Pohjois-Haagan itäosan osayleiskaavan hulevesien hallintasuunnitelma

Transkriptio

1 S U U N N IT T EL U JA T EK N IIK K A HELSINGIN KAUPUNKI KSV Pohjois-Haagan itäosan osayleiskaavan hulevesien hallintasuunnitelma Loppuraportti FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY P20488

2 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 1 (49) Sisällysluettelo 1 JOHDANTO Työn lähtökohdat ja tavoitteet Projektin organisaatio Käsitteitä SUUNNITTELUALUE JA SEN NYKYTILA Sijainti ja päävaluma-alueet Arvokkaat luontokohteet ja pohjavesiesiintymät Kulttuurihistorialliset arvot Maaperä ja topografia Suunnittelualueen hulevesien virtausreitit HYDROLOGINEN TARKASTELU Maankäytön muutokset Vaikutukset hulevesien määrään ja laatuun HULEVESIMALLINNUS Mallin kuvaus Mallinnuksessa käytetyt rankkasadetapahtumat Mallinnustulokset SUOSITELTAVAT RATKAISUVAIHTOEHDOT Hulevesien hallinnan yleiset periaatteet Tonttikohtainen hulevesien hallinta Yleisillä alueilla tehtävä hulevesien hallinta Verkoston parantaminen ja uudet purkureitit Tulvareitit Rakentamisen aikainen hulevesien hallinta HALLINTAJÄRJESTELMÄN MITOITUS JA TOIMINTA Korttelikohtaisen hulevesien viivytyksen mitoitus Verkoston parantaminen ja uudet purkureitit HULEVESIEN HALLINNAN KUSTANNUKSET YHTEENVETO JA SUOSITUKSET JATKOSUUNNITTELUUN Yleistä Yhteenveto suositelluista hulevesien hallintatoimenpiteistä Ohjeet jatkosuunnitteluun FCG Suunnittelu ja tekniikka Oy Osmontie 34, Helsinki Puh , Y-tunnus Kotipaikka Helsinki

3 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 2 (49) Liitteet: Liite 1 VHT Valuma-aluekartta nykytilanteesta 1:7000 (A2) Liite 2 VHT Hulevesien hallinnan yleissuunnitelma 1:3000 (A0) Liite 3 VHT Hulevesien hallinnan yleissuunnitelma, ote 1:3000 (A3) Liite 4 Liite 4A..4I Kustannusarvio, HOLA FCG Suunnittelu ja tekniikka Oy Osmontie 34, Helsinki Puh , Y-tunnus Kotipaikka Helsinki

4 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 3 (49) Pohjois-Haagan itäosan osayleiskaavan 1 JOHDANTO 1.1 Työn lähtökohdat ja tavoitteet Työssä laaditaan hulevesien hallinnan yleissuunnitelma Pohjois-Haagan itäosan osayleiskaavan alueelle. Suunnittelualue sijoittuu Kehä I:n ja Hämeenlinnanväylän risteyskohdan lounaispuolelle. Kohdetta ollaan kaavoittamassa tiiviiksi toimistojen ja asuinrakennusten alueeksi. Alue sijaitsee vedenjakajalla ja osa alueen vesistä virtaa länteen Mätäjokeen ja osa etelään Haaganpuroon. Työssä tehtiin ensin selvitys Mätäjokeen ja Haaganpuroon laskevista valuma-alueista ja virtausreiteistä, minkä perusteella laadittiin koko selvitysaluetta koskeva yleispiirteinen hulevesimalli. Mallin avulla määritettiin nykyisessä sekä suunnitellun maankäytön mukaisessa tilanteessa muodostuvat hulevesivirtaamat ja tarkasteltiin virtaamien vaikutusta valumareiteillä suunnittelualueelta Haaganpuroon ja Mätäjokeen. Tarkastelut tehtiin pääosin kantakartan avulla. Havaintoja täydennettiin ja varmistettiin maastokäynnillä. 1.2 Projektin organisaatio Hulevesiselvitys on tehty konsulttityönä FCG Suunnittelu ja tekniikka Oy:ssä Helsingissä, jossa työn projektipäällikkönä toimi dipl.ins. Perttu Hyöty ja suunnittelijoina dipl.ins., dipl.ins. Eric Wehner ja dipl.ins. Minna Maasilta. Työn tilaaja on Helsingin kaupungin kaupunkisuunnitteluvirasto, teknistaloudellinen toimisto vastuuhenkilönään dipl.ins. Mikko Stenius. Työn ohjausryhmään ovat lisäksi kuuluneet: 1.3 Käsitteitä Essi Leino Marko Jylhänlehto Jere Saarikko Tapani Rauramo Pirjo Koivunen Saara Neiramo KSV HKR HKR KSV KSV HSY Valunnalla tarkoitetaan sitä osaa sadannasta, joka virtaa vesistöä kohti maan pinnalla, maaperässä tai kallioperässä. Hulevesillä tarkoitetaan rakennetuilta alueilla muodostuvaa, sade- tai sulamisvesien aiheuttamaa pintavaluntaa. Luonnontilaisia alueita rakennettaessa veden normaali kiertokulku häiriintyy johtuen luontaisen kasvillisuuden sekä vettä pidättävän maan pintakerroksen poistamisesta, painanteiden tasaamisesta ja heikosti vettä läpäisevien pintojen rakentamisesta. Veden haihdunta- ja imeytymismahdollisuuksien heikentyessä pintavalunta lisääntyy. Tasaiset pinnat ja tehokas kuivatus puolestaan lisäävät virtausnopeutta. Lisääntynyt ja nopeutunut pintavalunta huuhtoo valumapinnoilta mukaansa enemmän erilaisia epäpuhtauksia, kuten kiintoainesta, ravinteita sekä bakteereita. Hulevedet ja muu pintavalunta on perinteisesti koottu ojilla ja hulevesiviemäreillä ja johdettu pois rakennetuilta alueilta mahdollisimman nopeasti ja tehokkaasti kosteuden aiheuttamien haittojen ehkäisemiseksi. Tästä voi seurata useita ongelmia, kuten vesistöihin kohdistuvan epäpuhtauskuormituksen kasvua, eroosiota purku-uomissa, pohjavedenpinnan alenemista sekä kasvien ja eläinten elinolojen huononemista 1. Hulevesien aiheuttamien haitallisten vaikutusten ehkäisemiseksi on suunniteltu vaihtoehtoisia hallintamenetelmiä, joilla hulevesien määrää ja laatua pyritään muuttamaan luonnonmukaisemmaksi. 1 US EPA Preliminary data summary of urban storm water best management practices. EPA-821-R Wa-shington D.C.

5 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 4 (49) 2 SUUNNITTELUALUE JA SEN NYKYTILA 2.1 Sijainti ja päävaluma-alueet Pohjois-Haagan itäosan osayleiskaava-alueen pinta-ala on n. 22 ha. Alue rajoittuu pohjoisessa Kehä I:een, idässä Hämeenlinnanväylään ja etelässä Eliel Saarisen tiehen. Suunnittelualue kuuluu osittain Mätäjoen valuma-alueeseen ja osittain Haaganpuron valuma-alueeseen. Suunnittelualueen ympäristön valuma-alueet nykytilassa on esitetty kuvassa 1 ja tarkemmin liitekartalla 201. Mätäjoen valuma-alueen pinta-ala kohdassa, jossa suunnittelualueelta tulevat vedet uomaan purkautuvat, on noin 15 km 2. Suunnittelualueen Mätäjokeen laskevan osion pinta-ala on noin 13,6 hehtaaria, joten suunnittelualueen osuus koko valuma-alueesta on vain noin 0.9 %. Vastaavasti Haaganpuron valuma-alueen pinta-ala suunnittelualueen purkupisteen yläpuolella on noin 7 km 2 ja suunnittelualueen Haaganpuroon laskevan osan koko on noin 8,5 ha. Osuus purkupisteen yläpuolisesta valuma-alueesta on siis noin 1,2 %. Kuva 1. Suunnittelualueeseen liittyvät päävaluma-alueet ja purkuvesistöt.

