TAMPEREEN KAUPUNKI Amurin alueen hulevesiselvitys maankäytön suunnittelun tueksi Raportti

Transkriptio

1 TAMPEREEN KAUPUNKI Amurin alueen hulevesiselvitys maankäytön suunnittelun tueksi Raportti Päiväys Pöyry Tampereen kaupunki Donna ID

2 Sisältö 1 Yleistä 3 2 Hulevesiverkoston laskentamallin päivitys Amurin alueen mallinnustarkastelu Amurin alueen hulevesien hallinnan nykytilanne Maankäytön muutos 16 6 Kiinteistökohtainen hulevesien hallinta 19 7 Hulevesien hallinnan kannalta tärkeät kohteet Johtopäätökset maankäytön suunnitteluun nähden Lisätyö: Väinö linnan puiston viivytysrakenteen. 23 alustava mitoitus Pöyry Finland Oy PL 50 (Jaakonkatu 3) FI Vantaa Finland Kotipaikka Vantaa, Finland Y-tunnus Puh Päiväys Viite Sivu 2 (22) Yhteyshlöt Ulla Sihvola Puh (0) ulla.sihvola@poyry.com Terhi Renko Puh (0) terhi.renko@poyry.com Liite 1 Hulevesien hallinnan kannalta tärkeät kohteet ( hotspotit ) / Ulla Sihvola / Jouni Korkiamäki / Ulla Sihvola Alkuperäinen kopio Päiväys/Laatija Päiväys/Tarkastanut Päiväys/Hyväksynyt Huomautukset Valmis / Antti Harju / Terhi Renko / Terhi Renko Väinö Linnan puiston viivytys Copyright Pöyry Finland Oy 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. YLEISTÄ Tässä työssä laadittiin hulevesiselvitys Amurin alueen maankäytön suunnittelun tueksi eli tuotettiin lähtötietoja ja reunaehtoja hulevesien hallinnan näkökulmasta alueen jatkosuunnittelua varten. Mallinnusta hyödyntäen määritettiin alueen hulevesien hallinnan kannalta tärkeät kohteet ( hotspotit ). Lisäksi laadittiin vertailu yleissuunnitelmaluonnoksen ja nykyisen maankäytön välisistä eroista hulevesien hallinnan kannalta. Tarkastelu tehtiin nykytilanteessa ja yleissuunnitelmaluonnoksen (07/2018) maankäytön tilanteessa. Mallinnusta varten päivitettiin vuonna 2014 laadittuun Tampereen keskustan hulevesiverkoston Mike Urban -laskentamalliin kaikki Amurin alueen hulevesiputket tonttijohtoja lukuun ottamatta ja tarkistettiin alueen valuma-alueet. 3

4 2. HULEVESIVERKOSTON LASKENTAMALLIN PÄIVITYS Laskentamalliin päivitettiin kaikki Amurin alueen hulevesiputket tonttijohtoja lukuun ottamatta. Kaikista viiksiputkista ei ollut halkaisija-, materiaali- ja korkotietoja, jolloin käytettiin seuraavia oletusarvoja: Putken halkaisija ja materiaali: 300 B Putken viettokaltevuus: n. 10 Valuma-alueita pilkottiin paikoitellen pienemmiksi, jotta saatiin kohdistettua valumaalueita lisättyihin verkostonosiin Mallin tarkentamista varten aikaisempaan malliin lisättiin siitä pois jätettyjä hulevesi- ja sekavesiviemäreitä. Ne sekä pilkotut valuma-alueet on esitetty seuraavan sivun kuvassa. 4

