RAPORTTI 16X TAMPEREEN KAUPUNKI Härmälän Ilmailunkadun asemakaavan nro 8513 hulevesiselvitys ja - suunnitelma Donna ID

Transkriptio

1 RAPORTTI TAMPEREEN KAUPUNKI Härmälän Ilmailunkadun asemakaavan nro 8513 hulevesiselvitys ja - suunnitelma Donna ID

2

3 Sivu 1 (13) Sisällysluettelo 1 SUUNNITTELUALUEEN KUVAUS Suunnittelualue Topografia ja maaperä Valuma-alueet Rakentamisen aikainen hulevesien hallinta 4 2 TAMPEREEN HULEVESIOHJELMAN TAVOITTEET JA PERIAATTEET Hulevesien määrä Kapasiteettitarkastelu 7 3 HULEVESIEN LAATU Nykytilanne Maankäytön muutoksen vaikutus 9 4 YLEISSUUNNITELMA-ALUEEN HULEVESIEN HALLINTA Hulevesien määrän hallinnan yleiset periaatteet Hulevesien laadun hallinnan yleiset periaatteet Menetelmien soveltuvuus Härmälän ilmailunkadun alueelle Hulevesien vähentäminen, läpäisevät pinnat Imeytys ja biosuodatus/biopidätys Hulevesien virtaaman tasaus ja viivytys Johtopäätökset 13 Liitteet: Liite 1: Härmälän Ilmailunkadun asemakaavan nro 8513 nykytilanne A3 Liite 2: Härmälän Ilmailunkadun asemakaavan nro 8513 hulevesien hallinta A3

4 Sivu 2 (13) 1 SUUNNITTELUALUEEN KUVAUS 1.1 Suunnittelualue Tässä työssä on laadittu hulevesiselvitys Tampereen Härmälän Ilmailunkadun asemakaava-alueelle nro Selvityksen pohjalta laaditaan yleissuunnitelmatasoinen hulevesien hallintasuunnitelma asemakaava-alueelle. Suunnittelualue sijaitsee noin 4 kilometriä kaupungin keskustasta etelään, Härmälän kaupunginosassa, osoitteessa Ilmailunkatu 11. Kaava-alue koskee korttelissa 920 olevaa tonttia 31. Tontin pinta-ala on noin 3,5 ha ja sen rajaus on esitetty kuvassa 1. Tontilla on nykytilanteessa sorapintainen parkkipaikka ja viheralue. Alueen lähiympäristössä sijaitsee liike- ja teollisuusyrityksiä. Liitteessä 1 on kuvattu Härmälän Ilmailunkadun kaava 8513 alueen hulevesienhallinnan nykytilanne Kuva 1. Kaava-alue (Lähde BING, 2013)

5 1.2 Topografia ja maaperä PÖYRY FINLAND OY Sivu 3 (13) Kuvassa 2 on esitetty suunnittelualueen ja sitä ympäröivän alueen maastomalli. Suunnittelualue on topografialtaan tasaista. Alueella muodostuvien pintavaluntavesien luonnollinen virtaussuunta on tontin etelänpuoleiseen ojaan, joka virtaa kohti Pyhäjärveä. Tampereen kaupungilta saatujen pohjatutkimustietojen perusteella maaperä on suunnittelualueella heikosti vettä läpäisevää silttiä ja savea. Kuva 2. Maastomalli suunnittelualueen topografiasta. (Maanmittauslaitos, 2013) 1.3 Valuma-alueet Kaava-alue sijaitsee Härmälänojan valuma-alueella. Suunnittelualueella muodostuvat hulevedet johdetaan nykyisin Tampereen kaupungin hulevesiverkostoon, joka johtaa vedet Härmälänojaan ja siitä edelleen Pyhäjärveen. Toimenpidealueen kaavamuutos lisää valuma-alueen 1 (VA 1, Kuva 3) hulevesiä Ilmailunkadun hulevesiviemärissä. Valuma-alueet VA 1 ja VA 2 yhdessä muodostavat Ilmailunkadun hulevesiviemärin valuma-alueen. Valuma-alueen 1 rajausta on käytetty hulevesiverkoston kapasiteettitarkastelussa. Kaava-alueen eteläosan hulevedet purkavat suoraan Härmälänojaan. Tähän ojaan tulee hulevesiä Lahdesjärven ja Lakalaivan alueelta. Kaava-alueen eteläosan hulevedet esitetään johdettavaksi Härmälänojaan, jolloin pintavaluntakertoimen muutos lisää virtaamaa Härmälänojassa.

