KYYVEDEN POHJAPATO Mikkeli, Kangasniemi

Transkriptio

1 KYYVEDEN POHJAPATO Mikkeli, Kangasniemi Yleissuunnitelma

2 Sisällysluettelo 1. Suunnitelman tavoitteet ja taustatiedot Sijainti Maastotutkimukset Hankkeen tausta ja tavoitteet Suunnittelualue ja suunnittelun perusteet Vesistö Vedenkorkeudet Virtaamat Suunnitellut työt ja toimenpiteet Yleistä Pohjapadon rakenteet ja mitat Pohjapadon rakentaminen Muutokset ja vaikutukset Vaikutukset vedenkorkeuksiin Vaikutukset virtaamiin Kustannukset

3 1. Suunnitelman tavoitteet ja taustatiedot 1.1 Sijainti sijaitsee Mikkelin, Kangasniemen ja Pieksämäen kunnissa (kuva 1). Kyyveden alivedenkorkeuden nostamiseksi on suunniteltu pohjapato Kangasniemen ja Mikkelin rajalle Kyyveden luusuaan (kuva 2) Pajulantien sillan yläpuolelle. Rauhajärvi pohjato KUVA 1. Kyyveden sekä pohjapadon sijainti Patopaikka KUVA 2. Pohjapadon sijainti Kyyveden luusuassa. 3

4 1.2 Maastotutkimukset Etelä-Savon ELY-keskus on tehnyt maastomittauksia Kyyveden luusuassa syksyllä Mittauksilla on kartoitettu mm. padon sijoituskohdan korkeuksia sekä Luusniementien sillan siltaaukon koko. Padolle on löydetty kaksi mahdollista sijoituskohtaa. 1.3 Hankkeen tausta ja tavoitteet Kyyveden kalastusalueelta tuli syksyllä 2009 aloite Etelä-Savon ympäristökeskukselle järven alivedenkorkeuden nostamisesta. Kyyveden ja Rauhajärven lasku-uomiin on tämän lisäksi suunniteltu kalataloudellisia kunnostuksia. Rauhajärven alapuolella lasku-uomassa Läsäkoskessa kunnostuksia on tehty vuosina 2004, 2006 sekä Suunnitelmassa selvitettiin alivedenkorkeuden nostomahdollisuuksia kahdessa patopaikassa. Tavoitteena on että pato mitoitetaan niin että keskialivedenkorkeus nostetaan tasolle, joka vastaa VIRKI -laskentamallilla mitoitettua optimaalisen virkistyskäyttövyöhykkeen alarajaa N Alivedenkorkeutta nostetaan mahdollisimman paljon, kuitenkin niin, että keskivedenkorkeus nousee korkeintaan 5-6 cm. Suunnittelussa huomioidaan lisäksi padon vaikutukset Rauhajärven vedenkorkeuteen ja Läsäkosken virtaamiin, jotta Läsäkosken kalastoarvot eivät vaarannu. 2. Suunnittelualue ja suunnittelun perusteet 2.1 Vesistö Kyyveden pinta-ala on noin 129,95 km 2 ja rantaviivan pituus 857 km. Järven tilavuus on noin 570 milj. m 3, keskisyvyys 4,39 m ja suurin syvyys 35,3 m. Kyyveden valuma-alueen koko luusuan kohdalta tarkasteltuna on 1406 km 2 ja järvisyys 16,8 %. Kyyveden luusuasta alkaa noin 400 metrin pituinen Rauhasalmi, jonka jälkeen uoma jatkuu suvantomaisena noin 1 km laskien Rauhajärveen. Rauhajärven pinta-ala on noin 11,27 km 2 ja rantaviivan pituus 67 km. Rauhajärvi purkaa vetensä Puulaan Läsäkosken kanavan kautta Puulaan. Rauhajärven valuma-alueen koko Läsäkoskella on 1505 km 2 ja järvisyys 16,7 %. Läsäkoski on valtakunnallisesti arvokas järvitaimenen lisääntymisalue. Kyyveden ja Rauhajärven lasku-uomia on perattu 1800-luvulla. Tällöin järvien vedenpintoja laskettiin noin 1,8 metriä. 2.2 Vedenkorkeudet Kyyveden vedenkorkeutta on seurattu säännöllisesti vuodesta 1909 lähtien (havaintoasema ). Havaitut vedenpinnan korkeuden tunnusluvut vuosijaksolla ovat: N60+ [m] ylivesikorkeus HW 101,5 keskiylivesi MHW 101,06 keskivesikorkeus MW 100,66 keskialivesi MNW 100,36 alivesikorkeus NW 100,09 4

