HULEVESIEN ARVIOINTISELOSTUS

Transkriptio

1 HULEVESIEN ARVIOINTISELOSTUS YLIJÄÄMÄMAIDEN VASTAANOTTOALUE TUNTURAVUORI, YLÖJÄRVI

2 Hankkeen kuvaus 1.1 Lähtötiedot Tampereen Autokuljetus Oy suunnittelee Ylöjärvelle Tunturavuoreen ylijäämämaa ainesten vastaanottoaluetta sekä uudelleen hyödynnettävien maa ainesten ja purkujätteiden käsittelyaluetta. Hankkeen kohdealueeksi suunniteltavalle hankkeelle valittiin Tunturavuoden maa ainestenottoalueen sijaitseva Röhön niittypalsta ( ) niminen tila. Kohde sijaitsee osoitteessa Röhköntie 190, Ylöjärvi. Tila on noin 9,3 hehtaarin kokoinen alue, joka rajautuu länsireunastaan hankkeesta vastaavan Tunturavuoren maa ainesten ottoalueeseen ja itäreunalta Rudus Oy:n Takamaan maaainesten ottoalueeseen. Hanke alueelle on myönnetty toimenpidelupa 6,8 hehtaarin kokoisen varastointikentän rakentamiselle, jonka rakentaminen on aloitettu vuonna 2017 ja on tarkoitus valmistua vuoteen 2020 mennessä. As Pinomäki Tunturavuori Hankealue Takamaan ottoalue Kuva 1 Ilmakuva hankealueen ympäristöstä 2016

3 Kuva 2 Ote toimenpideluvan suunnitelmasta 1.2 Nykytilanne Suunnitelma alue on tällä hetkellä avohakattua, soistunutta metsätalousmaata. Alueella on aloitettu toimenpideluvan mukaiset täyttötyöt varastointikentän rakentamiseksi vuonna 2017, joka käsittää yli 70 % kohdekiinteistöstä. Rakennustöiden on määrä valmistua vuoteen 2020 mennessä. Kiinteistön pohjoisosa jää toimenpideluvan mukaisten toimenpiteiden myötä osittain luonnontilaiseksi pitäen sisällään alueelta pohjoiseen johdettavien vesien laskeutusaltaan. Suunnittelualueelle johtuu hulevesiä varsinkin suunnittelualueen länsi ja lounaissuunnalta ojaa/puroa/painannetta pitkin. Valuma alue on pääosin moreenimaastoa, kalliomäkiä, ojitettuja soita, puroja sekä havupuuvaltaista metsää. Lisäksi länsipuolella sijaitsevalta kalliokiviainesten ottoalueelta valuu hulevesiä suunnittelualueen suuntaan. Alueen ympäristö koostuu kalliomäistä ja niiden väliin jäävästä painanteesta, joten pintavesien virtaussuunnat ympäristössä vaihtelevat ja hankealuetta koskeva valumavesien muodostumisalue on arvioitu jäävän suhteellisen pieneksi. Alue on ollut soistunutta ja hyvin vettä pidättävää, jonka vuoksi alueelta syntyneet hulevedet ovat suurilta osin imeytyneet maaperään ja haihtuneet ilmaan. Pintavesien luontainen poistumareitti on alueen pohjoisreunalta koilliseen jatkuva painanne. Painanteessa oleva puro on ollut ajoittain lähes kuiva. Koilliseen johtava vesireitti laskee noin 1500 m

4 päässä selvitysalueesta sijaitsevaan Hirvijärveen. Vesireitin matka alueelta Hirvijärveen on kartalta mitattuna noin 2,3 kilometriä. Läjityksen myötä alueella vettä varastoinut suopainanne suurilta osin poistuu, joka oletettavasti jossain määrin lisää alueelta purkavien pintavesien määrää. Vesiä hallitaan alueella jo nykytilanteessa sijaitsevan viivästysaltaan ja muiden rakenteellisten ratkaisujen kuten ojien avulla. Alueelta ei ole nykytilassa vesiyhteyttä Työlänojaan tai muuten idässä sijaitsevaan Perkonmäen Natura alueeseen. Hankealueelta koilliseen suuntautuva painanne ohjaa hulevesiä kohti Röhkön peltoaluetta. Kesäkuun lopussa 2018 puron pääuomassa virtasi pieni määrä vettä. Reilun 400 metrin etäisyydellä Röhkön peltoalueen reunassa sijaitsee lähde (Röhkö). Suunnitelma alueelta kohti Hirvijärveä kulkeva ojayhteys kulkee noin 50 metrin etäisyydellä lähteestä. Kuva 3 Pintavesien valumasuunnat alueelta

