Vesiensuojelukeinot metsätaloudessa

Transkriptio

1 Vesiensuojelukeinot metsätaloudessa Vesiensuojeluseminaari Sampo, Imatra Edistämispalvelujen päällikkö Seppo Repo Suomen metsäkeskus

2 Esityksen sisältö Metsätalouden vesistökuormitus, vesistökuormitusta aiheuttavat toimenpiteet ja vaikutukset Vesiensuojelu hakkuiden, maanmuokkauksen ja kantojen noston yhteydessä Vesiensuojelu kunnostusojitusten yhteydessä

3 Metsätalouden vesistökuormitus Metsätalouden kuormitus on tyypiltään hajakuormitusta. Metsätalouden osuus vesistöjen kokonaisfosforikuormituksesta on arviolta 5 % ja typpikuormituksesta 7 %. Latvavesistöissä metsätalous voi olla merkittävä vesistökuormitusta aiheuttava maankäyttömuoto. Metsätalouden vesiensuojelua on tehostettu ja menetelmiä kehitetty paljon viimeisen 20 vuoden aikana. EU:n vesipuitedirektiivi, vesilaki ja asetus, Kemera-laki, valtakunnalliset vesienhoitosuunnitelmat ja toteutusohjelmat, kansallinen metsäohjelma, metsäsertifiointi, metsänhoito- ja vesiensuojelun suositukset > Vesien hyvä tila monen tason tavoite Suomen metsäkeskus 3

4 Mikä kuormitusta aiheuttaa? Toimenpiteet, jotka paljastavat maanpintaa jättäen sen alttiiksi eroosiolle ja syöpymiselle. Näitä ovat ojitus, maanmuokkaus, kantojen nosto, tienrakennus, koneurat. Kiintoainekuormitus, ravinnekuormitus Toimenpiteet, jotka voimistavat hetkellisiä virtaamia ja aiheuttavat siten syöpymiä ja eroosiota. Kiintoainekuormitus, ravinnekuormitus Suomen metsäkeskus 4

5 Metsätalouden vesistökuormitus Merkittävin metsätaloustoimenpiteiden aiheuttama vesistöhaitta on kiintoainekuormitus

6 Metsätalouden aiheuttama vesistökuormitus on pääasiassa kiintoainesta. Epäonnistuneen ojituksen jälkeen tilanne voi vesistön rannassa näyttää pahimmillaan tältä Suomen metsäkeskus 6

7 Ravinnekuormitus Ravinteitä liukenee valumaveteen hakkuutähteistä, humuskerroksesta ja suoraan maaperästä. Ravinteita joutuu vesistöihin myös kiintoaineen mukana. Typpi (N) on sitoutunut eloperäiseen kiintoainekseen ja fosfori (P) kivennäismaalajeihin. Pienet latvavedet herkempiä ravinnetalouden muutoksille kuin suuret vesialtaat Suomen metsäkeskus 7

8 Humuspitoinen vesi voi olla lähes mustaa myös luonnontilaisissa suopuroissa. Kuvassa laskuojan vesi on ohjattu takaisiin vanhaan mutkittelevaan purouomaan Suomen metsäkeskus 8

9 Metsätalouden vesiensuojelu Hakkuut, maanmuokkaus ja kantojen nosto

10 Vesiensuojelun tavoite Tavoitteena on, että pintavesien ekologinen tai kemiallinen tila ei heikkene. Tavoite on, että tila paranee. Virkistyskäyttöarvoa ei huonone tai se paranee. Käytetää parhaimpia ja taloudellisesti tehokkaimpia menetelmiä. Hyvä suunnittelu ja ongelmien ennaltaehkäisy ovat vesiensuojelun avainsanoja Suomen metsäkeskus 10

11 Riskitekijät Toimenpide Maalaji Kaltevuus Veden määrä Virtausnopeus Ajankohta Sijainti Iso avohakkuu, ojitusmätästys ja kantojen nosto loppukesällä maalajiltaan hienojakoisessa, jyrkässä puronvarsimetsässä. Vesistöongelmia vaikea välttää Pieni harvennushakkuu umpimetsässä talvella maalajiltaan karkealla, tasaisella moreenimaalla. Vesistöongelmia vaikea aiheuttaa Suomen metsäkeskus 11

