Vantaan pienvaluma-alueiden luokittelu vettä läpäisemättömän pinnan osuuden perusteella

Transkriptio

1 Vantaan pienvaluma-alueiden luokittelu vettä läpäisemättömän pinnan osuuden perusteella Hulevesiseminaari Hanna Tuominen

2 Sisällys Diplomityön tavoitteet Läpäisemättömän pinnan malli CORINE Land Cover Kohdealueiden esittely Tulokset ja johtopäätökset Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 2

3 Diplomityö Tavoitteena on luokitella Vantaan pienvaluma-alueet läpäisemättömän pinnan mallin (ICM) mukaan vettä läpäisemättömän pinnan osuudet valuntakertoimet Tarkemmassa käsittelyssä on Kirkonkylänoja ja Krakanoja Valuma-alueilla tehtyjen mittausten perusteella yleistetään tietoja koskemaan koko Vantaata Työkalu maankäytön suunnitteluun ja pienvesistöjen suojeluun Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 3

4 Läpäisemättömän pinnan malli (ICM) Luokittelu antaa vihjeitä puron tilasta, mutta tarkempia mittauksia tarvitaan! Schueler et al Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 4

5 CORINE Land Cover Maanpeitteen paikkatietoaineisto Vuoden 2012 rasteriaineiston tarkkuus on 20*20 m, vektorin 20*20 ha Rasteriaineistot käsitelty vektoreiksi Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen Tiiviisti rakennetut asuinalueet Väljästi rakennetut asuinalueet Teollisuuden ja palveluiden alueet Liikennealueet Lentokenttäalueet Maa aineisten ottoalueet Kaatopaikat Rakennustyöalueet Urheilu ja vapaa ajan toiminta alueet Pellot Hedelmäpuu ja marjapensasviljelmät Laidunmaat Pienipiirteinen maatalousmosaiikki Lehtimetsät Havumetsät Sekametsät Harvapuustoiset alueet Rantahietikot ja dyynialueet Kalliomaat Sisämaan kosteikot Avosuot 5

6 Kirkonkylänoja Sijaitsee Keski-Vantaalla Pinta-ala: 4,8 km 2 Savi ja täyttömaa-aluetta Valuma-alue on tiiviisti rakennettua aluetta, koostuen pääasiassa teollisuuden ja palveluiden alueista Helsinki-Vantaan lentokenttä, Kehä III, Tuusulan-väylä Kaupunkimainen puro, josta putkitettuna on 32 % voimakkaasti muokattu hulevedet nopeasi purouomiin Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 6

7 Krakanoja Sijaitsee Keski-Vantaalla Pinta-ala: 10,2 km 2 Savialuetta, lentokentän alueella myös täyttömaata ja turvetta Pääuoma kulkee virkistys ja peltoalueiden läpi Helsinki-Vantaan lentokenttä, Kehä III Kartanonkosken haara voimakkaasti rakennettua Puro on lähes luonnontilainen, putkitettu osuus on 19 % Purokohteessa luontoarvoja Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 7

8 Mittaukset Mittaukset suoritti Luode Consulting Sadanta ja valunta, Kirkonkylänojalla myös laatumittauksia Mittausaika Kuvassa mittauspisteet merkattu punaisella Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 8

9 [mm] Sadanta ja valunta Kirkonkylänojan valunta 30 Krakanojan valunta 25 Sadanta Valunta [mm] 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 Kirkonkylänojan valunta Krakanojan valunta Sadanta Sadanta [mm] , : : : : : : :00

10 Sadetapahtumat sadetapahtuma klo Ilmatieteenlaitokselta tilattu analyysi (tutkakuva) Kirkonkylänoja: 21,1 mm Krakanoja: 12,4 mm Omat mittaukset: 23,4 mm Lentokenttä: 13,8 mm Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen Ilmatieteenlaitos

11 Ilmatieteenlaitoksen avoin data Sademäärät mittausjaksolle Helsinki-Vantaan lentokenttä, Kumpula, Tapiola, Nuuksio, Nurmijärvi, Porvoo Datalle suoritettiin lineaarinen interpolointi pisteiden välille, jotta valuma-alueille voitiin laskea päiväkohtaiset sademäärät Sademäärä Manttaalikuja Helsinki Vantaan Kirkonkylänoja Krakanoja [mm] lentokenttä Interpolointi Tutka Interpolointi Tutka 26.kesä 0,7 4, kesä 11,2 11,2 11,5 11,6 1.heinä 0,2 3,5 2,4 3,4 10.heinä 2,8 0 0, heinä 0,4 0,7 0,6 0,7 20.heinä 23,4 13,8 15,8 21,1 11,6 12,4 Tummennetut arvot Huom! valittu valuntakertoimen Sadetapahtumat on paikallisia eivätkä muutu lineaarisesti! määrittämiseen Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 11

