Hulevesikuormitusten arviointi ja hulevesien seurannan suunnittelu kaupunkimittakaavassa

Transkriptio

1 Hulevesikuormitusten arviointi ja hulevesien seurannan suunnittelu kaupunkimittakaavassa Case: Lahden kaupunki Juhani Järveläinen Aalto-yliopisto Lahden Keskus Helsingin Yliopisto ympäristötieteiden laitos Lahden tiedepäivä

2 Johdanto Hulevesistä aiheutuvia ongelmia: Liian paljon vettä: tulvat, eroosio Liian vähän vettä: maanpainumat, pohjavalunnan pienentyminen Liian likaista vettä: rehevöityminen, myrkylliset sedimentit, kalakuolemat, uintikiellot Ongelmien odotetaan lisääntyvän Taustalla: Uudis- ja täydennysrakentaminen Kaupunkialueiden tiivistäminen Ilmastonmuutos ESS Kuva: Raija Paavola

3 Hulevesien hallinta Kaupungeilla hulevesiohjelmat Hulevesien huomiointi uudisrakentamisessa Veden kierron luonnonmukaistaminen! LID (Low Impact Design) Imeytyspainanteet, viheralueet, viivytysaltaat, vettä läpäisevät pintarakenteet.. Suorituskyvystä vähän tutkittua tietoa Kohdentaminen, mitoittaminen ja toimivuuden arviointi edellyttää tietoa hulevesien muodostumisesta Hulevesien seuranta!

4 Tutkimuksen tavoitteet Lahden alueella muodostuvan hulevesikuormituksen arviointi Kokonaisvaltaisen seurannan suunnittelu päästöarvioiden pohjalta Tiedon tuottaminen hulevesisuunnittelun tueksi Menetelmiä tulee pystyä soveltamaan myös muualla!

5 Tutkimuksen toteutus Vaihe 1 Vaihe 2 Vaihe 3 Hulevesilaatuaineistojen kirjallisuuskatsaus Hulevesiaineiston analyysi Läpäisevyysanalyysi Maankäyttöanalyysi Tilavuuspitoisuusmallinnus Näytteenottoparametrien arviointi Tarkkailtavien maankäyttöluokkien määrittäminen Marginaalihyötyanalyysi Tutkimusalueen luonnehdinta - Jako maankäyttöluokkiin - Luokkien ominaisuuksien määrittäminen Hulevesikuormitusten arviointi - Määrä, laatu ja alueellinen jakautuminen Tarkkailun suunnittelu - Hulevesien seurantaan tarvittavien parametrien määrittäminen

6 Kaupungin alue jaettu 9 luokkaan maankäytön mukaan Hulevesien laadun ja maankäytön välillä yhteys Läpäisevyysanalyysi maankäyttöluokille mahdollistaa hulevesien määrän arvioinnin Espoosta hulevesiaineistoa ja Lahdesta Keskimääräiset haitta-ainepitoisuudet Maankäyttöluokille erikseen Kuva: Marjo Valtanen

7 Arvioidun typpikuormituksen jakautuminen 0,60 0,50 Hulevesikuormitusten arviointi pitoisuus-tilavuusmallin avulla Kuormituksen määrä saadaan kertomalla valunnan määrä keskimääräisellä haittaainepitoisuudella Jokaiselle haitta-aineelle erikseen maankäyttöluokittain 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 Osuus koko kuormituksesta

8 Typpikuormaa vastaava marginaalihyöty 100 Tarkkailun suunnittelu Kattavuus 80 % koko arvioidusta päästömäärästä Marginaalihyötyanalyysi kertoo kustannustehokkaimman tavan Näytemäärien arviointi hulevesiaineiston pohjalta Kumulatiivinen vuosikuorma (%) Optimoitu tarkkailu Satunnainen tarkkailu Tarkkaillut maankäyttöluokat

9 Tuloksia 2500 Arvioidut vuosikuormat 70 7 Vuodessa hulevesiä arvioitiin muodostuvan n. 13 milj. m 3 Näitä vastaava vuosittainen kokonaiskuorma n tonnia Eri haitta-aineiden kuormituksessa korostuivat eri maankäyttöluokat Suhteessa eniten haitta-aineita peräisin teollisuus- ja viheralueilta sekä tiealueilta Tarkkailun järjestämisessä huomioitava paikalliset tavoitteet! Koko vuosikuorma (kg) Koko vuosikuorma (t) Kiintoaine Kemiallinen hapenkulutus Kokonaistyppi Kokonaisfosfori Lyijy Sinkki Kupari Kromi Nikkeli

10 Tuloksia Menetelmät sopivat sovellettaviksi myös muissa kohteissa! Määritetyt keskimääräiset haittaainepitoisuudet hyödyllisiä kuormitusten arvioinnissa Lisätieto hulevesien laadusta mahdollistaa tarkemmat arviot Seuranta- ja tutkimustoiminta järkevää yhdistää

11 Lyhyesti hankkeesta: "Kestävän kehityksen kaupunkilaboratorio. Veden kierron hallinta ja ekosysteemipalvelut kaupunkiympäristössä. Toteutetaan ajalla Rahoituksesta vastaavat Päijät-Hämeen liitto EU:n rakennerahasto-ohjelmien kautta sekä Lahden kaupunki Tutkimukselliset tavoitteet: Selvittää kaupunkien ja niiden ekosysteemien toimintaa, rakentamisen vaikutusta sekä tähän liittyvää tietoinfrastruktuuria

12 Viitteet: HULEVESIAINEISTOT SILLANPÄÄ, N (2013). Effects of suburban development on runoff generation and water quality. Aalto University publication series DOCTORAL DISSERTATIONS 160/2013. ISBN (printed), (pdf). Valtanen, M., Sillanpää, N. and Setälä, H. (2013), Effects of land use intensity on stormwater runoff and its temporal occurrence in cold climates. Hydrological Processes. doi: /hyp.9819 Stormwater-hanke. Loppuraportti. HANKE hameen_liiton_rahoittamat_euroopan_aluekehitysrahaston_hankkeet_112008_- /kestavan_ympariston_kaupunkilaboratorio nkilaboratorio/