KUSIANJOEN KALATIEN YLEISSUUNNITELMA. Sotkamo

Transkriptio

1 KUSIANJOEN KALATIEN YLEISSUUNNITELMA Sotkamo KAINUUN ETU OY Kainuun vaelluskalahanke Lönnrotinkatu 1, KAJAANI, Finland

2 Sisällysluettelo 1. YLEISTÄ ARVIO KALATIEN SUUAUKON SIJOITTAMISESTA JA REITISTÄ HYDROLOGISET LÄHTÖARVOT HYDROLOGISESTA JA HYDRAULISESTA MITOITUKSESTA KALATIESUUNNITELMA SEURANTA KUSTANNUKSET... 6 LIITTEET: Kusianjoen kalatien yleispiirustukset Havainneviistokuvia Kusianjoen kalatiestä 2

3 KUSIANJOEN KALATIEN YLEISSUUNNITELMA Sotkamo 1. YLEISTÄ Kusianjoki laskee pohjoisesta Sotkamon järviryhmän Kaitainsalmeen. Noin 1,7 km jokisuusta on Kusianjoen entinen voimalaitos ja säännöstelypato, joka on kalannousueste. Laitoksen sähköntuotanto on käynnistynyt 1920-luvun loppupuolella ja laitos toimi 1960-luvun loppupuolelle saakka. Kalatiesuunnittelussa kalatien alapään oikealla sijoittamisella on merkittävä vaikutus kalatien toiminnan kannalta. Ellei kala löydä helposti kalatien suuta päävirtauksen tuntumasta, kalojen määrä kalatiessä jää vähäiseksi. Tätä on arvioitu otsikon 2 osiossa. Kalatiessä veden virtausnopeus ei saa missään kohtaa ylittää kalan uintikykyä ja kalatiessä on oltava riittävästi altaita/paikkoja missä kalat voivat levähtää nousun aikana. Altaiden virtaaman vaimennus vaatimusten lisäksi kalatiessä liikkuvien kalojen koko vaikuttaa kalatien vesiteiden mittoihin. Suurien kalojen koko edellyttää suuria aukkomittoja, jotta kalatiessä olisi riittävä uintiväljyys. Kalatien tulee toimia vuosittain ainakin välisenä aikana. Alueelta ei ole peruskarttaa tarkempaa karttaa. Maveplan Oy mittasi maastokatselmuksen yhteydessä maastoa ja vedenkorkeuksia suunnittelualueella. Alapuolisen Pieni Kiimasjärven vedenkorkeudet on saatu ympäristöhallinnon Hertta-tietojärjestelmästä. Tämä suunnitelma on laadittu korkeusjärjestelmässä N ARVIO KALATIEN SUUAUKON SIJOITTAMISESTA JA REITISTÄ Virtaus keskittyy tulva-aikaa lukuun ottamatta säännöstelypadon oikean puolimmaiseen aukkoon ja kulkee siitä suoraa reittiä kosken alaveteen. Osuus on erittäin jyrkkä ja siinä oli maastokatselmuksen aikana kiitovirtaus n m matkalla osuuden yläosalla. Vanhan säännöstelypadon alapuoleinen kosken pohja on kalliota. Kosken alapäässä rannat ovat jyrkät ja vasen ranta on pihapiiriä ja tilaa ei ole jolloin luonnonpuromaisen kalatien rakentaminen ei ole tarkoituksenmukaista. Nykyinen virtausreitti on kaloille liian jyrkkä ja sen loiventaminen ja kynnystäminen siten, että kynnysten välissä on riittävä vaimennustila on hankalaa mm. työnaikaisen ohijuoksutuksen järjestämisen takia. Kalatietä varten louhitaan lähes 90 m pitkä uoma, johon rakennetaan noin 5 metrin välein betonisia pystyrako/ylivirtausseiniä yhteensä noin kpl. Nykyiseen pääuomaan tehtävällä betonikynnyksellä käännetään pienillä virtaamilla lähes koko virtaus kalatiehen. Kalatien suuaukon sijoituspaikka kosken alapäässä nykyisen uoman ja entisen 3