5 Selkeytysallas 2.1 Nykytilanne Suunnitellun mukainen maa ainesten vastaanotto ja läjitystoiminta sekä louhinta ja murskaus muuttavat yleensä ainakin toiminnan aikaisesti osittain alueelta purkavien hulevesien laatua. Lisäksi ympäristön muotojen muokkauksen seurauksena toiminnalla saattaa olla vaikutuksia alueelta syntyvien hulevesien määrään. Alustavan topografisen tarkastelun perusteella läjitysalueen perustamisella ei kuitenkaan arvioida olevan vaikutuksia hulevesien virtaussuuntiin alueen ympäristössä. Alueelle on jo rakennettu toimenpideluvan mukaisten täyttötöiden edellyttämä selkeytysallas. Kuva 4 Nykyinen viivästysallas hankealueen pohjoisosassa Taulukko 1: Selkeytysaltaan mitoitus, työmaa alueen vesien osuus 2.2 Selkeytysaltaan mitoitus Selkeytysaltaaseen kohdistuvan valuma alueen pinta ala on noin 8,5 ha. Selkeytysallas on mitoitettu siten, että ainoastaan työmaan hulevedet johtuvat selkeytysaltaaseen. Hankealueen ulkopuolisen valuma alueen luontainen vesi johdetaan selkeytysaltaan ohi ojien kautta purkuojaan suunnitelmakiinteistön pohjoisosassa. Alla olevassa taulukossa (taulukko 1) on esitetty selkeytysaltaan mitoituslaskelmat. Selkeytysaltaan mitoitus parametri suuruus yksikkö selvennys valuma alueen koko 8,5 ha pintatyypin mukainen valumakerroin 0,1 Liikenneviraston ohjeita 5/2013 mitoittava sateen kesto 30 min alueen koon mukaan (Liikenneviraston ohjeita 5/2013) toistumisaika 10 vuotta mitoitussateen keskimääräinen intensiteetti 120 l/(s*ha) mitoitussateen virtaama 102,0 l/s mitoitussateen tilavuus 184 m 3

6 Kuva 5 Selkeytysaltaan havainnekuva Selkeytysaltaan mitoittavaksi sateeksi valittiin kerran kymmenessä vuodessa toistuva 30 minuutin sade. Sateen intensiteetissä on huomioitu ilmastonmuutoksen aiheuttama 20% lisäys. Hulevesiallas on, suorakaiteen muotoinen, noin 29 metriä pitkä ja 13 metriä leveä, pinta alaltaan 370 m 2. Altaan kokonaissyvyys on 1,5 metriä, jossa 0,5 metrin sakkapesä. Altaan pohjoispäässä on 1 metriä korkea sorasuodatin, jossa d=110mm purkuputki 0,5 metrin korkeudella padon yläreunasta. Purkuputken virtaama on mitoitettu niin, että mitoitussateella saavutetaan 24 h viivästys, joka riittää laskeuttamaan hiesua (d=0,004mm). Viivytystilavuus altaalla on noin 370 m 3, jonka ylimitoitus huomioi ilmastonmuutoksen vaikutukset. Mitoitussateen tilavuus on laskennallisesti noin 184 m 3. Kuva 6 Selkeytysaltaan havainne leikkaus Mitoitettu pintakuorma on 0,0044 m/h (4,4 mm/h), mikä alittaa hienoimmankin maa aineksen saven liikkeellelähdön rajanopeuden 4,6 mm/sek ja kolloidien 1,5 mm/sek. Laskeutusaltaan pohjalla on 0,5 metrin sakkapesä, johon laskeutuvat aines kerääntyy. Sakkapesän täyttyessä allas tyhjennetään ja kertynyt liete poistetaan. Sakkapesän yläpuolelle ja suodatinpadossa olevan ylivuotoputken alle jää mitoitussadetta vastaava noin 185 m 3 viivytystilavuus, joka tyhjenee sorasuodatuspadon ja haihdunnan avulla. Suodatuspadon laskennallinen viipymä (Darcyn lain mukaan laskettuna) on yli 2 vuorokautta. Suodatuspadon kautta kulkeva purkautuvan veden laatu paranee padossa tapahtuvan suodatuksen vuoksi. Ilmastonmuutoksen aiheuttamien sateen toistuvuuksien kasvaessa on mitoituksessa huomioitu riittävä ylimitoitus. Suodatuspatoon noin 0,5 metrin korkeudelle asennettava halkaisijaltaan 110 mm ylivuotoputki 1,5 kaltevuudella mahdollistaa 2,2 l/s virtaaman (RIL ). Putken yläpuolelle jää laskeutusaltaaseen vielä mitoitussadetta vastaava 185 m 3 viivytystilavuus, joka 2,2 l/s virtaamalla purkautuisi yhdessä vuorokaudessa. Huomioiden hiesun laskeutusaika 1h 2d metrille, riittää virtausnopeus hiesun (d= 0,02 0,003 mm) laskeuttamiseen.