6 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 5 (49) 2.2 Arvokkaat luontokohteet ja pohjavesiesiintymät Suunnittelualueella ei ole merkittäviä luonnonsuojelullisia kohteita. Helsingin luontotietojärjestelmän mukaan Pirkkolan liikuntapuiston ja Maunulanpuiston alueet ovat tärkeitä lintu- ja kasvillisuuskohteita. Kummallakin alueella saattaisi olla mahdollista pidättää hulevesiä. Luontotietojärjestelmän mukaan Kaupintien ja Näyttelijäntien kulmassa on luonnonmuistomerkki, Käärmekuusi, jonka sijainti osuu olemassa olevan maaston painanteen kohdalle. Kuusi voi vaikuttaa tulevaisuuden hulevesien hallintajärjestelyihin, sillä maaston matalampi kohta olisi luonnollinen viivytyspainanne suunnitelluille rakennuksille Aku Korhosen tien eteläpuolella (kuva 2). Suunnittelualueella ei ole merkittäviä pohjavesiesiintymiä, lampia tai järviä. Kaivokselan pohjavesialue (Alueluokka I) sijaitsee idässä noin 3,5 km päässä pohjoisessa suunnittelualueesta. Käärmekuusi Suunnittelualue Arvokkaat kasvi-/lintukohteet Kuva 2. Luontokohteet suunnittelualueen läheisyydessä 2. 2 Helsingin Ympäristökeskus, luontotietojärjestelmä

7 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 6 (49) 2.3 Kulttuurihistorialliset arvot Suunnittelualueella sijaitsee ensimmäiseen maailmansotaan liittyviä muinaismuistolain perusteella suojeltuja maalinnoituskohteita (kuva 3). Kaupunginmuseon Pohjois- Haagan itäosan osayleiskaavaluonnoksesta (28. kaupunginosa Oulunkylä, 29 kaupunginosa Haaga) koskevan lausunnon mukaan läntisin osa tukikohta XXIII:este 2:sta on riittävällä tasolla dokumentoitu ja sen tilalle voidaan rakentaa. Osayleiskaavaalueen keskiosassa sijaitseva valli on säilytettävä mahdollisuuksien mukaan kortteleissa. Virkistysalueiksi merkatuilla alueilla valli ja muut rakenteet ovat suojeltuja. 3 Kuva 3. Suunnittelualueen maalinnoituskohteet Maaperä ja topografia Osayleiskaava-alueen lähiympäristön maaperätiedot on esitetty kuvan 4 kartassa. Vallitsevat maalajit valtaojien läheisyydessä ovat moreeni ja kallio. Suunnittelualue sijaitsee Mätäjoen ja Haaganpuron valuma-alueiden välissä. Pääasialliset hulevesien valumasuunnat ovat länteen Kaupintielle päin ja etelään Walentin Chorellin tielle päin. Kehä I:n ja Hämeenlinnanväylän risteysalueella oleva pieni pala suunnittelualuetta laskee pohjoiseen. Suurehkojen korkeuserojen takia viettoa suunnittelualueelta Mätäjokeen ja Haaganpuroon on melko paljon. Alueelta länteen, Mätäjokeen, viettoa on noin 5 10 % ja etelään, Haaganpuroon, 8 12 %. Korkeudet vaihtelevat 15 ja 42,5 metrin välillä (N2000). Yleiskuvan pinnanmuodoista ja kolmesta pääpurkureitistä saa kuvasta 5. 3 Helsingin kaupunki, Kaupunginmuseo, Kulttuuriympäristyksikkö, Lausunto Kuva: Inventointiraportti HELSINKI, Tukikohta XXIII:este 2, XXIII:5 ja XXIII:7 (Pohjois-Haaga), Museovirasto, Petro Pesonen

8 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 7 (49) Kuva 4. Maaperä suunnittelualueella 5. Kuva 5. Topografia suunnittelualueella 6. 5 Pohjakartta: Copyright Geologian tutkimuskeskus ( GTK ) 6 Maanmittauslaitos (2x2m korkeusmalli)

9 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 8 (49) 2.5 Suunnittelualueen hulevesien virtausreitit Valuma-alueet ja virtausreitit Vedet laskevat valuma-alueelta kolmeen suuntaan: länteen, etelään ja pohjoiseen. Pohjoisen ja lännen puoleiset putket ja ojat johtavat vedet Mätäjokeen, eteläiset Haaganpuroon. Suunnittelualueen yleiset virtaussuunnat sekä osavaluma-alueet on esitetty kuvassa 6 ja suunnittelualueen nykyiset purkupisteet tarkemmin kuvassa 7. Kuva 6. Suunnittelualue ja veden virtaussuunnat Nykytilanteessa Mätäjokeen laskevan osayleiskaava-alueen osan hulevesistä puolet (noin 6,9 ha alueelta) virtaa Kaupintien ja Leiviskätien (kuva 7, purkupiste 4) olemassa olevia viemäreitä pitkin avo-ojaan ja Mätäjokeen. Toisen puolikkaan (n. 6,5 ha) vedet virtaavat Kehä I ja Hämeenlinnanväylän risteysalueella pohjoiseen (kuva 7, purkupiste 3) ja kulkeutuvat avo-ojan kautta Pilslättin puistossa olevaan pääviemäriin, joka johtaa ne edelleen etelään ja länteen Kehä I:n viereen. Kummatkin virtausreitit yhtyvät avouomassa, joka kulkee Kehä I:ltä Lassilan puiston läpi päätyen loppujen lopuksi Mätäjokeen. Suunnittelualueelta pohjoiseen johtuvien vesien osuus tulee suunnitelmien mukaan pienenemään tulevaisuudessa. Kaava-alueen eteläinen osa (n. 8,5 ha) purkaa hulevedet avo-ojan kautta olemassa olevaan viemäriin alittaen ensin Hämeenlinnanväylän ja sitten Pirkkolantien. Viemäristä vedet johdetaan avouomaa pitkin Haaganpuroon (kuva 7, purkupiste 1).

10 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 9 (49) Mätäjokeen Kaupintien suuntaan (länteen) Mätäjokeen Hämeenlinnanväylän suuntaan (pohjoiseen) Haaganpuroon Pirkkolantien suuntaan (etelään/itään) Haaganpuroon Nuijamiestentien suuntaan (etelään) Kuva 7. Suunnittelualueen lähiympäristön nykyiset purkupisteet.

11 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 10 (49) Virtausreitti Mätäjokeen (länteen) Suunnittelualueelta Mätäjokeen johtavan purkureitin pituusleikkaus on esitetty kuvassa 8. Virtausreittiä on havainnollistettu tarkemmin kuvissa Punnuspolku Leiviskätie Kaupintie Aku Korhosen tie Kuva 8. Purkureitin pituusleikkaus länteen (Kaupintie). Kuva 9. Purkureitti länteen Aku Korhosen tien (vas.) ja Kaupintien (oik.) suuntaan 7. 7Google Streetview: Copyright Google

12 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 11 (49) Kuva 10. Purkureitti länteen Kaupintie/Leiviskätie (vas.), maanpinnan kaltevuus on pääasiallisesti Leiviskätien suuntaan; Leiviskätien avo-ojan suuntaan (oik.) 7. Kuva 11. Purkureitti länteen Leiviskätien avo-oja (vas., kesk.), Punnuspellon avo-oja (oik.) 8. Kuva 12. Purkureitti länteen Punnuspellon avo-oja (vas.), avo-oja Lassilan puiston suunnasta (kesk.), Mätäjoen yhtymäkohta (oik.) 8. 8 Kuvat: FCG Suunnittelu ja tekniikka Oy, Eric Wehner,

13 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 12 (49) Virtausreitti Haaganpuroon (etelään) Suunnittelualueelta Haaganpuroon johtavien reittien pituusleikkaukset on esitetty kuvassa 13 ja 17. Virtausreittien tilaa on havainnollistettu tarkemmin kuvissa 14, 15 ja 17. Eliel Saarisen tie Walentin Chorellin tie Nuijamiestentie Kuva 13. Purkureitin pituusleikkaus etelään (Walentin Chorellin tie Nuijamiestentie Hämeenlinnanväylä - Haaganpuro). Kuva 14. Purkureitti etelään Eliel Saarisen tie pohjoisen suuntaan (vas.), Eliel Saarisen tie / Nuijamiestentie tuleva kiertoliittymä (oik.) 7.