6 Sivu 4 (13) VA 2 VA 1 Kuva 3. Suunnittelualueen valuma-alueiden rajaukset. (Pohjakartta: Maanmittauslaitos / karttakone 2013) 1.4 Rakentamisen aikainen hulevesien hallinta Rakentamisen aikaisten hulevesien aiheuttamaan kiintoaineskuormitukseen tulee kiinnittää erityistä huomiota. Alueelle tulisi rakentaa avo-ojat ja viivytysallas ennen alueen muuta rakentamista. Tällöin alueen rakentamisen aikaisia hulevesiä saataisiin viivytettyä tontilla ja kiintoainetta laskeutettua ennen johtamista nykyiseen avo-ojaan.

7 Sivu 5 (13) 2 TAMPEREEN HULEVESIOHJELMAN TAVOITTEET JA PERIAATTEET Alle on listattu vuonna 2012 laaditun Tampereen hulevesiohjelman mukainen prioriteettijärjestys hulevesien käsittelylle ja johtamiselle: 1. Ehkäistään hulevesien syntyä 2. Hulevedet hyödynnetään syntypaikallaan 3. Hulevesien puhdistus syntypaikallaan 4. Hulevedet viivytetään syntypaikallaan 5. Hulevedet johdetaan pois syntypaikaltaan viivyttävällä järjestelmällä 6. Hulevedet johdetaan pois syntypaikaltaan hulevesiviemäreissä viivytysalueille ennen vesistöön johtamista 7. Hulevedet johdetaan putkistossa vesistöön Kaava-alue kuuluu Härmälänojan lähivaluma-alueeseen. Härmälän kaupunginosa on vehreää ja melko tiiviisti rakennettua pientalovaltaista aluetta. Härmälän asuinalueen eteläpuolella Pyhäjärventien molemmin puolin on teollisuustoimintoja. Hulevesiohjelmassa on määritetty suositus kaava-alueen hulevesien hallinnasta seuraavasti: a. Hulevesivirtaamia on viivytettävä ennen Härmälänojaan, Myllyojaan sekä Herrainsuon ja Peltolammin väliseen ojaan johtamista Härmälänojassa ja Herrainsuolta laskevassa ojassa on havaittu eroosioongelmia kasvaneiden virtaamien vuoksi. Eroosion lisääntymisen ehkäisemiseksi on hulevesiä viivytettävä uusilla kiinteistöillä ennen Härmälänojaan johtamista. Hulevesien hallintamenetelmiä voidaan soveltaa myös vanhoilla kiinteistöillä omistajien kiinnostuksen mukaan. Myllyojan virtaamat tulevat todennäköisesti kasvamaan ja vesiä tulee viivyttää tehokkaasti eroosio-ongelmien vähentämiseksi. Tampereen kantakaupungin valuma-alueselvityksessä on lisäksi todettu, että Pyhäjärvi on käyttökelpoisuudeltaan tyydyttävä järvi. Sinne puretaan käsiteltyjä jätevesiä kahdelta jätevedenpuhdistamolta, jonka vuoksi nykyinen hulevesikuormitus ei merkittävästi vaikuta järven tilaan.

