HULEVESIEN HALLINTASUUNNITELMA OULUN KAUPUNKI, LAANILA Nokkalan koulu. PAVE Arkkitehdit

Transkriptio

1 HULEVESIEN HALLINTASUUNNITELMA OULUN KAUPUNKI, LAANILA Nokkalan koulu PAVE Arkkitehdit

2 1 ii Kaikki oikeudet pidätetään Tätä asiakirjaa tai osaa siitä ei saa kopioida tai jäljentää missään muodossa ilman Pöyry Finland Oy:n antamaa kirjallista lupaa.

3 1 iii 1 LÄHTÖKOHDAT SUUNNITTELUALUEELLA Alueen yleiskuvaus Valuma-alueet ja maastonmuodot Suunnittelualueen nykytila SUUNNITELTU MAANKÄYTTÖ ALUEELLA JA SEN VAIKUTUKSET Suunniteltu maankäyttö Suunnitellun maankäytön vaikutukset HULEVESIEN HALLINNAN TAVOITTEET Tulvat alueella Hulevesitulvat Vesistötulvat SUOSITUKSET HULEVESIEN HALLINTAA VARTEN... 9 LÄHTEET... 10

4 1 1 LÄHTÖKOHDAT SUUNNITTELUALUEELLA 1.1 Alueen yleiskuvaus Suunnittelukohde sijaitsee Laanilan kaupunginosassa, vajaan 2 km etäisyydellä keskustasta osoitteessa Hintantie 18. Alueelle on vireillä asemakaavamuutos. Asemakaavamuutoksen tavoitteena on kehittää tonttia pääosin liike- ja matkailutoimintaan sopivaksi. Alueen pohjoispuolella sijaitsee Hintantie, etelässä Oulujoki, idässä osoitteessa Hintantie 20 sijaitseva kiinteistö sekä lännessä osoitteessa Hintantie 16 sijaitseva kiinteistö sekä Tulliväylä ja siihen rajautuva viheralue (Kuva 1). SELVITYSALUE Kuva 1 Nykyinen kiinteistöraja on esitettynä kuvassa oranssilla katkoviivalla. (Paikkatietoikkuna) Suunnittelualueella sijaitsee suojeltu Nokkalan koulu sekä ruokalarakennus. Lisäksi rannassa sijaitsee Oulun kaupungin venevuokrapaikkoja. Muutoksen yhteydessä tontin pinta-ala pienenee 5680 m 2 kiinteistöraja on esitetty kuvassa 2. noin 4289 m 2. Tuleva

5 2 Kuva 2 Suunnittelualueen tontin uusi rajaus on esitettynä oranssilla katkoviivalla. (PAVE Arkkitehdit) 1.2 Valuma-alueet ja maastonmuodot Suunnittelualue kuuluu Oulujoen valuma-alueeseen, tarkemmin Laanilan alueen kattavaan valuma-alueeseen, joka rajautuu pääosin teiden vaikutuksesta (Tulliväylä- Kuusamontie-Pohjantie). Suunnittelualueen välittömässä läheisyydessä oleva hulevesiverkosto palvelee noin 2,3 ha kokoista aluetta, joka muodostaa suunnittelualueen osavaluma-alueen, jota tarkastellaan tässä työssä.