7 Viittaus laskeutusmisnopeuksiin ja liikkeellelähdön rajanopeuksiin on alla taulukossa 3, jonka lähteenä Ville Parantalan kanditaattityö Laskeutusaltaan suunnittelu kilpisjärven rajaylityspaikalle Oulun yliopistossa 2015 ( pdf) 2.3 Suodatuspadon mitoitus Virtaus Q (m 3 /vrk) suodatuspadon läpi on mitoitettu Darcyn lain mukaan: Q s = K * i * A s * n = 10 3 * 0,107 * 10,81 m 2 * 0,25 = 24,92 m 3 /vrk jatkuvana virtauksena K = suodatuspadon vedenjohtavuus = m/s (tyyppiarvo sora/hiekka) i = gradientti suodatuspadon läpi = H / L ( ) = 0,107 H = pudotuskorkeus suodatuspadossa = 1 m L = suodattimen pituus virtaussuunnassa = 9,4 m A s = suodatuspadon poikkiala = B * H s = 10,81 m 2 B = altaan ja suodatuspadon leveys = 11,53 m H s = suodatuspadon korkeus = 0,94 m n = suodatuspadon huokoisuus = 25 % (hiekkainen sora)

8 Yksinään suodatuspadon aiheuttama laskennallinen viipymä (A*L/Q s ) on 97 h, eli vajaa 4 vrk. Suodatuspato tehostaa ja täydentää vesienkäsittelyä. Suodatuspadon kapasiteetti riittää käsittelemään alueelta syntyvät hulevedet normaaliolosuhteissa. Pitkään jatkuvien rankkasateiden tai nopeasti tapahtuvan lumen sulamisen aiheuttaman vesikuorman suodattaminen tai suodatuspadon asteittainen tukkeutuminen johtaa siihen, että vesi purkautuu altaasta ylivuotoputken kautta. Padossa oleva purkuputken mitoituksessa on huomioitu riittävä laskeutumisaika myös tässä tilanteessa. Laskeutusaltaan pohjoispuolella ennen vesien yhdistymistä luontaiseen ojaan on rengaskaivo, josta voidaan ottaa tarkkailunäytteitä ja havainnoida purkuveden laatua. Luontainen valuma alue Suunnittelualueelle ja suunnittelualueen länsireunalla kulkevaan ojaan valuu luontaisesti laajalta alueelta lähtökohtaisesti pilaantumattomia pintavesiä. Itäreunalla ei luontaista ojaa ole, vaan vedet valuvat luontaisesti työmaalle. Jotta työmaan ja luontaisen valuma alueen vedet eivät sekoittuisi ennen työmaan vesien selkeyttämistä, pitää luontaiset vedet johtaa työmaan ohi ja yhdistää vasta selkeytyksen jälkeen. Tämän takia länsireunalla ojan, joka luontaisesti kulkee jo suunnittelualueen reunalla, viereen rakennetaan selkeytymättömien vesien oja. Itäreunalle taas rakennetaan kaksi ojaa, toinen luontaisesti työmaata kohti valuville vesille ja toinen työmaalta valuville vesille. Toisin sanoen työmaan reunalla kulkee kaksi ojaa rinta rinnan. Työmaan kulkuteiden kohdalla ojat putkitetaan. Kuva 7 Valuma alueiden havainnekuva. Idänpuoleiseen ojaan valuva alue punaisella, lännenpuoleiseen ojaan valuvan veden alue sinisellä sekä työmaan alue violetilla.

