 tehtyyn koko Espoota koskevaan valuma-alueselvitykseen. Hulevesiohjelmaa varten on määritelty Espoonjoen valuma-alueelle osavaluma-alueet sekä maankäyttö. Hulevesiverkoston mallinnusta varten tarvittiin kuitenkin tarkempi määrittely, joten jokainen osavaluma-alue jaettiin vielä pienempiin osavaluma-alueisiin siten, että kunkin osavaluma-alueen koko on keskimäärin noin 3,5 ha ja Kirkkojärven alueella noin 1 ha. Ote mallista on esitetty kuvassa 3. Maankäytön määrittely ja jaottelu perustuu myös hulevesiohjelmaan, mutta tietoja on tarkennettu vastaamaan pienempiä valuma-alueita. Tarkennusten lisäksi Suviniityn kaava-alueiden maankäytön muutos on otettu mallissa huomioon asemakaavan mukaisena, sillä alueiden toteutus on jo alkanut. Hulevesimalli ulottuu pohjoisessa edellisen selvityksen vaihtoehto 1 (VE 1):n mukaiselle tulvapenkereelle. Myös Kulotorpan ja Tuomarilan Espoonjoen valuma-alueen puoleiset osat on liitetty mukaan malliin. Kuva 3. Ote rakennetusta hulevesimallista Hulevesien muodostaminen Hulevesien muodostuminen riippuu pääasiassa läpäisemättömien katto- ja asfalttipintojen määrästä ja laadusta. Merkittävimpiä ovat kattopinnat, koska ne ovat usein kytketty suoraan tontin kuivatusjärjestelmään. Lisäksi kattojen kaltevuus on muita rakennettuja pintoja suurempi ja virtausvastus pieni, etenkin peltikatoilla. Näin 4 Espoon hulevesiohjelma, valuma-alueselvitys. FCG. 2010

8 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Loppuraportti 6 (31) ollen kattovedet johtuvat nopeasti syöksyputkien kautta suoraan hulevesiviemäriverkkoon tai maan pinnalla oleviin hulevesikouruihin ja edelleen osavaluma-alueen purkupisteeseen. Piha- ja katualueiden asfalttipinnoilla hulevesien muodostuminen on lähes yhtä tehokasta, mutta virtausnopeudet jäävät keskimäärin kattopintoja alhaisemmiksi. Läpäisemättömien pintojen määrän lisäksi on huomioitava myös pintojen laatu sekä hulevesien keräys ja johtaminen, jotka lopulta ratkaisevat alueelta purkautuvien hulevesien määrän ja virtaaman. Pintojen tasaisuus pienentää pintojen painanteisiin varastoituvan veden, eli painannesäilynnän määrää. Rakentamisen myötä pinnat tasoittuvat, niiden kaltevuudet kasvavat ja päällystämättömätkin pinnat tiivistyvät kulutuksesta johtuen, mitkä kaikki nopeuttavat valunnan kertymistä ja pienentävät häviöitä. Esimerkiksi luonnontilainen alue voi pidättää jopa 12 mm sademäärän, kun taas uusi asfalttipinta pidättää vain alle millimetrin. Valuma-alueilta määritettiin läpäisemättömien pintojen kokonaismäärä, jota on kuvattu kaupunkihydrologiassa yleisesti käytetyllä käsitteellä Total Impervious Area (TIA). Siinä vettä läpäisevienkin pintojen ajatellaan olevan osittain läpäisemättömiä eli esimerkiksi läpäiseviltä nurmipinnoilta muodostuu myös jonkin verran välitöntä hulevesivaluntaa. Tämä pätee etenkin rankkasadetilanteissa, joissa läpäisevät pinnat eivät kykene imemään kaikkea niille satavaa vettä. Tarkasteluissa käytetyt läpäisemättömän pinnan osuudet (TIA) ja painannesäilynnän ominaisarvot erilaisille pinnoille on koottu taulukkoon 2 Taulukko 2. Tarkasteluissa käytetyt rankkasadetilanteissa pätevät pintojen TIA-arvot sekä painannesäilynnän ominaisarvot. Pinta Läpäisemättömyys (TIA) [%] Painannesäilyntä [mm] katto 100 0,5 asfaltti 90 1 kiveys, laatat, sora 40 3 viherpinta, maa 15 7 metsä, puisto Käytetyt maankäyttötyypit ja niiden tärkeimmät parametrit on esitetty taulukossa 3 Taulukko 3. Käytetyt maankäyttötyypit. Maankäyttö Läpäisemättömyys (TIA) [%] Painannesäilyntä [mm] Pelto, maatalous, viheralue 15 7,0 Metsä ja suo 10 12,0 Väljä omakotialue 20 8,5 Kaupunkimainen omakotitaloalue 31 6,5 Väljä kerrostaloalue 40 5,5 Tiivis pientalo- tai pienkerrostaloalue 47 4,0 Julkiset palvelut esim. koulut 65 3,5 Hyvin tiivis kerrostaloalue 71 2,5 Teollisuusalueet 74 2,0 Keskustat, työpaikka-alueet ja kaupan keskittymät 85 1,5 Tiealue 74 3,0 Päävaluma-alueet ja niitä kuvaavat parametrit on esitetty kuvassa 4 ja taulukossa 4

9 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Loppuraportti 7 (31) Taulukko 4. Päävaluma-alueille määritetyt läpäisemättömyyden ja valuma-kertoimien arvot Osavaluma-alue Koko [ha] Läpäisemättömyys (TIA) [%] Sänkbäcken 397,5 29 0,17 Kirkkojärvi-1 18,5 56 0,44 Kirkkojärvi-2 9,8 55 0,43 Kirkkokatu 1,8 41 0,25 Lukio 1,5 74 0,65 Valumakerroin (20mm rankkasade) [mm] Kuva 4. Päävaluma-alueet Mallinnetut sadetapahtumat Tarkasteluissa on käytetty Rankkasateet ja taajamatulvat (RATU) 5 loppuraportissa ja Hulevesioppaassa 6 esitettyjä sateen keskimääräisiä intensiteettejä 1 km 2 aluesadannalle. Sadetiedot ovat viimeisimpiä yleisessä käytössä olevia tietoja ja ne perustuvat Suomessa kesällä aikana tehtyihin tutkasadehavaintoihin ja vastaavat Etelä-Suomen sateita. Tarkastelut tehtiin toistuvuudeltaan keskimäärin kerran 5, 10, 25 ja 100 vuodessa toistuvilla sadetapahtumalla. Suurimmat hulevesivirtaamat saavutetaan yleensä silloin, kun rankkasateen kesto valitaan kertymisajan eli valuma-alueen etäisimmästä reunasta purkupisteeseen kuluvan virtausajan pituiseksi 7. Hulevesiviemäriverkostossa pahin hetkellinen tulvatilanne syntyy lyhytkestoisella, intensiteetiltään suurella rankkasateella silloin, kuin usean osavaluma-alueen huippuvirtaamat esiintyvät samanaikaisesti samassa 5 Aaltonen, J. ym Rankkasateet ja taajamatulvat (RATU). Suomen Ympäristö, s. 6 Kuntaliitto Hulevesiopas. 7 Suunnittelukeskus Oy Hulevesien luonnonmukaisen hallinnan menetelmät, suunnitteluohje.

