HULEVESIEN KÄSITTELY JA VAIKU- TUKSET HANNUSJÄRVEN TILAAN

Transkriptio

1 Vastaanottaja Espoon kaupunki Asiakirjatyyppi Raportti Päivämäärä Joulukuu 2013 ESPOON KAUPUNKI KAITAA- IIVIS- NIEMI OSAYLEISKAAVA HULEVESIEN KÄSITTELY JA VAIKU- TUKSET HANNUSJÄRVEN TILAAN

2 ESPOON KAUPUNKI KAITAA- IIVISNIEMI OSAYLEISKAAVA HULEVESIEN KÄSITTELY JA VAIKUTUKSET HANNUSJÄRVEN TILAAN Tarkastus 13/12/2013 Laatija Sanna Sopanen, Anna Hakala, Kari Koivisto, Hanna- Leena ventin Tarkastaja Sanna Sopanen Hyväksyjä Kuvaus Viite Ramboll Niemenkatu LAHTI P F

3 HULEVESIEN KÄSITTELY JA VAIKUTUKSET HANNUSJÄRVEN TILAAN SISÄLTÖ 1. Tiivistelmä 1 2. Johdanto 1 3. Hannusjärven tila Hydromorfologia Vedenlaatu Kasvillisuus Kalasto Hannusjärven käyttö Hannusjärvellä toteutetut kunnostustoimenpiteet 8 4. Hannusjärven kuormitus nykytilassa Valuma-alueen ominaisuudet Asutus Hulevedet Metsätalous Maatalous Hannusjärven ulkoisen kuormituksen arviointi Arvio ulkoisesta kuormituksesta vuonna Arvio vesistömallijärjestelmän perusteella Arvio kirjallisuudesta poimittujen ominaiskuormituslukujen perusteella Yhteenveto ulkoisen kuormituksen arvioista Hannusjärven sisäisen kuormituksen arviointi Kokonaisfosforikuormituksen sietokyvyn arviointi Hulevesien hallinta Maankäytön muutoksen vaikutukset osavaluma-alueisiin Maankäytön muutoksen vaikutukset hulevesivirtaamiin Hulevesien hallinta maankäytön muuttuessa Yleiset periaatteet Hulevesien hallinta tonteilla ja yleisillä tie- ja katualueilla Hannusjärven valuma-alueella Hulevesien hallinta tonteilla suunnittelualueen pohjois- ja itäreunassa (Hannusjärven valuma-alueen ulkopuolinen alue) Hulevesien laadullinen hallinta Hannusjärven valuma-alueella Hulevesien hallinta rakentamisen aikana Maankäytön muutosten vaikutukset kuormitukseen Maankäyttösuunnitelman vaikutukset Hannusjärven tilaan Kiintoainekuormitus ja sen vaikutukset Typpikuormitus ja sen vaikutukset Fosforikuormitus ja sen vaikutukset Muut vaikutukset Vaikutusten lieventäminen Yhteenveto Lähteet 26

4 HULEVESIEN KÄSITTELY JA VAIKUTUKSET HANNUSJÄRVEN TILAAN LIITTEET Liite 1 MAANKÄYTTÖsuunnitelma Liite 2 Yhteenveto Hannusjärven vedenlaatutuloksista Liite 3 Kuormituslaskelmat Liite 4 Kosteikon ja suodatinrakenteen periaatekuva Liite 5 Kooste kaavamääräysehdotuksista

5 HULEVESIEN KÄSITTELY JA VAIKUTUKSET HANNUSJÄRVEN TILAAN 1 1. TIIVISTELMÄ Tässä selostuksessa on arvioitu Hannusmetsän maankäyttösuunnitelman mukaisia vaikutuksia alueen hulevesiin ja Hannusjärveen. Hannusjärvi on pienikokoinen paikallisesti merkittävä rehevöitynyt järvi. Järvessä on havaittu sinileväkukintoja, happiongelmia, ylitiheää kalastoa sekä runsaasti vesikasvillisuutta. Rehevyyden kannalta fosfori on keskeinen tuotantoa rajoittava ravinne ja rehevyyttä ylläpitää voimakas sisäinen kuormitus. Hannusjärvellä toimii aktiivinen suojeluyhdistys, Hannusjärven suojelu ry. Lisärakentaminen Hannusjärven valuma-alueella tulee muuttamaan järven vesitasetta ja hulevesien mukana järveen kulkeutuvaa kuormitusta. Haitallisten vaikutusten ehkäisemiseksi alueen hulevesiä on suunniteltu hallittavan Espoon kaupungin hulevesiohjelman mukaisesti jo hulevesien syntypaikoilla. Merkittävimmillä muutosalueilla hulevesiä tullaan käsittelemään lisäksi yleisille alueille rakennettavilla kosteikkoalueilla. Hulevedet ehdotetaan purettavaksi kosteikoista suodatuspenkereen kautta, jolloin hulevesien laatua saadaan edelleen parannettua ennen Hannusjärveen purkamista. Hulevesien hallintamenetelmänä kosteikko ja suodatusrakenteet tehoavan varsin hyvin kiintoainekuormitukseen. Jos hulevesien käsittelyjärjestelmät toimivat hyvin, kiintoainekuormitukseen ei ennusteta merkittäviä muutoksia. Useat hulevesien mukana kulkevat haitta-aineet ovat sitoutuneena kiintoaineeseen, joten kiintoainekuormitusta pienennettäessä saadaan puhdistettua hulevesiä myös useista muista haitta-aineista. Valuma-alueen rakentamisen vaikutukset näkyvät laskelman perusteella ensisijaisesti maaalueilta tulevan fosforikuormituksen kasvuna. Järven sisäisen kuormituksen vuoksi järveen valuvien ravinteiden voidaan tulkita nykytilanteessakin voimistavan sisäistä kuormitusta, kun ravinteet päätyvät osaksi järven sisäistä ravinnekiertoa. Rakentamisen ja maankäytön muutosten seurauksena on perusteita odottaa valumaveden laadun muuttuvan ravinteikkaammaksi. Jotta hulevesien mukana Hannusjärveen kulkeutuva fosforikuormitus ei kasvaisi maankäytön muuttuessa nykytilanteeseen verrattuna ollenkaan, täytyisi fosfori saada poistettua hulevesien hallintamenetelmillä 73 % reduktiolla. Näin korkea reduktio on vaikea toteuttaa käytännössä ympärivuotisena keskiarvona. Käsittelyjärjestelmien toimiessa hyvin, fosforikuormituksen voidaan arvioida rajoittuvan 20 % kasvuun nykytilanteeseen verrattuna. Tällainen fosforikuormituksen kasvu ei todennäköisesti ainoana kuormituslähteenä aiheuttaisi järven rehevöitymistä. Rehevöitymisongelmassa keskeisenä tekijänä on järven voimakas sisäinen kuormitus. Hannusjärven kuormituksen sietokyvyn parantamiseksi olisi järvessä vallitseva sisäinen kuormituksen kierre saatava katkaistua. Sisäisen kuormituksen hallintaan saamiseksi on yhdistettävä useita voimakkaitakin toimenpiteitä, kuten pohjasedimentin käsittelyä, tehokalastusta ja vesikasvillisuuden niittoja eikä yksiselitteistä ja ongelmatonta ratkaisua ole. Hulevesien hallintarakenteet tarvitsevat säännöllistä huoltoa, jotta ne toimivat tarkoituksenmukaisesti ja mahdollisilta toimintahäiriöiltä vältyttäisiin. Häiriötilanteissa hulevesien puhdistustulokset jäävät heikoiksi ja hulevedet lisäävät järven rehevöitymistä ja samentumista. On myös erittäin tärkeää että hulevesien hallinnasta huolehditaan jo rakennustöiden aikana, jolloin kuormitus on rakennettuun tilanteeseen nähden moninkertainen. Maankäytön muuttuessa huolellisesti suunniteluilla ja toteutetuilla hulevesien käsittelyalueilla ja Hannusjärven hoitotoimenpiteillä yhdessä voidaan hillitä Hannusjärven rehevöitymistä. Ilman hoitotoimenpiteitä järven nykyinen rehevä tila heikkenee entisestään, riippumatta lisärakentamisesta. 2. JOHDANTO Hannusmetsän alueelle ollaan suunnittelemassa tiiviimpää rakentamista, joka on osa Kaitaa- Iivisniemi osayleiskaavan valmistelua. Osayleiskaavan suunnittelun lähtökohtana on lisätä asutusta alueelle suunnitellun uuden metroaseman vaikutusalueelle. Tärkeänä tavoitteena suunnitte-