5 Rauhajärven vedenkorkeutta ei ole seurattu säännöllisesti. Vuosijaksolla havaitut vedenpinnan korkeuden tunnusluvut ovat: Rauhajärvi N60+ [m] ylivesikorkeus HW 100,98 keskivesikorkeus MW 100,12 alivesikorkeus NW 99, Virtaamat Kyyveden lasku-uomasta ei ole tehty virtaamahavaintoja. Läsäkosken virtaamaa on seurattu säännöllisesti vuodesta 1910 lähtien. Havaitut virtaaman tunnusluvut vuosijaksolla ovat: Läsäkoski [m 3 /s] ylivirtaama HQ 40 keskiylivirtaama MHQ 25 keskivirtaama MQ 13,8 keskialivirtaama MNQ 7,0 alivirtaama NQ 2,4 Kyyveden virtaamia suunnitellulla pohjapatopaikalla arvioitiin valuma-alueiden suhteilla, jonka perusteella Kyyveden luusuan arvioidut virtaaman tunnusluvut ovat: [m 3 /s] ylivirtaama HQ 37,4 keskiylivirtaama MHQ 23,4 keskivirtaama MQ 13,3 keskialivirtaama MNQ 6,5 alivirtaama NQ 2,24 3. Suunnitellut työt ja toimenpiteet 3.1 Yleistä Alustavassa tarkastelussa pohjapatopaikkoja oli kaksi. Toinen paikka sijaitsee Kyyjärven luusuassa heti Luusniementien yläpuolella ja toinen noin 130 m tien yläpuolella. Teknisesti tarkasteltuna pohjapadon sijoittaminen on mahdollista molempiin paikkoihin. Kummallakin patopaikalla voidaan toteuttaa alivesikorkeuksien nostot niin että padon harjalle saadaan kohtuullisin rakentein riittävä pituus. Alimpien vedenkorkeuksien nostoon patopaikalla ei ole merkittävää vaikutusta. Heti Luusniementien yläpuolella olevan patopaikan etuja on helppo kulkuyhteys patopaikalle ja hieman pienempi vaikutus Kyyveden tulvavedenkorkeuksien nousuun. Näillä perusteilla jatkosuunnitteluun valittiin lähempänä Luusunniementietä oleva patopaikka (kuva 2). 3.2 Pohjapadon rakenteet ja mitat Padon harja on 32 m pitkä ja 3 m leveä kaari. Harjalla on kaksi alivirtaama- / kalankulkuaukkoa, sekä betonirakenteinen lisäjuoksutusaukko. Harjan taso on N60+100,25 ja alivirtaama-aukot ovat 5

6 35 cm:n syvyisiä. Toisen alivirtaama- / kalakulkuaukon keskimääräinen leveys on 1,2 m ja toisen 0,8 m. Pohjapadon länsipäähän rakennetaan käsikäyttöinen betonirakenteinen lisäjuoksutusaukko, jonka aukkoleveys on 2,1 m ja pohjan taso N60+99,40. Sulkulaitteina ovat teräsvahvisteiset lukittavat puusetit. Aukkoa käytetään, kun Kyyveden vesipinta laskee tason N60+100,38 alapuolelle. Aukon reunan korkeus N60+100,40, jolloin aukon käyttäminen on helpompaa ja turvallisempaa. Aukkoa avataan siten, että Kyyveden menovirtaama ei laske alle 3 m 3 /s. Lisäjuoksutusaukko liitetään pohjapatoon painekyllästetyn puuponttiseinän avulla. Tiivisteseinän yläreuna vahvistetaan kuumasinkityllä L-teräksellä. Pohjapadon yläluiskan kaltevuus on 1:3 ja alaluiskan 1:6. Padon asemapiirustus ja leikkaukset on liitteinä YLE-1, YLE-2 ja YLE-3. Pato rakennetaan maa- ja kivirakenteisena ilman erillistä tiivisteseinää tai tiivistettä. Padon runko tehdään sorasta. Pato verhoillaan louheella tai lajittumattomalla luonnonkivellä. Verhouksesta tehdään mahdollisimman tiivis täyttämällä kivien raot soralla ja pienillä kivillä vesihuuhtelua apuna käyttäen. Harjalle ja luiskiin upotetaan suuria maisemakiviä, joiden laki ulottuu keskivesipinnan yläpuolelle. Maisemakivillä rikotaan vesipeiliä ja pato saadaan näyttämään luonnonmukaisemmalta ja koskimaiselta. Varsinainen padon harja on käytännössä aina vedenpinnan alapuolella ja harjan alareunalle muodostuu selvä vesikynnys ainoastaan alimmilla vedenkorkeuksilla. 3.3 Pohjapadon rakentaminen Pohjapato rakennetaan syyskesällä, jolloin Kyyveden vedenkorkeudet ovat alhaalla. Ensin rakennetaan lisäjuoksutusaukko ja pohjapadon länsipää työpadon suojassa kuivatyönä. Toisessa vaiheessa rakennetaan loppuosa pohjapadosta veteen. Työn aikana Kyyveden vedenkorkeus ja menovirtaama pyritään pitämään mahdollisimman luonnonmukaisena. Mikäli työaika on niin kuivaa, että lisäjuoksutusaukkoa on tarvetta käyttää, sitä myös käytetään. 4. Muutokset ja vaikutukset 4.1 Vaikutukset vedenkorkeuksiin Padon vaikutuksia vedenkorkeuksiin ja virtaamiin mallinnettiin Excel-taulukkolaskentapohjaisella säännöstelylaskentaohjelmalla, jossa lähtötietoina käytettiin Kyyveden havaittuja vedenkorkeuksia jaksolta ja vastaavan jakson virtaamia, jotka ovat SYKE:n vesistömallijärjestelmällä simuloituja arvoja. Kyyveden pohjapadon purkautuminen ilman lisäjuoksutusta on esitetty seuraavassa taulukossa ja purkautumiskäyrässä, kuva 3. (patopaikka) muutos [~cm] Q [m 3 /s] N60+ [m] ylivesikorkeus HW 38,5 101,55 +5 keskiylivesi MHW 23,4 101,14 +8 keskivesikorkeus MW 13,3 100,73 +7 keskialivesi MNW 6,5 100, alivesikorkeus NW 1,7 100, Kun pato varustetaan lisäjuoksutusaukolla, jonka avulla alivirtaama ei laskisi alle 3 m 3 /s (paitsi vesitaselaskelmien mukaan kevättalven 2003 pitkän kuivan jakson lopulla menovirtaama laskee tasoon 2,8 m 3 /s), virtaamat ja vedenkorkeudet ovat seuraavat: Taulukossa on merkitty kasvua tai laskua verrattuna eo. taulukkoon 6