10 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Loppuraportti 8 (31) verkoston osassa. Mallinnuksessa laskettiin virtaamat sadetapahtuman keston vaihdellessa 10 minuutin ja 24 tunnin välillä. Näin saatiin haarukoitua verkoston eri pisteissä tiettyä toistuvuutta vastaavat suurimmat hetkelliset virtaamatapahtumat. Taulukkoon 5 on koottu laskennassa käytettyjen sadetapahtumien tunnuslukuja. Taulukko 5. Mallinnuksessa tarkasteltuja rankkasadetapahtumia. Kesto Toistuvus Keskim. Intensiteetti Sademäärä [min] [1/a] [l/s ha] [mm/min) [mm] ,7 0,88 8, ,3 0,50 15, ,3 0,32 19, ,7 0,19 22, ,8 0,10 34, ,7 0,06 41, ,8 0,04 50, ,0 1,11 11, ,0 0,60 18, ,2 0,39 23, ,5 0,23 27, ,5 0,11 40, ,8 0,07 46, ,0 0,04 60, ,9 1,31 13, ,0 0,72 21, ,0 0,45 27, ,6 0,27 32, ,0 0,13 45, ,9 0,08 55, ,7 0,05 66, ,9 1,64 16, ,7 0,88 26, ,0 0,60 36, ,5 0,33 40, ,7 0,17 59, ,0 0,10 73, ,0 0,06 86,4 3.3 Hydraulinen mallinnus Hulevesiverkon pohjana on tilaajan elokuussa 2013 toimittama hulevesiviemärikartta, joka vietiin hulevesimalliin verkoston pohjaksi. Verkostokartan putkien vesijuoksut, kaivojen kansien korkeudet ja materiaalit olivat aineistossa kattavasti. Puuttuvien kaivojen kansien korkeudet määritettiin laserleikkauksen korkeusaineistosta (toimitettu syyskuussa 2013). Suviniityn alueella hulevesiverkostokartta ei ole ajan tasalla, minkä takia mallissa käytettiin tämän alueen osalta Rambolin laatimia verkostosuunnitelmia. Tähän mennessä kolmesta vierekkäisestä putkilinjasta rautatien ja Kirkkojärven koulun välillä vain yksi on toteutettu, mutta kahden muunkin rakennustyöt alkanevat pian, joten Rambollin suunnitelma on otettu mallin pohjaksi myös tältä osin. Espoonportin alikulun pumppaamo on alueella ainoa mallinnuksen kannalta oleellinen pumppaamo. Sen mittaus- ja kapasiteettitiedot on saatu HSY:ltä.

11 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Loppuraportti 9 (31) Ojien ja purojen kapasiteetti arvioitiin tässä työssä karkeasti korkeusaineiston, ilmakuvien, kantakartan ja Google street view:n perusteella. Kuva koko mallista on kuvassa 5. Kuva 5. Kuva laaditusta hulevesimallista 4 TULVAPENKEREET, TAUSTA-ALUEIDEN HULEVESIEN HALLINTA Edellä kuvatun hulevesimallin avulla laskettiin ja mitoitettiin aiemmassa työvaiheessa esitettyjen tulvapengervaihtoehtojen (VE 1 ja VE 2) yhteyteen rakennettavien tulvapumppaamojen kapasiteetit. Tulvasuojaus VE 1 on laajin käsittäen puiston reunan ulkoilureitin korottamisen tasoon +5,25 (N2000). Vaihtoehto 2 oli rajatumpi versio, jossa suojataan Lukion piha sekä kriittiset rakennukset ja rakenteet Kirkkojärven alueella. Työn aikana sovittiin lisäksi, että esitetään vaihtoehdot Kirkon 10- kiinteistön suojaamiselle sekä Lukion ja siihen liittyvien paikoitusalueen ja kenttien suojaamiselle (VE 3). 4.1 Tulvasuojaus VE 1 Sänkbäckenin uomasta pääradan rummulle tulevan virtaaman, 2x1400B putkien kapasiteetin sekä Kirkkojärven alueen ylivuodon arvioimiseksi käytettiin edellä kuvattua mallia. Mallin reunaehtona käytettiin +5,0 (N2000) vedenpinnan tulvakorkeutta

