ENNAKKOTORJUNTATOIMENPITEET

Transkriptio

1 Vastaanottaja Pohjois-Pohjanmaan ELY-keskus Asiakirjatyyppi Alustava selvitys Päivämäärä Viite SIIKAJOEN JÄÄPATOPAIKAT JA MAHDOLLISET ENNAKKOTORJUNTATOIMENPITEET

2 1 Tarkastus Päivämäärä Laatija Piia Sassi-Päkkilä Tarkastaja Jaana Hakola Hyväksyjä Veli-Pekka Latvala, Pohjois-Pohjanmaan ELY-keskus Kuvaus Jääpatopaikat Viite

3 2 SISÄLTÖ 1. JOHDANTO JÄÄPATOPAIKAT JÄÄPATOPAIKAT SUPPO JÄÄ- JA HYYDEPATOJEN TORJUNTA JÄÄPATOJEN POISTO JÄÄPATOJEN ENNALTAEHKÄISY... 6

4 3 1. JOHDANTO Työ liittyy kokonaisuuteen Siikajoen tulvariskien hallinnan ja säännöstelyn kehittämisselvityksen laatiminen. Työssä on selvitetty Siikajoella esiintyneitä jääpato- ja suppopatopaikkoja. Aineistoa on saatu ELYkeskukselta (Timo Karjalainen), kunnilta (ohjausryhmä) sekä kirjallisuuslähteistä (mm. Siikajoen vesistön tulvantorjunnan toimintasuunnitelma, Tulvariskien alustava arviointi Siikajoen vesistöalueella). Jääpatotulvissa on vaikea ennustaa padon paikkaa ja tulvavesikorkeutta. Siikajoella jääpadot eivät ole viime vuosien aikana olleet ongelma, eikä jääpatoja ole tarvinnut purkaa tai räjäyttää viimeisen viiden vuoden aikana. Yleensä Uljuan altaan ja Rantsilan välinen jokiosuus on ollut sula jäiden lähdön aikaan, mikä vähentää jääpatoriskiä alempana jokiosuudella. Jääpatojen syntyminen riippuu kuitenkin keväästä ja jääpatotulvien riski on suuri, mikäli jäät eivät ehdi kunnolla ohentua ja haurastua ennen liikkeellelähtöä. 2. JÄÄPATOPAIKAT 2.1 Jääpatopaikat Jääpatotulvat ovat uhkana lähinnä entisen Ruukin kunnan alueella. Anttilan suvannon jäät sahataan tarvittaessa syntyvien vahinkojen estämiseksi. Toinen ongelmallinen jääpatopaikka on Liskonmutka Ruukissa. Edellä mainittujen lisäksi ajoittain jääpatoja on esiintynyt Pöyrynkosken yläpuoleisessa suvannossa ja heti Pöyrynkosken alapuolella. Kyseisillä jääpadoilla ei kuitenkaan ole ollut toistaiseksi haitallisia vaikutuksia alueen rakennuskantaan, vaikka Pöyryn voimalaitoksen kastuminen on ollut lähellä. Ruukinkosken alapuolella olevan Yrityspuiston suvannon jääpato nosti vuoden 2000 tulvassa veden nopeasti uhkaamaan Kreivinsaaren ja Yrityspuiston rakennuksia ja Kreivinsaaren asukkaat jouduttiin evakuoimaan pahimman tilanteen ajaksi. Myös 1980-luvulla jääpadon aiheuttama tulva on uhannut mm. kunnantaloa. (Arola & Leiviskä 2006, Pohjois-Pohjanmaan ELY-keskus 2011) Myös Siikajoen kylällä Tuomisaaren yläpuolella ja Kaijankoskella sekä jokisuussa Siikajoen kirkonkylän kohdalla on usein muodostunut jääpatoja. Paavolan Hemminkosken alapuolelle ja 86-maantien yläpuolelle on myös muodostunut jääpatoja sekä Revonlahden Kirkkosuvannossa on ollut jääpatoja. Rantsilan Hyttikoskella on myös muodostunut jääpatoja. (Pohjois-Pohjanmaan ELY-keskus 2011)