6 HULEVESIEN KÄSITTELY JA VAIKUTUKSET HANNUSJÄRVEN TILAAN 2 lussa on, että rakentamisella ei heikennetä Hannusjärven tilaa, vaan se säilyisi vähintäänkin entisellään. Työn tavoitteena on ollut koota Hannusjärveä koskeva olemassa oleva tieto, arvioida järven nykytilaa ja järveen kohdistuvia ympäristöpaineita. Alueen rakennuskannan tiivistäminen kaavan mukaisesti vaikuttaa Hannusjärven valuma-alueen maankäyttöön. Työssä on arvioitu myös hulevesien muodostumista, johtamista ja käsittelyä sekä Hannusjärveen kohdistuvan kuormituksen muutoksia Kaitaa-Iivisniemi osayleiskaavan toteutuessa. Työn ovat laatineet Hannusjärven perustilan ja kuormitusvaikutuksien osalta FT Sanna Sopanen ja limnologi Anna Hakala ja hulevesien osalta DI Kari Koivisto ja DI Hanna-Leena Ventin Ramboll Finland Oy:stä. 3. HANNUSJÄRVEN TILA Hannusjärvi (järvinumero 81V ) sijaitsee Etelä-Espoossa Kaitaalla. Hannusmetsän alue on osa Kaitaa-Iivisniemi osayleiskaavaa. Hannusmetsän maankäyttösuunnitelma on esitetty liitteessä 1. Hannusjärvi kuuluu Suomenlahteen laskevaan välivaluma-alueeseen nro 81V054. Siten Hannusjärven valuma-alue muodostaa oman yksittäisen Suomenlahteen laskevan valumaalueensa ja sillä on latvajärven luonne niin ravinnekuormituksen kuin hydrologiankin suhteen (Peltola 1999). Järvi purkaa vetensä länsipuolen lahdelmasta ja edelleen ojaverkostoa pitkin taajama-alueen läpi mereen. Purkuoja on osan vuodesta kuivana vähäisen virtaaman vuoksi. Järveen ei ole luonnontilassa laskenut puroja, vaan vesi on virrannut maanpinnan muotojen mukaisesti kohti järveä ja suotautunut soisen rantakasvillisuuden läpi järveen (Peltola 2000) (kuva 1). Vesialueen omistus on jakautunut kaikkiaan 194 osakkaan kesken (kiinteistötunnus ). Vesialueen omistajat eivät ole järjestäytyneet. Yhteisomistuksessa oleva vesialue muodostaa kiinteistön, jonka kokonaispinta-ala on 5,94 ha.

7 HULEVESIEN KÄSITTELY JA VAIKUTUKSET HANNUSJÄRVEN TILAAN 3 Kuva 1. Hannusjärvi valuma-alueineen. 3.1 Hydromorfologia Hannusjärven perustietoja kerättiin ympäristöhallinnon kiinteistörekisteristä, Herttatietojärjestelmästä sekä Hannusjärveä koskevista raporteista (OIVA , Peltola 1999, Oinonen 2008). Perustietojen mukaan Hannusjärven pinta-ala on 5,94 ha ja rantaviivan pituus on noin 1,2 km. Yläpuolisen valuma-alueen pinta-alaksi on määritetty 35,7 ha (Peltola 1999). Hannusjärvi on matala järvi, jonka suurin syvyys on noin 2,5 metriä, keskisyvyys 1,6 m (Peltola 1999) ja tilavuus on noin m 3. Hannusjärven purkupisteen keskivirtaama (keskivalumalla 10 l/(s*km 2 )) on 0,0036 m 3 /s ja viipymä 314 vrk (taulukko 1). Taulukko 1. Hannusjärven hydromorfologisia suureita (kiinteistötietorekisteri, OIVA 2013 ja Peltola 1999, laskelmat) Suure arvo Järven ala 5,94 ha Valuma-alueen ala 35,7 ha Keskisyvyys 1,6 m Suurin syvyys 2,5 m Tilavuus m 3 Viipymä 341 d Keskivirtaama (luusua) 0,0036m 3 /s Rantaviivan pituus 1,2 km Saaria ei

8 HULEVESIEN KÄSITTELY JA VAIKUTUKSET HANNUSJÄRVEN TILAAN Vedenlaatu Hannusjärven vedenlaatutietoja haettiin ympäristöhallinnon tietojärjestelmästä Hertasta. Tietoja löytyy vuosilta sekä 2000-luvulta vuosilta , jolloin näytteitä on haettu kevättalvella, kesällä ja syksyllä. Näytteet on otettu Hannusjärven syvimmästä kohdasta havaintopisteeltä Hannusjärvi ( ). Veden fysikaalis-kemiallisesta laadusta on saatavilla riittävästi tutkimustietoa perustilan selvittämiseksi. Kaikki Hannusjärven vedenlaadun havaintotulokset koottiin yhteen (liite 2). Pintaveden laatua kuvaavat havaintotulosten keskiarvot, vaihteluväli ja mediaani on koottu taulukkoon 2. Taulukko 2. Hannusjärven vedenlaatutulosten näytemäärä (n), keskiarvo, minimi, maksimi ja mediaani pintavedessä (1 m). Yksikkö n Ka (1 m) Min Maks Med Näkösyvyys m 1,1 0,5 1,6 1,1 Väriluku Pt/l Sameus FNU 29 3,1 0,9 12 2,6 Kiintoaine mg/l 25 4, ,5 Sähkönjohtavuus ms/m 29 10,2 8,5 21,8 9,2 Alkaliniteetti mmol/l 22 0,29 0,19 0,76 0,24 ph 37 6,9 6,2 7,7 6,9 Hapen kyllästysaste % 31 62,4 5, Happi, liukoinen mg/l 31 6,8 0,8 10 7,2 Kemiallinen hapenkulutus mg/l 23 17, Kokonaisfosfori µg/l 34 39, Fosfaatti fosforina µg/l 20 8, Kokonaistyppi µg/l , Nitraatti typpenä µg/l , Nitriitti typpenä µg/l 16 1, Nitriitti-nitraatti typpenä µg/l , Ammonium typpenä µg/l N:P Mangaani µg/l ,5 Rauta µg/l Koliformiset bakteerit (lämpökest.) kpl/100 ml 15 4, ,5 Escherichia coli kpl/100 ml 6 2, ,8 Fekaaliset enterokokit kpl/100 ml 12 5, ,5 Klorofylli-a µg/l 19 50,7 2, Vuosina Hannusjärven näytteenotossa on tutkittu lämpötilamuutoksia eri syvyyksillä (Hertta tietojärjestelmä, ). Tulosten perusteella mataluudesta huolimatta havaitaan ajoittaista kerrostumista. Kerrostumisjaksot ovat todennäköisimpiä talvella, jolloin tuulen aiheuttamat virtaukset eivät pääse sekoittamaan vettä sekä kesällä pitkään jatkuneiden tyynten hellejaksojen aikana. Talviaikaan jääkannen alla veden happitilanne heikkenee ja lopputalvella happea voi olla enää vähän jäljellä. Tällöin pohjan lähellä happi on jo käytännössä loppunut. Hannusjärveä on hapetettu talvisin, mutta happivajetta on silti ollut havaittavissa. Happitilanteen heikkenemisellä on monia seurauksia. Vedenlaadussa vaikutukset näkyvät nopeasti mm. ammoniumtypen, raudan, liukoisen fosfaattifosforin ja sameuden lisääntymisenä. Huolimatta siitä, että Hannusjärvi luokitellaan kasviplanktonbiomassan perusteella erittäin reheväksi (Oravainen 1999), hapen ylikyllästystilanteita ei seurannoissa ole kesäaikaan havaittu. Hapen ylikyllästystä (kyllästysaste >100 %) aiheutuu runsaasta kasviplanktonin perustuotannosta eli kasvien ja planktonlevien yhteyttämisestä, jolloin usein myös ph nousee. Järvi voidaan luokitella erittäin reheväksi, kun sen kokonaisfosforipitoisuus on yli 50 µg/l, reheväksi pitoisuuden ollessa yli 25 µg/l, lievästi reheväksi, jos sen kokonaisfosforipitoisuus vaihtelee välillä µg/l ja karuksi kokonaisfosforipitoisuuden ollessa alle 10 µg/l. Kokonaisfosforipitoisuus Hannusjärven päällysvedessä on vaihdellut välillä µg/l ja kokonaistyppipitoisuus 520-