12 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Loppuraportti 10 (31) Espoonjoessa. Putkivirtaamat ja ylivuodot laskettiin kerran 5, 10, 25 ja 100 vuodessa toistuville sateille. Mallinnuksen perusteella hulevesiverkoston kapasiteetti ylittyy kerran 2 5 vuodessa toistuvilla sateilla, mikä vastaa oletettua alkuperäistä suunnittelutasoa. Harvemmin toistuvat sadetapahtumat aiheuttavat ylivuotoja eri paikoissa. Tästä syystä Sänkbäckenistä rautatien rummulle tulevan virtaaman kasvu pienenee sateiden toistuvuuden harvetessa. Espoonjoen vedenpinnan korkeuden ollessa +5,0 (N2000), ja riippuen käytetäänkö Sänkbäckenin vesien Espoonjokeen johtamiseen 2x1400B-putkia vai 1200B ja 1400B putkien yhdistelmää, maksimivirtaama sadankaan vuoden toistuvuusjaksolla ei ole suurempi kuin 2,5 2,8 m 3 /s. Vaihtoehdossa 1 tulvapenkereen sijainti vaatii kahden tai kolmen purkupisteen sulkemista, jotta tulvavesi ei nouse hulevesiverkostoon: 1. Kirkkojärven koulun pohjoispuolella oleva purkupiste, johon laskee suurin osa Espoon Keskuksen radan pohjoispuoleisen osan hulevesistä. (valuma-alueeseen viitattu myöhemmin nimellä Kirkkojärvi-1) 2. Kirkkojärven koulun urheilukentältä länteen oleva purkupiste (valuma-alueeseen viitattu myöhemmin nimellä Kirkkojärvi-2) 3. Purkupiste, joka kuivattaa lukion parkkipaikan ja mahdollisesti Kirkkokadusta itään olevan lukion rakennuksia (valuma-alueeseen viitattu myöhemmin nimellä Lukio) Jos purkupisteet on suljettu, periaatteessa kaikki hulevedet tulee pumpata liittyviltä valuma-alueilta tulvapenkereen yli. Vain pieni osa voidaan varastoida putkiin. Tulvapumppaamoiden yhteyteen maastonmuotoilulla rakennettavilla tilapäisillä varastoaltailla, puskurialtailla, voidaan pienentää mitoitettavan pumppaamon kapasiteettia. Edellisessä selvityksessä Kirkkojärvi-1:n vedet suositeltiin johdettavaksi puskurialtaaseen lukion urheilukentän ja tulvapenkereen välissä. Olemassa oleva viheralue tarjoaisi noin 1000 m 2 mahdollisen pidätysaltaan, josta vedet voitaisiin pumpata (P1 kuvassa 6). Lukion alueelle ehdotetaan seuraavaa ratkaisua: Vesi johdetaan erilliseen paikkaan, jossa on pieni viivytysallas tai maanalainen keräyskaivo ja pumppu (P Lukio ). Vesi voidaan pumpata kiinteillä tai siirrettävillä pumpuilla tulvapenkereen yli. Asplan Oy on jo tehnyt suunnitelmat pumppaamosta parkkipaikan lähellä. Suunnitelmassa on esitetty 2 x 160 l/s pumppua, mitä on riittävä myös kerran sadan vuoden rankkasateelle (Taulukko 6 ja kuva 6).

13 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Loppuraportti 11 (31) Kuva 6. Tulvasuojaus VE 1, hulevesien hallinta Olemassa oleva leveä avo-oja toimii kaksiosaisena, jalankulkuväylällä jaettuna, viivytysaltaana Kirkkojärvi-2 valuma-alueen hulevesille. Uuteen laserkeilausaineistoon perustuvan korkeusmallin mukaan sen kapasiteetti on vähintään noin 1000 m³. Pumppaamon sijainti ja viivytysalue on esitetty yllä kuvassa (P2, kuva 6). Hulevesimallilla lasketut hetkelliset maksimivirtaamat pumppaamoille vuoden välein toistuvilla sateilla (10 minuutista 24 tuntiin) on esitetty taulukossa 6 Taulukossa 7 on laskettu tarvittava tulvapumppaamojen kapasiteetti. Pumppaamoiden yhteyteen rakennettavilla / varattavilla puskurialtailla voidaan pumppauskapasiteetin tarpeeseen vaikuttaa merkittävästi. Kirkkojärvi-1 valuma-alueen hulevesien pumpulle (P1) on myös laskettu tarvittava pumppukapasiteetti, jos puskurialtaan tilavuutta voidaan kasvattaa 2000 kuutioon esimerkiksi kevyen liikenteen väylän linjausta siirtämällä. Taulukko 6. Maksimi virtaama pumppaamoille Sadannan toistuvuus maksimi virtaama pumppaamoon (sadannan kesto 10 min - 24 h) P1 - Kirkkojärvi-1 P2 - Kirkkojärvi-2 P Lukio - Lukio (1,5 ha) [1/a] [l/s] [l/s] [l/s]

14 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Loppuraportti 12 (31) Taulukko 7. Tarvittavat pumppaamoiden kapasiteetit Sadannan toistuvuus Pumppaamoille mallintamalla lasketut tarvittavat kapasiteetit (sadannan kesto 10 min - 24 h) P1 - Kirkkojärvi-1 P2 - Kirkkojärvi-2 puskurialtaan tilavuus puskurialtaan tilavuus puskurialtaan tilavuus 1000 m m m 3 [1/a] [l/s] [l/s] [l/s] Tulvasuojaus VE 2 Pengervaihtoehdossa 2 pumppauksen tarve rajoittuu nyt hieman pienemmälle Kirkkojärvi-1:n alueelle (14,7 ha, kuva 7). Pienemmän valuma-alueen hulevesien maksivirtamaat ovat pienemmät, mutta Kaivonmestarinniityn päässä olevan viivytysalueen koko on tässä vaihtoehdossa myös pienempi. Pumppujen tarvittavan kapasiteetin arvioimista varten oletettiin alueen olevan enintään 600 m 2 ja keskisyvyyden 1 m. mallinnetut hetkelliset maksivirtaamat ja pumppujen tarvittavat kapasiteetit on esitetty taulukossa 8. Kuva 7. Tulvasuojaus VE 2, hulevesien hallinta

15 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Loppuraportti 13 (31) Taulukko 8. Maksimi virtaama pumppaamoon eri sadannan toistuvuuksilla Sadannan toistuvuus Maksimi virtaama pumppaamoon Pumppaamolle mallintamalla lasketut tarvittava kapasiteetti puskurialtaan tilavuus 600m 3 Maksimi virtaama pumppaamoon P1 - Kirkkojärvi-1 (sadannan kesto 10 min - 24 h) P Lukio (1,2 ha) [1/a] [l/s] [l/s] [l/s] Lukion alueen hulevesien valuma-alue on oletettu hieman pienemmäksi kuin vaihtoehdoissa 1 ja 3, mikä pienentää hiukan pumppaamon kapasiteettitarvetta. Jos lukiolle suunnitellaan kiinteistökohtainen pumppaamo myös sen yhteyteen tulisi mahdollisuuksien mukaan järjestään puskuritilavuutta. 4.3 Tulvasuojaus VE 3 Vaihtoehdossa 3 tulvapenger rakennetaan kevyenliikenteen väylää osittain korottamalla Kirkkokadulta Kaivomestarinniityn päähän asti ja sieltä tien suuntaisesti kunnes kohdataan maanpinta tasolla ~+5,25 (N2000) (kuva 8). Penkereen taakse jäävän valuma-alue ja mahdollisen rankkasateen aiheuttama hulevesivalunta on mahdollista varastoida tilapäisesti myös vaihtoehdossa 1 esitetylle puskuriallasalueelle (keskimäärin kerran sadan vuoden 24 h sade, valumakerroin 0, m 3 ) ja pumpata sadetapahtuman jälkeen siirrettävillä pumpuilla tai tyhjentää painovoimaisesti penkereen alittavalla hulevesiputkella, joka avataan tulvatapahtuman päätyttyä. Lukion hulevedet tulee varautua pumppaamaan (vastaava mitoitus kuin vaihtoehdossa 1, taulukko 7) tai johtamaan yllä esitettyyn tilapäiselle varastoalueelle. Tällöin tilavuutta tulee kasvattaa tai rakentaa altaan yhteyteen pumppaamo.