5 4 Kuva 1. Jääpatopaikat 2.2 Suppo Jokien suuret virtaamat lisäävät suppo- eli hyydepatoriskiä, kun säät vähitellen kylmenevät. Mikäli talvella esimerkiksi voimalaitoksilla joudutaan kovien pakkasten aikaan juoksuttamaan maksimikoneistovirtaamia osittain avoimeen uomaan, ovat suppotulvat mahdollisia. Suppotulva syntyy, kun kylmä sää alijäähdyttää vettä. Tämän myötä vedessä alkaa muodostua suppojäätä eli hyydettä. Hyyde alkaa kasautua jokea paikoin peittävän jääkannen alle ja lopulta hyyde tukkii vesiuoman. Suppotulvat syntyvät erityisesti silloin, kun vesistöt pysyvät sulina pitkään ja pakkasjakso tulee yllättäen. Yleensä tammikuu on suppopatojen kannalta kriittisin aika. Tilanne helpottuu, kun vesialueet saavat pysyvän jääpeitteen. Luonnossa hyydepadot muodostuvat yleensä kivien ympärille. Nopeasti lämpenevä sää voi aiheuttaa suurien hyydemuodostelmien irtoamisen ja muodostaa lisää kelluvaa jäätä joen pinnalle. Kelluva hyyde voi kasautua johonkin toiseen paikkaan. Siikajoella säännöstelystä aiheutuu talvella virtaaman kasvu sekä vedenkorkeuksien luontaista voimakkaampi vaihtelu alapuoleisessa jokijaksossa. Lisäksi Uljuan altaalla on selvä lämpövaikutus alapuoliseen vesistöön. Suuremmasta talviaikaisesta virtaamasta johtuen jääkansi ei kehity niin helposti koskiin kuin tilanteessa ilman Uljuan tekojärveä. Avoinna olevan vesialueen pinta-ala on lisäksi lisääntynyt. Edellä mainittujen vuoksi joessa muodostuu pakkasjaksoina enemmän suppoa ja pohjajäätä. (Arola & Leiviskä 2006) Lyhytaikaissäännöstelyn aiheuttama virtaaman ja vedenkorkeuden vaihtelu aiheuttaa lisäksi jääkannen paksuuntumista. Jääkannen paksuus on eri lyhytaikaissäännöstelyvaihtoehdoissa kasvanut kes-

6 5 kimäärin 52 % verrattuna tilanteeseen ilman Uljuan allasta. Edellä mainittuja haittavaikutuksia säännöstelystä on käytetty perusteluissa Uljuan tekojärven lyhytaikaissäännöstelyn lopettamiseen. (Arola & Leiviskä 2006) Siikajoella suppoa esiintyy selvimmin sula-alueella Sipolassa ja Pöyryn alapuolisilla koskialueilla sekä padon yläpuolella. Suppopadosta johtuen vesi on joskus jopa uhannut nousta Pöyryn voimalaitokseen. Lamujoen jääongelmat ovat liittyneet lähinnä joen jäätymisvaiheen hyytö- ja suppotilanteisiin, välillä Iso-Lamujärvi-Kortteinen (noin 13 km jokiosuudella), jossa supon aiheuttama veden padotus on voinut olla metrin luokkaa. Suppoa on esiintynyt ainakin Piippolan Leskelässä Erkinkoskessa ja Myllymäenkosken alapuolella. (Pohjois-Pohjanmaan ELY-keskus 2011, Arola & Leiviskä 2006) Loppuvuoden 2013 leuto sää, lumien sulaminen ja vesisateet nostivat rannikon jokien vedenpintoja ja virtaamia joulun tienoilla. Tammikuussa 2014 suppoa eli hyydettä ja osittain jäitä oli kertynyt sekä Rantsilan ylä- että alapuoliselle jokiosuudelle yhteensä n. 2 km matkalle. Suppoa esiintyi Siikajoen yläpuolisessa Korpraalinkoskessa, Revonlahden alapuolisessa uomassa, Rantsilassa Pappilanmutkassa ja Kurunkanavan kohdalla Porkanrannassa sekä Siikajoen vanhassa uomassa Uljuan altaan kohdalla. Missään kohteissa ei kuitenkaan aiheutunut rakennuksille vahinkoja eikä suppopatojen purkutöihin tarvinnut ryhtyä. Kuva 2. Vuoden 2014 tammikuun hyydepatopaikat (sininen ympyrä).