9 HULEVESIEN KÄSITTELY JA VAIKUTUKSET HANNUSJÄRVEN TILAAN µg/l. Avovesikauden ravinnepitoisuuksien perusteella Hannusjärvi luokitellaan reheväksi erittäin reheväksi. Kasviplankton ja makrofyytit eli varsinaiset vesikasvit sisältävät typpeä ja fosforia keskimäärin massasuhteessa 7,2:1, vastaava moolisuhde on 16:1 (Wetzel 2001). Typen ja fosforin suhde (N:P -suhde) on Hannusjärvellä pintaveden tuloksissa ollut keskimäärin 30. Kun ravinnesuhde on yli 17, fosforia pidetään perustuotantoa yksin rajoittavana ravinteena. Ravinnesuhteiden perusteella Hannusjärvi on pääosin voimakkaasti fosforirajoitteinen, mikä tarkoittaa sitä, että fosforin saatavuus rajoittaa perustuotantoa. Klorofylli-a-pitoisuus kuvaa vesistön yhteyttävien planktonlevien määrää ja sen avulla voidaan kuvata järven rehevyystasoa. Järveä voidaan pitää rehevänä, jos klorofylli-a-pitoisuus ylittää 10 µg/l ja ylirehevänä jos klorofylli-a-pitoisuus on yli 50 µg/l. Hannusjärven klorofylli-a-pitoisuutta on mitattu vuosittain vuodesta 2007 alkaen ja se on vaihdellut välillä 2,9 260 g/l. Klorofylli-apitoisuuden perusteella Hannusjärven rehevyystaso vaihtelee rehevän ja ylirehevän välillä. Veden hygieenistä laatua on seurattu 80-luvulla sekä vuodesta 2007 lähtien. Uimaveden laatu on seurannan perusteella ollut erinomaista alittaen selvästi uimaveden luokitukseen käytetyt erinomaisen laadun raja-arvot (STM 177/2008). 3.3 Kasvillisuus Hannusjärvellä on runsaasti vesikasvillisuutta. Kelluslehtisiä kasveja on paljon ja ne ovat levittäytyneet lähes koko järven alueelle. Uistinvita muodostaa järvellä laajoja kasvustoja, kun taas lummetta ja ulpukkaa esiintyy pieninä kasvustoina lähes koko järven alueella (Oinonen 2009). Muutamissa paikoissa kasvaa myös rantapalpakkoa ja pystykeiholehteä. Pohjia peittää vesisammal (Peltola 1999). Vesikasvien pinnalla on päällyskasvustoa (tunnistamattomia rihmaleviä), jotka voivat käyttää vedestä suoraan ravinteita (Peltola 1999). Vesikasvien niittoja on suoritettu vuosittain. Järven rannat ovat monin paikoin suoreunaisia ja suovehka reunustaa rantoja (Oinonen 2009). Klorofylli-a-pitoisuus (kappale 2.2) ja kasviplanktonbiomassa ovat vaihdelleet vuosittain paljon. Hannusjärvestä otetaan vuosittain kasviplanktonnäyte heinäkuussa (esim. Valonen ym. 2011, Oravainen 2013). Tutkimusten perusteella myös kasviplanktonyhteisön rakenteessa on ollut vaihtelua. Gonyostomum semen -limalevä muodostaa ajoittain runsaita esiintymiä järvessä (Valonen ym. 2011). Esimerkiksi vuonna 2010 levä muodosti noin 65 % kasviplanktonbiomassasta. Limalevää esiintyy sekä luonnontilaisissa että jätevesien vaikutuksen alaisissa, usein humuspitoisissa vesissä (Tikkanen 1986). Uimarit huomaavat levän olemassaolon vaikeasti poispestävänä, limaisena kalvona iholla. Limalevä ei ole myrkyllinen. Hannusjärven kasviplanktonyhteisössä esiintyy myös Anabaena-suvun rihmamaisia sinileviä, jotka voivat olla myrkyllisiä sekä Aphanothece- ja Woronichinia-sukujen soluyhdyskuntia muodostavia sinilevälajeja. Sinilevien osuus kokonaisbiomassasta on vaihdellut välillä 5-79 % vuosina (Valonen ym. 2011, Pellikka 2012, Oravainen 2012). Runsaana esiintyviä leväryhmiä ovat viime vuosina olleet sinilevät, viherlevät ja kultalevät. Vuosina leväbiomassa on vaihdellut välillä 6,3 11,5 mg/l, kuvaten voimakasta rehevyyttä (Heinonen 1980).

10 HULEVESIEN KÄSITTELY JA VAIKUTUKSET HANNUSJÄRVEN TILAAN 6 Kuva 2. Hannusjärven kasviplanktonkoostumus vuonna Tärkeimmät leväryhmät: Chlorophyta=viherlevät, Chrysophyta=kultalevät, Cyanophyta=sinilevät. (Oravainen 2013) 3.4 Kalasto Hannusjärvessä on tehty koekalastus vuonna 1998 (Peltola 1999) ja nuottaus Vuonna 1998 järvestä havaittiin särkiä, ahventa, ruutanaa ja haukia (Peltola 1999). Yhden VEKARYkoeverkkosarjalla tehdyn koekalastuksen perusteella voidaan todeta, että kalasto oli koekalastuksen aikaan särkikalavaltaista, tosin ruutanat muodostivat suuren kokonsa ansiosta suurimman osan biomassasta (taulukko 3, kuva 3). Taulukko 3. Koekalastuksen kokonaissaalis lajeittain vuoden 1998 verkkokoekalastuksessa. Verkkojen Lajit silmäkoko särki iso särki ahven ruutana Verkkosaalis 10 mm kpl g mm kpl g mm kpl g mm kpl g mm kpl g mm kpl g mm kpl g mm kpl g 75 mm kpl g Kokonaissaalis (kpl) Kokonaismassa (g) Särkikaloja oli lukumääräisesti eniten pienimmissä verkkoon tarttuneissa kokoluokissa (noin 7-12 cm kokoluokka). Verkkosaalis (g/verkko) näytti tutkimuksen perusteella olevan kohtuullisen korkea, mutta toisaalta vertailtavuus muihin järviin on huono ruutanan suuren massan vuoksi. Re-

11 HULEVESIEN KÄSITTELY JA VAIKUTUKSET HANNUSJÄRVEN TILAAN 7 hevimmissä Uudenmaan järvissä verkkosaalis on ollut yli g/verkko. Hannusjärven koekalastuksessa verkkosaalis vaihteli välillä g/verkko jos ruutana jätetään pois laskuista. (Peltola 1999) Särki Ahven Ruutana Särki Ahven Ruutana Kuva 3. Saalislajien suhteellinen osuus (%) kokonaisyksilömäärästä (vas) ja kokonaisbiomassasta (oik) Hannusjärven koekalastuksissa vuonna Vuonna 2004 tehdyssä koekalastuksessa havaittiin särkikannan lisäystä suhteessa edellisiin vuosiin (Forssen 2004). Vuonna 2006 järvellä tehtiin nuottaus. Saaliiksi saatiin lähinnä pientä kalaa, todennäköisesti särkikaloja. Hannusjärvessä tiedetään olevan myös suutareita, haukia ja ruutanoita mutta niitä ei saatu pyydykseen. Paikallisten huomioiden mukaan ahvenkanta olisi kasvanut ja särkikanta pienentynyt aikaisemmasta (Hagman, suullinen tiedonanto ). Klorofylli-a- ja kokonaisfosforipitoisuuden suhde kertoo kalaston vaikutuksesta kasviplanktonin kehittymiseen. Osa kaloista syö eläinplanktonia, joka taas käyttää ravintonaan leviä. Kun kaloja on liikaa, eläinplanktonin määrä vähenee ja johtaa kasviplanktonin määrän lisääntymiseen. Klorofylli-a- ja kokonaisfosforipitoisuuden suhteen ollessa yli 0,4, voidaan olettaa kalastolla olevan veden laatua heikentäviä vaikutuksia. Suhteen ollessa yli 1 voidaan kalastolla olettaa olevan selvä veden laatua heikentävä vaikutus. Tällöin levää syntyy enemmän kuin tietyllä ravinnepitoisuudella yleensä. Kalasto vaikuttaa myös veden laatuun välillisesti etsiessään pohjasta ravintoa. Pohjan pöllytyksen seurauksena pohjasta vapautuu ravinteita yläpuoliseen vesimassaan, mikä voi edistää leväkukintojen syntymistä. Hannusjärvellä kesäiset (heinä-elokuu) klorofyllin ja kokonaisfosforin suhteet ovat olleet keskimäärin 1,6 (vaihteluväli 0,3-3,5). Tulos antaa viitteitä liian tiheästä planktonsyöjäkalojen kannasta. Hannusjärven rehevöitymiseen on pyritty vaikuttamaan ravintoketjukunnostuksen kautta istuttamalla järveen petokaloja ja hoitokalastuksen keinoin. Järveen on mm. istutettu hauenpoikasia vuosina 1998, 2003, 2006 ja Vuosina 2005 ja 2006 Hannusjärvellä kokeiltiin rysäkalastusta, joissa kokonaissaaliit olivat 174 kg vuonna 2005 (noin 30 kg/ha) ja hieman pienempi vuonna 2006 vastaten noin 17 kg/ha kalaa. Suuri osa (yli 60 %) saaliista koostui ruutanoista, jotka tonkiessaan ravintoa pohjalta, aiheuttavat ravinteiden vapautumista pohjasedimentistä. Vuonna 2007 hoitokalastusta tehtiin nuottaamalla ja vuonna 2008 katiskapyynnillä. Vuoden 2006 kalastuksen perusteella kalasto on edelleen särkikalavaltaista, mutta kalojen ikäjakauma on alkanut tasaantua. 3.5 Hannusjärven käyttö Hannusjärvellä toimii aktiivinen suojeluyhdistys. Yhdistyksen toimesta Hannusjärveä on tutkittu runsaasti ja yhdistys on toiminut aktiivisesti Hannusjärven hyvän tilan puolesta. Hannusjärven suojeluyhdistyksen toimesta on vuodesta 1999 alkaen toteutettu vuotuisia kunnostustoimenpiteitä, kuten hapetusta, niittoja ja kalakannan hoitoa. (Lehtelä 2013) Hannusjärven ympäristössä on pohjoisosia lukuun ottamatta asutusta, joka pääosin on pientalovaltaista. Rantatontit on rakennettu hyvin pienellä intensiteetillä nykyisten asemakaavamääräysten mukaisesti. Valtaosalla asuntotonteista on pieni laituri. Järven länsipäähän ovat paikalliset asukkaat (Eetinkuja ja Hannuntie) yhdessä suojeluyhdistyksen kanssa rakentaneet yleisen laiturin Espoon kaupungin omistamalle tontille. Järven eteläpäässä on Kaitaantien kävelytien vieressä kunnostettu kaksi hiekkapohjaista poukamaa. Uimareiden ohella koirien ulkoiluttajat käyttävät näitä virkistysmahdollisuuksia. (Lehtelä 2013)

