Virtausmalli ja sen käyttö - Pintamalli ja uoman eroosioherkkyys-

Transkriptio

1 Virtausmalli ja sen käyttö - Pintamalli ja uoman eroosioherkkyys- Juha Jämsén Suomen metsäkeskus, Julkiset palvelut Vesiensuojelun tehostaminen; kunnostusojitus ja ojitusmätästys Vesiensuojelun kustannustehokkuus (vesiensuojelusuositusten painopiste) 1. Tarpeettomien tai syöpyvien ojien kaivamatta jättäminen Kunnostusojitustarve <> kunnostusojituskelpoisuus Sarkaojat = kuivatus <>laskuojat = vesien johtaminen Eroosiolle alttiiden ojien tunnistaminen 2. Eroosion vähentäminen kaivettavissa ojissa Eroosiolle altistavien olosuhteiden tunnistaminen ja oikea reagointi Menetelmien valinta, sijoittaminen ja mitoittaminen Mitoitus pääsääntöisesti vesimääriin perustuen Hajautettu vesiensuojelu & vesien johtaminen rakenteisiin 2

2 Vesiensuojelun tehostaminen kunnostusojituksissa Eroosiolle altistavat olosuhteet vaihtelevat usein suuresti ojitusalueen sisällä ja jopa ojittain Tietoa vesimääristä > laskuojien ja sarkaojien tunnistaminen Ojien kaltevuudet ja maalajit riittävällä tarkkuudella erityisesti laskuojien osalta Ojastokohtainen tai pienipiirteisempi tarkastelu Vesiensuojelusuunnitelmassa riskien tunnistaminen ja niihin reagointi 3 Olosuhteiden tunnistaminen Yksinkertaistetusti: eroosio alkaa, kun virtausnopeus ylittää maalajin rajanopeuden

3 Olosuhteiden tunnistaminen Maalajin rajanopeudesta johdettu kaivettavan ojan suurin suositeltu kaltevuus m/100m (Ojitettujen soiden puuntuotanto ja ympäristönhoito 1999, 34) Olosuhteiden tunnistaminen Vesimäärä tietyllä hetkellä Virtausnopeus ojakauhalla kaivetussa ojassa kaivun jälkeen eri uoman kaltevuuksilla virtaamalla 27 l/s (esim. keskiylivirtaama, 25 ha valuma-alueella) Virtausnopeus ojakauhalla kaivetussa ojassa ojan kaivun jälkeen, kun kaltevuus on 0,3 % ja valuma-alueen pinta-ala 25 ha

4 Maalajin vaikutus luiskan pysyvyyteen ja kaivusyvyys Luiskien sortuminen voi muodostaa yhdessä pohjaeroosion kanssa ajallisesti jatkuvan itseään ruokkivan eroosiopumpun Sinänsä virtausolosuhteiltaan normaali oja voi aiheuttaa merkittävää kuormitusta, mikäli pohjaeroosioon yhdistyy luiskien sortuminen Lähde: Pajula & Järvenpää 2007, 55 Turvekerroksen paksuus, m Kaivusyvyys yleensä, m < 0,30 0,60-0,90 0,30-0,80 0,70-1,00 > 0,80 0,80-1,10 tunnistaminen ja reagointi

5 Vesiensuojelurakenteet " purkupiste, vesiensuojelurakenne valuma-alue ojitusalue, hyötyalue, kuivatusalue Rakenteiden mitoittaminen vesimäärään perustuen Yläpuolinen valuma-alue Hyötyala, kuivatusalue Rakenteen paikka tärkeä Hajautettu vesiensuojelu - kustannustehokkuus 9 Paikkatieto suunnittelun apuna Hyvä renki, huono isäntä! Ei valmiita vastauksia, vaan kysymyksiä, jotka auttavat oikeiden johtopäätösten tekemistä Johtopäätösten tekemiseen tarvitaan perustiedot vesiensuojelusta (kuormituksen synty ja kuinka se estetään) 10

6 Pintaveden virtausmalli Paikkatietoaineistojen pohjalta laskettu tulos pintavesien liikkumisesta. Lähtötiedot Maanmittauslaitoksen numeerinen maastotietokanta Suomen ympäristökeskuksen valuma-aluejako. Lopputulos Teemakartta Ominaisuustiedot Suomen metsäkeskus 11 Aineistojen hyödyntäminen Metsähallitus Ojitushankkeiden vesiensuojelun suunnittelu Puunkorjuun vesiensuojelun suunnittelu; leimikon rajaus Valuma-aluesuunnittelu Metsäkeskus julkiset palvelut Luonnonhoidon suunnittelu Rahoitus- ja tarkastustoiminta Valuma-aluesuunnittelu Metsäalan toimijat Aineisto tarkoitus saada toimijoiden käyttöön Ojitushankkeiden vesiensuojelun suunnittelu Suomen metsäkeskus 12