5 2. HULEVESIVERKOSTON LASKENTAMALLIN PÄIVITYS 5

6 AMURIN ALUEEN MALLINNUSTARKASTELU Mallinnus tehtiin kerran 3, 10, 50 ja 100 vuodessa toistuvilla rankkasadetapahtumilla. Taulukossa on esitetty käytetyt mitoitussateet, joissa on huomioitu ilmastonmuutoksen ennakoitu vaikutus. Mitoitussateen Sademäärä [l/s/ha] kesto [min] 1/3 vuotta 1/10 vuotta 1/50 vuotta 1/100 vuotta 5 220,0 280,0 360,0 400, ,0 210,0 290,0 320, ,0 187,0 250,0 280, ,4 156,0 208,0 234, ,0 120,0 160,0 180, ,4 77,0 100,0 110, ,0 36,0 48,0 54, ,0 23,0 30,0 32, ,6 13,1 18,0 20, ,2 8,3 10,0 12,0 Mallinnuksessa valuma-alueita kuormitettiin erimittaisilla mitoitussadetapahtumilla. Amurin alueen verkoston analysoinnissa käytettiin min mittaisia sadetapahtumia, koska kyseiset sadetapahtumat aiheuttivat suurimmat vedenpinnankorkeudet tarkasteltavassa verkostossa. 6

7 AMURIN ALUEEN HULEVESIEN HALLINNAN NYKYTILANNE Kapasiteettikapeikot 1/3 v. (Qmax / Qmanning) Viemäreiden välityskykyä arvioidaan laskemalla Qmax/Qmanning-luku. Tämä luku ilmaisee putkikohtaisesti suurimman mallinnuksessa esiintyneen virtaaman suhteen putken teoreettiseen maksimivirtaamaan nähden (viemärissä ei vielä esiinny padottumista). Yli 1,0 luvut kertovat kyseisen viemärin välityskyvyn ylittymisestä ja vähintään paikallisesti padottavasta viemäriosuudesta. 7

8 AMURIN ALUEEN HULEVESIEN HALLINNAN NYKYTILANNE Kapasiteettikapeikot 1/10 v. (Qmax / Qmanning) Viemäreiden välityskykyä arvioidaan laskemalla Qmax/Qmanning-luku. Tämä luku ilmaisee putkikohtaisesti suurimman mallinnuksessa esiintyneen virtaaman suhteen putken teoreettiseen maksimivirtaamaan nähden (viemärissä ei vielä esiinny padottumista). Yli 1,0 luvut kertovat kyseisen viemärin välityskyvyn ylittymisestä ja vähintään paikallisesti padottavasta viemäriosuudesta. 8

9 AMURIN ALUEEN HULEVESIEN HALLINNAN NYKYTILANNE Kapasiteettikapeikot 1/50 v. (Qmax / Qmanning) Viemäreiden välityskykyä arvioidaan laskemalla Qmax/Qmanning-luku. Tämä luku ilmaisee putkikohtaisesti suurimman mallinnuksessa esiintyneen virtaaman suhteen putken teoreettiseen maksimivirtaamaan nähden (viemärissä ei vielä esiinny padottumista). Yli 1,0 luvut kertovat kyseisen viemärin välityskyvyn ylittymisestä ja vähintään paikallisesti padottavasta viemäriosuudesta. 9

10 AMURIN ALUEEN HULEVESIEN HALLINNAN NYKYTILANNE Kapasiteettikapeikot 1/100 v. (Qmax / Qmanning) Viemäreiden välityskykyä arvioidaan laskemalla Qmax/Qmanning-luku. Tämä luku ilmaisee putkikohtaisesti suurimman mallinnuksessa esiintyneen virtaaman suhteen putken teoreettiseen maksimivirtaamaan nähden (viemärissä ei vielä esiinny padottumista). Yli 1,0 luvut kertovat kyseisen viemärin välityskyvyn ylittymisestä ja vähintään paikallisesti padottavasta viemäriosuudesta. 10

11 AMURIN ALUEEN HULEVESIEN HALLINNAN NYKYTILANNE Tulvareitit ja hulevesitulvariskikohteet Tulvakarttojen laadinnassa käytettiin 2 m x 2 m pintamallia (MML) Tulvakartoissa on esitetty 10 min ja 15 min mittaisilla sadetapahtumilla esiintyvät tulva-alueet Tulva-alueet, joilla veden syvyys on yli 2 cm Nyt laadituissa tulvakartoissa on suuremmat tulva-alueet kuin vuonna 2014 laadituissa tulvakartoissa, koska nyt on käytetty pienempää vesisyvyyttä ja esitetty myös 15 min kestävän sadetapahtuman tulva-alueet Haluttiin tarkemmin esiin Amurin alueen kaikki tulvariskialueet Amurin yleissuunnitelma-alueella on muutama hulevesitulvariskikohde keskimäärin kerran 50 vuodessa toistuvassa rankkasadetilanteessa 11