9 Taulukko 2: Mitoitus, lännenpuoleinen valuma alue Mitoitus, lännenpuoleinen valuma alue parametri suuruus yksikkö selvennys valuma alueen koko 18,76 ha pintatyypin mukainen valumakerroin 0,05 Liikenneviraston ohjeita 5/2013 mitoittava sateen kesto alueen koon mukaan (Liikenneviraston ohjeita 30 min 5/2013) toistumisaika 10 vuotta mitoitussateen keskimääräinen intensiteetti 120 l/(s*ha) mitoitussateen virtaama 112,6 l/s mitoitussateen tilavuus 203 m 3 Colebrookin virtausnomogrammin mukaan virtaaman ollessa 112,6 l/s, ojan ohjeellisen virtausnopeuden ollessa 0,5 m/s ja kaltevuuden ollessa noin 0,5 lännenpuoleisen ojan halkaisija tulisi olla vähintään 500 mm. Taulukko 3: Mitoitus, idänpuoleinen valuma alue Mitoitus, idänpuoleinen valuma alue parametri suuruus yksikkö selvennys valuma alueen koko 6,3937 ha pintatyypin mukainen valumakerroin 0,05 Liikenneviraston ohjeita 5/2013 mitoittava sateen kesto alueen koon mukaan (Liikenneviraston ohjeita 30 min 5/2013) toistumisaika 10 vuotta mitoitussateen keskimääräinen intensiteetti 120 l/(s*ha) mitoitussateen virtaama 38,4 l/s mitoitussateen tilavuus 69 m 3 Colebrookin virtausnomogrammin mukaan virtaaman ollessa 38,4 l/s, ojan ohjeellisen virtausnopeuden ollessa 0,5 m/s ja kaltevuuden ollessa noin 0,5. Tällöin idänpuoleisen ojan halkaisija tulisi olla vähintään 300mm.

10 Suunnittelualueelta suurin osa hulevesistä valuu pintavaluntana kallistuksin kohti pohjoista. Ainoastaan suunnittelualueen reunojen luiskilta vesiä valuu ulospäin. Taulukko 4: Mitoitus, suunnittelualueelta ojiin valuva alue Mitoitus, suunnittelualueelta ulospäin valuva alue parametri suuruus yksikkö selvennys valuma alueen koko 2,7569 ha pintatyypin mukainen valumakerroin 0,2 Liikenneviraston ohjeita 5/2013 mitoittava sateen kesto alueen koon mukaan (Liikenneviraston ohjeita 30 min 5/2013) toistumisaika 10 vuotta mitoitussateen keskimääräinen intensiteetti 120 l/(s*ha) mitoitussateen virtaama 66,2 l/s mitoitussateen tilavuus 119 m 3 Colebrookin virtausnomogrammin mukaan virtaaman ollessa 66,2 l/s, ojan ohjeellisen virtausnopeuden ollessa 0,5 m/s ja kaltevuuden ollessa noin 0,5. Kyseinen alue valuu kahteen eri suuntaa ja kahteen eri ojaan. Tällöin kyseisten ojien halkaisija tulisi olla noin 300mm. Kuva 7 Ojien havainne leikkaukset

11 Yhteenveto Alueelle rakennetaan selkeytysallas, jossa suunnitelma alueelta pintavesien mukana kulkeutuva kiintoaines selkeytetään ennen vesien johtumista luontoon. Selkeytysallas rakennetaan alueen pohjoispuolelle, josta selkeytyneet vedet johdetaan puhdistustuloksen varmistavaan suodatuspatoon, jonka läpi käsittelyt vedet purkautuvat luonnolliseen ojaan. Suunnitelma aluetta kohti ja alueen reunalla luonnollisesti kulkevan ojan veden pidetään erillään suunnitelma alueen vesistä. Olli Aalto, Rkm Kari Matti Ilkka, RI Miikka Tunturi, M.Sc

12 Havainnekuva 1: Selkeytys viivästys avo-oja avo-oja työmaaoja Avo-oja Maa-ainesten vastaanottoalue 8,5 ha Täyttötaso Pintavalunta nuoli työmaaoja Kuljetusreitti 144 Täyttösuunta Avo-oja Käsittely- ja varastointialue 1,7 ha Kentän taso Koordinaattijärjestelmä ETRS-GK24 korkeusjärjestelmä N KAUP.OSA/KYLA KORTTELI/TILA TONTTI/RNo Röhön niittypalsta VIRANOMAISTEN ARKISTOMERKINTOJA VARTEN RAKENNUSTOIMENPIDE PIIRUSTUSLAJI 146 RAKENNUSKOHTEEN NIMI JA OSOITE PIIRUSTUKSEN SISALTO Tampereen Autokuljetus Oy Tunturavuoren varastointialue Ylöjärvi Selkeytysallas Asemapiirros 1:2000 / A3 Turkkirata 9 A Pirkkala taratest@taratest.fi SUUNN. KMI/OA SUUNNITTELUALA GEO PIIRT. TYO NRO PVM PIIRUSTUS NRO 001 HYV MUUTOS

13 Selkeytysaltaan havainneleikkaus A - A 1:200 Ojien poikkleikkaukset 1:50 m B-B Lännenpuoleiset ojat m C-C Idänpuoleiset ojat Työmaan vesien oja Työmaan vesien oja Luonnollisen valuma-alueen oja m 1 Luonnollisen valuma-alueen oja m