7 Aineistojen hyödyntäminen Apuna veden virtausreittien määrittelyssä Miten pintavedet liikkuvat toimenpidealueella Mistä ja kuinka paljon pintavesiä tulee ulkopuolelta Mitä reittiä pintavedet laskevat pois toimenpidealueelta Apuna vesiensuojelurakenteiden suunnittelussa Valuma-alueen pinta-ala Vesiensuojelurakenteiden sijoittelu Kaivettavien ojien määrittely, eroosion välttäminen Suomen metsäkeskus 13 Uomien eroosioherkkyys virtausmallissa Pintavesien virtausreitin, valuma-alueen pinta-alan ja uoman kaltevuuden perusteella laskettu arvo; esim. veden nopeus. Antaa etukäteistietoa pintavesien liikkumisesta ja kohdista, joissa maaainesten irtoaminen on mahdollista Suomen metsäkeskus 14

8 Aineistojen hyödyntäminen Aineisto voidaan teemoittaa karttanäkymäksi veden nopeuden, kaltevuuden tai kuten kuvassa valuma-alueen pinta-alan mukaisesti. Ominaisuustiedot saadaan näkyviin jokaiselta 10 metrin pätkältä Suomen metsäkeskus 15 Virtausmallin tietoja voidaan verrata esim. GTK:n maaperätietoihin. Tieto on saatavilla VMS-palveluna Ensisijaisesti käytetään maastossa määriteltyä maalajitietoa Suomen metsäkeskus 16

9 Pintaveden virtausmalli voidaan liittää ilmakuvaan tai maastokarttaan. Mallista nähdään kohdat, joista pintavesi purkaantuu vesistöön Suomen metsäkeskus 17 Aineistoa voidaan käyttää myös rakenteiden mitoituksessa. Kuvan altaan valuma-alue on mallin mukaisesti 9,43ha. Voidaan käyttää myös esim. kaivukatkojen sijoittelun määrittelyssä kaltevilla uomilla Suomen metsäkeskus 18

10 Aineiston käytössä huomioitavaa Ennuste kertoo kuinka vedet virtaavat, kun ojat kaivetaan lähtötiedoissa annettujen tietojen mukaisena (peruskartan ojat) Ennusteessa ei ole mukana vesiensuojelurakenteita, kaivukatkoja, täydennysojia, perkaamattomia ojia eli kaikki mallin metsäojat ovat samanarvoisia Ennuste ei osaa lukea suunnittelijan ajatuksia -> joudutaan tyytymään johonkin oletukseen malli vastaa kysymykseen; mitä tapahtuisi, jos kaikki ojat kaivetaan kuten peruskartalla, eikä vesiensuojelusta huolehdita Aineiston käytössä huomioitavaa Aineiston käytössä huomioitavia seikkoja: kuvaa ainoastaan tilannetta, kun ojat on kaivettu kuten peruskartassa, eivätkä ojien syvyydet tai koot poikkea toisistaan lähtötilanne ennen vesiensuojeluratkaisuja, esim. kaivukatkot pohjapadot muuttavat veden nopeutta ei ota huomioon uoman eroosion vaikutuksia uoman mittasuhteisiin tai kaltevuuteen (pohjan syöpyminen, ojan täyttyminen) virheet uomien valuma-alueiden määrittämisessä vaikuttavat myös veden nopeuden määrittämisen, virtausnopeus -rasteriä tulee käyttää yhdessä uomien valuma-alueet rasterin kanssa lähtöaineistossa voi olla virheitä, huomio seuraavat seikat: o maastotietokannan puutteet, kuten puuttuvat ojat, ylimääräiset ojat, sarkaojan päiden yhdistäminen o tien piennarojat sekä rummut o peltojen reunaojat korkeusmallin tarkkuus heikkenee tasaisilla alueilla yksittäisen pikselin arvo ei kerro virtausnopeudesta luotettavasti, virtausnopeuden tulee olla suuri usealle virtaussuunnassa peräkkäisellä pikselillä Suomen metsäkeskus 20

11 Aineistojen hyödyntäminen Muita hyödyntämismahdollisuuksia Käytön tehostaminen puunkorjuun suunnittelussa; esim. suojavyöhykkeet ja korjuukelpoisuuden etukäteisarviointi Liittymät valuma-aluetason tarkasteluun (KUHA), vesiensuojelun tehostaminen valuma-aluetasolla Suomen metsäkeskus 21 KIITOS!