12 AMURIN ALUEEN HULEVESIEN HALLINNAN NYKYTILANNE Tulvareitit ja hulevesitulvariskikohteet 1/3 v. 12

13 AMURIN ALUEEN HULEVESIEN HALLINNAN NYKYTILANNE Tulvareitit ja hulevesitulvariskikohteet 1/10 v. 13

14 AMURIN ALUEEN HULEVESIEN HALLINNAN NYKYTILANNE Tulvareitit ja hulevesitulvariskikohteet 1/50 v. 14

15 AMURIN ALUEEN HULEVESIEN HALLINNAN NYKYTILANNE Tulvareitit ja hulevesitulvariskikohteet 1/100 v. 15

16 MAANKÄYTÖN MUUTOS Amurin alueen yleissuunnitelmaluonnos Hulevesien hallinnan kannalta oleellista kaupunkirakenteen tiivistämisessä on: Läpäisemättömien pintojen määrän minimoiminen (katto-, katu-, pysäköintipinta-ala jne.) Korkea rakentaminen on parempi vaihtoehto kuin matala rakentaminen Vettä läpäisemättömiä pintoja tulisi toteuttaa mahdollisimman paljon hulevesien määrää vähentävinä pintoina, kuten rakennusten kattoja viherkattoina ja pysäköintipaikkoja vettäläpäisevillä pinnoitteilla Hulevesitulvariskialueiden huomioiminen lisärakentamisen suunnittelussa Olemassa olevan alueellisen hulevesien hallintajärjestelmän kehittäminen alueen muun kehityksen yhteydessä vastaamaan tulevaisuuden tarpeita Amurin alueelle on laadittu yleissuunnitelmaluonnos (07/2018), jonka mukaan alueelle tullaan rakentamaan uusia rakennuksia, autopaikkoja ja kansirakenteita sekä laajentamaan nykyisiä rakennuksia (suositeltu hybridi konsepti). Tarkempi vertailu nykytilanteen ja tulevan tilanteen maankäytöstä on esitetty sivuilla Alueelle on tavoitteena saada m² viherkattoja. Tällöin läpäisemättömän pinnan määrä vähenisi n m² eli n. -8 %. Jos taas viherkattoja ei toteuteta, läpäisemättömän pinnan määrä lisääntyy n m² eli n. +9 % Todellisuudessa viherkatoilta ja vihreiltä kansipinnoilta syntyy enemmän hulevesivirtaamaa kuin maanvaraisilta viherpinnoilta, mutta tässä tarkastelutasossa kaikkia viherpintoja on käsitelty yhteneväisesti Hulevesien määrä ei todennäköisesti muutu merkittävästi kaupunkirakenteen tiivistymisen myötä 16

17 MAANKÄYTÖN MUUTOS Nykytilanteen ja tulevan tilanteen maankäytön vertailu yleissuunnitelma-alueella Nykytilanne Tuleva tilanne (Viherpinnat ovat maan tason ja kansipihojen viheralueita. Viherkatot sisältyvät rakennuksiin) 17

18 MAANKÄYTÖN MUUTOS Nykytilanteen ja tulevan tilanteen maankäytön vertailu yleissuunnitelma-alueella Nykytilanne Tuleva tilanne Yleissuunnitelman hybridi konsepti Muutos Asukkaita Asumista [kem 2 ] Palveluita [kem 2 ] Pysäköintipaikkoja [kpl] Kattopinta-ala (ilman viherkattoja) [m 2 ] Viherpintojen (katualueet, puistot, tontit, viherkatot) pinta-ala [m 2 ] Muut läpäisemättömät pinnat (katualueet, piha-alueet jne.) [m 2 ]