8 2.1 Hulevesien määrä PÖYRY FINLAND OY Sivu 6 (13) Taulukossa 1 on esitelty valuma-alueen pintavaluntakertoimet nykytilanteessa. Lisäksi on arvioitu kaavamuutoksen vaikutusta pintavaluntakertoimiin. Taulukko 1. Pinta-alat ja vastaavat pintavaluntakertoimet nykytilanteessa ja kaavamuutoksen jälkeisessä tilanteessa. Nykytilanne Valuma-alue Maankäyttö Pinta-ala [ha] Valuntakerroin VA1 Rivitaloalue 8,46 0,4 Liikennealue - asfaltoitu 1,55 0,8 Sorakenttä 0,10 0,3 Puisto/nurmi 1,35 0,2 Liikenne- ja teollisuusalue 1,34 0,7 Yhteensä 12,80 0,46 Suunnitelma VA1 Rivitaloalue 8,46 0,4 Liikennealue - asfaltoitu 1,55 0,8 Puisto/nurmi 1,20 0,2 Liikenne- ja teollisuusalue 2,07 0,7 Yhteensä 13,28 0,48 Valuma-alueelle on laskettu mitoitusvirtaamat perustuen nykyiseen sekä tulevaan maankäyttöön. Valuma-alueelle on laskettu mitoitusvirtaamat keskimäärin kerran kahdessa, viidessä ja 50 vuodessa toistuville rankkasadetilanteille sekä nykytilanteen että kaavamuutoksen mukaiseen maankäyttöön perustuen (taulukko 2). Mitoitussateet perustuvat Kaupunkiliitto: B63 -julkaisusta saatuihin sadetietoihin (taulukko 3). Taulukko 2. Maksimivirtaamat laskettuna nykyisen ja suunnitelman mukaisen maankäytön mukaan. Sateen toistuvuus Pinta-ala [ha] Valuntakerroin 1/2 1/5 1/50 Virtaaman kasvu Nykytilanne 12,80 0, l/s 748 l/s 1278 l/s Suunnitelma 13,28 0, l/s 809 l/s 1383 l/s 8 %

9 Sivu 7 (13) Kaava-alueen pohjoisosan hulevedet on suunniteltu johdettavaksi Ilmailunkadun hulevesiviemäriin. Koko kaava-alueen hulevesien johtaminen eteläosan nykyiseen hulevesiviemärin olisi haastavaa avo-ojien edellyttämän riittävän kaltevuuden saavuttamisen vuoksi. Tämän vuoksi Ilmailunkadun hulevesiviemärin valuma-alueen (VA 1) pinta-ala kasvaa noin 0,5 ha. Valuma-alueen ja pintavaluntakertoimen kasvu aiheuttavat noin 8 % virtaamaan kasvun Ilmailunkadulla hulevesiviemärissä kaavaalueen liitospisteen kohdalla. Kaavamuutoksen johdosta kaava-alueen pintavaluntakerroin muuttuu arvosta 0,30 arvoon 0,80. Näin ollen kaava-alueelta johtuva virtaaman kasvu kaava-alueen eteläosassa sijaitsevaan nykyiseen avo-ojaan, joka on yhteydessä Härmälänojaan, on noin 170 %. Nykytilassa pintavalunta nykyiseen avo-ojaan mitoitussateella 1/5y [intensiteetti 127 l(s*ha)] on noin 110 l/s. Kaavamuutoksen myötä pintavalunta kasvaisi 295 litraan sekunnissa. Taulukko 3. Mitoitusvirtaamien määrittämisessä ja kapasiteettitarkastelussa käytetyt mitoitussateet (Kaupunkiliitto:B63) Toistuvuus 1/2y 1/5y 1/10y 1/50y 1/100y Sateen kesto Intensiteetti Sademäärä Intensiteetti Sademäärä Intensiteetti Sademäärä Intensiteetti Sademäärä Intensiteetti Sademäärä min [l/(s*ha)] [mm] [l/(s*ha)] [mm] [l/(s*ha)] [mm] [l/(s*ha)] [mm] [l/(s*ha)] [mm] , , , , , , , Kapasiteettitarkastelu Suunnittelualueen hulevesiverkostosta laskettiin alueen nykyisen verkoston kapasiteetti sekä nykyisellä että tulevalla maankäytöllä. Hulevesiviemärin kapasiteetti on riittävä kerran kahdessa vuodessa (1/2y) toistuvalle rankkasateelle. Keskimäärin kerran 5 vuodessa (1/5y) toistuvassa rankkasadetilanteessa hulevesiviemärin kapasiteetti ylittyy selvästi. Härmälänojaan purkavan viemärin purkukorkeus ei ollut tiedossa. Liitteessä 2 on esitetty alustavia mitoituksia keskimäärin kerran viidessä ja 50 vuodessa toistuville rankkasadetilanteille. Mitoitukset perustuvat hulevesiverkoston nykyisiin viettokaltevuuksiin.