6 3 Suunnittelualue Kuva 3 Valuma-alue suunnittelualueen läheisyydessä. Suunnittelualue on merkitty kuvaan oranssilla katkoviivalla ja valuma-alue turkoosilla sävyllä. (Paikkatietoikkuna) Alue on maastonmuodoiltaan rinnettä. Kaikkiaan maanpinta laskee pohjoisesta etelään kohti Oulujokea noin 3 m verran. Alueen maaperä on pääosin routivaa tiivistä hiekkamoreenia. Moreenialueilla pohjavesi on yleensä lähellä pintaa maalajin huonon vedenläpäisevyyden vuoksi. Alue ei kuulu pohjavesialueeseen. 1.3 Suunnittelualueen nykytila Laanilan alueelle on rakennettu hulevesiverkosto. Suunnittelualueen kohdalla Hintantien luona kulkee 300 mm halkaisijalla oleva betoninen hulevesiputki. Hulevedet purkavat alueen itäpuolella olevan tien kohdalla Oulujokeen. Purkuputki on 400 mm halkaisijalla olevaa putkea, jolloin putken kapasiteetti on noin 90 l/s. Putki on rakennettu vuonna (Kuva 4) Suunnittelualueen kohdalla kulkeva hulevesiputkisto kuljettaa noin 2,3 ha kokoiselta alueelta hulevesiä. Hankkeella ei ole vaikutuksia alueen hulevesiverkostoon tai sen purkukykyyn, sillä suunnittelualueen hulevesiä ei tulla liittämään nykyiseen verkostoon. Suunnittelualueen hulevedet hallitaan tontilla ja viivytetään mahdollisuuksien mukaan ennen Oulujokeen laskemista.

7 4 Kuva 4 Sunnittelualueella sijaitseva hulevesiverkosto. (Oulun kaupunki) 2 SUUNNITELTU MAANKÄYTTÖ ALUEELLA JA SEN VAIKUTUKSET 2.1 Suunniteltu maankäyttö Suunnittelualueelle rakennetaan nykyisen koulurakennuksen molemmin puolin täydentävää rakentamista, hotellin lisärakennus ja ravintola (Kuva 5). Toimistorakennus on sijoitettu alueen itälaidalle vanhan veistoluokan ja ruokalarakennuksen paikalla. Hotellin lisärakennus ja ravintola on sijoitettu koulun länsipuolelle. Ravintola on 1- kerroksinen ja siinä on pyritty hyödyntämään viherkattoa. Autopaikat on sijoitettu tontilla lähes nykyiselle paikalleen tontin pohjoisosaan Hintantien varteen. Autopaikkoja on kaikkiaan alueella 33, joista 8 on katospaikkoja. Autokatoksessa on suunnitelmissa pyritty hyödyntämään viherkattoa. Molemmat uudisrakennukset sijaitsevat rinteessä siten, että ne ovat Hintantien puolelta 2-kerroksia ja joen puolelta 3-kerroksisia. Suunnittelualueella eri pinnoille valumakertoimina voidaan käyttää seuraavia (Katu 2002): Taulukko 1 Valumakertoimet eri pintatyypeille. (Katu 2002) Alueen tyyppi nurmipiha katto kiveys sorapinta Viherkatto Valumakerroin 0,15 0,9 0,8 0,5 0,5

8 5 Kuva 5 Tontin käyttösuunnitelma. (PAVE Arkkitehdit) Tiet ja autopaikoitusalueet pyritään pitämään tontilla sorapintaisina. Kattopinta-ala lisääntyy noin 560 m 2, joista noin 420 m 2 on viherkattoa. Kulkureitit ovat suunnittelualueella kivettyjä. 2.2 Suunnitellun maankäytön vaikutukset a sadetapahtumaa kun valuma-alueen koko on 2-5 ha. (RIL 165-2) Tyypillinen toistuvuusaika sateelle on hulevesiputkistoja mitoitettaessa 2-3 vuoden toistuvuus. Vastaavasti Liikennevirasto edellyttää mitoituksessa käytettävän rankkasateelle 10 vuoden toistuvuutta ja tulvareittien mitoitukse ) Suunnittelukohteen selvityksessä sadetapahtuman pituudeksi on ohjeistuksien mukaan valittu 10 minuuttia. Sateen toistuvuutta on tarkasteltu niin 2, 10 kuin 100 vuoden toistuvuuksilla. Ohessa taulukossa on esitettynä mitoituksessa käytetyt arvot: Taulukko 2 Mitoituksessa käytetyt sateen toistuvuudet, sateen kestot ja sademäärät. Sade Sateen kesto Mitoitussateet [l/s*ha] [min] Mitoitussade (kerran 2 vuodessa) Rankkasade (kerran 10 vuodessa) Tulva (kerran 100 vuodessa)