7 6 3. JÄÄ- JA HYYDEPATOJEN TORJUNTA Jää- ja hyydepatojen torjuntakeinoja ovat mm. patojen poisto kaivinkoneella jääpatojen räjäyttäminen jään sahaukset säännöstely hiekoitukset ja värjäys jäidenpidätysrakennelmat tasainen virtaama jäätymisen aikaan (supon torjunta) pohjapadot (supon torjunta) suppopuomit (supon torjunta) satelliitti- tai ilmakuvaus 3.1 Jääpatojen poisto Nykyisin käytetään enemmän kaivinkoneita jääpatojen poistamiseen. Pitkäpuomisella kaivinkoneella uoman toisesta reunasta jäälohkareita poistamalla on saatu syntynyt pato purkautumaan hallitusti alaspäin jokiuomaan. Erityisesti pienemmissä jokiuomissa menetelmä on ollut hyvin tehokas. Räjäytyksiä käytetään paikoissa joihin kaivinkoneella ei päästä tai yletytä. Räjäytysten suorittaminen vaatii kuitenkin henkilön, jolla on räjäytyslupa. Lisäksi tulee huomioida, ettei aiheuteta turhaa vaaraa alueen asukkaille ja rakennuskannalle. Tulvasuojeluorganisaatiosta laaditaan päivitetty kaavio joka vuosi. Jääpatojen poistoa voi toteuttaa Puolustusvoimat, ELY-keskus tai jokin paikallinen taho, jonka kanssa tehdään sopimus asiasta. Lain mukaan tulvasuojeluorganisaation kokoaminen kuuluu ELY-keskukselle. Joka kevät ennen tulvien alkua Siikajoen alueelta käydään läpi paikallisia koneyrittäjiä, joilla on pitkäpuomikaivinkone sekä lavetti koneen kuljetusta varten ja tällaisista yrittäjistä laaditaan lista. Osa koneurakoitsijoista voi olla keväällä jopa hälytysvalmiudessa. Jokilaakson pelastuslaitos on tarvittaessa mukana. Jääpadon lauetessa voi syntyä voimakas tulva-aalto, joka kuljettaa mukanaan jäälohkareita ja muuta ajelehtivaa tavaraa. Voimalaitoksissa olisi oltava miehitys jäiden lähdön aikaan, jolloin jäät saadaan manuaalisesti ajettua voimalaitoksen ohi. Syntyneiden suppopatojen poistokeinoihin kuuluvat suppopatojen räjäyttäminen ja kaivinkoneen käyttö niiden poistamisessa. Poistaminen on käytännössä kuitenkin hankalaa ja alapuoleisen jokijakson riskialttius liikkeelle lähtevän suppopadon suhteen tulisi tarkkaan huomioida. 3.2 Jääpatojen ennaltaehkäisy Jäänsahauksilla voidaan vähentää jääpatojen muodostumista, mutta sahausten on osuttava oikeaan aikaan. Sahaukset ovat helposti toteutettavissa ja verraten edullisia, mutta välttämättä sama ELYkeskuksen saha ei ehdi kaikkiin tarvittaviin paikkoihin. Sahauslinjojen koordinaatit helpottaisivat työtä maastossa ja sahatun railon jäätymistä hidastaisi sen peittäminen lumella. Kaksi tai kolme rinnakkaista sahausrailoa on todettu toimivaksi. Kehittelytarvetta olisi esim. sahaterässä oleva aura, joka peittäisi sahatun uran pehmeällä lumella ja estäisi uran uudelleen jäätymisen. GPS-laitteen yhdistäminen sahaan ja sahausreittien tallentaminen helpottaisivat seuraavia sahauskertoja. Toisaalta sahaus voi aikaistaa jäiden lähtöä. Tällöin lähtevät jääkappaleet eivät ole ehtineet haurastua ja sulaa auringon vaikutuksesta. Suurista jääpalasista voi aiheutua tällöin vahinkoa alapuoliselle jokiosuudelle. Sahaukset ovat ennakkotoimenpiteitä ja sahauskohdat on arvioitava joka kevät jään paksuuden ja jään koostumuksen mukaan. Sahauskonetta varten teräsjään paksuuden on oltava 40 cm, jotta jääkansi kuitenkin kantaa konetta. Jäiden sahaamisella on ennaltaehkäisty jääpatojen syntyä Siikajoen alaosalla. Sahattuja kohteita ovat olleet Paavolassa Anttilan suvanto, Ruukinkosken alapuolinen suvanto Yrityspuiston kohdalla,