4 voimalaitoksen alakanavan välissä. Säännöstelypadon lävistys tehdään purkamalla oikean puolimmaisen vesitien kynnystä 4 m leveästi pohjan tasoon N ,64 ja lisäksi pohjaan leikataan n. 0,4 x 0,4 m alivirtaamauoma. 3. HYDROLOGISET LÄHTÖARVOT Vedenkorkeudet Kalatien yläveden korkeustietoja ei ole käytettävissä lukuun ottamatta maastokatselmuspäivän mittauksia. Alaveden korkeustieto on mittauspäivältä. Alaveden korkeuteen vaikuttaa noin 1,7 km alavirtaan olevan Sotkamon järviryhmän säännöstely. Kalannousuajan säännöstelyn alaraja on NN+137,00 (=N60+137,30) ja yläraja alimmillaan elo-syyskuun vaihteessa NN+137,80 (=N60+138,1). Mittauspäivänä alavesi oli N60+137,75. Kalatien ylimmän raon yläpuolella vedenkorkeuden tuleva laskennallinen vaihteluväli on normaaliolosuhteissa NN+141,1 141,8 m (virtaamaväli 0,3 4 m 3 /s), joka valitaan suunnittelun lähtökohdaksi (vaihteluväli on 0,7 m). Mitoituskorkeusero on 4,3 m. (N60+137,5 141,8). Jatkosuunnittelussa alaveden todellinen vaihteluväli on selvitettävä. Virtaamat Kusianjoen virtaamia ei ole mitattu, joten ne on arvioitu seuraavasti. Kusianjoen valuma-alue kalatien kohdalla on 272 km 2 ja järvisyys 2,7 %. Sotkamon reitin keskivaluman 12 l/skm 2 mukaan keskivirtaama on 3,3 m 3 /s. Keskialivirtaama on Wäreen nomogrammin mukaan n. 0,37 m 3 /s. MHQ on Kaiteran ja Kuusiston nomogrammien mukaan m 3 /s Tällöin arvioitu HQ1/20 = 1,6 x MHQ = m3/s. Kesäajan arvioitu Mq50% on l/skm 2, jolloin kesäajan MQ50% on n. 0,8 1,0 m 3 /s. (Kesäajan MQ50% tarkoittaa virtaamaa, jota alempana tai ylempänä virtaama on puolet ajasta). 4. HYDROLOGISESTA JA HYDRAULISESTA MITOITUKSESTA Kalatietyyppi on ylivirtaus-/pystyrakokalatie. Kalatien väliseinien kohdalla putouskorkeus on 0,25 m, mikä rajoittaa kalatietä käyttäviä lajeja, mutta lohikalat voivat vaivatta uida sen kautta. Virtaama kalatiessä vaihtelee ylävedenkorkeusvaihtelun mukaan siten, että minimivirtaama on 0,3 m 3 /s. Hydrologiset olosuhteet eivät aseta esteitä kalateiden toiminnalle. Kalatien vesitiet on mitoitettu siten, että kalat voivat edetä uimalla niiden kautta. Altaiden tarvittava tilavuus on varmistettu Larinierin esittämällä kaavalla tehon suhde vesitilavuuteen ja kalatie toimii varmasti vielä kalatien virtaamalla 1,6 m 3 /s. Tällöin nykyisen uoman kautta virtaa n. 1,7 m 3 /s eli kalatie toimii varmasti keskivirtaamaan asti. Kalannousuaikana keskivirtaaman pysyvyys on vähäjärvisellä Kusianjoella arviolta noin % (eli virtaama on keskivirtaamaa suurempi % ajasta). Tätä suuremmilla virtaamilla altaiden vaimennussuhde ei ole riittävä, mikä saattaa karsia huonomman uintikyvyn omaavia kaloja. 4

5 Veden otto tapahtuu purkamalla oikean puolimmaisen vesitien kynnystä 4 m leveästi pohjan tasoon N ,64 ja lisäksi pohjaan leikataan n. 0,4 x 0,4 m alivirtaamauoma. Toimenpide alentaa ylävettä noin 50 metrin matkalla säännöstelypadon ja ensimmäisessä jokiuoman mutkassa olevan luonnonkynnyksen välillä. 5. KALATIESUUNNITELMA Kalatie louhitaan liitteen 1 mukaiseen paikkaan. Linjausta voidaan hieman muuttaa, kunhan kalatien pituuskaltevuus pysyy suunnitellun mukaisena. Työalueelta raivataan puustoa ja pensaita vain työn toteutuksen kannalta välttämättömältä alueelta. Raivausjätteet kuljetetaan pois. Työnaikainen kulku järjestetään Kaitainsalmenieltä kosken itärannalta säännöstelypadon ja vanhan voimalaitoksen välistä tilan Kotipalsta RN:o kautta. Louhinta toteutetaan työpatojen suojassa kuivatyönä. Kalatien pituus- ja poikkileikkaukset on esitetty liitteessä 2. Kalatietä varten tuleva louhinta tehdään siten, että lopputuloksena on kalatie, jonka - pohjaleveys on vähintään 2,0 m ja pintaleveys väliseinän yläpinnan tasolla vähintään 2,6 m. - keskilinja kaartelee koko matkalla. - Pohjan taso saa olla joka paikassa korkeintaan pituusleikkauksen tasausviivan tasolla. Louhittavan uoman pohjaan louhitaan syvempiä kohtia. Louhintaa on kaikkiaan n. 90 metrin matkalla. Teoreettinen louhintasyvyys on maksimissaan kalatien yläosalla n. 4,5 m ja alimmillaan n 2,0 m. Louhintamassat ajetaan pois. Siirrettävien massojen määrä on n. 700 m 3 ktr. Räjäytystyöt tehdään hyväksytyn räjäytyssuunnitelman mukaan. Sillan läheisyydessä ensisijainen louhintatapa on iskuvasaran käyttö. Louhinta tehdään tarvittavilta osin tarkkuuslouhintana. Louhintatoleranssi alapinnasta pystysuunnassa on -600 mm (alaspäin) ja +0 mm (ylöspäin tasausviivasta) ja vaakasuunnassa 0 mm (sisäänpäin) ja +500 mm (ulospäin). Kaikki louhitut pinnat rusnataan ja kaikki näkyville jäävät terävät reunat tasataan, koska koko louhittava väylä on kuivana aikana näkyvissä. Ylivirtaus-/pystyrakokalatie koostuu peräkkäisistä altaista, joiden välissä on 0,5 m paksu kallioon ankkuroitava betoniseinä, jossa on 0,5 m leveä ja 0,9 m ylivirtaus-/pystyrako. Pienillä virtaamilla vesi virtaa raon kautta, mutta virtaaman ylittäessä arvon 0,6 m 3 /s alkaa vettä virrata myös seinän harjan yli. Kalatien ylin ja alin rako varustetaan settiurilla, jotta kalatie voidaan tarvittaessa sulkea. Ylintä seinää lukuun ottamatta seiniin asennetaan tyhjennysputki (d = 100 mm), joiden kautta kalatie saadaan tyhjäksi mahdollisten huoltojen ajaksi. 5