12 HULEVESIEN KÄSITTELY JA VAIKUTUKSET HANNUSJÄRVEN TILAAN 8 Hoitokalastuksen lisäksi lähiseudun asukkaat käyttävät järveä virkistyskalastukseen viikoittain ympäri vuoden. Nykyinen katuverkko ja suojeluyhdistyksen ylläpitämä luontopolku muodostavat järven kiertävän suositun virkistysreitin. (Lehtelä 2013) 3.6 Hannusjärvellä toteutetut kunnostustoimenpiteet Hannusjärven vesikasvillisuutta on niitetty vuosittain vuosina ja (Hannusjärven suojelu ry. 2009). Poistetun kasvibiomassa määrä on vaihdellut vuositasolla välillä 3 60 m 3. Hannusjärveä on hapetettu talvisin vuodesta 1999 lähtien ja lisäksi kesäisin viiden viikon ajan vuodesta 2002 alkaen (Pellikka 2011, Oravainen 2012). Lisäksi Hannusjärvellä on tehty talkootyönä myös hoitokalastuksia sekä ruoppauksia (Soini 2009). 4. HANNUSJÄRVEN KUORMITUS NYKYTILASSA Ulkoisella kuormituksella tarkoitetaan järven valuma-alueelta järveen valumavesien mukana kulkeutuvaa ravinne- ja kiintoaineskuormitusta. Kuormitusta tulee ilmaperäisestä laskeumasta ja luonnonhuuhtoumasta sekä ihmisen toiminnasta kuten maa- ja metsätaloudesta sekä hajaasutuksesta. Järven valuma-alue voidaan jakaa kauko- ja lähivaluma-alueeseen. Tulojoet tuovat yleensä kuormitusta kauempaa. Lähivaluma-alueelta kuormitus tulee pikkupuroissa hajakuormituksena tai suotautuu maan pintakerroksessa suoraan järveen. Lähivaluma-alueelle on tyypillistä pitoisuuksien suuri ajallinen ja alueellinen vaihtelu. Hannusjärvellä ei ole tulouomia, joten koko valuma-alue on ns. lähivaluma-aluetta. Sisäisellä kuormituksella tarkoitetaan tilannetta, jossa pohjasedimenttiin sitoutuneita ravinteita alkaa vapautua uudelleen kiertoon. Sisäisen kuormituksen mekanismeja tunnetaan useita. Järven rehevöityessä sen tuotantotaso kasvaa, jolloin syntyy enemmän hajotettavaa orgaanista ainesta. Hajotustoiminta kuluttaa sedimentin happivaroja. Hapen kuluessa loppuun sedimenttiin sitoutuneen fosforin vapautuminen pohjan sedimentistä kiihtyy. Sedimentistä voi myös vapautua ravinteita, kun kalat etsivät ruokaa pohjalta. Tällaisia pohjasta ruokaa etsiviä kaloja ovat särkikaloihin kuuluvat lahna, suutari ja pasuri sekä ruutana. Sedimenttiin sitoutunutta fosforia alkaa myös vapautua, kun veden ph-arvo nousee reilusti emäksiselle puolelle. Rehevissä järvissä kasvien ja levien yhteytystoiminta saattaa nostaa veden ph-arvon yli yhdeksään. Tällöin sisäinen kuormitus voi voimistua edelleen. 4.1 Valuma-alueen ominaisuudet Asutus Tiedot vesihuollon toiminta-alueesta löytyvät Espoon kaupungin verkkosivuilta. Hannusjärveen ei johdeta asutuksen jätevesiä, koska Hannusjärven ympäristön kiinteistöt kuuluvat nykyisellään HSY:n vesihuollon toiminta-alueeseen (Espoon kaupunki 2013). Jonkin verran asutuksen kuormitusta aiheutuu kuitenkin mm. puutarhojen lannoitteista, autojen pesusta sekä puutarha- ja talousjätteen kompostoinnista Hulevedet Hannusjärven kokonaiskuormituksesta suurimman osan on arvioitu olevan peräisin valumaalueen hulevesistä. Hulevesien laatua on selvitetty aikaisemmin erillisselvityksessä vuonna Hulevesiä muodostuu Hannusjärven valuma-alueella merkittävimmässä määrin järven itä- ja eteläpuolisilla jo rakennetulla asuinalueella. Päällystetyiltä järven itäpuolisilta alueilta muodostuvat hulevedet johdetaan nykyisin sadevesiviemäreitä pitkin ojaan, josta ne johdetaan Hannusjärveen. Eteläisten osien tonteilta vedet laskevat järveen pintavaluntana eikä merkittäviä kokoojaojia ole (Ramboll Finland Oy 2013).

