Kosteikon suunnitteleminen: Rakennepiirrokset ja mitoitus

Transkriptio

1 Kosteikon suunnitteleminen: Rakennepiirrokset ja mitoitus Tuen vaatimukset Valuma-alueelta löydyttävä vähintään 10 % peltoa Kosteikon ja jo olemassa olevien kosteikkojen yhteispinta-ala vähintään 0,5 % valuma-alueen pinta-alasta Kosteikkosuunnitelmaan tarvittavien rakennepiirrosten tulee olla selkeitä, mutta ne voidaan piirtää käsin. Suunnitelmakartta 1:2000: kosteikon sijoittuminen maastoon Poikkileikkaukset esim. 1:400: syvyyssuhteet, vesipoikkileikkaus Kosteikon virtaamamitoitus Pienten valuma-alueiden ylivaluman määrittäminen esim. Nissisen (1984) nomogrammilla Valmis excel -laskentataulukko suunnitelmaan Täytä tiedot ja tulosta! Erikoissuunnittelija Mikko Alhainen mikko.alhainen@riista.fi

2 Valuma-alueen ja kosteikon vaatimukset Valuma-alueen, pellon ja kosteikon pinta-alat digitoidaan karttaohjelmassa (esim. ammattilaisen karttapaikka) Esimerkki: valuma-alue 61 ha, jolloin vaatimukset Peltoa > 6,1ha Kosteikkoa > 0,305 ha Tällä kohteella valumaalueesta Peltoa 16 ha eli n. 26 % Kosteikkoa 2,5 ha eli n. 4,1 % Kohde täyttää korvauksen myöntämistä koskevat ehdot Tässä esityksessä olevat piirrokset ovat periaatteellisia Maanmittauslaitoksen lupa nro 053/MML/13

3 Kosteikkohankkeen toteuttaminen Kosteikkohankkeen pinta-alan tulee olla vähintään 0,5 % valumaalueesta Yläpuoliselle valuma-alueelle samaan aikaan perustettavat, jo perustetut tai luontaiset kosteikot voidaan lukea mukaan 0,5 prosentin vaatimukseen Kosteikkohanke voi olla Yksi yhtenäinen kosteikko Pienten kosteikkojen ketju Luonnonmukaisen uomakunnostuksen osa (kosteikkomaisten tulva-alueiden ja tasanteiden perustaminen) Kosteikot perustettava ensisijaisesti patoamalla, mutta käytännössä joudutaan aina tekemään kaivutöitä mm. syvännealueiden kohdalla. Kosteikkohankkeen pinta-alan tulee painottua valuma-alueen ala- ja keskiosiin, ja muodostaa toimiva kokonaisuus Maanmittauslaitoksen lupa nro 053/MML/13

4 Kosteikon rakentamisvaihtoehdot Kosteikko voidaan perustaa 1. Patoamalla 2. Kaivamalla 3. Uomakunnostuksena luonnonmukaisen vesirakentamisen periaatteiden mukaisesti. 1. Patoamalla sopivaan notkoon, tai alavalle alueelle pengertämällä 2. Kaivamalla esimerkiksi alavalle alueelle tai vesijättömaalle 3. Uomakunnostus valtaojaan tai perattuun puroon Suunnitelmien tulee perustua maastonmuotoihin (vanha salaojasuunnitelma, vaaitus tai laserkeilauksen tuottama maaston korkeusmalli) Lisätietoja ja suunnitteluohjeita Kosteikko-oppaat Purokunnostusoppaat Linkit mm Maanmittauslaitoksen lupa nro 053/MML/13

5 Suunnitelmakartta, padottu kosteikko Esim. 1:2000 Tässä esitetyt esimerkkipiirrokset eivät ole mittakaavassa! Pohjakarttana peruskartan kopio, metsäsuunnitelma- tai lohkokartta tai salaojasuunnitelma Kosteikon vesialue Reuna-alueet Pato Syvänteet Saarekkeet, niemekkeet ym. rakenteet Poikkileikkauskuvien sijainti suunnittelualueella valitaan siten, että ne kertovat perustettavan kosteikon tärkeistä rakenneosista ja/tai keskimääräisistä ominaisuuksista Kosteikko rakennetaan kaivamalla yläosaan syvänne, ja nostamalla vedenpinta patoamalla B A Maanmittauslaitoksen lupa nro 053/MML/13

6 Kosteikon esimerkki leikkaukset A ja B Mittakaava esim 1:400 Tässä esitetyt esimerkkipiirrokset eivät ole mittakaavassa! Kosteikon leikkauskuvista näkee kosteikon eri osien korkeussuhteet. Nollatasoksi on valittu esimerkiksi ojanpohjan taso padon kohdalla. Padon korkeus 1,5 m, vedenpinnan normaalikorkeus + 1m Poikkileikkauksesta B, voi laskea vesipoikkileikkauksen, eli veden alla olevan alueen poikkileikkauspinta-alan (valitaan keskimääräinen kohta) Keskisyvyys voidaan arvioida poikkileikkauskuvista Tällä kosteikolla keskisyvyys n. 0,5 m. Syvänteen kaivumassat käytetään padon rakentamiseen A Reuna-alue B Kaivettava syvänne Saareke Pato Vo+1,5 Vo+1 Vo 200 m B Reuna-alue Vo+1,5 Vo+1 Vo 150 m