9 Nykyisellään tontin koko on 5680 m2, josta osa on viheralueena, osa kattopinta-alaa ja osa sorapintaista parkkialuetta. Laskennallisesti mitoitussateella (150 l/s/ha) sateen keston ollessa 10 min on tontilla tapahtuva pintavalunta noin 28 l/s, joten tontilta nykytilanteessa poistuva pintavalunnan määrä on noin 17 m 3. Asemakaavamuutoksen jälkeen tontin koko pienenee, ja on noin 4289 m 2. Suunnitelmien mukaan (Taulukko 3) alueelle tullaan lisäämään kattopinta-alaa, kiveyksiä sekä viherkattoja. Lisäksi alueella tulee olemaan sorapäällysteisiä parkkipaikkoja. Taulukko 3 Suunnittelualueen pinnat ja valumakertoimet nykytilanteessa ja rakentamisen jälkeen. Alueen tyyppi Valumakerroin Nykytilanne Tuleva tilanne Pinta-ala, m 2 Pinta-ala, m 2 Viheralue 0, Kattopinta-ala 0, Sorapinta 0, Kiveytys 0,8 507 Viherkatto 0,5 420 Kokonaispinta-ala, m Keskimääräinen valuntakerroin 0,33 0,50 Pintavalunta tontille, m 3 (* (* Mitoitussade: 150 l/s/ha 10 minuutin ajan kerran 2 vuodessa Muutoksien jälkeen pintavalunta tontilla ei kasva nykyisestä määrällisesti kuin 2 m 3. Kun otetaan huomioon tontin pieneneminen, on muutos 0,3 %:sta 0,46 %:tiin. Otettaessa huomioon ilmastonmuutos ja siitä johtuva sateen lisääntyminen tulevaisuudessa noin 20 % johtaa siihen, että rankkasateiden määrä kasvaa, jolloin myös pintavalunta tontilla kasvaa. Taulukossa 4 on esitettynä tontin pintavaluntamääriä eri sateen toistuvuuksilla: Taulukko 4 Selvitysalueen pintaalunta määrät tontilla rankkasateen aikaan nyt ja tulevaisuudessa kun ilmastonmuutoslisä (20%) on otettu huomioon. Sade [l/s/ha] Kesto [min] Pintavalunta [l/s] Pintavalunta tontille [m 3 ] Viivytetään tontilla [m 3 ] Mitoitussade (1/2a) Rankkasade (1/10a) Rankkasade (1/10a) ilmastonmuutoslisällä Tulvasade (1/100a) Luonnollisesti jokaisessa mitoitustilanteessa tontilta saa poistua noin 17 8 m 3 vettä pintavaluntana ja vastaavasti 2 m 3 vettä tulee käsitellä tontilla joka mitoitustilanteessa. Kerran 100 vuodessa toistuvan tulvan aikaan (280 l/s/ha 10 min rankkasateella) pintavalunnan määrä kasvaa suunnittelualueella 39 l/s, jolloin tulvareittejä pitkin saa poistua noin 14 m 3 pintavaluntavesiä.