7 (patopaikka) muutos [cm] Q [m 3 /s] N60+ [m] ylivesikorkeus HW 37,4 101,55 +5 keskiylivesi MHW 23,4 101,14 +8 keskivesikorkeus MW 13,3 100,73 +7 keskialivesi MNW 6,5 100,46 (laskua) +10 (laskua) alivesikorkeus NW 2,8 (kasvua) 100,21 (laskua) +12 (laskua) Näin ollen keskialiveden korkeutta saadaan nostettua kummallakin ratkaisulla lähes tavoitetasolle N , keskivesikorkeus nousee 7 cm ja ylivesikorkeus nousee 5 cm. Kyyveden nykyinen ja tuleva purkautumiskäyrä 101,6 101,4 101,2 Kyyveden vedenkorkeus N ,8 100,6 100,4 100,2 Tuleva purkautumiskäyrä, kun Qmin= 3m3/s Tuleva purkautumiskäyrä Nykyinen purkautumiskäyrä ,8 99, KUVA 3. Kyyveden purkautumiskäyrä. Kyyveden menovirtaama (m3/s) Rauhajärven HW nousee 1,5 2 cm ja Rauhajärven alivedenkorkeus nousee 3 4 cm, mikä parantaa kalaston osalta merkittävästi Läsäkosken alivirtaamatilannetta nykyisestä. 4.2 Vaikutukset virtaamiin Kun pohjapatoon rakennetaan lisäjuoksutusaukko, varastotilavuus pienenee nykyiseen tilanteeseen verrattuna noin 15,6 milj.m 3. Aukolla voidaan hieman kasvattaa alivirtaamia nykyisestä. Säännöstelylaskelmien mukaan tulvavirtaama HQ kasvaa noin 0,5 m 3 /s ja alivirtaama NQ kasvaa noin 0,6 m 3 /s. HQ:n kasvaminen 0,5 m 3 /s ei aiheuta merkittäviä muutoksia nykytilanteeseen. Rauhajärven HW nousee 1,5 2 cm. Rauhajärven NQ on nykyisin 2,4 m 3 /s ja sen kasvu 0,6 m 3 /s nostaa Rauhajärven alivedenkorkeutta 3 4 cm, mikä parantaa kalaston osalta merkittävästi Läsäkosken alivirtaamatilannetta nykyisestä. 7

8 4. Kustannukset Kyyveden pohjapadon alustavat kustannukset ovat liitteenä 4 olevan kustannusarvion mukaisesti yhteensä euroa+alv. Oulussa Maveplan Oy Kiilakiventie Oulu Ilkka Räihä Hannu Alatalo Ins.AMK DI Liitteet: 1. Asemapiirustus, YLE Pituus- ja poikkileikkaukset, YLE DET 1. ja leikkauksetyle Kustannusarvio