16 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Loppuraportti 14 (31) Kuva 8. Tulvasuojaus VE 3, hulevesien hallinta 4.4 Tulvasuojaus Kirkon-10 kiinteistö Kirkon 10-kiinteistön rajaa Kirkkojärven alueesta Kirkkokatu, jolloin korttelin tulvasuojaus voidaan suunnitella erillään yllä esitetyistä laajemmista vaihtoehdoista. Kuvaan 9 on hahmoteltu tarvittava tulvapenger (pituus noin 100 m) estämään tulvaveden nousu kiinteistölle Espoonjoesta. Tulvapenkereen taakse jäävän osavalumaalueen koko on noin 0,3 ha, jolta muodostuvat hulevedet tulee varautua pumppaamaan tai varastoimaan tilapäisesti tulvatilanteen yhteydessä sattuvan sadetapahtuman varalta. Kerran sadassa vuodessa tapahtuvan vuorokauden sadetapahtumaa varten tarvittaisiin noin 100 m³:n tilapäinen varastotilavuus. Varastotilavuus voitaisiin järjestää tulvapenkereen yhteydessä maastonmuotoilulla. Altaasta hulevedet kuivatettaisiin hulevesiviemärillä Kirkkokadun hulevesilinjaan tai uudella hulevesiviemärillä penkereen alitse. Tulvatilanteessa purkuputki suljettaisiin ja mahdolliset sulamis/sadevedet tyhjennettäisiin tulvatilanteen jälkeen purkuputki avaamalla. Näin vältyttäisiin kiinteän pumppaamon rakentamiselta. Jos jatkosuunnittelussa 100 m³:n varastotilavuus osoittautuu hankalasti toteutettavaksi, on valuma-alueen suhteellisen pienestä koosta johtuen myös pumppaustarve maltillinen.

17 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Loppuraportti 15 (31) Kuva 9. Kirkon 10- korttelin tulvasuojaus 5 TULVAPENKEREET, RAKENNE Hankkeessa tarkennettiin edellisen tarkasteluvaiheen perusteella valittuja tulvasuojarakenteiden vaihtoehtoja. Vaihtoehdoiksi alustavan tarkastelun perusteella esitettiin VE1 laajaa, yhtenäistä tulvavallia tai alueellisia korotuksia (VE2). Hankkeen aikana todettiin että vaihtoehto 2 mukaisilla toimilla suojaustoimenpiteet jäävät osittain puutteelliseksi, joten vaihtoehtoa 1 tutkittiin tarkemmin useammalla teknisellä toteutusvaihtoehdolla. Laajan yhtenäisen tulvasuojarakenteen toteuttamiseksi etsittiin teknisesti erilaisia vaihtoehtoja toimivuuden ja kustannustehokkuuden näkökulmasta. Hankkeessa tutkittiin ratkaisua maaperältään haasteelliselle alueelle tehtävän yhdistetyn tulvasuojarakenteen ja kevyen liikenteen väylän rakentamista kahdella erilaisella perustamistavalla (vaihtoehdot 1A ja 1B) sekä lisäksi maisemoidun tulvaseinä rakentamista (vaihtoehdot 1C ja 1D) erillään nykyisestä kevyen liikenteen väylästä. Kustannuslaskenta tehtiin alueittain jaettuna siten, että tulvasuojelutoimenpiteet voidaan tehdä tarvittaessa vaiheittain todettujen prioriteettien mukaisesti. Keskimmäinen alue Kuninkaantien lukion osuus vastaa hulevesisuunnittelun vaihtoehtoa 3, jonka eri toteutusvaihtoehtojen kustannukset on koottu myös omaan taulukkoon kappaleessa 6.2. Tulvasuojarakenteiden tyyppileikkaukset ovat määritetty olemassa olevien lähtötietojen perusteella ja toimivat lähtötietoina jatkosuunnitteluun. Tyyppileikkaukset on laadittu sillä tarkkuudella, jotta niistä voidaan laatia luotettavat kustannusarviot. Tyyppileikkausten suunnittelussa on pyritty yksinkertaiseen, teknisesti toimivaan ja helposti tiiviiksi todennettavaan sekä pitkäkestoiseen ratkaisuun. Rakenteet ovat

18 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Loppuraportti 16 (31) 5.1 Pohjamaa mitoitettu täysin vesitiiviiksi sekä painumattomiksi. Ratkaisujen suunnittelussa on käytetty apuna Helsingin Vartiokylänlahden tulvasuojelu-hankkeen kokemuksia. Pehmeän pohjamaan takia nykyisen kevyen liikenteen väylän pienetkin korotukset vaativat mittavat perustustyöt, jos rakenteesta halutaan painumaton. Olemassa olevien pohjatutkimuksien ja näytteiden perusteella suunnittelualueella on paikoin ohut kerros turvetta. Turpeen alapuolella on metriä liejusta savea. Liejuisen saven suljettu leikkauslujuus vaihtelee kpa välillä ollen keskimäärin k kpa. Häiriintyneen saven leikkauslujuus vaihtelee kpa välillä. Liejuisen saven alapuolella on 0..4 metriä paksu siltti tai löyhä hiekka kerros. Kairaukset ovat päättyneet siltin alapuolella olevaan todennäköiseen moreenikerrokseen kiveen, lohkareeseen tai kallioon metrin syvyydessä. 5.2 Tulvasuojaus VE 1A Pehmeikköalueelle suunnittelun, nykyisen kevyen liikenteen väylän korottamista tutkittiin perustamalla kevennyksen varaan. Keventämällä pohjamaata sekä tekemällä itse korotus kevennysmateriaalilla, saadaan aikaiseksi painumaton ja kestävä rakenne. Rakenteen vesitiiviys tehdään LLPDE-kalvolla, joka ulotetaan vähintään 300mm pintamaanpoiston alapuoliseen savikerrokseen. Lisäksi kevyen liikenteen luiskatäytöt tehdään vettä huonosti läpäisevästi kevennyskaivun ylijäämäisestä savimaasta. Korotettu väylä sovitetaan maastoon kasvualustalla ja niittynurmetuksella. Kuva 10. Vaihtoehto 1A: Kevennetyn tulvavallin ja kevyen liikenteen väylän tyyppipoikkileikkaus Kevennysrakenteen paksuus riippuu voimakkaasti korotustarpeesta. Kuvassa 11 on esitetty kevennysrakenteen kokonaispaksuus, maanpinnan alapuolinen ja yläpuolinen paksuus riippuen korotuskorkeudesta. Mitoitus on tehty nykyisen pohjamaan mukaan ja oletetaan että nykyinen maanpinta on painumattomassa tilassa. Nykyisen kevyen liikenteen väylän rakenteita ja sen mahdollista painumista ei ole mitoituksessa huomioitu. Kevennysrakenne muodostaa suunnitelman mukaan ns. kaukalon nykyiseen huonosti vettä johtavaan pohjamaahan. Tällöin on mahdollista, että kevennysrakenteen pohjalle