13 HULEVESIEN KÄSITTELY JA VAIKUTUKSET HANNUSJÄRVEN TILAAN Metsätalous Hannusjärven valuma-alueella järven pohjoispuolella sijaitsee yhtenäinen metsäalue, Hannusmetsä Maatalous Hannusjärven valuma-alueella ei ole maatalousalueita, eikä näin ollen maatalouden aiheuttamaa kuormitusta. 4.2 Hannusjärven ulkoisen kuormituksen arviointi Arvio ulkoisesta kuormituksesta vuonna 1999 Hannusjärven ulkoista kuormitusta on arvioitu valuma-alueselvityksen yhteydessä vuonna 1999 (Peltola 1999). Tuolloin, luonnonhuuhtouma mukaan lukien, ulkoiseksi typpikuormitukseksi saatiin 146 kg/a ja fosforikuormitukseksi noin 7 kg/a. Luonnonhuuhtouman osuus typen kokonaiskuormasta arvioitiin olevan noin 89 kg/a ja laskeuman noin 56 kg/a. Fosforin luonnonhuuhtouman osuus oli arvioitu olevan noin 4 kg/a ja laskeuman noin 1 kg/a Arvio vesistömallijärjestelmän perusteella Ympäristöhallinnon vesistömallijärjestelmä ei nykyisellään mallinna vesistökuormitusta Hannusjärven valuma-alueen kaltaisilla välialueilla. Vesistömallijärjestelmää hyödynnettiin kuitenkin laskemalla esimerkinomaisesti muuhun maa-alueeseen luettavien alueiden ominaiskuormituksia Espoonjoen valuma-alueella. Muuhun maa-alueeseen luetaan vesistömallijärjestelmässä kuuluvaksi kaikki muut maankäyttömuodot paitsi maatalous, haja-asutusalue ja vesialue. Käytännössä muun maa-alueen kuormitus arvioidaan jäännösterminä, johon kuuluvat metsäalueet, luonnonhuuhtouma sekä hulevesien aiheuttama kuormitus. Fosforin ominaiskuormitus Espoonjoen valuma-alueen järvillä oli keskimäärin 0,052 kg/(ha*a), typen 2,99 kg/(ha*a) ja kiintoaineen 59,9 kg/(ha*a). Laskeuman suuruus eri vesistöillä oli fosforin osalta 0,053 kg/(ha*a) ja typen osalta 5,19 kg/(ha*a). Ominaiskuormitusten perusteella laskettiin Hannusjärveen kohdistuva kuormitus (taulukko 4) Taulukko 4. Espoonjoen valuma-alueen (81.055) ominaiskuormitusten perusteella (VEMALA ) arvioitu Hannusjärven vesistökuormitus Kiintoaine (kg/a) Kokonaisfosfori (kg/a) Kokonaistyppi (kg/a) keskiarvo min max keskiarvo min max keskiarvo min max kuormitus ,86 1,64 2, laskeuma 1,88 1,16 2, Yhteensä ,74 2,80 4, Vesistömallin perusteella lasketulla ominaiskuormituksella Hannusjärven valuma-alueen kiintoainekuormitus oli runsaat 2100 kg, fosforikuormitus 1,9 kg ja typpikuormitus 107 kg vuosittain. Laskeumana Hannusjärveen tulisi noin 1,9 kg fosforia ja 185 kg typpeä vuosittain. Näin ollen kokonaiskuormitukseksi saadaan noin 2100 kg kiintoainetta, 3,7 kg fosforia ja 290 kg typpeä vuosittain Arvio kirjallisuudesta poimittujen ominaiskuormituslukujen perusteella Hannusjärven ulkoista kuormitusta arvioitiin tämän työn yhteydessä osavaluma-alueittain käyttämällä eri maankäyttömuodoille kirjallisuudesta poimittuja ominaiskuormituslukuja (taulukko 5).

14 HULEVESIEN KÄSITTELY JA VAIKUTUKSET HANNUSJÄRVEN TILAAN 10 Taulukko 5. Ulkoisen kuormituksen arvioinnissa käytetyt ominaiskuormitusarvot eri maankäyttömuodoille (Lähteet: Vakkilainen ym. 2005, Ulvila ja Laakso 2005; Finér ym. 2010). Kiintoaine CODCr BOD7 kg/ha/a kg/ha/a kg/ha/a kg/ha/a kg/ha/a Metsä 50 0,07 2 Pientaloalue 100 0,24 4,95 0,11 0,02 Kerrostaloalue 210 0,38 8,84 0,17 0,02 Keskustoimintojen alue 450 1,42 7,25 0,45 0,07 Liikennealue 370 0,41 3 0,28 0,03 Laskeuma vesipinnalle 0,21 8,29 Rakennustyömaa 605 0,57 5,7 Ominaiskuormitusten avulla laskettiin laskeumana tuleva kuormitus sekä Hannusjärven eri osavaluma-alueiden kuormitus nykytilanteessa ja sitä kautta saatiin arvio vuosittaisesta kokonaiskuormituksesta. Kokonaisfosforin osalta kuormitukseksi saatiin noin 6 kg, typen osalta 150 kg ja kiintoaineen osalta 2700 kg (taulukko 6). Taulukko 6. Arvio ulkoisesta kuormituksesta osavaluma-alueittain ominaiskuormituslukujen perusteella (osa-alueet osoitettu kuvassa 4). Kiintoaine Kokonaisfosfori Kokonaistyppi Kokonaisfosfori Kokonaistyppi kg/a kg/a kg/a Alue ,87 24,8 Alue 2a 722 1,2 27,6 Alue 2b 75 0,2 3,5 Alue ,8 12,7 Alue ,6 31,6 laskeuma 1,25 49,2 Yhteensä , Yhteenveto ulkoisen kuormituksen arvioista Hannusjärven ulkoisen kuormituksen arviointia tehtiin usealla eri laskentatavalla. Vanhaa kuormitusarviota pidettiin nykytietämykseen nähden lähtötiedoiltaan vanhentuneena. Vesistömallijärjestelmän lähtötiedoilla laskettuna fosforikuormitus arvioitiin pienemmäksi kuin kirjallisuuslähteiden perusteella. Toisaalta typpikuormitus arvioitiin suuremmaksi. Lopullisena kuormitusarviona päätettiin käyttää kirjallisuuslähteiden perusteella tehtyä arviota sillä sen arvioitiin olevan lähtötiedoiltaan kattavin. Ravinne- ja kiintoainekuormituksen lisäksi hulevesien mukana voi tulla myös happea kuluttavaa ainesta (COD Cr, ja BOD 7 ), metalleja (mm. lyijy, kupari, sinkki, kromi), bakteereja, suoloja ja öljyjä. 4.3 Hannusjärven sisäisen kuormituksen arviointi Järveen tulevan kuormituksen perusteella voidaan laskea vesipatsaan keskimääräinen fosforipitoisuus. Friskin (1978) mukaan tämä lasketaan kaavalla: C = (1-R) * I / Q, jossa C = keskimääräinen fosforipitoisuus, mg /m 3 R = pidättymiskerroin = 0,611 I = tuleva kuormitus, mg / s ja Q = virtaama, m 3 / s Vertaamalla laskettua kokonaisfosforipitoisuutta mitattuun pitoisuuteen, voidaan arvioida sisäisen kuormituksen suuruutta. Jos havaittu fosforipitoisuus on selvästi laskettua pitoisuutta suurempi,

15 HULEVESIEN KÄSITTELY JA VAIKUTUKSET HANNUSJÄRVEN TILAAN 11 on oletettavaa, että järvi kärsii sisäisestä kuormituksesta. Jos taas havaittu pitoisuus on laskettua pienempi, järveen tuleva aines sedimentoituu helpommin. Hannusjärveen tulevan fosforikuormituksen (5,9 kg) perusteella laskettu vesimassan kokonaisfosforipitoisuus (13,0 µg/l) oli havaittujen pitoisuuksien mediaania (31 µg/l) huomattavasti alhaisempi. Tämä viittaa voimakkaaseen sisäiseen kuormitukseen. Hannusjärven sisäistä kuormitusta arvioitiin myös kokonaiskuormituksen kautta Friskin esittämällä kaavalla, jonka avulla voidaan saada arvio järven sisäisen ja ulkoisen kuormituksen kokonaismäärästä (Frisk 1989) veden kokonaisfosforipitoisuuden, keskivirtaaman ja viipymän perusteella: 0, , jossa I = Järven fosforikuormitus (t/a) Q = Hannusjärven keskimääräinen fosforipitoisuus = 31 µg/l T = Hannusjärven keskivirtaama = 0,0036 m3/s Kaavan avulla kokonaisfosforikuormitukseksi saatiin 12,8 kg vuodessa. Kun ulkoisen kuormituksen osuudeksi on arvioitu 5,9 kg, jää sisäisen kuormituksen osuudeksi 6,9 kg. Kuormituslaskelmien perusteella voidaan olettaa, että nykytilanteessa järveen varastoituneet ravinteet ja voimakas sisäinen kuormitus ylläpitävät Hannusjärven rehevyyttä. Ulkoinen kuormitus ei ole erityisen suurta, eikä merkittäviä pistekuormittajia ole. Järvessä esiintyy runsasta vesikasvillisuutta, talviaikaisia happiongelmia, ajoittaisia leväkukintoja ja vedenlaatu viittaa rehevyysongelmiin. 4.4 Kokonaisfosforikuormituksen sietokyvyn arviointi Kokonaisfosforia voidaan monissa tapauksissa pitää vesistöjen rehevyyden kannalta keskeisenä ravinteena. Hannusjärveen kohdistuvan fosforikuormituksen merkitystä Hannusjärven tilan kannalta voidaan arvioida laskennallisesti vertaamalla kuormitusta vesistön kykyyn vastaanottaa ravinteita rehevöitymättä. Yksi keino ulkoisen kuormituksen sietokyvyn arviointiin on Vollenweiderin (1976) kehittämä malli. Siinä vesistöön tulevaa ulkoista kuormitusta verrataan hydrauliseen pintakuormaan. Malli ei huomioi järvessä jo olevaa fosforimäärää. Hydraulinen pintakuorma saadaan jakamalla tulovirtaama järven pinta-alalla tai keskisyvyys viipymällä. Sietorajat on määritetty laajan järvitutkimuksen perusteella. Ns. kriittinen raja kuvaa tilannetta, jossa kuormitus aiheuttaa rehevöitymisen kiihtymistä. Sallittu raja taas kertoo kuormitustasosta, jota järvi pystyy sietämään ilman, että se rehevöityy. Yleensä sallitun fosforikuormituksen rajana on 0,15 g/m 2 vuodessa. Mallin käytössä on huomioitava, että se on suuntaaantava ja että se ei ota huomioon järven yksilöllisiä ominaisuuksia, kuten sisäistä kuormitusta. Vollenweiderin (1976) mallin mukaan Hannusjärven fosforikuormitus (5,9 kg ja 0,099 g/m 2 vuodessa) alittaa sekä sallitun että kriittisen kuormituksen tason. Hannusjärven osalta voidaan todeta ulkoisen kuormituksen olevan pientä. Jos Friskin (1989) kaavan mukaisesti laskettu sisäisen ja ulkoisen kuormituksen kokonaismäärä (12,8 kg) olisi kokonaan ulkoista kuormitusta ja se arvioidaan Vollenweiderin kaavalla, saadaan pintakuormaksi 0,22 g/m 2 vuodessa, ja sallittu fosforikuormitus ylittyy. Ulkoisen kuormituksen pienestä määrästä huolimatta Hannusjärvi kärsii voimakkaista rehevyyteen liittyvistä ongelmista, kuten happiongelmista, ylitiheästä kalastosta, runsastuneesta vesikasvillisuudesta ja leväkukinnoista. Rehevyyttä ylläpitää voimakas sisäinen kuormitus, jota järven ulkoinen kuormitus (vaikkakin alhainen) ruokkii. Hannusjärven tilan kannalta olisi keskeistä saada sisäisen kuormituksen kierre katkaistua. Sisäisen kuormituksen lopettamiseen ei ole yksinkertaista keinoa. Sisäistä kuormitusta voidaan koettaa hillitä voimakkaalla erityisesti särkikalastoon kohdennetulla jatkuvalla hoitokalastuksella,