14 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 13 (49) rumpu B1000 B1100 Kuva 15. Purkureitti etelään Nuijamiestentien ja Poutuntien risteyskohta (vas.), rumpu Hämeenlinnanväylän alla(kesk., oik.) 7/8. Pirkkolantie Hämeenlinnanväylä Kuva 16. Purkureitti itään - Pirkkolantie (Hämeenlinnanväylän ja Pirkkolantien alitukset). B300 Kuva 17. Purkureitti itään Pirkkolantie alittaa Hämeenlinnanväylän (vas.) Pirkkolantien eteläpuolella avo-ojan kuivatus Haaganpuroon (oik) 7.

15 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 14 (49) 3 HYDROLOGINEN TARKASTELU 3.1 Maankäytön muutokset Suunnittelualue koostuu nykyisin lähinnä metsästä. Alueen pohjois- ja itäreunalla on liikennealuetta. Kuvassa 18 on esitetty alueen ilmakuva nykytilanteesta sekä suunnitellut rakennukset. Osayleiskaavaluonnos ja kaavan havainnekuva on esitetty kuvassa 19. Osayleiskaava-alueelle on suunniteltu pääasiassa toimitilarakennuksia, asuinkerrostaloja, puistoalueita sekä näitä yhdistäviä katuja ja muita väyliä. Uusien rakennusten, teiden ja viheralueiden lisäksi myös Aku Korhosen tie ja Kaupintie Kantelettarentielle asti tullaan saneeraamaan. Parkkipaikkoja tulee olemaan tarjolla sekä parkkitaloissa että parkkialueilla, mahdollisesti myös maan alla. Kuva 18. Ilmakuva suunnittelualueesta lähiympäristöineen. 9 Kuva 19. Tuleva suunniteltu maankäyttö Paikkatietoikkuna Pohjois-Haagan itäosan osayleiskaavaluonnos, Helsingin kaupinkisuunnitteluvirasto

16 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 15 (49) Alueen vettä läpäisemätön pinta-ala tulee kasvamaan suunniteltujen rakennusten ja muiden rakenteiden takia selvästi. Läpäisemättömän pinnan määrän kasvu johtaa hulevesien määrän lisääntymiseen. Erityisesti toimitilarakennusten ympäristön pintamateriaalit ovat pääosin täysin tai lähes kokonaan vettä läpäisemättömiä, eikä vihersaarekkeille tai muille maanpäällisille viivytyspaikoille ole juuri tilaa. Nykyisen ja tulevan maankäytön vertailu suunnittelualueella on esitetty kuvassa % 90 % 80 % Nykyinen Tuleva 70 % 60 % Osuus 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % Kuva 20. Suunnittelualueen nykinen ja tuleva maankäyttö 3.2 Vaikutukset hulevesien määrään ja laatuun Läpäisemättömän pinnan ja hulevesien määrä Maankäyttö Suunnittelualueen rakentamisen hydrologiset vaikutukset arvioitiin läpäisemättömien pintojen perusteella, koska niiltä muodostuu suurin osa hulevesistä. Läpäisemättömistä pinnoista merkittävimpiä ovat kattopinnat, koska ne ovat usein kytketty suoraan tontin kuivatusjärjestelyihin. Lisäksi kattojen kaltevuus on muita rakennettuja pintoja suurempi ja virtausvastus pieni, etenkin peltikatoilla. Näin ollen kattovedet johtuvat nopeasti syöksyputkien kautta hulevesiviemäriverkkoon tai maan pinnalla oleviin hulevesikouruihin ja edelleen osavaluma-alueen purkupisteeseen. 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 imeyttämään kaikkea niille satavaa vettä. Tarkasteluissa käytetyt läpäisemättömän pinnan osuudet erilaisille pinnoille on koottu taulukkoon 1.

17 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 16 (49) Taulukko 1. Tarkasteluissa käytetyt pintojen vedenläpäisemättömyyttä kuvaavat TIAominaisarvot, jotka pätevät rankkasadetilanteissa. Pinta TIA katto 100 % asfaltti 90 % kiveys, laatat, sora 40 % maa, nurmi, viherpinta 15 % metsä 10 % Läpäisemättömien pintojen lisääntyessä myös alueelle tilapäisesti varastoituvan sadeveden, eli painannesäilynnän, osuus pienenee merkittävästi. Tämä on helposti havaittavissa taulukosta 2, johon on koottu tarkasteluissa käytetyt keskimääräiset painannesäilynnän arvot erilaisilla pinnoilla. Taulukko 2. Tarkasteluissa käytetyt pintojen painannesäilynnän arvot. Pinta katto asfaltti kiveys, laatat, sora maa, nurmi, viherpinta metsä Painannesäilyntä 0,5 mm 1 mm 3 mm 7 mm 12 mm Arvioidut TIA-arvot sekä valumakertoimet nykyiselle ja tulevalle maankäytölle on esitetty kuvassa 21. Läpäisemättömän pinnan määrä ja valumakerroin 20 mm sateella kasvavat kumpikin lähes viisinkertaisiksi suunnitellun maankäytön toteutuessa. Muutosta voidaan pitää suurena erityisesti kun ottaa huomioon, että alue on tällä hetkellä hydrologisesti melko hyvin vettä pidättävää metsäaluetta. 100 % 90 % Nykyinen Tuleva 80 % 70 % Läpäisemättömyys TIA 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % TIA Valumakerroin (sadanta 20mm) Kuva 21. Arviot suunnittelualueen läpäisemättömyyden (TIA) ja keskimääräisten valumakertoimien arvoista (sadanta 20mm) nykytilanteessa ja rakentamisen jälkeen.

18 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 17 (49) Hulevesien laatu ja vaikutukset ympäröivään luontoon Nykytilanteessa osayleiskaava-alueen hulevesien laatu on todennäköisesti melko hyvä alueen rakentumattomuudesta johtuen. Alueen vieressä olevat suuret liikenneväylät ja niiltä peräisin oleva pöly- ym. päästölaskeuma aiheuttanee kuitenkin kuormitusta hulevesiin jo nykytilanteessa. Täydennysrakentamisen myötä hulevesien laadussa ilmenee muutoksia. Hulevesiin päätyviä epäpuhtauksia muodostuu muun muassa liikenteen päästöistä, ajoneuvojen ja pintamateriaalien kulumisesta sekä talvikunnossapidosta peräisin olevista kiintoaineksesta. Rakennettujen alueiden kattopinnoilta muodostuvat, laadultaan suhteellisen puhtaat hulevedet voivat myös lisätä ongelmia huuhtoessaan tehokkaasti muilta pinnoilta ja virtausreiteiltä mukaansa kiintoainesta ja epäpuhtauksia. Rakentamisen myötä tehostuva hulevesien johtaminen helpottaa epäpuhtauksien päätymistä purkuvesistöihin. Osayleiskaava-alue muodostaa kuitenkin vain hyvin pienen osan purkuvesistöjen Mätäjoen ja Haaganpuron valuma-alueista. Tällöin kaava-alueella purkautuvien hulevesien laadullinen vaikutus purkuvesistöissä on todennäköisesti hyvin vähäinen Hulevesien hallinnan tarve ja tavoitteet Hulevesien hallinnan tarve suunnitellun maankäytön osalta on lähes yksinomaan määrään liittyvä. Hetkelliset virtaamat ja purkautuvien hulevesien kokonaismäärä tulevat kasvamaan merkittävästi ja tulvahaittaa on ennakoitavissa sekä Mätäjoen että Haaganpuron suuntien purkureiteillä. Hulevesien aiheuttama laadullinen kuormitus kasvaa, mutta koska kaava-alue muodostaa vain pienen osan suurelta osin jo rakennetuista Mätäjoen ja Haaganpuron valuma-alueista, ei tällä kuormituksen kasvulla ole mainittavaa vaikutusta purkuvesistöjen laatuun. Hallintaratkaisut ovat siis ensisijaisesti hulevesien määrään vaikuttavia ja etenkin huippuvirtaamia tasaavia. Hulevesiä viivyttävillä ja vähentävillä menetelmillä voidaan kuitenkin myös parantaa hulevesien laatua mm. kiintoaineksen laskeutumisen kautta, jolloin myös epäpuhtauksien aiheuttamaa kuormitusta voidaan samalla vähentää. Hulevesien hallinnan toteuttamisessa pyritään noudattamaan Helsingin kaupungin hulevesistrategian linjauksia. Hallintatoimenpiteet suositellaan toteutettavan hajautettuna siten, että ensimmäiset ratkaisut tehdään jo muodostumisalueilla tonttija korttelikohtaisesti. Tontti- ja korttelikohtaisten järjestelmien lisäksi tehdään yleisille alueille keskitettyjä viivytys- ja johtamisjärjestelmiä. Järjestelmät mitoitetaan siten, että myös tulvatilanteissa normaalin mitoituksen ylittävien virtaamien ja vesimäärien ohjaaminen eteenpäin on hallittua. Lähtökohtaisesti mitoituksen tavoitteena on estää tulviminen kaava-alueen alapuolisilla virtausreiteillä kerran viidessä vuodessa toistuvalla sadetapahtumalla.