7 Vesipoikkileikkauksen määrittäminen Vesipoikkileikkaus lasketaan kosteikon poikkileikkauskuvasta Tätä tarvitaan kun lasketaan veden virtausnopeutta kosteikossa Poikkileikkauskuva jaetaan osiin, jolloin veden poikkipinta-ala voidaan laskea suorakulmioiden ja kolmioiden yhteenlaskettuna pinta-alana 1. (35 m * 0,8 m) / 2 = 14 m m * 0,8 m = 24 m 2 3. (30 m * 0,8) / 2 = 12 m 2 Esimerkin vesipoikkileikkaus yht. 50 m 2 B Reuna-alue Vo+1,5 Vo+1 Vo 150 m

8 Padon mitoitus Padon harjakorkeus Vo + 1,5 metriä Padon harjan leveys 3 metriä, luiskat 1:2 Vedenpinnan säätelylaitteisto ja tulvavedet purkava rakenne asetetaan patoon. (Munkki ja tulvauoma/putket) Tarkempia ohjeita patorakenteiden sijoittamisesta Patoturvallisuuslaki =>Vesivarojen käyttö => Padot ja patoturvallisuus.

9 Suunnitelmakartta, kaivettu kosteikko Esim. 1:2000 Tässä esitetyt esimerkkipiirrokset eivät ole mittakaavassa! Pohjakarttana peruskartan kopio, metsäsuunnitelma- tai lohkokartta tai salaojasuunnitelma Kosteikon vesialue Reuna-alueet Pato Syvänteet Saarekkeet, niemekkeet ym. rakenteet Poikkileikkauskuvien kohdat valitaan siten, että ne kertovat kosteikon tärkeistä rakenneosista ja/tai keskimääräisistä ominaisuuksista Esimerkiksi: Kosteikko rakennetaan kaivamalla. Kaivumassoista rakennetaan matalat penkereen kosteikon ympärille, ja nostetaan ympäröivien peltojen pintaa. Vanha uoma tukitaan, ja sen rinnalle jätetään leveä alue koskematonta vesijättöä, joka toimii pohjapatorakenteena ja estää vedenpinnan laskun kuivana aikana Maanmittauslaitoksen lupa nro 053/MML/13

10 Kosteikon esimerkkileikkaus Mittakaava esim 1:400 Tässä esitetyt esimerkkipiirrokset eivät ole mittakaavassa! Kosteikon leikkauskuvista näkee kosteikon eri osien korkeussuhteet. Nollatasoksi on valittu esimerkiksi vesijättöalueen pinnan taso Kosteikkoa ympäröiville, pelloille ja vesijätölle läjitettävien massojen taso Vo + 50 cm, massat toimivat myös matalana patopenkereenä tulva-aikana, jolloin vesi peittää koko vesijättöalueen. Kaivusyvyys syvänteessä Vo -100 cm. Muilla avovesialueilla max Vo -70 cm. Kaivuluiskat 1:2 1:6, rantojen tuntumassa kaivu toteutetaan loivempana Läjitysalueiden ja kaivualueiden väliin jää koskemattomia tulvaniittyjä Keskisyvyys voidaan arvioida poikkileikkauskuvista Tällä kosteikolla keskisyvyys n. 0,5 m. Altaiden kaivumassat läjitetään 1. ympäröiviin penkereisiin 2. Saarekkeiksi 3. Lähialueen pelloille Vo+50 Vo Vo m

11 Vesipoikkileikkaus Vesipoikkileikkaus lasketaan kosteikon poikkileikkauskuvasta Tätä tarvitaan kun lasketaan veden virtausnopeutta kosteikossa Poikkileikkauskuva jaetaan osiin, jolloin veden poikkipintaala voidaan laskea suorakulmioiden, suunnikkaiden ja kolmioiden yhteenlaskettuna pinta-alana 1. 9*0,4/2 + 3*0,6/2 + 30*0,7 + 3*0,6/2 + 10*0,4/2 = 26,6 m *0,5/2 + 2*0,8/2 + 25*1 + 2*0,8/2 + 10*0,5/2 = 31,1 m 2 Yhteensä vesipoikkileikkaus normaalivedenpinnalla 57,7 m 2 Tulva-aikana (rasteri) vesipinta nousee koko alueelle n. 20 cm,» 100*0,2 = 20 m 2 VPL n. 78 m 2 Vo+50 Vo 1 2 Vo m