16 HULEVESIEN KÄSITTELY JA VAIKUTUKSET HANNUSJÄRVEN TILAAN 12 sedimenttiin kohdistetulla stabiloivalla käsittelyllä, ravinteiden saostuksella ja vesikasvien suunnitelmallisilla niitoilla. Mikäli sisäinen kuormitus saadaan hallintaan, voi Hannusjärvi sietää nykyisen ulkoista kuormitusta vastaavan ravinnemäärän ja jopa jonkin verran nykyistä enemmän rehevöitymättä. 5. HULEVESIEN HALLINTA 5.1 Maankäytön muutoksen vaikutukset osavaluma-alueisiin Maankäyttösuunnitelman toteutuminen tulee muokkaamaan Hannusjärven valuma-alueen valuntaoloja, ennen kaikkea muodostuvan valumaveden määrää, valumaveden kulkeutumisreittejä, valunnan jakautumista sekä valumaveden laatua. Hannusjärven osavaluma-alue on nykytilanteessa (kuva 4) hieman erilainen kuin uudessa maankäyttötilanteessa (kuva 5). Osavalumaalueiden rajat muuttuvat alueilla 1 ja 2. Kuva 4. Hannusjärven osavaluma-alueet nykytilanteessa. Kuva 5. Hannusjärven osavaluma-alueet rakennetussa tilanteessa

17 HULEVESIEN KÄSITTELY JA VAIKUTUKSET HANNUSJÄRVEN TILAAN 13 Osavaluma-alue 1 pienenee nykytilanteeseen verrattuna, kun rakennettavan alueen hulevedet ohjataan Hannusjärveen nykytilanteen osavaluma-alueella 2 sijaitsevan kosteikon kautta (kuva 5). Osavaluma-alue 2 puolestaan tulee kasvamaan rakennetussa tilanteessa nykytilanteeseen verrattuna. Uudisrakentamisen johdosta vettä läpäisemättömän pinnan osuus alueella kasvaa. Lisäksi rakentaminen tasaa yleensä pinnanmuotoja ja vähentää näin alueella tapahtuvaa luontaista painannesäilyntää. Hannusjärven nykysien valuma-aluuen kaakkoiskulman rajalle ollaan suunnittelemassa metroasemaa, joka on suunnittelualueen ulkopuolella Kaitaantien eteläpuolella. Metrotunnelista pois johdettavien vesien ph-luku ja kiintoaineksen määrä saattavat olla korkeita. Metrotunnelin kuivatusvedet onkin suositeltu ohjattavaksi Hannusjärven valuma-alueen ulkopuolelle. (Espoon kaupunki, Metron hankesuunnitelma) Maapohjavedenjakaja sijaitsee arviolta Hannusrannantien ja Kaitaantien risteyksen alueella. Alueelta on otettu pohjavesinäytteitä ja näissä on havaittu paikoin korkeita kloridi- ja sulfaattipitoisuuksia. Hannusjärven kohdalla metrotunnelin ympäristön kallioperä on suunniteltu tiivistetiivistettäväksi systemaattisesti. Pohjavedenpintojen ja laadun seurantaa tekee Espoon kaupungin geoyksikkö (Espoon kaupunki, Metron hankesuunnitelma). Hannusjärvelle on tilattu kairaustutkimuksia ja seismisiänluotauksia syksyllä Maankäytön muutoksen vaikutukset hulevesivirtaamiin Virtaamalaskentaa varten kullekin Hannusjärven osa-alueelle määritettiin valumakerroin sen maankäytön mukaan (taulukko 7). Taulukko 7. Laskelmissa käytetyt valumakertoimet maankäytön mukaan. Maankäyttö Valumakerroin viheralue 0,1 katto 0,9 asfalttipinta (kadut, raitit) 0,8 sorapinta 0,3 Tiivis asuinalue 0,7 Keskustoimintojen alue 0,9 Valumakertoimen φ, alueen pinta-alan A ja mitoitussateen rankkuuden i perusteella laskettiin kullakin alueella muodostuva hulevesivirtaama Q seuraavasti: Q = φ * A * i Taulukossa 8 on esitetty virtaamien muutos maankäytön muuttuessa ilman valumavesien hallintatoimenpiteitä. Taulukossa hulevesivirtaamien muutos on laskettu kerran viidessä vuodessa toistuvalla rankkasateella sekä vuotuisella keskivirtaamalla (700 mm/v). Alueen pinta-ala huomioiden mitoittava rankkasade on 30 minuutin kestoinen sade, joka valitulla toistuvuudella on intensiteetiltään 100 l/(s*ha).

18 HULEVESIEN KÄSITTELY JA VAIKUTUKSET HANNUSJÄRVEN TILAAN 14 Taulukko 8. Hulevesivirtaamien kasvu maankäytön muuttuessa ilman hallintatoimenpiteitä nykytil nykytil rakennettu til. rakennettu til. nykytil. rakennettu til. nykytil. rakennettu til. Osavaluma-alue nro pintaala (ha) valumakerroin pintaala (ha) valumakerroin virtaama rankkasateella* (l/s) virtaama rankkasateella* (l/s) keskivirtaama** (l/s) keskivirtaama** (l/s) 1 12,4 0,25 9,433 0, ,69 0, ,5 0,15 13,467 0, ,35 1,46 2b 1,0 0,15 1,0 0, ,03 0,16 3 6,7 0,2 6,7 0, ,30 0,94 4 7,0 0,2 7,0 0, ,31 0,43 Yhteensä valumaalueet 37,6 37, ,68 3,63 Hannusjärvi 5,94 1 5,94 1, ,3 1,3 Yhteensä (valuma ja suora sadanta) 42,96 0,2 42,96 0, *Rankkasateella 100 l/(s*ha), sateen kesto 30 min, toistuvuus 1/5v **Vuosikeskiarvo (700 mm/v) Ilman hillitseviä toimenpiteitä hulevesien virtaamapiikit rankkasateiden aikaan tulevat kasvamaan. Toisaalta kuivan kauden aikaan alivirtaamat alueella vähenevät. Hulevesien hallinnassa tavoitteena on säilyttää alueen luonnonmukainen vesitase rakentamisesta huolimatta rakentamalla hulevesivirtaamia viivyttäviä järjestelmiä. Hulevesien hallintatoimenpiteitä on esitetty tarkemmin kappaleissa 5.3 ja 5.4. (Kuntaliitto 2012, Peltola 2000, Espoon kaupunki 2012) 5.3 Hulevesien hallinta maankäytön muuttuessa Yleiset periaatteet Espoon kaupungin hulevesiohjelman mukaan hulevesivirtaamien synty tulee ensisijaisesti ehkäistä ja toissijaisesti hulevedet tulee viivyttää niiden syntypaikalla siten, että rakentamisen vaikutus vastaanottavan vesistön hetkelliseen virtaamaan tasaantuu (taulukko 9). (Espoon kaupunki 2012) Taulukko 9. Espoon hulevesiohjelman Hulevesien hallinnan tärkeysjärjestys (Espoon kaupunki 2012) Hulevesien hallinta tonteilla ja yleisillä tie- ja katualueilla Hannusjärven valuma-alueella Lähtökohtana kasvaville hulevesivirtaamille on, että virtaamapiikit tasataan tonttikohtaisesti maanpäällisissä tai maanalaisissa viivytysalueissa. Usein toistuvat sateet tulisi johtaa ensisijaisesti suodatuksen kautta, jolloin hulevesien laatu paranee jo lähellä syntypaikkaa. Hannusjärven