12 Interpolointi sadannalle Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 12

13 Sadanta ja valunta Kirkonkylänoja 26.kesä 30.kesä 1.heinä 10.heinä 16.heinä 20.heinä Sadanta [mm] 3 11,2 2,4 2,8 0,6 21,1 Välitön valunta [mm] 1,1 4,8 0,7 0,6 0,1 6,5 Valuntakerroin 0,37 0,43 0,29 0,23 0,09 0,31 Krakanoja 26.kesä 30.kesä 1.heinä 10.heinä 16.heinä 20.heinä Sadanta [mm] 11,2 3,4 2,8 0,4 12,4 Välitön valunta [mm] 1,8 0,4 0,2 0,03 2,4 Valuntakerroin 0,16 0,11 0,07 0,07 0,19 Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 13

14 Sadanta ja valunta 6,0 Välitön valunta [mm] 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 Kirkonkylänoja Krakanoja y = 0,4604x 0,3692 R² = 0,9921 Tehoisa läpäisemätön pinta (EIA) y = 0,1938x 0,2151 R² = 0,9764 0, Sadanta [mm] Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 14

15 Sadanta ja valunta 0,133 1,082 Sillanpää 2013 Kirkonkylänoja EIA 0,46 TIA 0,55 Valuntaa muodostuu yli 0,8 mm sateista 0,4604 0,3692 Krakanoja EIA 0,19 TIA 0,30 Valuntaa muodostuu yli 1,1 mm sateista 0,1938 0,2151 Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 15

16 CORINE jaottelu Kirkonkylänoja Krakanoja Pinta ala [ha] Pinta ala [ha] Tiiviisti rakennetut asuinalueet 5,7 14,4 Väljästi rakennetut asuinalueet 1,4 36,8 Teollisuuden ja palveluiden alueet Liikennealueet 32,8 24,3 Lentokenttäalueet Maa aineisten ottoalueet 0,8 9,3 Rakennustyöalueet 0 12,5 Urheilu ja vapaa ajan toiminta 4,2 0,1 Pellot 0 21,8 Pienipiirteinen maatalousmosaiikki 2,6 5,9 Lehtimetsät 2,4 14,9 Havumetsät 51 66,2 Sekametsät 23 38,1 Harvapuustoiset alueet 67, % 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% Kalliomaat 1,9 2,5 0% Yhteensä Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 16 Kirkonkylänoja Krakanoja

17 Läpäisemättömyys Kirkonkylänoja Krakanoja Läpäisemättömän Pinta ala [ha] Pinta ala [ha] pinnan osuus Tiiviisti rakennetut asuinalueet 5,7 14,4 0,43 Väljästi rakennetut asuinalueet 1,4 36,8 0,22 Palveluiden alueet 58,2 61,3 0,85 Teollisuuden alueet 71,4 125,3 0,81 Liikennealueet 32,8 24,3 0,89 Lentokenttäalueet 120,3 371,6 0,41 Maa aineisten ottoalueet 0,8 9,3 0,05 Rakennustyöalueet 0 12,5 0,15 Urheilu ja vapaa ajan toiminta 4,2 0,1 0,15 Pellot 0 21,8 0,1 Pienipiirteinen maatalousmosaiikki 2,6 5,9 0,1 Lehtimetsät 2,4 14,9 0,05 Havumetsät 51,0 66,2 0,05 Sekametsät 23,0 38,1 0,05 Harvapuustoiset alueet 67,1 105,2 0,05 Kalliomaat 1,9 2,5 0,1 Pinta ala yhteensä Läpäisemättömyys laskettu 0,44 0,39 Läpäisemättömyys mitattu 0,55 0,30 Vaihteluväli [%] 0,23 0,23 Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 17

18 Läpäisemätön pinta [%] Läpäisemättömän pinnan osuus eri maankäytön muodoilla 1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 Ylin arvo Alin arvo Keskiarvo Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 18

19 Työssä luokitellut pienvaluma-alueet tai niiden yhdistelmät Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 19 ICM luokittelussa pinta alat yli 5 km 2