19 KIINTEISTÖKOHTAINEN HULEVESIEN HALLINTA Kiinteistökohtaiset hulevesien hallintamenetelmät Kiinteistökohtaiset hulevesien hallintamenetelmät (kuntaliiton hulevesiopas 2012) Viherkatot: vähentävät katoilta tulevaa valuntaa % olosuhteista riippuen. Suurin merkitys tiiviisti rakennetuilla alueilla, kun muille viivytys-/imeytysratkaisuille on vähän tilaa käytettävissä. Viherkatot myös parantavat pienilmastoa, eristävät ja vaimentavat melua. Läpäisevät päällysteet: esim. nurmikivet tai laatoitus. Vähentävät kertyvän huleveden määrää ja viivyttävät virtaamahuippua. Monipuolistavat piha-alueen ulkonäköä. Hyötykäyttösäiliöt: vähentävät hulevesien määrää ja viivyttävät virtaamahuippua. Kerättyä sadevettä voidaan käyttää esim. kasteluvetenä tai sitä voidaan johtaa piha-alueella lammikoihin parantamaan asuinalueen viihtyvyyttä. Imeytys- ja suodatusrakenteet: vähentävät kertyvän huleveden määrää, parantavat hulevesien laatua sekä taajamien pohjavesitasetta ja luonnonmukaisen vesikierron säilyttämistä. Voidaan toteuttaa maanalaisesti säästäen tilaa tai maisema-aiheena piha-alueella. Viivytyspainanteet, -altaat ja -säiliöt: tasaavat (viivyttävät ja pienentävät) virtaamahuippua. Voidaan toteuttaa maanalaisesti säästäen tilaa tai maisema-aiheena piha-alueella. Tulvareitti: Mitoitusta harvinaisemmissa rankkasadetilanteissa hulevedet voidaan johtaa hallitusti. Alueen tonteille tulee asettaa hulevesien hallintaan liittyviä asemakaavamääräyksiä Kiinteistökohtaisella hulevesien hallinnalla voidaan vähentää syntyvän huleveden määrää, parantaa hulevesien laatua ja pienentää nykytilanteessa olemassa olevia hulevesiongelmia Kiinteistökohtaisia ratkaisuja tarvitaan, jotta alueelliset hulevesijärjestelmät voidaan mitoittaa tarkoituksenmukaisesti ja niille löytyy riittävästi tilaa. 19

20 KIINTEISTÖKOHTAINEN HULEVESIEN HALLINTA Mahdollisia yleisiä kiinteistökohtaisia asemakaavamääräyksiä Määräykset laaditaan asemakaavasuunnittelun yhteydessä tehtävän hulevesisuunnittelun yhteydessä. Ne voivat olla esim. seuraavia: Kiinteistön uudesta kattopinta-alasta 50 % tulee toteuttaa viherkattona, jotta läpäisemättömien pintojen määrä ei lisäänny alueella merkittävästi. Kiinteistön piha-alueen jalankulkuun tarkoitetut maanvaraiset alueet tulee toteuttaa läpäisevillä pinnoitteilla. Kansipihojen istutuksia tulee hyödyntää hulevesien hallintaan. Kiinteistön puhtaat hulevedet tulee ensisijaisesti imeyttää kiinteistön alueella imeyttämisrakenteella. Kiinteistöjen pysäköinti- ja liikennealueiden hulevedet johdetaan viivytysrakenteen kautta katualueen hulevesiverkostoon. Mikäli alueen maaperä ei sovellu puhtaiden hulevesien imeyttämiseen, johdetaan myös kiinteistön puhtaat hulevedet viivytysrakenteen kautta katualueen hulevesiverkostoon. Viivytysrakenteiden mitoitukset tehdään siten, että viivytyspainanteiden, - altaiden ja -säiliöiden viivytystilavuuden tulee olla yksi kuutiometri jokaista sataa vettä läpäisemätöntä pintaneliömetriä kohden. Viivytysrakenteiden tulee tyhjentyä 12 tunnin kuluessa täyttymisestään ja niissä tulee olla suunniteltu ylivuoto. Korttelialueille tulee sijoittaa säiliörakenne, joka mahdollistaa puhtaiden hulevesien hyötykäytön Rakennuslupaan tulee liittää hulevesien hallintasuunnitelma 20