19 HULEVESIEN KÄSITTELY JA VAIKUTUKSET HANNUSJÄRVEN TILAAN 15 valuma-alueella yleisille alueille esitetyissä kosteikoissa parannetaan hulevesien laatua sekä tasataan virtaamia. Hannusjärven erityispiirteet huomioon ottaen tärkeintä tonttikohtaisessa hulevesien hallinnassa olisi pidättää hulevesien kuormitusta jo syntypaikoilla esimerkiksi suodatuksen avulla. Näin saadaan pääasiallinen kiintoainekuorma pidätettyä tonteilla ja vähennetään kosteikolle tulevaa kuormitusta. Tämä on kappaleessa 5 esitettyjen kuormituslaskelmien oletuksena. Suositeltavia yleisperiaatteita korttelien yleisillä alueilla ja kiinteistöillä: - läpäisemättömien pintojen minimointi (katujen, pysäköintialueiden, katosten järkevä sijoittelu ja yhdistely) - läpäisevien pintojen suosiminen (esim. kennosorapinta asfalttipihan sijaan, reikäkivetys tai nurmetus kiviverhoilun sijaan) - runsaan kasvillisuuden suosiminen (isot puut, nykyisen puuston säilyttäminen) - rakenteellisina toimenpiteinä esim. biopidätysaltaat, sadepuutarhat, hulevesien imeytys/viivytyssäiliöt, terassoidut avouomat + pohjapadot, tulvaniittyalueet. Kaavamääräysehdotuksia hulevesien tonttikohtaisille ja yleisten tie- ja katualueiden hulevesien hallinnalle Hannusjärven valuma-alueella: - tonttien hulevesille tulee järjestää hulevesien suodatus/imeytys ennen hulevesiviemäriin johtamista maanpäällisen suodatuspainanteen (esim. sadevesipuutarha tai tyyppikuva 6) tai salaojan kautta (tyyppikuva 7) - suodatus- tai imeytysrakenteet mitoitetaan kerran vuodessa toistuville rankkasateille. Tätä rankemmat sateet puretaan ylivuotoreitin kautta - Hallitut ylivuotoreitit tonttikohtaisesti Kuvissa 6 ja 7 on esitetty tyyppikuvia/idearatkaisuja hulevesien viivyttämiselle tonteilla sekä ja tie- ja katualueilla. Kuva 6. Tyyppikuva hulevesien suodatusrakenteesta vettäläpäisevän pinnan läpi

20 HULEVESIEN KÄSITTELY JA VAIKUTUKSET HANNUSJÄRVEN TILAAN 16 Kuva 7. Tyyppikuva hulevesien suodatusrakenteesta sadevesikaivojen ja salaojien avulla Hulevesien johtaminen Hannusjärven valuma-alueella tulee suunnitella huolella. Osavalumaalueilta 2, 2b ja 3 hulevedet tulee johtaa yleisille alueille esitetyille hulevesien käsittelyalueille. Ensisijaisesti hulevesien johtamisessa tulisi suosia avo-ojia, joihin on rakennettu pohjapatoja. Näiden avulla virtausnopeuksia pystytään hillitsemään ja eroosioriski pienenee. Kosteikon toiminnan kannalta on eduksi, että tulovirtaama oli mahdollisimman hallittu. Mikäli hulevedet johdetaan alueella hulevesiviemäreitä pitkin, virtausnopeudet kasvavat ja hulevesivirtaamia täytyy rauhoittaa soveltuvin menetelmin ennen niiden johtamista kosteikkoalueille. Koko alueelle tulee suunnitella hallitut tulvareitit, jotka tulee eroosiosuojata. Osavaluma-alueella 4 hulevesien kosteikkokäsittelylle ei ole tilaa, joten tällä alueella, erityisesti Kaitaantien hulevedet tulisi johtaa suodattavien rakenteiden läpi ennen Hannusjärveen johtamista Hulevesien hallinta tonteilla suunnittelualueen pohjois- ja itäreunassa (Hannusjärven valuma-alueen ulkopuolinen alue) Hannusjärven valuma-alueella on ensisijaisen tärkeää panostaa hulevesien laadulliseen hallintaan, jotta rakentamisella ei heikennetä Hannusjärven tilaa. Suunnittelualueen pohjois- ja itäosista sen sijaan hulevedet eivät valu Hannusjärveen, vaan alueen pohjoisreunassa sijaitsevaan ojaan, joka virtaa Länsiväylän vartta itään ja kääntyy suunnittelualueen itäreunassa kohti etelää (Djupsundsbäcken). Suunnittelualueen pohjois- ja itäosassa hulevesien hallinnassa nousee oleelliseksi virtaamapiikkien tasaus, jotta tulvariskiä ei kasvateta purkuojan varrella. Kaavamääräysehdotuksia hulevesien tonttikohtaiselle hallinnalle suunnittelualueen pohjois- ja itäreunassa (Hannusjärven ulkopuolinen alue): - Hulevesiä tulee viivyttää ja mahdollisuuksien mukaan imeyttää tontilla mitoitusperiaatteella 1m 3 viivytystilavuutta / 100 m 2 päällystettyä pintaa - purkuvirtaamat tulee mitoittaa vastaamaan luonnontilaista virtaamaa mitoitussateella 150 l/s/ha - Viivytys- ja imeytysrakenteissa tulee olla hallittu ylivuoto.

21 HULEVESIEN KÄSITTELY JA VAIKUTUKSET HANNUSJÄRVEN TILAAN Hulevesien laadullinen hallinta Hannusjärven valuma-alueella Kasvavat hulevesivirtaamat pyritään tasaamaan jo niiden syntypaikoilla tonttikohtaisesti. Osavaluma-alueille, joilla maankäyttö selvästi muuttuu (2, 2B ja 3) rakennetaan tonttikohtaisten hulevesien viivytysalueiden lisäksi yleisille alueille koko osavaluma-alueita palvelevat hulevesien käsittelyalueet, joiden pääasiallisena tehtävänä on parantaa hulevesien laatua ennen niiden purkamista Hannusjärveen. Kun hulevesien laadullinen parantaminen keskitetään yleisille alueille, voidaan myös käsittelyalueiden hoidosta huolehtia keskitetysti ja hoidon laiminlyömisestä aiheutuvien häiriötilanteiden riski pienenee. Käsittelyalueelle esitetään toteutettavaksi kosteikon ja hiekkasuodatusjärjestelmän yhdistelmäratkaisua. Rakennettavilta alueilta muodostuvat hulevedet on suunniteltu johdettavaksi yhteen tai kahteen kosteikkoon (liite 1), joiden pinta-alaksi suositellaan 5 % valuma-alueen pinta-alasta, kuitenkin vähintään 3 %. Kosteikkojen pinta-alavaraukseksi suositellaan yleisesti 1-2 % valuma-alueesta (Kuntaliitto 2012, Eskola 2010), mutta koska Hannusjärvi on erityisen herkkä kohde maankäytön merkittävälle muutokselle, on suositus pinta-alavarauksia kasvatettu. Suomessa on toteutettu Hovin kosteikko, jonka pinta-ala osuus on 5 % valuma-alueesta ja siinä on saatu tulokseksi hyviä puhdistustuloksia (Eskola 2010). Kosteikon mahdollisimman tehokkaan toiminnan varmistamiseksi kosteikkoon rakennetaan erillinen syvän veden alue, sekä matalaa kasvipeitteistä aluetta jossa virtaus ohjataan niin, että virtausnopeus saadaan mahdollisimman hitaaksi (kuva 8). Kosteikon lisäksi normaalitilanteessa vesi purkautuu suodatuksen kautta (kuva 9). Tulvatilanteessa purku olisi hallitusti tulvakynnyksen yli. Suodatinrakenne vaatii toimiakseen säännöllistä huoltamista. Kuva 8. Toimivan kosteikon periaatekuva. Kosteikon alkuosassa on syvemmän veden alue, johon kiintoaines pääosin laskeutuu. Kosteikkoon muodostuvat oikovirtaukset estetään rakentamalla kosteikkoon pohjakynnyksiä. Pohjakynnykset jäävät yliveden aikaan veden pinnan alle. Kosteikkokasvillisuuden annetaan joko muodostua itsestään tai kasvillisuuden muodostumista voidaan vauhdittaa istutuksin. Kuvassa ei ole esitetty suodatinrakennetta.