19 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Loppuraportti 17 (31) kertyy vettä, joka heikentää kevennyksen laatua. Jatkosuunnittelussa tulee kiinnittää huomiota kevennysrakenteen kuivattamiseen. Kuivattaminen tulee tehdä kalvorakenteen vastakkaiselle, ns. kuivalle puolelle vesitiiviyden takaamiseksi. Kevennysrakenteen noste mitoitettiin siten että vedenpinta penkereen kuivalla puolella voi hetkellisesti nousta nykyisen maanpinnan tasolle. Jatkosuunnittelussa tulee kiinnittää huomiota myös hulevesien pumppaamisesta aiheutuvaan, sisäpuolen hulevesien padotuskorkeuteen kevennysrakenteen kannalta. Kuva 11. Kevennystäytön riippuvuus maanpinnan korotuksesta Väliaikainen lisätulvasuojaus Kevennystäytön mitoitus tarkastettiin hiekkasäkeillä tehtävän väliaikaisen tulvasuojarakenteen aiheuttaman lisäkuormituksen varalle. Alla olevan kuvan periaatteen mukaisesti tehtävä, alle metrin korkuinen väliaikainen tulvasuojarakenne ei vaikuta kevennysrakenteen mitoitukseen tai rakenteen kestävyyteen.

20 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Loppuraportti 18 (31) 5.3 Tulvasuojaus VE 1B Kuva 12. Väliaikainen tulvasuojaus ja kevennettynä rakennettu tulvavalli. Toisena perustamistapana korotetulle kevyen liikenteen väylälle tarkasteltiin stabilointia. Stabilointipilareiden päälle laitetaan geoverkko, jonka päälle tehdään normaali penger-täyttö sekä kevyen liikenteen väylän rakennekerrokset. Tulvasuojarakenne tehdään vastaavasti kalvorakenteena kuin vaihtoehdossa 1A. Vaihtoehto 1B on vastaava kuin Helsingin Vartiokylänlahden tulvasuojelu-hankkeessa.

21 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Loppuraportti 19 (31) Kuva 13. Vaihtoehto 1B: Stabiloitu tulvavalli ja kevyen liikenteen väylä tyyppipoikkileikkaus. 5.4 Tulvasuojaus VE 1C Lisäksi otettiin tarkasteluun täysin erillisen tulvaseinän rakentaminen ponttiseinärakenteena. Olemassa olevien pohjatutkimuksien perusteella arviointiin että jos tulvaseinä toteutettaisiin teräsponttiseinäisenä, tulisi joka 5. viides pontti ulottaa ns. kovaan pohjaan kannattamaan tulvaseinää. Näiden pohjaan lyötyjen ponttien varaan rakennettaisiin maisemoitu tulvaponttiseinä, jonka yläpää olisi tasossa (N2000) ja alapää tasossa Kolme metriä korkeasta tulvaseinästä olisi siten keskimäärin metriä maisemoituna maanpinnan ylläpuolella ja metriä maanpinnan alapuolella. Teräsponttiseinän maisemointi voitaisiin tehdä joko maarakenteella tai verhoamalla esimerkiksi laudoituksella tai puuritilällä. Maisemointi tyyliin ei tässä vaiheessa otettu kantaa, vaan kustannukseksi arvioitiin 50 /m.

22 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Loppuraportti 20 (31) Kuva 14. Vaihtoehto 1 C, teräsponteilla tehty ja perustettu tulvaseinä. 5.5 Tulvasuojaus VE 1D Lisäksi tarkasteltiin erillistä tulvaseinä vaihtoehtoa toteutettuna teräsputkipaalujen varaista muoviponttia. Olemassa olevien pohjatutkimuksien perusteella arviointiin että teräsputkipaalu tulisi lyödä 5 metrin välein ns. kovaan pohjaan, joiden varaan perustettaisiin muoviponttiseinä. Kolme metriä korkeasta tulvaseinästä olisi siten keskimäärin metriä maisemoituna maanpinnan ylläpuolella ja metriä maanpinnan alapuolella. Muoviponttiseinän maisemointi voitaisiin tehdä joko maarakenteella tai verhoamalla esimerkiksi laudoituksella tai puuritilällä. Maisemointi tyyliin ei tässä vaiheessa otettu kantaa, vaan kustannukseksi arvioitiin 50 /m.

23 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Loppuraportti 21 (31) 5.6 Tulvasuojaus VE 2 Kuva 15. Vaihtoehto 1 D, teräsputkipaaluille perustettu muoviponttiseinä Alueellisen tulvasuojarakenteiden osalta tarkasteltiin toisena teknisenä vaihtoehtona tehdä paikalliset tulvapenkereet osuuksille, joissa tulvatilanne aiheuttaa vaaraa nykyisille rakenteille. Tulvapenkereen rakenteeksi suunniteltiin vaihtoehto 1A:ta vastaava rakenne ja penger pyrittiin sijoittamaan mahdollisimman vähän nykyisiä toimintoja ja käytettävyyttä haittaavaksi. Tarkastelussa hyväksyttiin se, että osa alueesta, kuten pelikenttä ja yksittäiset parkkipaikat voi olla suljettuna tulvanaikana. Tulvapenkereelle ei löytynyt tarkastelussa selvää maastokäytävää, vaan penger aiheuttaa jossain määrin nykyisten rakenteiden siirtämistä sekä vaatii maisemallista sovittamista nykyiseen maastoon

