äärä ja laatu Suomessa

Transkriptio

1 Hulevesien hallinta tulevaisuudessa Kuntaliitto Huleveden määm äärä ja laatu Suomessa Nora Sillanpää Vesitalouden ja vesirakennuksen laboratorio 1 Aiheita 1. Yleistä taajamahydrologian tutkimuksesta 2. Hulevesien määrä erilaisilla taajamaalueilla 3. Hulevesien laatu ja niiden aiheuttama kuormitus 4. Valuma-alueiden maankäytön muutos Suomessa 2 1

2 Taajamahydrologian kokeellinen tutkimus Suomessa Valtakunnallinen hulevesitutkimus (mm. Melanen 1981, 1982) RYVE-projekti (mm. Kotola ja Nurminen 2003, Vakkilainen et al. 2005) Taajamahydrologia-projekti TKK:lla Huom. Suurin osa taajamahydrologian tutkimuksesta tehty Suomesta poikkeavissa ilmasto-olosuhteissa! 3 Hulevesiin liittyvät t ongelmat Rakennetun ympäristön olennaiset piirteet: läpäisemättömän pinnan suuri osuus tehokas kuivatus- ja viemäröintijärjestelmä asutuksen ja ihmisen eri toimintojen keskittymä 4 2

3 Valuntakertoimet suomalaisissa tutkimuksissa valuntakerroin % 20 % 40 % 60 % 80 % 100 % läpäisemättömän pinta-alan osuus (Kotola & Nurminen 2003) 5 Valuntakerroin erisuuruisilla sateilla Laaksolahti Vallikallio 0.35 keskimääräinen valuntakerroin kaikki tapahtumat 0-1 mm 1-5 mm 5-10 mm yli 10 mm sadetapahtuman sademäärä 6 3

4 Kylmien olosuhteiden merkitys: huleveden määm äärä Valunnan vuodenaikaisjakauma Kerrostaloalue Pientalotaloalue kevät 26% kesä 26% kevät 31% kesä 19% talvi 22% syksy 26% talvi 29% syksy 21% Talviolosuhteita huomioitu Suomessa perinteisesti vähemmän Espoon tulvatyöryhmä 2005 Kotola & Nurminen (2003): taajama-alueilla suurin kuukausivalunta sulannan aikana 7 Laadun arviointiin liittyviä epävarmuuksia Veden laadulla kahdenlaisia vaikutuksia: akuutit (pitoisuus) ja krooniset (kuormitus) Virtaama (l/s) Q (l/s) mg SS/l Kiintoainepitoisuus (mg/l) 0 22/10 19:00 22/10 20:00 22/10 21:00 22/10 22:00 22/10 23:00 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9: :00 Pelkkien laatuhavaintojen perusteella vaikutusten arviointi vaikeaa 8 4

5 Laadun arviointiin liittyviä epävarmuuksia Prioriteettiaineet (mm. Eriksson et al. 2007) Yleiset vedenlaatuparametrit BOD COD SS N P ph Metallit Zn Cd Cr(VI) Cu Ni Pb Pt Torjunta-aineet Terbutylazine Pendimethalin Phenmedipharm Glyphosate PAH Benzo(a)pyrene Naphthalene Pyrene Muut aineet NPEO PCP DEHP PCB 28 MTBE 9 Hulevesien laatu Pienin Keskiarvo Suurin LYIJY (μg/l) (μg/l) (μg/l) HELSINKI TAMPERE VAASA KAJAANI OULU SINKKI HELSINKI TAMPERE VAASA KAJAANI OULU SEPA, luokka 4: kasvanut riski SEPA, luokka 5: suuri riski jo lyhyellä altistumisella KUPARI HELSINKI TAMPERE VAASA KAJAANI OULU Pitoisuudet: Kannala (2001) 10 Melanen (1981) 5