12 Suunnitelmakartta, uomakunnostus Esim. 1:2000 Tässä esitetyt esimerkkipiirrokset eivät ole mittakaavassa! Pohjakarttana peruskartan kopio, metsäsuunnitelma- tai lohkokartta tai salaojasuunnitelma Tulvatasanteellinen kaivu ja alivesiuoma Luiskien loiventaminen ja toispuoleinen kaivu Rantapuuston ja luiskien kasvillisuuden säilyttäminen Pohjapadot ja kynnykset Laskeutusaltaat ja lietekuopat Kosteikot ja tulva-alueet Suojakaistat ja vyöhykkeet A B Poikkileikkauskuvien kohdat valitaan siten, että ne kertovat kosteikon tärkeistä rakenneosista ja/tai keskimääräisistä ominaisuuksista Hanke on pienistä palasista muodostuva kokonaisuus, missä ei tehdä suuria massan siirtoja. C Maanmittauslaitoksen lupa nro 053/MML/13

13 Uomakunnostuksen esimerkkileikkaus Mittakaava esim 1:400 Tässä esitetyt esimerkkipiirrokset eivät ole mittakaavassa! Uomakunnostuksen leikkauskuvista näkee kosteikon eri osien korkeussuhteet. Nollatasoksi on valittu esimerkiksi hankealueen alaosassa oleva kiinteä maanpinta tms. Uomakunnostuksen kaivutaso alkuperäisen ojanpohjan tasossa, Uoman mutkaisuutta lisätään ja uomaan kaivetaan tulvatasanteet ja alivesiuoma. Mutkia lisäämällä ojaan saadaan lisää pituutta, jolloin uoma muuttuu loivemmaksi ja virtausnopeus laskee. Tämä vähentää eroosiota ja lisää veden viipymää Sopiviin kohtiin tehdään kiviheitokkeesta esim. 30 cm korkuisia pohjapatoja Altaiden pohjantaso esim. 50 cm ojanpohjaa syvemmälle Altaiden ja uomakunnostuksen kaivumassat läjitetään 1. Lähialueen pelloille 2. Vanhaan uomaan siten, että kaivumassat eivät huuhtoudu tulva-aikana kunnostettuun uomaan A B 8 m C Vo+ 2 Vo + 1 Vo 500 m

14 Kosteikon ja uomakunnostuksen kokonaisuus - esimerkki Kosteikkohankkeen valuma-alue täyttää ehdot Valuma-alueen alaosaan tehdään kosteikko Yläpuolista uomaa kunnostetaan luonnonmukaisen peruskuivatuksen periaatteen mukaisesti, ojien risteyksiin pienkosteikoita Koko hankkeen pinta-ala täyttää vaatimuksen esim. 5 hehtaaria Kosteikko 2,5 ha Uomakunnostus, reunaalueineen leveys 10 m * 2 km = 2 ha Ojien kulmiin levennykset eli pienkosteikot 9 kpl, keskikoko 5,5 aaria = 0,5 ha Maanmittauslaitoksen lupa nro 053/MML/13

15 Kosteikon suunnittelu- ja mitoitusperusteet Ylivaluman Hq 1/20 määrittäminen Valmis excel-tiedosto, missä tarvittavia tietoja ja suunnitelmaan tulostettava mitoitussivu Ylivalumaan vaikuttaa mm. valuma-alueen koko ja muoto, järvisyys, peltoprosentti ja alueen sademäärä sekä lumen vesiarvo Ylivaluma Hq tarkoittaa neliökilometriltä virtaavaa vesimäärää Ylivirtaama HQ on valuma-alueelta tuleva vesimäärä = ylivaluma * valuma-alueen pinta-ala Purojen ja ojien valuma-alueiden ylivirtaamat voidaan määrittää taulukosta: Järvettömän valuma-alueen ylivaluman Hq1/20 nomogrammi (Nissinen 1984, julkaisematon) Lähdetietona tässä osiossa: Silta- ja rumpulausunnot luonnos oppaaksi. Suomen ympäristökeskus

16 Ylivaluman Hq 1/20 määrittäminen Järvettömän valumaalueen ylivaluman Hq1/20 nomogrammi (Nissinen 1984, julkaisematon) Ylivaluman määrittämiseen tarvitaan: 1. Valuma-alueen pinta-ala km 2 2. Lumen vesiarvo WEmax Valuma-alueen muoto, peltoprosentti ja järvisyys huomioidaan tarvittaessa Esimerkki: Jos F = 12 km2 ja WEmax = 140 mm, ylivaluma Hq 1/20 = 260 l/s km2 ja ylivirtaama HQ1/20 = 260 x 12 = 3,1 m3/s.

17 Ylivaluman Hq 1/20 määrittäminen Valuma-alueen pinta-ala ja peltoprosentti määritetään kartalta Lumen maksimivesiarvon (WEmax) alueelliset arvot on esitetty kuvassa Lisäksi tarvittaessa valuma-alueen Muoto Järvisyys Valuma-alueen muodon ja järvisyyden huomioiminen on esitetty tarkemmin: Silta- ja rumpulausunnot luonnon oppaaksi. Suomen ympäristökeskus d=96134&lan=fi Sivut 9-15