24 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Loppuraportti 22 (31) Kuva 16. Vaihtoehto 2, rajattu paikallinen tulvarakenteen tyyppileikkaus. 5.7 Tulvasuojaus VE 3 Vaihtoehdossa 3 rakennetaan tulvasuojaus Kirkkokadulta Kaivomestarinniitylle asti eli vain Kuninkaantien lukio ja viereiset kentät suojataan. Teknisessä tarkastelussa on laskettu osuuden kustannukset kaikilla eri rakennevaihtoehdoilla. Alueen käytettävyyden kannalta kuitenkin vaihtoehtojen 1A ja 1B mukaiset ratkaisut, jossa tehdään korotettu kevyen liikenteen väylä, ovat ensisijaisia. 6 KUSTANNUSARVIOT 6.1 Vesihuollon kustannusarviot Tulvasuojauksen kolmelle eri vaihtoehdolle arvioitiin karkealla tasolla kustannukset perustuen vastaavanlaisista rakenteista ja hankkeista saatuihin tietoihin. Kustannusarvio on esitetty taulukoissa Taulukko 9. Alustava kustannusarvio VE1 Lukio P Lukio Pumppaamo (160 l/s) Kirkkojärvi-1 P1 Ylivuotoreitti (140m oja, 40m 1200B) Sulkurakenne (1200B putkeen) Puskuriallas (1000m 3 ) Hulevesipumppaamo (500 l/s) Kirkkojärvi-2 P2 Hulevesipumppaamo (170 l/s) yhteensä % varaus

25 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Loppuraportti 23 (31) Taulukko 10. Alustava kustannusarvio VE2 Lukio P Lukio Pumppaamo (160 l/s) Sulkurakenne (1200B putkeen) Kirkkojärvi-1 P1 Puskuriallas (600m 3 ) Hulevesipumppaamo (460 l/s) Kirkkojärvi-2 P2 Kiinteistökohtainen pumppaamo (3 kpl) yhteensä % varaus Taulukko 11. Alustava kustannusarvio VE3 Lukio P Lukio Pumppaamo (160 l/s) Kirkkojärvi-1 Puskuriallas (1200m 3 ) yhteensä % varaus Taulukko 12. Alustava kustannusarvio Kirkon 10- kiinteistö Kirkko-10 alue Uusi putki (15m 200PVC) Sulkukaivo Puskuriallas (100m 3 ) yhteensä % varaus Tulvasuojarakenteiden kustannusarviot Alueen tulvasuojaukselle suunniteltujen vaihtoehtoisten tulvarakenteiden kustannusvaikutuksia arvioitiin tyyppipoikkileikkausten ja nykyisten olemassa olevien pohjatutkimuksien avulla. Kustannukset on laskettu kuvissa esitettyjen tyyppipoikkileikkausten mukaisesti. Tyyppipoikkileikkauksia ja kustannusarvioita laadittaessa on tehty seuraavat yleiset olettamukset: Tulvavallien eristerakenteen minimikorkeus (N2000) ja rakenteet suunniteltu laskennallisesti painumattomaksi. Pohjamaan kantavat kerrokset on laskettu Kirkkokadun lounais- ja itäpuolen alueilla keskiarvon mukaisesti, eikä alueellisia vaihteluita ole huomioitu. Kustannusarviot ovat hankesuunnitelma tasoisia ja keskenään verrattavissa, koska ovat laadittu samojen olettamuksien perusteella. Kustannusarviot on esitetty taulukoissa Kunkin vaihtoehdon kustannuslaskennassa tehdyt oletukset on esitetty tarkemmin kunkin taulukon alapuolella.

26 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Loppuraportti 24 (31) Taulukko 13. VE 1A, kevennetyn tulvavallin ja kevyen liikenteen väylän kustannusarvio. VE 1A /m Kuninkaankadun Lukiolta Kirkkojärven päiväkodille plv m Rakennekerrokset Kevennetty kevyen liikenteenväylä Kevennysrakenne Tiivistysrakenne Kaivumaiden läjitys Yhteensä VE 1A YHTEENSÄ (kustannusarvio, sis. 20 % varaus) Puolet kevennystä varten tehtävistä leikkausmassoista saadaan läjitettyä tulvavallin luiskatäyttöihin ja puolet kuljetetaan muualle läjitettäväksi Taulukko 14. VE 1B, stabiloidun tulvavallin ja kevyen liikenteen väylän kustannusarvio. VE 1B /m Kuninkaankadun Lukiolta Kirkkojärven päiväkodille plv m Rakennekerrokset Stabiloitu kevyen liikenteenväylä Stabilointi Tiivistysrakenne Pengertäyttö Yhteensä VE 1A YHTEENSÄ (kustannusarvio, sis. 20 % varaus) Stabilointipilareina käytetään 800 mm Taulukko 15. VE 1C, erillisen teräsponttisen tulvaseinän kustannusarvio. VE 1C /m Kuninkaankadun Lukiolta Kirkkojärven päiväkodille plv m Erillinen teräsponttiseinä Ponttiseinä Maisemointi Yhteensä VE 1A YHTEENSÄ (kustannusarvio, sis. 20 % varaus)

27 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Loppuraportti 25 (31) Ponttiseinä lukitaan asennuksen jälkeen hitsaamalla, jotta lyhyet( 3 metriä) pontit eivät painu pehmeikössä. Maisemointi tehdään joko puulaudoituksella, puusäleiköllä tai kaivumailla pengertämällä. Pitkät pontit lyödään keskimäärin tasoon -14 m Taulukko 16: VE 1D, erillisen teräsputkipaalu perusteisen muoviponttisen tulvaseinän kustannusarvio. VE 1D /m Kuninkaankadun Lukiolta Kirkkojärven päiväkodille plv m Erillinen muoviponttiseinä teräsputkipaaluilla Muoviponttiseinä Teräsputkipaalu Maisemointi Yhteensä VE 1A YHTEENSÄ (kustannusarvio, sis. 20 % varaus) Puolet kevennystä varten tehtävästä leikkausmassoista saadaan läjitettyä tulvavallin luiskatäyttöihin ja puolet kuljetetaan muualle läjitettäväksi. Teräsputkipaalut (140/8) lyödään keskimäärin tasoon -14 m Taulukko 17: VE 2, alueellisen tulvapenkereen kustannusarvio. VE 2 /m Kuninkaantien Lukio 200 m Kaivomestarinniittyltä Kylätorintielle 390 m Pengertäyttö Rajattu, paikalliset tulvapenkereet Tiivistysrakenne Maisemointi Nykyisten rakenteiden siirrot Yhteensä (kustannusarvio, sis. 20 % varaus) VE 2 YHTEENSÄ