20 Koodi Numero Nimi Pinta ala Pinta ala Koodi Numero Nimi Pinta ala Pinta ala Pitkäjärveen laskevat purot [km2] yhteensäkeravanjokeen laskevat purot [km2] yhteensä 12A Tiistronoja 6,5 462 Kylmäoja 13, B Herukkapuro 3,0 11, Kylmäojan pohjoishaara" 2,8 21, Odilammenoja 2,4 464 Kylmäojan itähaara" 4, Pikkujärvenoja 1,1 465 Rekolanoja 21,2 7, Kynikenoja 6,1 466 Lipstikkaoja 1,2 22, Myllymäenoja 6,5 6,5 467 Vierumäenoja 4, A Varistonoja 2,4 468 Vallinoja 8,4 12, B Lammasoja 1,1 5,7 D 472 Suutonoja 2,4 2,4 15C Pellaksenoja 2,1 Sipoon Kappelvikeniin/Björnsövikeniin laskevat purot Helsingin Pikku Huopalahteen laskevat purot 71A Krapuoja 3, A Mätäoja 5, B Roxinoja 10,1 14,7 6,2 31B Onkioja 0,7 72 Ojangonoja 1,3 Vantaanjokeen laskevat purot 73A Kormuniitynoja 6, Jelmusanoja 6,4 6,4 73B Itä Hakkilanoja 3,9 10,5 413A Lamminsuonoja 6,9 74A Sotunginoja 2, B Hankoja 0, B Myyraksenoja 3, Murtoonpellonoja 3, Bisajärvi ja "Bisanoja" 1,1 10 A 410 Koivupäänoja 2,9 2, "Kuusijärvenoja" 0,8 B 411 Pekinoja 3,8 3,8 Porvarinlahteen laskevat purot C 415 Katinmäenoja 4,0 4,0 E 61 Westerkullanoja 3,6 3, Krakanoja 10,2 10,2 Sipoon Karlvikeniin laskeva puro Keravanjokeen laskevat purot Nybyggetinoja 5,1 5, A Kirkonkylänoja 4,8 461B Pyhtäänkorvenoja 2,2 Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 7,0 20

21 Pienvaluma-alueiden läpäisemättömyys Läpäisemättömän pinnan osuus [%] 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 Taantuva Muuntuva Kirkonkylänoja Krakanoja Suurin läpäisemättömyys Keskiarvoinen läpäisemättömyys Pienin läpäisemättömyys 0,00 Herkkä A B C D E Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 21

22 Pienvaluma-alueiden läpäisemättömyys Läpäisemättömän pinnan osuus [%] 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 Taantuva Myllymäenoja Muuntuva Herkkä Tiistronoja Kynikenoja Kylmäoja Krapuoja Rekolanoja Nybyggetinoja A B C D E Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 22

23 Pienvaluma-alueiden läpäisemättömyys Suurin arvo Keskiarvo Pienin arvo Läpäisemätön pinta Valuntakerroin Läpäisemätön pinta Valuntakerroin Läpäisemätön pinta Valuntakerroin 1. 0,11 0,07 0,09 0,07 0,07 0, ,12 0,07 0,10 0,07 0,07 0, ,28 0,12 0,24 0,10 0,18 0, ,40 0,19 0,33 0,15 0,25 0, ,43 0,21 0,36 0,16 0,28 0, ,17 0,08 0,14 0,08 0,11 0, ,16 0,08 0,13 0,07 0,10 0, ,47 0,24 0,39 0,18 0,30 0, ,55 0,31 0,46 0,23 0,35 0, ,31 0,13 0,25 0,11 0,19 0, ,30 0,13 0,25 0,11 0,19 0, ,24 0,10 0,20 0,09 0,15 0, ,10 0,07 0,08 0,07 0,06 0, ,36 0,16 0,30 0,13 0,23 0, ,17 0,08 0,14 0,07 0,11 0, ,08 0,06 0,06 0,06 0,05 0,06 A 0,19 0,09 0,16 0,08 0,12 0,07 B 0,20 0,09 0,17 0,08 0,13 0,07 C 0,16 0,08 0,13 0,07 0,10 0,07 D 0,25 0,11 0,21 0,09 0,16 0,08 E 0,21 0,09 0,18 0,08 0,14 0,07 Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 23

24 Läpäisemättömän pinnan luokittelu Luokka Taantuva Muuntuva Herkkä Ei luokiteltu Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 24

25 ILKKA hankkeessa määritetyt läpäisemättömän pinnan osuudet Krakanoja 44 % Kirkonkylänoja 65 % Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 25

26 Kiitos! Lähteet: Ilmastonkestävä kaupunki Pääkaupunkiseudun ja Vantaan vesistöalueen vettä läpäisemättömien pintojen kartoitus Soil sealing rasteriaineistolla. s. 7. Saatavissa: alue_kartoitus_raportti.pdf Ilmatieteenlaitos Sadetutkakooste klo Ilmatieteenlaitos. 2014b. Ilmatieteenlaitoksen havaintoasemat. [viitattu ] Saatavissa: Schueler, T., Frakey-McNeal, L. & Cappiella, K Is impervious cover still important? Review of recent research. Journal of Hydrologic Engineering. Vol. 14, No. 4. s Sillanpää, N Effects of suburban development on runoff generation and water quality. Doctoral dissertation. Aalto University. Department of Civil and Environmental Engineering. Sillanpää, N. & Koivusalo, H Impacts of Urbanization and Event Magnitude on Runoff Contributing Area and Runoff Coefficients. Proceedings International Conference on Urban Drainage 2014, , Sarawak, Malaysia. Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 26