6 Hulevedet kuormittajina kansallisella tasolla 3000 Kokonaisfosforikuormitus vesistöihin 2500 tonnia vuodessa Maatalous Haja-asutus Peltola-Thies 2005 Metsätalous Laskeuma vesistöihin Yhdyskunnat Massa- ja paperiteollisuus Hulevedet Kalankasvatus Turkistarhaus Turvetuotanto Muu teollisuus 11 Hajakuormitus eri maankäytt yttömuodoilta 1000 Kokonaisfosfori (kg km -2 a -1 ) Metsät Asuinalueet Keskusta-alue Rakennettava alue Maatalous Vertailuarvot Sillanpää (2007), Puustinen et al. (2007), Vuorenmaa et al. (2002), 12 Seuna & Vehviläinen (1986) ja Melanen (1981) 6

7 Kuormituksen riippuvuus valunnasta 10.0 Kerrostaloalue 10.0 Pientaloalue Fosforihuuhtouma (kg) Fosforihuuhtouma (kg) Kuukausivalunta (mm) Kuukausivalunta (mm) Jo pienten tapahtumien imeyttämisellä/käsittelyllä voidaan vaikuttaa kuormitukseen Sulannan merkitys? 13 Kylmien olosuhteiden merkitys: huleveden laatu Laadun vuodenaikaisvaihtelu TP pitoisuus (mg/l) Kerrostaloalue kesä syksy talvi kevät KT-alue TP pitoisuus (mg/l) Pientaloalue kesä syksy talvi kevät PT-alue Laadun havainnoinnin tulee kattaa kaikki vuodenajat Melanen (1981), Kotola & Nurminen (2003): tiiviisti rakennetuilla alueilla hulevesien laatu huonompi sulamiskaudella kuin kesäsateiden aikana 14 7

8 Kylmien olosuhteiden merkitys: kuormitus Fosforikuormituksen vuodenaikaisjakauma Kerrostaloalue Pientaloalue kevät 36% kesä 29% kevät 29% kesä 30% talvi 15% syksy 20% talvi 16% syksy 25% Ruth (2004): kaupunkipurojen vuotuisesta ainehuuhtoumasta n. puolet sulannan yhteydessä Melanen (1982): kaupunkialueilla sulamisvalunnan osuus ainekuormituksesta % 15 Läpäisemätön n pinta ja virtavesien tila Kaupunkivaluma-alueen Virtaveden tila läpäisemättömien pintaalojen osuus (%) 1 10 Kaavoitus, läpäisemättömälle pinta-alalle asetetut rajoitukset, suojavyöhykkeet ja huleveden käsittely ylläpitävät virtaveden luonnollista tilaa Luonnontilaisen verrattuna virtaveden tila saattaa heikentyä: ts. uoman stabiliteetti kärsiä ja monimuotoisuus vähentyä. Vaikutuksia voidaan lieventää tehokkailla huleveden käsittelymenetelmillä Edes tehokkaat hulevedenkäsittelymenetelmät eivät estä virtaveden tilan heikkenemistä. (Schueler 1994) 16 8

9 Maankäyt ytössä tapahtuneet muutokset Joutjoen valuma-alue Niemi Niemi Kivimaa Kiveriö Möysä Maankäyttö Kerrostaloalue Metsä, puisto Pientaloalue Pelto, niitty Suo Varasto-, teollisuus- tai kaupallinen alue (Lähde: Kuusisto, P. 2002: Kaupunkirakentamisen vaikutus pieniin valumaalueisiin ja vesistöihin 17 Suomessa) Läpäisemätön n pinta taajamissa Suomessa Päällystetyn pinnan osuus maa-alasta, TIA (%) Monikonpuro Kovasoja Kaukajärvi Joutjoki Kaupunginoja (Kuusisto 2002) 18 9

10 Yhteenveto Erilaisilla tapahtumilla oma merkityksensä hulevesien hallinnassa Hulevesien ympäristövaikutukset tulee vastaanottavan vesistön kannalta huomioida valuma-aluemittakaavassa Kaikkien vuodenaikojen huomioonottaminen määrän ja laadun havainnoinnissa ja hallinnassa Suomalaisten taajama-alueiden hydrologiasta vähän tietoa veden laadusta, erilaisista maankäyttömuodoista, talviolosuhteista, eri tapahtumien hallinnasta/mitoituskriteereistä 19 10