6 Ylivirtausseinien raot rakennetaan siten, ettei rakojen kautta synny suoraa oikovirtausta. Eli rakoa ei suunnata suoraan kohti seuraavaa rakoa. Mitoitusputouskorkeus on n. 4,3 m. Putous altaasta toiseen on n. 0,25 m. Altaiden vesisyvyys vaihtelee yläkanavan vedenkorkeuden mukaan. Yläveden ollessa n. keskivesitasolla vesisyvyys keskellä allasta on n. 1,7 1,8 m. Alaveden ollessa korkealla putouserot ovat kalatien alaosalla pienemmät. Altaiden koko (sisämitat) on n. 4,5 * 2,2 2,4 m (pit*lev). Betonirakenteiden kaikki nurkat viistetään. Kalatiessä järjestetään yläpuolen työpadon purkuvaiheessa koejuoksutus, jossa kalatien toimivuus arvioidaan. Mukana on kalatalouden asiantuntija ja tarvittaessa tehdään virtausnopeuden mittauksia. Tarvittaessa kalatietä korjataan. Arvioitu työn kestoaika on 2,5 3,5 kk. Työ pyritään toteuttamaan siten, että liikenteelle aiheutuva haitta on mahdollisimman lyhytaikainen ja liikennekatkokset eivät ole kohtuuttomia. Säännöstelypadon oikean puolimmaisen vesitien kynnystä puretaan 4 m leveästi tasoon N ,64 ja lisäksi pohjaan leikataan n. 0,4 x 0,4 m alivirtaamauoma. Leikatut betonipinnat peitetään suojavalulla, joka ankkuroidaan patoon joko ankkureilla tai katkaistut patorakenteen teräkset käännetään uuteen valuun. Kalatie pidetään auki ympärivuotisesti. Rakentamisajankohta on sulan maan aikaan kevättulvien jälkeen. Kalatietä varten joudutaan louhimaan kalliota asutuksen ja sillan lähialueella. Louhinta tehdään tärinättömällä menetelmällä riittävää varovaisuutta noudattaen. Kaikki betonirakenteet tehdään paikalla valuna. 6. SEURANTA Kalatien toimintaa voidaan seurata pääasiassa kahdella eri tavalla. Varsinainen kalojen lukumäärän, lajin, mittojen ym. nousukaloihin liittyvien asioiden seuranta on ensisijainen tapa. Näitä asioita voidaan seurata kalatiehen sijoitettavilla erilaisilla laskureilla, seurantalaitteilla ja koepyydyksien avulla. Toinen tärkeä asia on, että tarkastetaan eri vedenkorkeuksilla ja virtaamilla, että kalannousun kannalta kaikki edellytykset ovat kunnossa koko kalatien pituudella. 7. KUSTANNUKSET Kusianjoen kalatien alustavat rakentamiskustannukset ovat kalliolouhinta- ja betonimäärien perusteella arvioituna noin euroa (alv 0 %). 6

7 Kustannusarvio on liitteenä 5. Kalateiden käyttökustannukset koostuvat rakenteiden kunnossapidosta. Yhteensä käyttökulut ovat euroa/vuosi. Oulussa Maveplan Oy Kiilakiventie Oulu Hannu Alatalo Ilkka Räihä dipl.ins. Ins.AMK puh puh

8