19 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 18 (49) 4 HULEVESIMALLINNUS 4.1 Mallin kuvaus Suunnittelualue mallinnettiin FCGswmm -ohjelmalla. Malliin rakennettiin hulevesien muodostumista kuvaava hydrologinen valuma-aluemalli sekä hulevesiviemäri- ja ojaverkostoa kuvaava hydraulinen malli. Malli sisälsi osavaluma-alueet ja valuma-reitit ominaisuuksineen, joista huomioitiin mm. pinta-ala, läpäisemättömän pinnan määrä, keskimääräinen kaltevuus sekä virtausvastuskerroin. 4.2 Mallinnuksessa käytetyt rankkasadetapahtumat Mitoitussade määritetään perustuen valuma-alueen pinta-alaan, kertymisaikaan ja sateen toistuvuuteen, jotka määräävät sateen kestoajan ja rankkuuden. Tarkasteluissa on käytetty Rankkasateet ja taajamatulvat (RATU) 11 loppuraportin mukaisia, tarkistettuja sateen keskimääräisiä intensiteettejä 1 km 2 aluesadannalle. Sadetiedot perustuvat Suomessa kesällä aikana tehtyihin tutkasadehavaintoihin. Tarkasteluja tehtiin lukuisilla toistuvuudeltaan ja kestoltaan erilaisilla rankkasateilla, joista muutamia on koottu taulukkoon 3. Uusien hulevesiviemärien mitoittavana toistuvuutena käytetään keskimäärin kerran 5 vuodessa toistuvaa sadetapahtumaa eri sadannan kestoilla, jotta saadaan valittua toistuvuutta vastaavat suurimmat virtaamaarvot hulevesijärjestelmän eri osissa. HSY:n ohjeissa 12 on mitoittavaksi sateeksi määritetty 150 l/s*ha (10 min) mikä vastaa keskimäärin kerran noin 3 vuodessa toistuvaa sadetapahtumaa. RATU- hankkeessa vastaava sade on kuitenkin arvioitu toistuvan kerran viidessä vuodessa. Tarkastelut on tehty 1/5a toistuvuudella, koska haluttiin huomioida ilmastonmuutoksen aiheuttama arvioitu sateiden kasvu, mikä vastaa eroa 1/3a->1/5a. Taulukko 3. Esimerkkejä mallinnuksessa käytetyistä sadetapahtumista (1km 2 ). Kesto Toistuvuus Keskim. intensiteetti Sademäärä 1/2a 0,60 mm/min 100 l/s*ha 9 mm 1/5a 0,73 mm/min 121,7 l/s*ha 11 mm 15 min 1/10a 0,94 mm/min 156,7 l/s*ha 14,1 mm 1/25a 1,10 mm/min 185 l/s*ha 16,7 mm 1/100a 1,40 mm/min 233,3 l/s*ha 21,0 mm 20 min 1/5a 0,63 mm/min 105,7 l/s*ha 12,7 mm 1/2a 0,37 mm/min 61,2 l/s*ha 11 mm 1/5a 0,50 mm/min 83,3 l/s*ha 15 mm 30 min 1/10a 0,60 mm/min 100 l/s*ha 18 mm 1/25a 0,72 mm/min 120 l/s*ha 21,6 mm 1/100a 0,88 mm/min 146,7 l/s*ha 26,4 mm 1/2a 0,25 mm/min 41,7 l/s*ha 15 mm 1/5a 0,32 mm/min 53,3 l/s*ha 19,2 mm 60 min 1/10a 0,39 mm/min 65 l/s*ha 23,4 mm 1/25a 0,45 mm/min 75 l/s*ha 27 mm 1/100a 0,60 mm/min 100 l/s*ha 36 mm 11 Aaltonen, J. ym Rankkasateet ja taajamatulvat (RATU). Suomen Ympäristö, s. 12 HSY:n vesihuolto. Verkostosuunnittelukäytännöt

20 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 19 (49) 4.3 Mallinnustulokset Purkureittien teoreettiset virtaamamuutokset Mallilla tarkasteltiin ensin purkupisteissä esiintyvää huippuvirtaamaa nyky- ja suunnittelutilanteessa olettaen, että putkien koot tai muut hydrauliset tekijät eivät rajoita virtaamia. Alla on esitetty virtaamakäyrät kerran viidessä vuodessa toistuvalle sateelle. Sadannan kestoksi eri tarkastelupisteissä ja eri maankäytöillä valittiin suurimman virtaaman aiheuttanut sadetapahtuma (20-30min, kts. myös taulukko 3 yllä). Purkupiste 1 Itään / Pirkkolantien suuntaan Tämä on ainoa purkupiste, jonka valuma-alue pienenee tulevaisuudessa (kuva 22). Oletuksena on, että suurin osa uusista rakennettavista alueista, jotka viettävät etelään, liitetään Walentin Chorellin tien suunniteltuun hulevesiviemäriin. Tällöin vain pieni osa alueen vesistä jatkaisi Hämeenlinnanväylän vartta pitkin olemassa olevaan putkeen, Hämeenlinnanväylän ja Pirkkolantien ali päätyen avo-ojaan Pirkkolantien eteläpuolella. Nykyinen Tuleva Kuva 22. Purkupiste 1 - virtaamamuutos Purkupiste 2 Etelään / Eliel Saarisen tien ja Nuijamiestentien suuntaan Noin puolet suunnittelualueen hulevesistä tultaneen johtamaan tähän suuntaan nykyisen vedenjakajan mukaisesti. Läpäisemättömän pinnan määrä kasvaa merkittävästi, minkä johtaa huippuvirtaaman kaksinkertaistumiseen (kuva 23). Suurin osa alueen nykyisistä hulevesistä tulee Eliel Saarisen tien ja Näyttelijäntien välissä olevalta rakennetulta alueelta, joten kulkeutumisaika tarkastelupisteelle on melko lyhyt. Virtaamapiikki uusilta alueilta tulee myös nopeasti, joten tarkastelupiste vastaanottaa sekä uuden että vanhan alueen huippuvirtaaman suunnilleen yhtä aikaa.

21 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 20 (49) Nykyinen Tuleva Kuva 23. Purkupiste 2 - virtaamamuutos Purkupiste 3 Pohjoiseen Tämän purkupisteen valuma-alue koostuu nykyisin lähinnä Kehä I:n ja Hämeenlinnanväylän yhdistävästä rampista. Osa alueen vesistä johdetaan putkia pitkin länteen ja etelään siten, että pohjoiseen purettava osa tulee tulevaisuudessa olemaan pienempi. Tulevassa tilanteessa on oletettu, että Hämeenlinnanväylän ja Kehä I:n risteysalueen kehittämisen myötä myös ramppialueiden läpäisemätön pinta-ala tulee kasvamaan, joten pohjoiseen virtaa tulevaisuudessa hulevesiä hieman enemmän ja nopeammin kuin nykyisin. Nykyinen Tuleva Kuva 24. Purkupiste 3 - virtaamamuutos

22 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 21 (49) Purkupiste 4 Länteen / Kaupintien suuntaan Alue, joilta hulevesiä tullaan johtamaan länteen, pienenee hieman tulevaisuudessa. Läpäisemättömän pinnan määrä kuitenkin kasvaa huomattavasti. Huippuvirtaamat kasvavat ja valuma-ajat pienenevät. Nykyinen Tuleva Kuva 25. Purkupiste 4 - virtaamamuutos Taulukossa 4 on esitetty mallinnettuja hulevesivirtaamia eri purkusuuntiin kolmella eri sadannan toistuvuudella ja verrattu niitä olemassa olevan verkosto-osuuden minimikapasiteettiin. Suurimman virtaaman aiheuttaneen mitoitussadannan kestot vaihtelivat 15 minuutin ja 30 minuutin välillä riippuen verkoston osasta. Kunkin linjaosuuden pienin, virtaamaa ensiksi padottavan, putkiosuuden kapasiteetti on esitetty muodossa Qfull, joka kuvaa kuinka paljon vettä kyseisessä putkessa voi virrata paineettomasti enimmillään, kun otetaan huomioon putken kaltevuus, materiaali ja koko. Todellinen maksimikapasiteetti voi olla suurempi riippuen monista erilaisista hydraulisista virtaamatekijöistä, kuten vedenkorkeudesta putkiosuudesta ala- tai ylävirtaan tai virtauksen muuttumisesta paineelliseksi.