12 Vesiensuojelun menetelmät: Suojakaista Riittävän leveällä suojakaistalla voidaan vähentää kiintoaineen (ja ravinteiden) valumista vesistöihin hakkuiden, maanmuokkauksen, kantojen noston ja lannoituksen yhteydessä Suojakaistalle suositusten mukainen minimileveys Leveyden tulisi olla minimiä enemmän, kun maalaji on hienojakoista, rinne jyrkkä, vettä valuu laajalta alueelta Suomen metsäkeskus 12

13 Puunkorjuu Suojakaistan minimileveydet Vesistö Pienvesi Oja Vesistöjen ja pienvesien varteen tulee jättää 5 metriä leveä suojakaista, jolla maanpintaa ei rikota. Maanmuokkaus 5 metriä 5 metriä 1 metri Kantojen nosto 5 metriä 5 metriä 3 metriä Hakkuutähteet 5 metriä 5 metriä Ei jätetä ojiin Hakkuutähteitä ei jätetä suojakaistalle Lannoitus 30 metriä, lentolev. 50 m m 5 metriä Tuhka 50 meriä m 5 metriä Urea kantokäsittely Kasvinsuojeluaineet 10 metriä Kasvinsuojeluaineita ei käytetä suojakaistoilla Suomen metsäkeskus 13

14 Suojakaista Huomioitava tulva suojakaista ei saa jäädä tulvan alle Yksittäisiä puita voi poimia, jos se onnistuu maanpintaa rikkomatta eikä kyseessä ole metsälakikohde. Hakkuutähteet puidaan suojakaistan ulkopuolelle. Leveydessä kannattaa huomioida maanpinnan muodot ja veden virtaamakohdat. Virtaamakohtiin enemmän leveyttä. Maiseman kannalta monotoninen tasaleveä kaistale on yleensä huono. Suojakaistalle tai sen läheisyyteen hyvä sijoittaa säästöpuuryhmiä Suomen metsäkeskus 14

15 Riittävän leveä suojakaista. Suojakaistan leveydessä huomioitu kuvan oikeasta reunasta tuleva painuma (vedenkulku-uoma), jota ei ole hakkuussa ylitetty Suomen metsäkeskus 15

16 Reunimmaisesta muokkausurasta rantaan m eli leveyttä vesiensuojelun kannalta riittävästi. Rantavyöhyke turvetta. Maiseman kannalta toteutus ei ole paras mahdollinen Suomen metsäkeskus 16

17 Metsätalouden vesiensuojelu Vesiensuojelu eri työlajien yhteydessä

18 Kantojen nosto Kantojen nosto rikkoo maan pintaa enemmän kuin pelkkä maanmuokkaus > eroosion riski kasvaa. Vesiensuojelu huomioidaan samoin kuin maanmuokkauksessa ja käytetään samoja menetelmiä Kantoja ei nosteta I luokan pohjavesialueilta eikä nostoa suositella II luokan pohjavesialueilla Suomen metsäkeskus 18

19 Maanmuokkaus Tavoitteena muokkausmenetelmä, joka varmistaa uudistamisen ja paljastaa kivennäismaata mahdollisimman vähän. Hienojakoiset maat (hieno hieta, hiesu, hienoainesmoreeni) hankalia vesiensuojelun kannalta. Hienojakoiset maat vaativat yleensä mätästyksen. Ojitusmätästysaloilla vesiensuojelu kuten kunnostusojituksessa Turv la uudistamisen yhteydessä joudutaan tekemään myös ojitus. Vesiensuojelu kuten kunnostusojituksessa Suomen metsäkeskus 19

20 Laikkumätästys on suositeltava muokkausmenetelmä erityisesti kuusen viljelyssä. Paljasta maanpintaa on vähemmän kuin perinteisellä metsä-äkeellä ajettaessa eikä yhtenäisiä vedenkulkuuomia synny Suomen metsäkeskus 20

21 Hyvä työmaakartta Maalaji eroosioherkkyys Pintavesien virtausreitit Merkintä mahdollisesta pohjavesialueesta Ojitustarve Metsälakikohteet ja muuta arvokkaat elinympäristöt Vesiensuojelumenetelmät Suojakaistat Muut mahdolliset rakenteet: pintavalutuskenttä, kaivukatkot, lietekuopat, laskuetusaltaat Suomen metsäkeskus 21