10 3 HULEVESIEN HALLINNAN TAVOITTEET Tontin maaperästä ja sijainnista johtuen hulevesien imeytys tontilla ei onnistu. Pohjavesi on alueella korkealla joen läheisyydestä johtuen ja hiekkamoreeni johtaa huonosti vettä. Lähtökohtana Oulun kaupungilla on, että hulevesiä viivytetään tontilla mahdollisimman pitkään ennen niiden johtamista eteenpäin. Yleisesti viivytysrakenteiden mitoitustilavuutena on käytetty 1 m 3, jokaista sataa vettä läpäisemätöntä neliömetriä (100 m 3 ) kohden. Tällä periaatteella tulisi tontilla viivyttää vesiä noin 10 m 3 verran. Viivytettävä vesimäärä on yhtenevä mitoituksen mukaisen vesimäärän kanssa. Viivytys voidaan toteuttaa viherpainantein sekä hyödyntämällä hulevesikaivoja osana viivytystä. Pääsääntöisesti hulevedet johdetaan painantein viheralueille ja niistä edelleen viivyttäen Oulujokeen. Kattovedet ohjataan rännikaivojen kautta tontin hulevesiverkostoon ja edelleen viivytysrakenteisiin. Viherkatot pidättävät keskimäärin noin 50 % sadannasta, joka tulee ottaa huomioon viivytyksen kokoa suunniteltaessa. Muodostuvien hulevesien määrä on pyritty jo suunnittelussa minimoimaan hyödyntäen läpäiseviä pintoja (sorapintaiset liikennealueet ja kiveykset) ja viherkattoja. Täysin läpäisemättömien pintojen osuus suunnittelun myöstä on kasvanut alueella kaikkiaan vain noin 140 m 2. Tontin pohjoisosassa suositellaan hulevesien poiston hyödyntämisen tehostamisena hulevesiviemäröintiä, jolloin pystytään turvaamaan rakennuksen kuivana pysyminen rankkasade ja tulvatilanteissa. 3.1 Tulvat alueella Suunnittelualueella voi esiintyä kahdenlaisia tulvia; vesistö- ja hulevesitulvia. Hulevesitulvat saavat alkunsa nopeasti ja ne ovat yleensä lyhytkestoisia sekä paikallisia. Ne syntyvät kun hulevesiverkosto ei pysty käsittelemään rankasateen aiheuttamaa vesimäärää tai avo-ojat eivät poista vettä tarpeeksi tehokkaasti. Hulevesitulvissa mitoituksessa käytetään harvinaista tulvaa eli 1/100 vuodessa toistuvaa sadetta Hulevesitulvat Hulevesitulvia lisää rakennetuilla alueilla läpäisemättömät pinnoitteet kuten asfaltti, jolloin katujen pintavalunta on voimakasta. Kaupunkien ja taajamien tiivis rakentaminen ja viheralueiden vähentäminen lisää entisestään tulvariskiä. Usein alueilla on myös vanhat riittämättömän kokoiset hulevesiputkistot, jotka eivät pysty käsittelemään täydennysrakentamisesta tulevia hulevesiä. Rankimmat sateet ajoittuvat usein kesälle kun päivällä lämmennyt ilma kohoaa voimakkaasti ylöspäin tiivistyen sateiksi. Tällaisten sateiden sijaintia, kestoa ja voimakkuutta on hyvin vaikea ennustaa. Hulevesitulviin voi varautua mm. tulvareitein. Tulvareitti on maanpinnalla oleva huleveden virtausreitti, johon hulevedet johdetaan hallitusti silloin, kun hulevesiviemäröinnin kapasiteetti ylittyy. Suunnittelualueella hulevesitulvan riksi on olemassa Hintantien hulevesiverkostojen tulviessa. Luonnollisesti tällöin vesi hakee oman uomansa poistuessaan alueelta kohti jokea. Suunnittelualueen sijaitessa rinteessä, ei hulevesitulvan korkeus pääse suureksi, mutta virtausnopeus voi kasvaa jopa 0,5 m/s. Hulevesitulvissa tulee huomioida se, että jo 15 cm korkea tulvavesi voi virratessaan kaataa ihmisen. Kuvassa 6 on esitettynä ehdotetut rakennettavat tulvareitit suunnittelualueella. 7

11 8 Kuva 6 Tulvareitit suunnittelualueella. (PAVE Arkkitehdit) Tulvareitit kulkevat nykyisellään Nokkalan koulurakennuksen molemmin puolin, mutta rakentamisen valistuttua tulvareitit on hyvä ohjata pois rakennusten välistä. Tulvareitit voidaan toteuttaa viherpainantein sekä hulevesikouruin. Painanteen koon tulisi olla mitoitusten mukaan seuraava: Kuva 7 Kerran 100 vuodessa toistuvalle 10 min kestävälle tulvasateelle määritetty painanteen mitoitus.