23 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 22 (49) Taulukko 4. Purkureittien maksimivirtaukset ja purkureitin nykyiset rajoittavat kapasiteetit alleviivattu. Punaisella korostettu virtaamat, jotka ylittävät purkureitin laskennallisen kapasiteetin. Maksimivirtaus hulevesiverkostoon [l/s] Rajoittava kapasiteetti verkosto-osuudella Q full [l/s] 2a 5a 10a nykyinen tuleva nykyi nen tuleva nykyinen tuleva Mätäjokeen Kaupintien suuntaan (länteen) Hämeenlinnan-väylän suuntaan (pohjoiseen) Etelään, Walentin Chorellin tie Haaganpuroon Etelään, Eliel Saarisen tie Pirkkolantien suuntaan (itään) Taulukosta voidaan nähdä, että rajoittavien verkoston osien kapasiteetit (Qfull) eivät pääosin ole riittäviä arvioiduille tulovirtaamille edes nykytilanteessa Verkostomallinnuksen tulokset Mallinnuksissa käytettiin uusimpia tilaajan toimittamia verkostotietoja ja otettiin huomioon Eliel Saarisen tien kiertoliittymän uudet putkijärjestelyt sekä tulevaisuuden tilanteessa Walentin Chorellin tielle suunniteltu hulevesiviemäri. Suunnittelualueella on tehty oletuksia uusista putkilinjauksista siten, että putket seuraavat mahdollisimman hyvin suunniteltuja katuja, putkien kaltevuus vastaa maanpinnan kaltevuutta nykytilanteessa ja kaivojen pohjat (putkien lähdöt) sijaitsevat kaksi metriä maanpinnan alapuolella. Mallinnuksessa on keskitytty kahteen pääreittiin: länteen ja etelään laskeviin putkiin sekä uomiin. Pohjoisen virtausreitin merkitys alueen kuivattajana vähenee entisestään, kun suurin osa tulevalta rakennetulta alueelta purkaa hulevedet joko länteen tai etelään. Nykytilanteen arvioimiseksi käytettiin kerran 2 ja 5 vuodessa toistuvaa sadetapahtumaa. Kerran 2 vuodessa toistuva sadetapahtuma on aiemmin ollut mitoittavana toistuvuutena hulevesiviemäreille. Tulevaisuuden tilannetta simuloitiin ja mitoitettiin kerran viidessä vuodessa toistuvalla sadetapahtumalla. Tämä ottaa huomioon ilmaston muutoksen ja sen aiheuttamat aikaisempaa rajummat sateet. Ennakoitu noin 20 % lisäys sademäärissä tarkoittaa sitä, että nykyisin kerran viidessä vuodessa toistuva sade tulee tilastollisesti tapahtumaan noin joka toinen/kolmas vuosi tulevaisuudessa.

24 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 23 (49) Kaupintie Leiviskätie Lassilanoja Mätäjoki Mallinnustulosten mukaan Kaupintien ja Näyttelijäntien risteyksessä sekä Kaupintiellä rautatien yläpuolella olevat viemäriosuudet tulvivat jo nykytilanteessa kerran kahdessa vuodessa toistuvilla sateilla. Tämä johtuu pääasiassa putken halkaisijan pienenemisestä alavirtaan päin mentäessä. Kummassakin ongelmakohdassa putki pienenee kokoon 400B, Näyttelijäntien risteyksessä ylävirran puoleinen osuus on 500B ja radan vieressä 600B. Tulvimista esiintyy eniten lyhyillä noin 15 minuuttia kestävillä sateilla, mutta kapasiteetti ylittyy myös pidemmällä tunnin kestävällä sateella. Kuva 26. Kaupintien/Leiviskätien/Lassilanojan suuntaan nykyinen 1/2a, 60min

25 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 24 (49) Tunnin kestävällä sateella tulvimista esiintyy myös Lassilassa, Kaupintien suunnasta ja pohjoisesta Lassilanpuiston läpi tulevien ojien yhtymäkohdassa. Virtaamien lisääntyminen kaava-alueen maankäytön toteutuessa tulee luonnollisesti pahentamaan tilannetta etenkin jos huomioidaan mahdollinen sademäärien kasvu. Mallinnustulokset tulevan maankäytön mukaisessa tilanteessa kerran viidessä vuodessa toistuvalla tunnin sateella on esitetty kuvassa 27. Kuva 27. Kaupintien/Leivikäntien/Lassilanojan suuntaan tuleva 1/5a, 60min

26 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 25 (49) Walentin Chorellin tie Eliel Saarisen tie Nuijamiestentie Haaganpuro Mallinnustulosten mukaan ylivuodot ovat mahdollisia nykytilanteessa kerran viidessä vuodessa sattuvalla mitoitussateella, tosin vain entisen Maiju Lassilan tien suunnasta tulevassa sivuhaarassa. Mallinnettu verkosto on suunnitellun ja osittain parhaillaan rakenteilla olevan mukainen 13. Kuva 28. Walentin Chorellin tien / Nuijamiestentien suuntaan nykyinen 1/5a, 30min 13 Eliel Saarisen tie välillä Ilkantie-Pirkkolantie (Piirustus nrot 29769/300,301). Ramboll

27 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 26 (49) Kuten kuvasta 28 näkyy, Eliel Saarisen tien kiertoliittymään johtavissa putkissa ei juuri ole enää ylimääräistä kapasiteettia. Lisääntyvä virtaama johtaa todennäköisesti tulvimiseen. Kuva 29. Walentin Chorellin tien / Nuijamiestentien suuntaan tuleva 1/5a, 30min Suunnitellun maankäytön myötä Walentin Chorellin tien putken tulovirtaama kasvaa merkittävästi, mikä voi johtaa tulvimisiin. Ensimmäinen mahdollinen pullonkaula on viettokaltevuuden muutos lähes 80 :sta 7,5 :een Walentin Chorellin tien putken alussa. Maanpinnan korkeuseroista johtuen kaltevuutta voidaan säätää vain hieman. Toinen ongelmakohta on pohjoisesta (Walentin Chorellin tieltä) ja lännestä (entisen Maiju Lassilan tieltä) tulevien putkien risteyksessä. Tulevan rakentamisen takia

28 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 27 (49) pohjoisesta tulevat virtaamat voimistuvat ja nopeutuvat siten, että huippuvirtaamat eri suunnista osuvat samaan ajankohtaan (katso kuva 30 ). Kuva 30. Virtaamat Walentin Chorellin tieltä ja entisen Maiju Lassilan tieltä tuleva 1/5a, 30min Yhteenvetona voidaan todeta, että kummallakin pääpurkureitillä on jo nykytilanteessa potentiaalisia kapasiteettiongelmia ja niistä aiheutuvia tulvahaittoja. Tulvaongelmat tulevat lisääntymään tulevaisuudessa suunnitellun maankäytön myötä selvästi ja etenkin jos huomioidaan mahdollinen sateiden rankkeneminen. Olemassa olevien verkosto-osuuksien kapasiteetti ylittyy jo melko yleisillä, kerran kahdessa vuodessa toistuvilla sadetapahtumilla joten niiden välityskyvyn parantaminen sekä lisäksi hulevesien viivyttäminen osayleiskaava-alueella on tarpeen ongelmien ehkäisemiseksi. Suunnittelualueella tarvitaan useampia hallintatoimenpiteitä. Kummatkin pääpurkureitit ovat joko alimitoitettuja (Kaupintie) tai lähellä kapasiteettinsa rajoja (Eliel Saarisen tie), joten rakennettavilta alueilta tulevien hulevesien määrän vähentäminen ja virtaamapiikin hidastaminen on erityisen tärkeää.