28 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Loppuraportti 26 (31) Vaihtoehdossa 3 tulvapenger rakennetaan Kirkkokadulta Kaivomestarinniityn päähän asti ja sieltä tien suuntaisesti korotus kunnes kohdataan vähintään maapinnan taso 5,25 (N2000). Taulukko 18. VE 3, Kuninkaantien lukion ja kenttiensuojaamisen osuuden kustannukset eri teknisillä ratkaisuilla. VE 3 /m Kuninkaantien Lukiolta kaivomestarin niitylle 500 m (kustannusarvio, sis. 20 % varaus) Tulvasuojaraken ne Kuninkaan tien lukion kohdalle VE 3A VE 3B VE 3C VE 3D Taulukko 19. Kirkon 10- kiinteistön tulvavallin kustannusarvio eri teknisillä (A-D) ratkaisuilla. Kirkon 10 /m Tulvasuojarakenne 100 m (kustannusarvio, sis. 20 % varaus) Tulvasuojaraken ne Kirkon 10 ja Espoonjoen välissä VE A VE B VE C VE D Kustannusarvion yhteenveto Taulukkoon 20 on laskettu yhteen eri tulvasuojausvaihtoehtojen vesihuollon ja tulvavallien/penkereiden kustannusarviot. Tutkitut vaihtoehtoiset toteutustavat tulvasuojarakenteelle (VE 1, VE 2 ja Kirkon 10) ovat kevennetty kevyen liikenteen väylä (tunnus A), stabiloitu kevyenliikenteenväylä (tunnus B), erillinen teräsponttiseinä (tunnus C) ja erillinen muoviponttiseinä teräsputkipaaluilla (tunnus D). Vaihtoehto 2:n paikallisten tulvasuojarakenteiden kustannukset arvioitiin taulukon 17 mukaisesti. Vesihuollon eli tulvapenkereiden tausta-alueiden hulevesien hallinnan kustannukset ovat tällä tarkkuudella samat riippumatta tulvasuojarakenteiden teknisestä toteutustavasta. VE 1:n eli laajan tulvasuojausratkaisun kustannukset ovat 2M-3,4M euroa, josta hulevesien tulvapumppaamojen osuus on lähes 1,5 M. Merkittä vaikutus kustannuksiin on tulvasuojarakenteen toteutustavalla. Kalleinta vallin rakentaminen on kevyen liikenteen väylä stabiloimalla ja korottamalla ja edullisinta muoviponttiseinärakenteena. Kustannusero on kuitenkin vähäinen muoviponttiseinän ja kevennettynä korotetun kevyenliikenteenväylän välillä. VE 3:een eli tulvasuojan rakentamiselle lukion ja viereisten kenttien ympärille vallin yksikkökustannusten ovat vastaavat kuin laajassa vallivaihtoehdossa VE 1. Tulvavallin kokonaispituus on vain lyhyempi. Hulevesien pumppaustarve on myös merkittävästi pienempi käsittäen vain lukion alueen sekä kentiltä tulevan huleveden tilapäisen varastoimisen.

29 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Loppuraportti 27 (31) VE 2:n eli paikallisiin tulvasuojarakenteisiin liittyy myös merkittävä hulevesien hallinnan kustannusvaraus. Espoon keskuksen ja Kirkkojärvi-1 valuma-alueen hulevesille tarvitaan tulvapumppaamo. Kirkkojärvi-2 valuma-alueelle ei tarvita vaihtoehto 1:stä poiketen keskistettyä pumppaamoa. Kustannuksissa on varauduttua edellisen työvaiheen mukaisesti 3 kiinteistökohtaisen pumppaamon rakentamiseen. Taulukkoon lisättiin myös arvio pelkän lukion suojaamisesta. Kirkon 10- kustannusarvion lähtökohtana on ollut hulevesien tilapäinen varastoiminen tulvasuojarakenteen ja kiinteistön välissä. Tausta-alueen valuma-alue on pieni jolloin kiinteää hulevesien tulvapumppaamoa ei välttämättä tarvitse rakentaa. Jatkosuunnittelussa tämä tulee varmistaa. Taulukko 20. Eri tulvasuojausvaihtoehtojen kokonaiskustannusten arvio. Vaihtoehto Vesihuolto Tulvasuojarakentaminen Yhteensä + 20% varaus VE 1A VE 1B VE 1C VE 1D VE VE 2 (vain Lukio) VE 3A VE 3B VE 3C VE 3D Kirkko-10 A Kirkko-10 B Kirkko-10 C Kirkko-10 D ESPOONJOEN RUOPPAUKSEN GEOTEKNINEN TARKASTELU Kirkkojärven yhtenä tulvasuojelutoimenpiteenä on tarkasteltu Espoonjoen ruoppaamista ELY-keskuksen toimesta. Ruoppauksen toteuttamisesta ja sen vaikutuksista on laadittu Insinööritoimisto Leiviskän toimesta Espoonjoen perkauksen vaikutusmahdollisuuksien esiselvitys sekä jatkoselvityksenä laadittu ELY:n muistio perkauslaskelmista, jotka toimivat tämän tarkastelun lähtötietoina. Perkaussuunnitelmissa Espoonjoki on jaettu 4 eri osuuteen, joille on ehdotettu eri tyyppileikkausten mukaisia ruoppaustoimenpiteitä. Kaikissa nykyisellään esitetyissä vaihtoehdoissa uomanpohjaa ei pyritä alentamaan, vaan virtaama pyritään lisäämään leventämällä virtausuomaa, joko tulvatasanteella tai luiskien raivaamisella. Luiska kaltevuuksina on pyritty noudattamaan nykyisiä kaltevuuksia tilantarpeen rajoissa. Työssä laadittiin nykyisten pohjatutkimuksien perusteella geotekninen liukupintatarkastelu ruoppauksen vaikutuksesta jokivarren stabiliteettiin. Koska ruoppaussuunnitelmat olivat tyyppileikkaus tasoisia, eikä siis paalutukseen sidottuja tarkkoja korkolukemia ollut saatavilla, ovat tulokset suuntaa-antavia. Lisäksi tulee huomioida että nykyiset pohjatutkimukset olivat pääsääntöisesti kallionpinnan varmistuksia, joten eri maalajien parametreja arvioitaessa käytettiin leikkausta lähinnä löydettyjä arvoja, koska kaikkien leikkausten kohdalta tarkkaa tietoa ei ollut saatavissa.