21 HULEVESIEN HALLINNAN KANNALTA TÄRKEÄT KOHTEET Hulevesien hallinnan kannalta tärkeät kohteet on esitetty liitteessä 1 Hulevesiverkostossa on kaksi merkittävää kapasiteettikapeikkoa, joiden kohdalle suositellaan alueellista viivytysrakennetta Lisäksi alueella on kaksi pienempää hulevesitulvakohdetta rakennusten sisäänkäyntien kohdalla. Näissä kohteissa tulisi varmistaa toimivan tulvareitin muodostuminen ajorataa pitkin siten, että rakennusten kulkureitit säilyvät esteettöminä Sekaviemäröinti Alueella on verkostokartan perusteella kolme liitosta hulevesi- ja jätevesiviemäriverkostojen välillä. Rankkasadetilanteissa vettä virtaa hulevesiverkostosta jätevesiverkostoon. Liitosten poistaminen lisää hulevesiverkoston kuormitusta, mikä tulee huomioida alueellisten viivytysrakenteiden mitoituksessa Alueella on joitain sekaviemäröityjä valuma-alueita, joiden liittäminen hulevesiverkostoon lisäisi hulevesiverkoston kuormitusta. Kyse on pääosin pienistä valuma-alueista, joilla tulisi kiinnittää erityistä huomiota kiinteistökohtaiseen hulevesien hallintaan 21

22 JOHTOPÄÄTÖKSET MAANKÄYTÖN SUUNNITTELUUN NÄHDEN Hulevesien määrä ei muutu merkittävästi kaupunkirakenteen tiivistymisen myötä, jos viherpinnat toteutuvat yleissuunnitelman mukaisesti Alueella on kuitenkin jo olemassa olevia hulevesiverkoston kapasiteettikapeikoita ja hulevesitulvariskikohteita, minkä vuoksi alueelle suositellaan uusia hulevesien hallintatoimenpiteitä Alueelliset hulevesien viivytysrakenteet Kiinteistökohtaiset hulevesien hallinnan asemakaavamääräykset Jos alueella poistetaan sekaviemäröintiä, tulee hulevesiverkoston kuormitus kasvamaan, mikä tulee huomioida alueellisten ja kiinteistökohtaisten hulevesien hallintamenetelmien mitoituksissa. Toisaalta sekaviemäröinnin poistaminen on tavoiteltavaa, jottei jätevedenpuhdistamolle ohjata sinne kuulumattomia vesiä. 22

23 VÄINÖ LINNAN PUISTON VIIVYTYSRAKENTEEN ALUSTAVA MITOITUS

24 VÄINÖ LINNAN PUISTON VIIVYTYSRAKENTEEN MITOITUSTARKASTELU Viivytysrakenteella pyritään Vähentämään alapuolisen verkoston kuormitusta Ehkäisemään paikallista tulvimista Väinö Linnan puiston ympäristössä Tavoiteltava tilanne Väinö Linnan puiston ylä- ja alapuoliset hulevesiviemärit eivät padota kerran 3 vuodessa toistuvalla sateella Verkosto ei tulvi kerran 50 vuodessa toistuvalla sateella 24

25 HAVAITUT ONGELMAT JA NIIDEN RATKAISUT Pelkällä Väinö Linnan puistoon rakennettavalla hallintarakenteella pystytään hieman vapauttamaan kapasiteettia puiston alapuolisessa verkostossa, mutta yläpuolisen verkoston tulvapaikkoihin sillä ei ole merkittävää vaikutusta. Amurin päiväkodin länsipuolelta kulkeva osuus on verkostokartan mukaan 300 B, kun sen ylä- ja alapuolella oleva verkosto on 500 B. Kyseisen putkiosuuden koko tulee tarkastaa. On suositeltavaa, että kyseinen kapasiteettikapeikko uusitaan ympäröivään putkikokoon 500 B. Vaihtoehtona on säilyttää 300 B putkiosuus ja rakentaa sen alkupäähän viivytystilavuutta. Tämä ei poista tarvetta viivyttää Väinö Linnan puistossa. Kankurinkadun tulvinta johtuu Kankurinkadun ja Sotkanpuiston välisestä liian pienestä 160 M runkolinjasta. Putken koko tulisi ensisijaisesti tarkistaa ja mikäli putki on 160 M, suositellaan se uusittavan kokoon 300 B. Pohjoisin Niemikadulta Väinö Linnan puiston suuntaan laskeva hulevesiviemäri on kapasiteetiltaan riittämätön ja aiheuttaa tulvimista Niemikadulla. Niemikadulla syntyvän tulvimisen poistamiseksi putkiosuus tulisi kasvattaa 300 B à 400 B. Yllä olevat toimenpiteet kasvattavat alapuolisen verkoston kuormitusta. Mikäli ne toteutetaan, tulee Väinö Linnan puistoon rakentaa hulevesien viivytysrakenne. 25