10 Sivu 8 (13) 3 HULEVESIEN LAATU Taulukossa 4 on esitetty suomalaisista tutkimuksista koottuja ominaiskuormitusarvoja erityyppisiltä maankäyttöalueilta (Kuusisto, 2002). Maankäytön muuttumisesta aiheutuvia muutoksia on arvioitu yleispiirteisesti näiden tietojen sekä hulevesioppaassa (Kuntaliitto, 2012) esitettyjen kuormitustietojen perusteella. Lisäksi on huomioitu alueen toiminnot, jotka saattavat aiheuttaa veden laadulle erityisen riskin. Taulukko 4. Eri maakäyttömuotojen arvioidut ominaiskuormitusarvot kiintoaineelle (SS), fosforille (P), typelle (N), lyijylle (PB), kuparille (Cu) ja sinkille (ZN) (Kuusisto, 2002 mukaan). 3.1 Nykytilanne Suunnittelualueen pohjoispuoleisella alueella on omakotitaloalue, mutta myös viheraluetta ja metsää. Suunnittelualueen itä-, länsi- ja eteläpuolella on liiketiloja, laajoja paikoitusalueita ja teollisuusrakennuksia. Suunnittelualueella on sorakenttä ja heinikkoa, pensaita ja puita. Teiltä ja paikoitusalueilta voi hulevesiin päätyä polttoaineperäisiä PAH-yhdisteitä, öljyjä, rasvoja, hiilivetyjä, tiesuolaa sekä raskasmetalleja. Hulevesien määrä ja sen sisältämät haitta-aineet ovat oletettavasti pienempiä kuin rakennetulla, läpäisemättömän pinnan alueella.

11 3.2 Maankäytön muutoksen vaikutus PÖYRY FINLAND OY Sivu 9 (13) Kaavoituksen myötä alue tulee muuttumaan liike- ja toimistorakennusten alueeksi. Veden laadun kannalta merkittävimmät muutokset: a. Läpäisemätön pinta kasvattaa hulevesien määrää ja virtausnopeutta ja heikentää laatua, koska vedenimeytymis- ja pidätyskapasiteetti vähenee. Tällöin kiintoaineen ja ravinteiden pidättyminen vähenee. b. Päällystettyjen alueiden lisääntyminen kasvattaa valuntaa, mikä lisää eroosiota. Rakentamisen aikainen vesistökuormitus kiintoaineen osalta voi olla runsasta. Roskaamisesta ja esimerkiksi hiekoituksesta peräisin oleva kiintoaine lisääntyy. c. Ravinteiden, metallien ja rakennetuille alueille tyypillisten haitta-aineiden kuormituksen oletetaan kasvavan.

12 Sivu 10 (13) 4 YLEISSUUNNITELMA-ALUEEN HULEVESIEN HALLINTA 4.1 Hulevesien määrän hallinnan yleiset periaatteet Taulukkoon 5 on koottu hulevesien määrälliseen hallintaan liittyviä menetelmiä ja niiden soveltuvuutta hulevesitulvien ehkäisyyn, virtaamien tasaamiseen ja eroosion ehkäisyyn sekä imeytymiseen ja pohjaveden muodostumiseen. Taulukko 5. Hulevesien määrällinen hallinta (Kuntaliitto, 2012). Hulevesitulvien estäminen Virtaamien tasaaminen ja eroosion ehkäisy Imeytyminen ja pohjaveden muodostuminen Hulevesien vähentäminen Läpäisevät päällysteet Viherkatot Imeytyskaivannot Imetyspainanteet Hulevesien johtaminen Kourut Viherpainanteet Rakennetut kanavat ja purot Hulevesien viivyttäminen Kosteikot Lammikot Viivytyspainanteet Viivytyskaivannot ja säiliöt Merkittävä positiivinen vaikutus 2 Keksitasoinen positiivinen vaikutus 1 Alhainen positiivinen vaikutus