29 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 28 (49) 5 SUOSITELTAVAT RATKAISUVAIHTOEHDOT 5.1 Hulevesien hallinnan yleiset periaatteet Hulevesien hallinnassa Pohjois-Haagan osayleiskaava-alueella tulisi noudattaa Helsingin hulevesistrategian prioriteettijärjestystä, joka on seuraavanlainen: I. Ensisijaisesti hulevedet käsitellään ja hyödynnetään syntypaikallaan (hulevesien käyttö ja maahan imeyttäminen) II. III. IV. Hulevedet johdetaan pois syntypaikaltaan suodattavalla ja hidastavalla järjestelmällä (suodattaminen maassa ja maan pinnalla) Hulevedet johdetaan pois syntypaikaltaan hulevesiviemärissä yleisillä alueilla sijaitseville hidastus- ja viivytysalueille ennen vesistöön johtamista (viivyttäminen avouomissa) Hulevedet johdetaan hulevesiviemärissä suoraan vastaanottavaan vesistöön. Suunnittelualueen tiivis rakentaminen sekä oletettavasti heikosti vettä läpäisevä maaperä vaikeuttavat ensisijaisen periaatteen toteuttamista. Alueella on lisäksi tiheän rakentamisen takia rajoitetut mahdollisuudet maanpäälliseen tai maanalaiseen viivyttämiseen, joten syntypaikalla tehtävillä toimenpiteillä ei saada vähennettyä hulevesien purkautumista riittävästi. Tämän takia vesien johtaminen vaihtoehtoisille purkureiteille tai nykyisten purkureittien suurentaminen on tarpeellista. Erityyppisiä hallintamenetelmiä yhdistelemällä voidaan vaikuttaa tehokkaimmin sekä hulevesien määrään että laatuun. Hajautettu hulevesien hallinta lisää myös järjestelmän toimintavarmuutta, kun yksittäisen hallintamenetelmän mitoituksen ylittyminen, tai rakenteellinen vaurio ei johda välttämättä hulevesien johtamiseen suoraan ympäristöön. Näin ollen hulevesien hallinnan kokonaisvarmuus lisääntyy, ja hallitsemattomien ylivuotojen riski vähenee. Lisäksi yksittäisen hallintamenetelmän mitoitus ja tilavaraus pienenevät, jolloin ne on mahdollista toteuttaa vähäisemmin rakennustöin ja sijoittaa joustavammin. Hulevesien hallintamenetelmät ja johtamisreitit on esitetty liitteenä 2 olevassa suunnitelmapiirustuksessa 202 ja osayleiskaava-alueen osalta tarkemmin liitteenä 3 olevassa piirustuksessa Tonttikohtainen hulevesien hallinta Hulevesien muodostumisen vähentäminen Hulevesien muodostumista voidaan vähentää kasvattamalla valuma-alueilla tapahtuvaa imeytymistä ja haihduntaa. Suunnittelualue tulee olemaan tiiviisti rakennettu, eikä maaperä ole erityisen hyvin vettä läpäisevää, mikä vaikeuttaa imeyttävien hallintamenetelmien käyttöä. Tästä huolimatta hulevesien muodostumista voidaan vähentää mm. vettä läpäisevillä päällysteillä ja kattokasvillisuudella eli viherkatoilla. Läpäiseviä päällysteitä, kuten reikälaattoja tai -kiveyksiä voidaan käyttää mm. jalankulku- ja pysäköintialueilla. Varsinaisten reikälaattojen ohessa myös väljästi saumatut betonikiveykset ovat hulevesien vähentämisen kannalta selvästi asfalttipintoja parempi vaihtoehto. Vettä läpäisevillä päällysteillä voidaan tehokkaasti pidättää usein toistuvat, sademäärältään vähäiset sadetapahtumat. Tutkimuksien mukaan esimerkiksi betonilaatoitus, jonka saumavälit ovat hiekalla täytetty, pystyy keskimäärin pidättämään jopa % sen pinnalle sataneesta vedestä, kun sadetapahtumien

30 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 29 (49) vesimäärät ovat pienehköjä (5 9 mm). Sademäärän lisäksi laatoituksen saumavälien koolla ja pohjarakenteiden paksuudella todettiin olevan vaikutus vedenpidätyskykyyn, leveän saumavälin ja paksun rakennekerroksen kasvattaessa vedenpidätyskykyä. 14 Myös sadetapahtumia edeltävät maaperän kosteusolosuhteet vaikuttavat läpäisevien päällysteiden veden pidätyskykyyn 15. Usein toistuvien, sademäärältään vähäisien sateiden pidättämisellä voidaan ehkäistä myös hulevesien sisältämiä epäpuhtauksien leviämistä, kun laatoituksen saumat pidättävät niin kutsuttua alkuhuuhtoumaa. Erityisen tehokkaasti läpäisevät päällysteet pidättävät tutkimuksien mukaan hulevesien sisältämän kiintoaineksen 14. Läpäisevistä päällysteistä on saatavilla useita erilaisia kaupallisia tuotteita. Tutkittaessa erilaisien läpäisevien päällysteiden, kuten vettä läpäisevän asfaltin, nurmella täytetyn reikälaatan sekä muovisen sora- ja nurmikennoston hydrologisia ominaisuuksia on todettu, ettei eri päällysteiden välillä ole merkittäviä eroja, kun tarkasteltavana on usein toistuvat, sademäärältään pienet sadetapahtumat 15. Kuvassa 31 on havainnollistettu ruohosaumaista betonilaatoitusta. Kuva 31. Vettä läpäisevä päällyste Tampereen Sampolassa. 16 Viherkatoilla tarkoitetaan kasvillisuudella peitettyä kattopintaa, joka pidättää ja suodattaa vettä. Viherkaton maa- ja kasvillisuuskerrokseen pidättynyt vesi haihtuu joko suoraan tai kasvillisuuden käyttämänä. Kattokasvillisuudella pystytään usein pidättämään matalan intensiteetin sateet kokonaan, kun taas rankemmilla sateilla ylimääräinen vesi valuu kasvillisuuskerroksen pinnalla ja johdetaan normaalisti ränneillä ja syöksyputkilla eteenpäin. Viherkattojen vettä pidättäviin ja viivyttäviin ominaisuuksiin vaikuttaa ratkaisevasti viherkattorakenteen paksuus, kasvillisuus sekä katon kaltevuus. Vettä viivyttävät ominaisuudet lisääntyvät rakenteen paksuuden kasvaessa ja kattokaltevuuden pienentyessä. 14 Smith R D Permeable Interlocking Concrete Pavements. Third Edition. 15 D. Booth. et al Field Evaluation of Permeable Systems for Improved Stormwater Management 16 FCG Finnish Consulting Group Oy

31 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 30 (49) Yleisimmin viherkatoilla käytetään pääasiassa ohuita sammal-maksaruohomattoja (sedum), joilla rakenteesta saadaan ohut ja neliöpainoltaan kevyt. Kuivatus ja kasvukerroksen yhteispaksuus vedeneristeen yläpuolella on tuotteista riippuen mm, jolloin rakenteen paino kosteana on vastaavasti noin kg/m². Sammalmaksaruohokattojen vedenpidätysominaisuudet ovat kasvukerroksen paksuuteen nähden hyvät, mutta ohut rakennekerros rajoittaa pidättyvän veden määrää. Tasakatoilla viivyttäviä ominaisuuksia voidaan kuitenkin kasvattaa sallimalla vedenpinnan nousu hieman kasvukerroksen yläpuolelle. Esimerkki sammalmaksaruohokatosta on esitetty kuvassa 32. Kuva 32. Sammal-maksaruohokatto (5000 m²), Linköpingin kirjasto, Ruotsi. 17 Tutkimusten mukaan viherkatoilla voidaan vähentää hulevesivalunnan määrää vuositasolla vähintään 50 %, mutta lisäksi niillä on hulevesivaluntaa vähentävä vaikutus myös rankkasadetilanteissa. Hulevesien laadun parantamiseen viherkatoilla ei ole vaikutusta, koska katoille päätyy vettä vain suoraan ns. puhtaana sadevetenä. Lisäksi tutkimuksissa 18 on todettu, että laaja-alaiset viherkatot vapauttavat useimmiten saman verran tai jopa enemmän ravinteita, hiiltä ja joitain metalleja kuin sitovat. Erityisesti viherkaton lannoituksella ja kasvukerroksen maa-aineksen laadulla on tähän suuri vaikutus. Tutkimuksissa havaittiin toisaalta, että intensiiviset viherkatot pystyivät sitomaan hyvin ravinteita, hiiltä ja metalleja Hulevesien varastoiminen ja viivyttäminen Mikäli hulevesien muodostumisen vähentäminen ei tule kyseeseen, tulee hallinta toteuttaa varastoimalla ja viivyttämällä. Toimintaperiaatteena on muodostuvan hulevesivirtaaman pysäyttäminen välivarastoon, jonka tilavuus tyhjenee hulevesiviemäriin sadetapahtuman jälkeen joidenkin tuntien kuluessa. Varastotilavuus 17 Kuva: Veg Tech Ab 18 Berndtsson J.C., Bengtsson L. & Jinno K Runoff water quality from intensive and extensive vegetated roofs.