30 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Loppuraportti 28 (31) Alla olevissa kuvissa on esitetty tarkastelun perusteella heikoimmat kohdat eri ruoppausosuuksilta. Kuva 17. Laskennallinen stabiliteetti ruoppausosuudella 1 Kirkkopuiston parkkipaikan kohdalla. Kuva 18. Laskennallinen stabiliteetti ruoppausosuudella 2 Kirkkorannan kohdalla, Kappelin vastakkainen puoli.

31 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Loppuraportti 29 (31) Kuva 19. Laskennallinen stabiliteetti ruoppausosuudella 3, Läntisen jokitien kohdalla Kuva 20. Laskennallinen stabiliteetti ruoppausosuudella 4 päiväkoti Pellavan kohdalla Stabiliteetti laskelma osoittavat, että jos ruoppaukset tehdään tulvatasanteellisena ja luiskakaltevuus pidetään nykyistä vastaavana, ei liukupintatarkastelun perusteella penkereen vakavuus heikenny merkittävästi. Suunnitelmien tarkentuessa, kun tarkat korkeussuhteet ovat tiedossa, tulee vakavuustarkastelua tarkentaa kriittisimmiltä kohdilta. Kriittisimmät paikat ruoppaukseen on Kirkkorannan ja -puiston kohdalla sekä radan ja Kauklahden kohdalla. Erityisesti on tarkasteltava paikkoja, joissa jokipenkereen läheisyydessä on rakennuksia tai teitä, joista penkkaan voi siirtyä lisäkuormitusta. Ennen lopullisia suunnitelmia tulee tarkistaa myös stabiliteetti mahdollisten työkoneiden aiheuttamien kuormien suhteen.

32 FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Loppuraportti 30 (31) 8 YHTEENVETO JA SUOSITUKSET JATKOSUUNNITTELUUN 8.1 Yhteenveto Tässä raportissa tarkennettiin aiemmin Kirkkojärven alueelle tehdyssä tulvaselvityksessä esitettyjä kahta tulvasuojausvaihtoehtoa (VE1 ja VE 2). Työn aikana sovittiin, että tarkasteluun lisätään tulvasuojausrakenne, joka ulottuu Kirkkokadulta VE 1:n suuntaisesti kevyenliikenteenväylää pitkin mutta kattaa vain lukion alueen sekä ympäröivät paikoitusalueet ja pelikentät. Työhön lisättiin myös erikseen tarkastelu ns. Kirkon 10 kiinteistön tulvasuojarakenteista. Työn tarkoituksen oli tarkentaa aiempaa esisuunnitelmaa luotettavamman kustannusarvion muodostamiseksi eri tulvasuojarakenteille ja tulvasuojausvaihtoehdoille. Työn lähtökohtana tulvasuojausrakenteiden korkeustasolle oli +5,25 (N2000). Tämä on riittävä verrattuna arvioon vielä keskimäärin kerran 250 vuodessa Espoonjoessa esiintyvän virtaaman aiheuttaman vedenkorkeuden varalle (HW 1/250a +5,06 N2000) Tulvasuojarakenteet voi tarkastelun perusteella toteuttaa, vaikeista pohjaolosuhteista huolimatta, useammalla teknisellä ratkaisulla. Tulvavalli ja kevyen liikenteen väylän yhdistelmän kustannukset saadaan kevennysrakenteella pidettyä varsin maltillisena verrattuna stabiloituun vaihtoehtoon. Kahtena muuna teknisenä ratkaisuna tutkittiin tulvavallin rakentamista teräs- tai muoviponteista maisemoituna tulvaseinänä (vaihtoehdot 1C ja 1D) erillään nykyisestä kevyen liikenteen väylästä. Kustannusero kevennettynä toteutetun korotetun kevyenliikenteenväylän ja edullisemman ponteista tehdyn tulvaseinän välillä ei kuitenkaan ole merkittävä joten maiseman ja ympäristön toiminnan kannalta suositetaan tulvasuojarakenteen teknisenä toteutuksena korotettua ja kevennettyä kevyenliikenteenväylää. Tulvasuojausrakenteiden kustannuksiin vaikuttaa merkittävästi tulvavallien taustaalueelle Espoonjoen tulvatilanteissa kertyvä hulevesi, joka tulee varautua pumppaamaan vallien yli. Tässä työssä hulevesien pumppaustarve arvioitiin laatimalla tausta-alueille osavaluma-alueisiin jaettu hulevesimalli. Mallin lisättiin hulevesiverkosto ja merkittävimmät avouomat. Aiemmassa tulvaselvityksessä esitetty Sänkbäck-puron vesien ja Espoon keskuksen alueella muodostuvien hulevesien johtaminen toisistaan erillään on erittäin tärkeää jos alueelle päätetään rakennetaan VE1:n mukainen laaja, koko Kirkkojärven alueen suojaava tulvavalli. Tällöinkin tulee varautua pumppaaman vain Espoon keskuksesta ja Kirkkojärven alueelta tulevat hulevedet vallin yli tulvatilanteessa. Työn aikana selvitettiin Kirkkojärven alueella sijaitsevien rakennusten alimmat lattiakorot alustavan tulvariskiarvion muodostamiseksi. Kirkon 10 kiinteistöä ja lukiota lukuun ottamatta alimpien lattiakorkojen perusteella Kirkkojärven alueen rakennuksiin vesi ei pääse suoraan nousemaan edes keskimäärin kerran 1/250a vuodessa tapahtuvissa tulvissa. Piha- ja tiealueet ovat tosin paikoin matalammalla ja rakennusten perustamistavasta ja rakennusteknisistä yksityiskohdista johtuen voi vahinkoja syntyä alimman lattiakorkeuden alapuolellakin. Kirkon 10- kiinteistön tulvasuojaus voidaan toteuttaa riippumatta muun Kirkkojärven alueesta. Kiinteistön ja Espoonjoen väliin rakennettavan suojavallin pituus tulee olla noin 100 metriä. Vallin taakse jäävä valuma-alue on suhteellisen pieni, ja on mahdollista että tausta-alueen hulevedet on mahdollista varastoita tilapäisesti tulvan ajaksi painanteeseen vallin ja kiinteistön väliin. Tämä tulee selvittää tarkemmin jatkosuunnittelussa. Lukion alueelle on laadittu suunnitelma kuivatuksen tehostamiseksi ja varautumisesta tulvatilanteisiin hulevesipumppaamolla. Pumppaamon sijainniksi on luonnosteltu tontin luoteisreuna ja kapasiteetiksi 2x 160 l/s (Asplan 2013). Pumppaamo on tarpeellinen