8 7 Liskon suvanto sekä Pöyryn padon yläpuoli Revonlahdella. Viimeisen viiden vuoden aikana ei Siikajoella ole jäänsahauksia suoritettu. Viimeisin sahaus on tehty Pöyryn padon yläpuolella. Uusille sahauspaikolle ei tällä hetkellä ole tarvetta. Jäänpaksuuksia mitataan Siikajoella joka kevät maaliskuussa noin viidestä eri mittauspisteestä. Kairauksilla määritetään kova- ja teräsjään paksuudet eri jokiosuuksilla. Moottorikelkkailun on huomattu paksuntavan jääkerrosta ja tällaisilla kohdilla on aina kairattu myös ns. luonnontilaisemman kohdan jäänpaksuus, jolloin todellista jäänpaksuutta on voitu paremmin arvioida. Värjäysjuoksutuksessa säännöstelyluukusta päästetään hieman suurempi juoksutusaalto, joka nousee jään päälle ja värjää jään tummaksi. Tummaan jäähän aurinko ottaa paremmin ja tämä edesauttaa jään pehmenemistä. Siikajoella ei värjäys juoksutusta ole koskaan kokeiltu, koska jokiosuus Uljuasta Rantsilaan on jo yleensä sulana jäiden lähdön aikaan. Jään hiekoittaminen on myös eräs vaihtoehto, jossa myös hyödynnetään auringon vaikutusta. Mikäli hiekkaa joudutaan käyttämään runsaasti, aiheutuu tästä kiintoainekuormitusta jokeen ja hiekkaa kasautuu suvantokohtiin. Masuunikuonahiekkaa on kokeiltu sen tumman värin vuoksi, mutta masuunikuonahiekasta liukenee kuitenkin muita haitta-aineita, joten sen käyttö on lopetettu. Siikajoella hiekoitusta on kokeiltu ilmeisesti ainakin Liskon suvannossa. Jääpatoriskiä voidaan vähentää myös säännöstelyllä. Tällöin ennen tulvaa allasta tyhjennetään ja juoksutuksia kasvatetaan, jolloin joessa oleva jää kuluu alhaaltapäin ohuemmaksi. tulvan nousuvaiheessa, pitämällä virtaama mahdollisimman pitkään juuri jäiden liikkeellelähtövirtaaman alapuolella, jää edelleen ohenee paikallaan ennen liikkeellelähtöä. Menetelmän merkitys voi jäädä rajalliseksi, jos virtaama nousee nopeasti äkillisen lämpöaallon tai vesisateiden vuoksi. Jäidenpidätysrakennelmia on tehty varsinkin Yhdysvalloissa. Rakennelmien tavoitteena on pidättää jäälauttoja alueilla, joilla vedenkorkeuden nousu ei ole niin haitallista. Tällöin rakennelmien alapuolisilla alueilla ei jäälautoista ole enää haittaa. Rakennelman tehoa voidaan parantaa rakentamalla se niin, että tulvavesi voi ohjautua rakennelman sivuilta tulvatasanteille, jotka toimivat samalla jäälauttojen varastoalueena. Monissa tehdyissä projekteissa jäänpidätysrakennelmat ovat osoittautuneet toimiviksi, helpoiksi rakentaa ja ne ovat alentaneet tulvavedenkorkeuksia halutuilla joen osuuksilla. Rakennelmia voidaan tehdä esimerkiksi betonista tai luonnonkivistä ja niitä voidaan rakentaa kohtiin, joihin jääpatoja luontaisestikin muodostuu. Jäidenpidätysrakennelmat toimivat lisäksi elinympäristönä kaloille ja niiden rakentaminen voidaan yhdistää kalataloudelliseen kunnostukseen. Suomessa jäänpidätysrakenteita on suunnitteilla mm. Salossa. (Varsinais-Suomen ELY-keskus 2013) Siikajoella ei jäidenpidätysrakenteille ole tarvetta eikä soveltuvaa rakennuspaikkaakaan ole. Kuva 2. Jäänpidätysrakennelma (kuva US Army Coprs of Engineers 2006).