32 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 31 (49) voidaan toteuttaa maanpäällisenä, allasmaisena ratkaisuna (esim. sadepuutarha) tai sitten viivytyssäiliönä maan alla tai rakennusten yhteydessä. Sadepuutarhat ovat ympäristöään alempana olevia kasvillisuuden peittämiä alueita, joihin hulevedet voivat hetkellisesti lammikoitua. Sadepuutarhan tarkoituksena on viivyttää hulevettä, mutta maaperän ominaisuuksista riippuen myös imeytymistä tapahtuu. Sadepuutarhan syvyys on pieni ja tavoitteena on että hetkellinen lammikoituminen olisi enintään cm luokkaa. Rakennettaessa maaleikkaus tulee ulottaa riittävän syvälle lopullisen pinnan alapuolelle, jotta painanteeseen voidaan tehdä halutun kasvillisuuden edellyttämät kerrokset. Sadepuutarhat kannattaa toteuttaa mahdollisimman hajautettuna, jolloin pieniä painanteita sijoittuu yksittäiselle tontille useampia. Hajauttamisen etuna on vesien johtamisen helpottaminen, kun eri puolilla tonttia muodostuvia hulevesiä ei tarvitse ohjata pitkiä matkoja keskitettyyn sadepuutarhaan. Hulevesien johtaminen painanteisiin on tehtävä pintaratkaisuin, kaadoilla, kouruilla tai vastaavilla, mikä rajoittaa niiden käyttöä ja sijoittumista tonteilla. Pohjois-Haagan kaava-alueen kohdalla tulee huomioida mahdolliset kansirakenteet tai maanalaiset tilat, mistä johtuen maanpäälliset viivytyspainanteet tulee varautua tekemään suljettuina, eli pohjaltaan vedenpitävinä ja salaojitettuina. Tiiviiseen rakenteeseen sovitettua sadepuutarhaa on havainnollistettu kuvassa 33 ja korkealaatuista hulevesiaihetta kuvassa 34. Kuva 33. Esimerkki sadepuutarhasta tiiviimmin rakennetulla alueella (Portland, USA) 16

33 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 32 (49) Kuva 34. Urbaanit vesiaiheet osana korttelien piharakentamista. Voidaan toteuttaa myös kansipihoilla. Kuvat Ruotsista, Malmösta. 17 Viivytyssäiliöt ovat tontin hulevesiviemärijärjestelmään kytkettäviä, ylivuotojärjestelmällä varustettuja rakenteita. Säiliöitä voidaan tehdä pelkästään kattovesiä varten, jolloin ne voidaan sijoittaa myös maan päälle tai rakennusten sisälle ja kerättyä vettä voidaan hyötykäyttää esim. kastelussa. Tyypillinen ratkaisu on kuitenkin sekä katto- että pihavesiä keräävä maanalainen säiliörakenne, joka voidaan toteuttaa esimerkiksi suurista teräs- tai muoviputkista (esim. Rumtec tai KWH-Pipe) tai sitten moduulityyppisistä kenno- tai tunneliratkaisuista (esim. Wavin-Labko, Uponor, Stormtech). Säiliöt voidaan sijoittaa tontille hajautetusti tai sitten keskitettynä ratkaisuna ennen liitosta yleiseen hulevesiviemäriverkkoon. Maanalaisten säiliöiden käyttöä kohteessa rajoittavat mahdolliset kansirakenteet tai maanalaiset tilat. Joka tapauksessa säiliöt on suositeltavaa toteuttaa eristettyinä, jolloin vettä ei pääse imeytymään ympäristöön. Esimerkki maanalaisesta viivytyssäiliöstä on esitetty kuvassa 35. Kuva 35. Maanalainen viivytysjärjestelmä teräsputkista (Rumtec) Kuva: Rumtec Oy

34 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 33 (49) 5.3 Yleisillä alueilla tehtävä hulevesien hallinta Tonttikohtaisen hulevesien hallinnan lisäksi yleisille viheralueille voidaan sijoittaa keskitettyjä hulevesien viivytysjärjestelmiä kuten hulevesikosteikkoja tai viivytyspainanteita. Niillä tuodaan lisävarmuutta harvoin toistuvia, sademäärältään suuria rankkasadetapahtumia vastaan. Hulevesiä viivyttämällä tasataan purkureiteille päätyviä virtaamia ympäristön kannalta kestävälle tasolle ja ehkäistään purkureittien eroosiota. Yleisten alueiden järjestelmissä esiintyy pientä hulevesien virtausta tavanomaisillakin sadetapahtumilla, koska tonttikohtaisten hulevesijärjestelmien purku tapahtuu näihin hitaasti sateen päätyttyä. Esitetyt sijoituspaikat ovat vaihtoehtoisia ja aluevarauksiltaan suuntaa antavia. Niiden toteuttamista on arvioitava asemakaavavaiheessa, kun maankäytön tehokkuus sekä katujen ja tonttien sijainnit tarkentuvat. Viivytyspainanteet / kosteikot tulisi toteuttaa siten, että nykyinen kasvillisuus ja maaperän pintakerros säilytetään mahdollisimman suurelta osin. Kosteikon tulva-alueet voivat rajautua rakennettuihin penkereisiin, tonttien täyttöihin tai esimerkiksi ulkoilureitteihin silloin, kun ei voida nojautua luonnollisiin korkeuskäyriin. Viivytyspainanteet ovat tavanomaisilla sadetapahtumilla lähes tyhjiä ja viivytystilavuus tulee käyttöön vasta harvemmin toistuvilla rankkasateilla. Viivytyspainanteet voivat olla myös ojamaisia, jolloin ne toimivat kapeammassakin tilavarauksessa ja ovat selvemmin hulevesien johtamiseen käytettäviä reittejä (kuva 36). Kuva 36. Esimerkkejä hulevesien viivytyspainanteista 20 Matalia viivytyspainanteita voidaan sijoittaa myös katualueelle, jolloin niitä voidaan käyttää katualueen hulevesien käsittelyyn ja johtamiseen hulevesiviemäröinnin rinnalla. Tästä huolimatta katualueella tarvitaan hulevesiviemäröinti kadun rakennekerrosten kuivattamiseksi ja tonttien salaoja-vesien ja hulevesien purkamiseksi. Katualueen viivytyspainanne liitetään hulevesiviemäriverkkoon nostetulla hulevesiviemärikaivon kannella. Tällöin painanteessa vedenpinta voi kohota hetkellisesti synnyttäen hieman viivytystilavuutta hulevesille. Lisäksi osa vesistä suotautuu salaojituksen kautta hulevesiviemäriin. Yhdessä painanteen kasvillisuus ja maaperän suodattavat ominaisuudet auttavat liikenteen epäpuhtauksien poistamisessa. Jos hulevedet johdettaisiin suoraan suurempiin ojiin tai hulevesiviemäriverkkoon, hulevesien epäpuhtauksia olisi erittäin vaikea poistaa ilman suurikokoisia, pitkät viipymät mahdollistavia kosteikkoja. Käsittely on näin ollen tehokkaampaa ja joustavammin sijoitettavissa pienissä yksiköissä. 20 Kuvat FCG