13 Sivu 11 (13) 4.2 Hulevesien laadun hallinnan yleiset periaatteet Taulukossa 6 on esitetty eri hulevesien hallintamenetelmien vaikutus hulevesien laatuun. Taulukko 6. Hulevesien hallintamenetelmien vaikutus hulevesien laatuun (Kuntaliitto, 2012). Hulevesien vähentäminen Kiintoaine Kokonaisfosfori Kokonaistyppi Läpäisevät päällysteet Viherkatot E E E Imeytyskaivannot Imetyspainanteet Hulevesien johtaminen Kourut Viherpainanteet Rakennetut kanavat ja purot Hulevesien viivyttäminen Kosteikot Lammikot Viivytyspainanteet Viivytyskaivannot ja säiliöt hyvä puhdistuskyky, % 2 keksitasoinen puhdistuskyky, % 1 Alhainen puhdistuskyky, 0-30 % E Ei relevantti Hulevesiä viivyttämällä voidaan vähentää alajuoksun tulvariskiherkkyyttä. 4.3 Menetelmien soveltuvuus Härmälän ilmailunkadun alueelle Kaava-alue sijaitsee aivan Härmälänojan läheisyydessä, minkä tiedetään tulvivan jo pienilläkin sateilla. Tämän vuoksi hulevedet saattavat aiheuttaa hulevesitulvariskin viereisille tonteille. Pääpaino hulevesien hallinnassa tulee olemaan alueellisessa kiintoainekuormituksen vähentämisessä sekä korttelikohtaisessa viivytyksessä. Paikalliset olosuhteet huomioiden alueella voidaan toteuttaa Tampereen hulevesiohjelman mukaisia hallintamenetelmiä.

14 4.3.1 Hulevesien vähentäminen, läpäisevät pinnat PÖYRY FINLAND OY Sivu 12 (13) Hulevesien muodostumista vähentämällä voidaan vaikuttaa merkittävästi kiintoaine- ja ravinnepitoisuuksiin. Hulevesien muodostumisen vähentämisellä voidaan ehkäistä eroosiota ja siitä seuraavaa veden laadun heikkenemistä avouomissa. Liikenne- ja piha-alueilla voidaan hulevesien muodostumista vähentää käyttämällä läpäiseviä pintamateriaaleja. Läpäisevien pintojen käyttäminen tässä kohteessa edellyttäisi hyvin kuivatettuja piharakenteita salaojin, mikä saattaa olla haastavaa johtuen alueen pienistä korkeuseroista Imeytys ja biosuodatus/biopidätys Suunnittelualueen maaperä on pääasiassa silttiä ja savea, joka ei erityisen hyvin sovellu hulevesien imeyttämiseen. Hulevesiä on kuitenkin mahdollista suodattaa kuivatusputkistolla varustetuissa läpäisevästä materiaalista tehdyissä painanteissa. Hulevedet tulisi edelleen johtaa kuivatusputkistosta edelleen hulevesiverkostoon ja edelleen pois tontilta. Johtuen tontin pienistä korkeuseroista saattaa edellä mainittu menetelmä olla heikosti toteutettavissa Hulevesien virtaaman tasaus ja viivytys Periaatteena on, että viivytyspainanteiden, altaiden tai säiliöiden mitoitustilavuuden tulee olla yksi kuutiometri jokaista sataa vettä läpäisemätöntä pintaneliömetriä kohden (1m 3 / 100m 2 ) Kaava-alueen viivytystilavuus hulevesille tulee olla yhteensä noin 290 m 3. Tällä viivytystilavuudella on mahdollista viivyttää kerran viidessä vuodessa toistuvan ja 15 minuuttia kestävän rankkasateen virtaamaa. Kaava-alueella hulevesien viivyttämiseksi on mahdollista käyttää maanalaisia viivytysrakenteita (esim. hulevesikasetteja- tai säiliöitä) ja viivytysallasta. Kaava-alueen pohjoispuolen hulevesiä tulisi viivyttää tontilla maanalaisilla viivytysrakenteilla ennen kaupungin hulevesiverkostoon johtamista. Viivytysrakenteiden tulee olla vesitiiviitä ja helposti huollettavissa ilman rakenteiden ylöskaivamista (esim. huoltokaivojen kautta). Puiden tai pensaiden juuristojen tunkeutuminen viivytysrakenteiseen tulee estää. Viivytysrakenteet tulee asentaa riittävän etäälle rakennuksista. Rakennuksiin käytetään suojaetäisyytenä 5 metriä ja puihin 2 metriä. Kaava-alueen eteläosan hulevesiä voidaan viivyttää viivytysaltaalla. Suurin osa muodostuvista hulevesistä voidaan johtaa alueen eteläosan viivytysaltaan kautta nykyiseen avo-ojaan. Virtausnopeutta voidaan hidastaa luonnonkivistä tehtyjen pohjapatojen ja kasvien avulla. Viivytysallas tulee suunnitella siten, että se viivyttää tontilla muodostuvia hulevesiä ja tasaa virtaamahuippuja. Viivytysaltaassa on oltava ylivuoto, jonka kautta mitoitussadetta suuremmat virtaamat johtuvat nykyiseen avoojaan. Jatkosuunnittelussa tulee kiinnittää erityistä huomiota viivytysrakenteiden purkuvirtaamaan, jolloin tilavuus saadaan mahdollisimman hyvin hyödynnettyä