9 8 Tasaisella virtaamalla alkutalven aikana pyritään muodostamaan veden alijäähtymiseltä suojaava jääkansi, joka ehkäisee supon muodostumista. Pohjapadoilla voidaan myös vähentää hyyde- eli suppotulvia. Pohjapadot pienentävät veden virtausnopeutta ja edesauttavat alijäähtymistä estävän, tasaisen jääkannen muodostumista uomaan. Lamujoella on kokeiltu jääpuomien vaikutusta jääkannen muodostumisen nopeuttamiseen. Puomien käytöstä on saatu hyviä kokemuksia. Kerralla liikkeelle lähtevän jäämassan määrittämiseksi tulisi kartoittaa miltä alueilta jäitä lähtee liikkeelle. Jäidenlähtöalueiden perusteella voitaisiin suunnitella tarkemmin varsinaisia jääpatoriskiä vähentäviä toimenpiteitä sekä resurssien ohjausta. Mahdollisuutta käyttää satelliitti- tai ilmakuvausta tulisi tutkia tarkemmin. Koska jäätilanne muuttuu nopeasti, olisivat esimerkiksi 1-2 kertaa vuorokaudessa saatavat satelliittikuvat jokialueesta erittäin hyödyllisiä. Tuoreiden satelliittikuvien hyödyntämistä rajoittaa todennäköisesti niiden korkea hinta. Satelliittikuvia on yritetty hyödyntää mm. Torniojoen jäätilanteen selvittämisessä huonolla menestyksellä: kuvia on vaikea saada ja vaikea tulkita. ELY-keskus suorittaa kyllä ilmakuvauksia, mutta vain poikkeustilanteissa, kuten tulva-alueiden laajuuden selvittämiseksi. Myös miehittämättömien pienlentokoneiden käyttö ilmakuvauksissa voisi tulla kysymykseen. Lähteet: ympäristöjulkaisut 416. Pohjois-Pohjanmaan ympäristökeskus (PDF). Oulu. 51 s. Karjalainen Timo (Pohjois-Pohjanmaan ELY-keskus). Puhelinhaastattelu Pohjois-Pohjanmaan ELY-keskus Tulvariskien alustava arviointi Siikajoen vesistöalueella. Dnro POPELY/1/07.02/ s. US Army Coprs of Engineers (Andrew M. Tuthill ja James H. Lever) Design of Breakup Ice Control Sturctures. Engineer Research and Development Center. 31 s. Varsinais-Suomen ELY-keskus Salon keskusta-alueen tulvasuojelu. Tulvasuojelutoimenpiteiden mitoitus ja arvionti. ISBN (PDF). Turku. 38 s.