12 3.1.2 Vesistötulvat Vesistötulvat ovat suuria vedenkorkeuksia ja virtaamanopeuksia. Ne voivat saada alkunsa esimerkiksi lumien sulaessa tai rankkasateiden vaikutuksesta. Suunnittelualueella joen vesipinta on säännöstelty Merikosken voimalaitoksen toimesta, joten vesistötulvariski on alueella pieni. Sisävesillä rakennusten alin rakentamiskorkeus on määritetty tyypillisesti 1/100 a toistuvan vesistötulvan avulla. Kyseiseen tulvakorkeuteen on lisätty harkinnan varainen lisäkorkeus rakennuksen tyypistä johtuen. 9 Suunnittelualue Kuva 8 Kerran 100 vuodessa toistuva vesistötulva (HW 1/100). Suunittelualue on erkitty karttaan oranssilla katkoviivalla. (Paikkatietoikkuna) 4 SUOSITUKSET HULEVESIEN HALLINTAA VARTEN Suunnittelualueella suositellaan hyödynnettävän mahdollisimman paljon avojärjestelmiä (avo-ojat, painanteet, kourut jne.). Viherpainanteiden pituuskaltevuuden olisi hyvä olla Jyrkemmissä maastonkohdissa vettä tulee padottaa tai painanne porrastaa. Suuremmalla kaltevuudella tulee huomioida myös painanteiden eroosiosuojaus. Kasvillisuuden käyttö painanteissa parantaa epäpuhtauksien sitoutumista, ehkäisee eroosiota ja hidastaa virtaamia. Mikäli painanteet halutaan hoitaa koneellisesti (mm. niitto), tulee painanteiden luiskan kaltevuuden olla enintään 1:3. Painanteilla voidaan ohjata pintavaluntaa sekä suodattaa ja viivyttää hulevesiä. Hulevesitulvia voidaan ehkäistä huoltamalla alueen hulevesijärjestelmiä. Esimerkiksi hiekoitushiekat tulee poistaa vuosittain viherpainanteista ja rumpujen sekä kaivojen kunto tulee tarkistaa säännöllisesti. Kaivot tulee varustaa sakkapesällä, jolloin kiintoaines pääse laskeutumaan kaivoihin. Sakkapesät tulee puhdistaa säännöllisin väliajoin. Mikäli alueelle asennetaan rumpuja, tulee niiden toimintaa tarkastaa säännöllisesti. Alueen länsi- ja itäpuolelle tieyhteyksien luokse on hyvä toteuttaa tulvareitit esimerkiksi hulevesikouruja taikka viherpainanteita hyödyntäen. Tällöin mahdollinen Hintantiellä oleva hulevesitulva pääsee poistumaan alueelta vahingoittamatta rakennuksia. Tulvavesien haittavaikutuksien takia tulvareittien purkamista suoraan vesistöön on hyvä

13 välttää. Mahdollisuuksien mukaan tulvavedet olisi hyvä johtaa virtaamia tasaaville tulva-alueille, joilla hulevesien määrää saadaan vähennettyä ja myös laatua parannettua. Tulvavesien purkamisen tapahtuessa ranta-alueilla voidaan veden laatua parantaa purkamalla hulevedet esimerkiksi kosteikon läpi vesistöön. 10 Oulussa Minna Mäki-Asiala DI, FM, Projektipäällikkö Pöyry Finland Oy Ympäristötekniikka Pohjoinen Elektroniikkatie 13 FI Oulu Tel LÄHTEET Aaltonen, J. ym Rankkasateet ja taajamatulvat (RATU). Suomen ympäristökeskus, Helsinki. Suomen ympäristö 31/ s. RIL Liikenne ja väylät II SKTY Suomen Kuntatekniikan Yhdistys Katu Suomen Kuntatekniikan Yhdistyksen julkaisuja. Vikman Hannu, 2010, hulevesiopas, Kuntaliitto. Verkko-osoite: ments/hulevesiopas% pdf