35 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 34 (49) 5.4 Verkoston parantaminen ja uudet purkureitit Välityskyvyn nostaminen Osayleiskaava-alueella toteutettavasta hulevesien hallinnasta huolimatta olemassa olevan hulevesiverkoston kapasiteettia on parannettava. Tämä toteutetaan osittain suurentamalla putkikokoja ja parantamalla avouomien välityskykyä ja osittain johtamalla hulevesiä uusille reiteille etenkin tulvatilanteessa. Yleisenä lähtökohtana hulevesien johtamiselle osayleiskaava-alueelta on, että mahdollisimman suuri osa vesistä tulisi johtaa Haaganpuron suuntaan, koska tässä suunnassa nykyisen verkoston kuormitus on vähäisempää ja mahdollisuuksia uusille purkureiteille on olemassa. Haaganpuron valuma-alueella purkureittien kapasiteetin lisäämiselle on kolme vaihtoehtoa: A) Eliel Saarisen tien kiertoliittymän kohdalla suurennetaan rakenteilla olevia tai juuri rakennettuja hulevesiviemäreitä B) Johdetaan verkoston kapasiteetin ylittävä virtaama suunnittelualueelta uutta reittiä Hämeenlinnanväylän ali kevyen liikenteen alikulun kautta keskuspuistoon ja edelleen Haaganpuroon. C) Johdetaan verkoston kapasiteetin ylittävä virtaama suunnittelualueelta uutta reittiä Hämeenlinnanväylän ali Pirkkolantien alikulun kautta keskuspuistoon ja edelleen Haaganpuroon. Mätäjoen valuma-alueella tulee parantaa Kaupintien hulevesiviemärilinjan sekä sen alapuolisen avo-ojaosuuden kapasiteettia tulevan tilanteen hulevesien johtamiseksi (ratkaisuvaihtoehto A). Verkostossa on ongelmia jo nykytilanteessa ja toimenpiteet olisivat todennäköisesti tarpeellisia ilman osayleiskaavan mukaista rakentamistakin. Pohjois-Haagan osayleiskaava-alueen lisäksi valuma-alueelle on tulossa mahdollisesti muitakin täydennysrakennushankkeita, jotka edelleen pahentavat tulvahaittaa. Kaupintien viemärin suurentamisen lisäksi suositellaan ohjausryhmän ehdotuksen mukaisesti pohjoisesta Kehä I:n suunnasta tulevien vesien johtamista Mätäjokeen muuta reittiä kuin Leiviskätien länsipuolisen avo-ojan kautta Hulevesiviemäriverkostoon liitetyt viivytysrakenteet (vaihtoehto D) Vaihtoehtona edellisen kappaleen toimenpiteille on suurten keskitettyjen viivytysrakenteiden toteuttaminen kohtiin, joissa osayleiskaava-alueelta tuleva virtaama johdetaan nykyiseen verkostoon. Sijoituspaikkojen tulisi olla Mätäjoen suunnalla Aku Korhosen tien ja Näyttelijäntien välisellä alueella ja Haaganpuron suunnalla Walentin Chorellin tien päässä Eliel Saarisen tien kiertoliittymän läheisyydessä. Hulevesiverkostoon kytkettävät viivytysjärjestelmät olisivat näissä kohteissa lähes väistämättä maanalaisia säiliörakenteita, koska veden purkaminen verkostosta avoaltaaseen ja takaisin verkostoon tuskin on mahdollista erittäin tiiviin rakennetun ympäristön keskellä. Keskitetyllä viivytyksellä voitaisiin vähentää tai jopa poistaa tarve verkoston osien suurentamiselle tai uusille purkureiteille Haaganpuron suunnalla ja merkittävästi vähentää suurennustarvetta Mätäjoen suunnalla. Olemassa olevia kapasiteettiongelmia esim. Kaupintiellä ei voida järjestelyllä poistaa. Viivytyssäiliöiden tarvittavaa tilavuutta ja toimintaa on tarkasteltu kappaleessa 6.2.

36 Pohjois-Haagan itäosan OYK:n 35 (49) 5.5 Tulvareitit Hulevesien vähentämisen, viivyttämisen ja perinteisen johtamisen lisäksi on suunniteltava erityistilanteita varten hulevesien tulvareitit, joiden vaihtoehtoisia reittejä on esitetty liitteenä olevassa piirustuksessa 202. Ylivuototilanteissa päätulvareitit kulkevat katuja pitkin. Länteen valuvat hulevedet virtaavat ensin Aku Korhosen tietä ja sen jälkeen pääosin Kaupintietä pitkin. Osa vesistä voi myös virrata pohjoiseen Näyttelijäntietä Kehä I:n suuntaan. Vedet kulkeutuvat kuivatusojiin Kehä I:n varrella päätyen lopulta taas verkostoon Laurinniitynpolun risteyksen kohdalla. Päätulvareitti Kaupintieltä kulkee Leiviskätieltä Punnuspolulle ja Mätäjokeen. Ympäröivän alueen kaltevuudet ohjaavat vedet tälle reitille. Suurin osa etelään virtaavista ylivuotovesistä seurailee suunnittelualueen halkaisevaa uutta katua Eliel Saarisen tien kiertoliittymälle asti. Eliel Saarisen tieltä vedet laskevat itään Pirkkolantien suuntaan aina Pirkkolantien matalimmalle kohdalle, noin 400 metrin päähän Hämeenlinnanväylän sillasta ja noin 100 metrin päähän tien alittavasta rummusta, jota voi mahdollisesti käyttää reittinä ohitusvirtaamajärjestelyjä tehtäessä. Tältä paikalta vietto ohjaa vedet lounaaseen Haaganpuroa kohden. Tulvareiteillä turvataan hulevesien hallittu johtaminen ja rakenteiden kuivana pysyminen tilanteissa joissa hulevesiviemäriverkon ja hallintamenetelmien kapasiteetti ylittyy. Tulvareitit tulee ketjuttaa siten, että ensimmäisen järjestelmän tulviminen pyritään hallitsemaan seuraavalla hallintamenetelmällä. Kun kaikkien järjestelmien viivytystilavuus täyttyy, tulvareitin on oltava sujuva purkuojaan asti, jotta aineellisia vahinkoja voidaan ehkäistä. Pihojen kaltevuudet tulee suunnitella siten, että valumasuunnat ovat poispäin rakennuksista ja kaltevuudet riittävät hulevesien sujuvaan pintajohtamiseen. Hulevesien tonttikohtaisista maanalaisista ja maanpäällisistä viivytysmenetelmistä tulee olla riittävät ja yhtenäiset tulvareitit katualueen hulevesiviemäriverkkoon. Tilanteissa, joissa hulevesiviemäriverkon kapasiteetti on ylittynyt, katualue toimii tulvareittinä. Katualueella tulvareittejä voidaan muodostaa käyttämällä yhtenäisiä reunakiveyksiä, jolloin hulevedet pysyvät tiettyyn rajaan asti katualueella. Soveltuvista kohdista hulevedet puretaan reunakiveysten aukoista yleisille alueille rakennettuihin viivytyspainanteisiin, -kosteikkoihin tai purkuvesistöön. Myös esitetyistä hulevesien viivytyskosteikoista / viivytyspainanteista tulee varmistaa ylivuotoreitit tulvatilanteita varten. Ylivuoto ohjataan maastoon mahdollisimman hallitusti ja ylivuotoreitin riittävään eroosiosuojaukseen tulee kiinnittää huomioita. Ylivuodon tarkoituksena on estää hallintajärjestelmän hallitsematon tulviminen esimerkiksi sen yläpuoliseen verkostoon ja rakennusten salaojiin asti. Tulvareittien tarkoituksena on myös estää rakenteelliset vauriot, joita hallitsemattomat tulvavedet voisivat aiheuttaa mm. kosteikkojen ja viherpainanteiden maa- ja kasvillisuusrakenteille. 5.6 Rakentamisen aikainen hulevesien hallinta Rakentamisen aikaiset hulevedet ovat poikkeuksetta laadultaan huonoja, koska hulevesiin huuhtoutuu mm. häiriintyneistä maakerroksista runsaasti kiinto-aineista. Rakennusvaiheen vesien käsittely kannattaa järjestää tilapäisillä ratkaisuilla erillään lopullisen tilanteen hulevesien hallintajärjestelmistä, koska lopullisia hulevesijärjestelmiä ei todennäköisesti voida rakentaa niin etupainotteisesti, että se olisi käyttökunnossa muun rakentamisen aikana. Lisäksi rakennusvaiheen runsas kiintoainehuuhtouma voi tukkia suodattavat hulevesien hallintamenetelmät.