15 Sivu 13 (13) halutussa rankkasadetilanteessa. Kiintoainekuormituksen vähentämiseksi voidaan viivytysrakenteiden yhteyteen varata lietetilavuutta. 4.4 Johtopäätökset o Ilmailunkadun nykyisen hulevesiverkoston kapasiteetti on riittävä 1/2y toistuvaan sateeseen, mutta ylittyy jo 1/5y sateella. Kaupungin hulevesiverkostoja ei mitoiteta harvemmin toistuvia sadetapahtumia vastaan, koska putkikoot ja sitä myötä kustannukset kasvaisivat merkittävästi. Siksi tontilla muodostuvat hulevedet tulee viivyttää, jotta kaupungin hulevesiviemärit eivät heti jo pienillä vesisateilla kuormittuisi. o Kaava-alueen pohjoisosan hulevesiä voidaan viivyttää maanalaisilla viivytysrakenteilla ennen niiden johtamista kaupungin hulevesiviemäriverkostoon. o Kaava-alueen eteläosan hulevesiä voidaan viivyttää ja kiintoainetta laskeuttaa viivytysaltaalla ennen niiden johtamista nykyiseen avo-ojaan. o Kaava-alueella tulee olla viivytystilavuutta hulevesille yksi kuutiometri jokaista sataa vettäläpäisemätöntä pintaneliömetriä kohden (1 m 3 / 100 m 2 ). Eli viivytysvaatimus on hule-9 kaavamääräyksen mukainen. Tällä voidaan viivyttää kerran viidessä vuodessa toistuvan mitoitussateen (15 min) mukaista pintavaluntaa. o Lakalaiva Lahdesjärvi alueen hulevedet johdetaan AK-alueen 8513 tontin eteläpuolen avo-ojaan. Suurin osa tontin hulevesistä johdetaan eteläpuolen avo-ojaan. Jos kaavaalueen mitoitussateena käytetään 1/5y toistuvaa 60 minuutin sadetta, täytyy tontin vaadittavaa viivytystilavuutta kasvattaa (arvoon 1.44 m 3 / 100 m 2 ). o Tontin korkeusasema ja kaava-alueen toiminnot tulee suunnitella siten, että kovemmilla sateilla muodostuvat hulevedet eivät aiheuta suurta haittaa tai vaaraa rakennuksille tai ihmisille. Eli mahdollisella tulvariskialueella on vain esim. parkkipaikkoja.

16

17