26 HAVAITUT ONGELMAT JA NIIDEN RATKAISUT Väinö Linnan puiston kohdalla hulevesiverkosto on syvällä, osittain jopa yli neljän metrin syvyydessä. Maanpäällisen viivytysrakenteen toteuttaminen hankalaa Maanalainen rakenne toteutettavissa, mutta vaatii melko syvän kaivannon Rakennettava riittävän syvälle, jotta koko tilavuus saadaan käyttöön. Tarkasteluissa käytetty yhden metrin hyötysyvyyttä 1,5 metrin peitesyvyydellä. Esitetyillä putkikokojen suurentamisilla, viivytysrakenteen riittäväksi tilavuudeksi määritettiin 400 m³ (1/50 a) Tilavuus riittää varastoimaan putkikokojen kasvattamisesta johtuvan lisääntyvän vesimäärän siten, että alapuolisessa verkostossa kapasiteettitilanne ei heikkene. Mikäli putkikokoja ei lähdetä kasvattamaan, tulee varmistaa, että tulvareitit johtavat kiinteistöjen sijaan Väinö Linnan puistoon, josta ne johdetaan viivytysrakenteeseen. 26

27 YHTEENVETO VÄINÖ LINNAN PUISTON HULEVESIEN VIIVYTYSTARKASTELUSTA Paikallisten tulvien ehkäisemiseksi suositellaan muutamien kaivovälien uusimista Uusiminen poistaa paikallisia tulvapisteitä Uusiminen lisää alapuolisen verkoston kuormitusta, jota tulee kompensoida viivytysrakenteella Väinö Linnan puistoon sijoitettava 400 m³ (1/50 a) viivytysrakenne riittää hallitsemaan: valuma-alueen tiivistymisestä johtuvan lisääntyvän vesimäärän hulevesiverkoston putkikokojen kasvattamisesta johtuvan lisääntyvän vesimäärän Yllä olevilla toimenpiteillä voidaan ehkäistä suunnittelualueella olevan hulevesiverkoston tulviminen keskimäärin kerran 50 vuodessa toistuvassa rankkasadetilanteessa. Viivytystilavuuden mitoitus on tarkistettava jatkosuunnittelun yhteydessä. Rakenteen tarkempi sijoittuminen tulee tarkistaa jatkosuunnittelun yhteydessä. Mikäli hulevesien viivyttämisen kannalta mahdollista, pyritään rakenne ensisijaisesti sijoittamaan tulevalle muutosalueelle, jotta se voidaan toteuttaa muun rakentamisen yhteydessä. 27

28 Consulting. Engineering. Projects. Operations.

29 Liite 1. Hulevesien hallinnan kannalta tärkeät kohteet ("hotspotit") Hulevesien "hotspotit" Sekaviemäriliitokset Sekaviemäröidyt valuma-alueet " Yleissuunnitelma-alue Rakennukset " " " " ' " $ $ % " % % $ $ ' % %% %% " " " $ % " " " Toteutetaan maanalaisena. Jatkosuunnittelussa huomioitava, että viivytysrakenteen tarkempi sijainti suunnitellaan siten, että sen toteuttaminen sovitetaan yhteen muun alueen rakentamisen kanssa. 3 Viherpinnat 4 1 " %% " " ' " $ $ ' % %% " " " % %% " " % " " " " %% %$ ' " " % " & " " % " % % % % " " " % " " " $ $ " % & $ " " 2 % & $ " " % " % " " " $ %% % " " " %% $ % " & " " " " " " $ %$ & "" " "