22 HULEVESIEN KÄSITTELY JA VAIKUTUKSET HANNUSJÄRVEN TILAAN 18 Kuva 9. Kosteikon ja suodatuskerrosten periaateratkaisu (suurempi kuva liitteenä 4) Periaatteita kosteikon mitoittamiselle: - Kosteikolle tulee pysyvä vesimassa, 0,2 1 m syvyydeltä. Lisäksi kosteikolle jätetään riittävä tulvimistila rankkasateiden hallintaa varten - Tulvimistila mitoitetaan 5 vuoden välein toistuville sateille - Pysyvä vesimassa mitoitetaan viipymän perusteella, tavoitellaan vuorokauden(24 h) viipymää poistovirtaamalla laskettuna o 5 % rakennetun alueen pinta-alasta kosteikon pinta-ala on 1,06 ha o 0,3 m keskisyvyydellä vesimassa on 3175 m 3. Tällöin poistovirtaama voi olla suurimmillaan 37 l s -1. o Tilastojen perusteella 1/5 vuodessa 24 h sateen aiheuttama virtaama on 30 l s -1 (Tielaitos, Kuivatusohje 1994). o Viiden vuoden toistuvuuksilla tarkasteltuna kosteikolla tarvitaan tulvimistilavuutta noin 1600 m 3. o Tällöin vedenpinta nousee kosteikolla keskimäärin 0,15 m, mitoittava sadanta 2 h. o Ilmastonmuutoksen aiheuttama sadannan kasvu(+20 %, Kuntaliitto) huomioiden arvot ovat: 1/5 vuodessa toistuva 24 h sateen aiheuttama virtaama on 36 l s - 1 Tulvimistilavuutta tulisi varata 2020 m 3, mitoittava sade 5 h Vedenpinnan nousu keskimäärin 0,19 m. Kirjallisuudessa hulevesikosteikoiden puhdistusreduktioiksi on arvioitu esimerkiksi kiintoaineelle 70 %, fosforille %, lyijylle %, BOD 80 %. Hiekkasuodattimelle puolestaan on arvioitu ulkomaalaisessa kirjallisuudessa reduktioiksi kiintoaineelle %, fosforille 50 75%, typelle %, kuparille %, sinkille % ja fekaalisille koliformisille bakteereille 50 % (Eskola 2010, Kannala 2005). Ulkomailla saatuja puhdistustuloksia arvioidessa tulee huomioida Suomen erityiset olosuhteet, erityisesti talviolosuhteiden vaikutus kosteikon ja suodattimien toimintaan. Suomessa tehdyissä toteutettujen kosteikkojen mittauksissa on reduktioiksi saatu kiintoaineelle %, fosforille 6-60 % ja typelle 3-40 % (Simola ja Jutila 2006, Eskola 2010). Hiekkasuodattimelle on reduktioksi saatu kiintoaineelle 90 %, fosforille 75 % ja COD Mn :lle %. Mittausajankohdat olivat kesän ja syksyn aikana, mittaustietoa talviolosuhteista ei ollut käytettävissä (Kannala 2005). Suunnittelukohteessa ehdotetaankin kosteikkojen toteuttamista kosteikon ja hiekkasuodattimen yhdistelmänä, jolloin reduktioita saadaan maksimoitua. Hannusjärveen kohdistuvaa kuormitusta rakennetussa tilanteessa arvioitiin kahdella skenaariolla, jotka on esitelty tarkemmin kappaleessa 5.

23 HULEVESIEN KÄSITTELY JA VAIKUTUKSET HANNUSJÄRVEN TILAAN 19 Kosteikot ja hiekkasuodatus puhdistavat hulevesiä myös muista haitallisista aineista (lyijyn, kuparin, sinkin, kromin ja bakteerien osalta) (Kuntaliitto 2012, Kannala 2005). Öljypitoiset hulevedet tulee johtaa öljynerotuksen kautta jo saastumisen syntypaikalle. Teiden suolaamista alueella tuskin tulee ja joka tapauksessa sitä tulee välttää Hannusjärven valuma-alueella. Kaavamääräysehdotuksia hulevesien käsittelylle Hannusjärven valuma-alueella yleisillä alueilla: - Hulevesien käsittelyalueet tulee olla 3-5 % valuma-alueen pinta-alasta 5.5 Hulevesien hallinta rakentamisen aikana Rakentamisen aikainen hulevesien haitta-ainekuormitus voi olla moninkertainen normaaliin verrattuna, erityisesti kiintoaineen osalta. Juuri valmistuneiden alueiden hulevesihuuhtouma on vanhempia alueita suurempi, koska kasvillisuus puuttuu tai on vielä nuorta (Vakkilainen ym. 2005). Espoolaisten tutkimusalueiden perusteella kiintoaine- ja ravinnekuormitukset rakenteilla olleelta valuma-alueelta olivat 1 3-kertaisia maatalousalueeseen, 3-5-kertaisia valmiiseen asuinalueeseen ja kertaisia metsäalueeseen verrattuna. Kansainvälisessä kirjallisuudessa rakennustyömaiden kiintoainekuormitus on esitetty kertaiseksi maatalousalueisiin ja jopa kertaiseksi metsäalueisiin verrattuna. (Kuntaliitto 2012, Vakkilainen ym. 2005). Rakennustyömailta huuhtoutuu hulevesien mukana huomattavia kiintoaine- ja ravinnemääriä, minkä vuoksi olisi kiinnitettävä erityistä huomiota työmaiden järjestelyihin. Työn aikainen hulevesien hallinta on suunniteltava huolellisesti, ja tämä saattaa vaikuttaa koko rakennuskohteen toteutusjärjestykseen. Rakentamisvaiheen hulevesien käsittelyyn on suositeltavaa käyttää yksinkertaisia rakenteita, esimerkiksi maastonpainanteisiin patoamalla toteutettavia laskeutusaltaita. (Kuntaliitto 2012). Rakennustyömaiden vähäiset vesimäärät suositellaan johtamaan hiekkasuodatuksen kautta. Työnaikaisen hulevesien hallinnan lisäksi suositellaan vahvasti, että yleisille alueille esitetyt kosteikot ja suodatusrakenteet tulee rakentaa hyvissä ajoin ennen muuta rakentamista, mieluiten siten, että niihin ehtii kehittymään kasvillisuutta. Osavaluma-alueelle 2 suunnitellun kosteikon kohdalla on tällä hetkellä ohutturpeinen korpimainen soistuma (Yrjölä ja Häyhä 2003). Kosteikko on muokattava nykyisestä soistumasta siten, että rakennusvaiheessa suohon pidättyneitä ravinteita ja kiintoainetta ei päästetä huuhtoutumaan järveen. Käytännössä tämä tarkoittaa, että kosteikon rakentamisen ensimmäisessä vaiheessa rakennetaan pato ja purkukanavan suodatusjärjestelmät ennen kuin suoaluetta muokataan. Kaavamääräysehdotuksia hulevesien käsittelylle rakentamisen aikana Hannusjärven valuma-alueella: - Kosteikot tulee rankentaa ensimmäisessä rakennusvaiheessa - Kosteikkoja rakentaessa tulee ensimmäisenä rakentaa patoavarakenne, jotta rakennusaikainen kiintoainekuorma ei kulkeudu järveen. - Kaikille rakennuspaikoille tulee laatia hulevesien hallintasuunnitelma - Rakennuspaikan kaikki kuivatusvedet tulee käsitellä vähintään laskeutusaltaan kautta, viipymä minimi 2 h. - Laskeutusallas/suodatin ei saa huuhtoutua rankkasateella - Rakennustyömaiden hulevedet tulee johtaa yleisillä alueilla sijaitseviin kosteikko alueisiin - Rakennustöiden päätyttyä, kosteikot tulee puhdistaa ja huoltaa rakentamisen aikaisesta kuormituksesta