22 Epäonnistumisen paikat 1. Riskikohteissa liian voimakkaita toimenpiteitä. 2. Liian kapeat suojakaistat minimileveydet toimivat vain helpoimmissa kohteissa. 3. Ojitusmätästysalueilla tai turv la on tehty vettä johtavia ojia ilman tarpeellisia vesiensuojelurakenteita. 4. Äesvaot rinteen suuntaisia. 5. Ei ole huomioitu pohjavesialueita. 6. Vettä ja sen mukana kivennäismaata kulkeutuu arvokkaalle elinympäristölle Suomen metsäkeskus 22

23 Metsätalouden vesiensuojelu Kunnostusojitus

24 Kunnostusojituksen tarve Turvemaiden ojituksen tavoitteena on laskea pohjaveden pintaa niin, että maan pinnassa on cm hapellinen kerros kasvukauden aikana. Tarve voidaan arvioida tarkastelemalla ojien kuntoa, puuston kasvua ja pohjaveden korkeutta. Kunnostusojitustarvetta ei pääsääntöisesti ole, jos hyväkasvuista puustoa Etelä- ja Keski-Suomessa yli 120 ja Pohjois-Suomessa yli 150 m³/ha. Puuston haihdunta pitää pohjaveden riittävän alhaalla. Puuston kasvu hiipuu vähitellen pohjaveden noustessa äkkikuolemaa ei tapahdu Suomen metsäkeskus 24

25 Oja täysin tukossa, puustossa pikkuhiljaa harvennustarvetta, puustosta valtaosa kasvaa tukkipuustoksi. Kunnostusojitus tarpeellinen ja kannattava toimenpide Suomen metsäkeskus 25

26 Karu rahkaräme, jolla puusto ei kasva tukkipuun mittoihin ilman toistuvia lannoituksia. Kunnostusojitus ei ole kannattavaa. Kuiva maatunut pintaturve liettyy erittäin helposti veden mukaan Suomen metsäkeskus 26

27 Metsätalouden vesiensuojelu Kunnostusojitushankkeen vesiensuojelun suunnittelu ja toteutus

28 Vesiensuojelun suunnittelu Huolellinen suunnittelu Valuma-alue ja vesimäärä rakenteiden mitoitus Virtaamanhallinta ja vesiensuojelun muut rakenteet Kaivettavat ojat: perkaus tai täydennysojitus Purkautuvien vesien ohjaus veto- ja laskuojiin Vesiensuojelurakenteet ja niiden paikat, rakenteiden hajautus Kunnostus - ja huoltotarve Läjitysalueet, kulkureitit ja merkinnät Työjärjestys ja työn ajankohta Suunnitelman mukainen ja huolellinen toteutus Pyritään parhaaseen mahdolliseen vesiensuojelun tasoon olosuhteet huomioiden Suomen metsäkeskus 28

29 Vesiensuojelun suunnittelu Mahdolliset laskeutusaltaat ja pintavalutuskentät tehdään ennen kuivatusojia. Ojaverkoston kaivu aloitetaan latvaojista. Laskuoja kaivetaan viimeiseksi. Kaivuu mahdollisimman kuivaan aikaan. Ojiin riittävä muttei liian suuri syvyys. Jos mahdollista, laskuojaa ei perata lainkaan. Perataan vain, jos se on tarpeen kuivatuksen kannalta Suuret vesimärät ohjataan tarvittaessa useampaan laskuojaan. Laaja ojitus useammalle vuodelle, jos mahdollista Suomen metsäkeskus 29

30 Virtaamanhallinta Virtaamanhallinta on keskeinen menetelmä pienentää kunnostusojituksen aiheuttamaa vesistökuormitusta. Ojakohtainen virtausnopeus ei saa ylittää maalajikohtaista rajanopeutta. Virtausnopeuteen vaikuttaa ojan pituuskaltevuus ja vesimäärä. Pituuskaltevuuteen vaikuttaa ojien suuntaus. Sitä voidaan pienentää pohjapadoilla tai kaivukatkoilla. Veden määrään ja sitä kautta virtausnopeuteen voidaan vaikuttaa erilasilla patorakenteilla, joita ovat putkipato, settipato, v-pato, munkki ja veden ohjauksella ojaverkostossa eri ojiin Suomen metsäkeskus 30

31 Uomien eroosioherkkyyden mallinnus 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 UUSI TYÖKALU METSÄALAN TOIMIJOILLE Suomen metsäkeskus 31

32 Ojakohtaiset menetelmät ja keinot Menetelmä Vesien jako useampaan ojaan Tarkoitus Vesien jakamisella voidaan pienentää ojakohtaista vesimäärää ja veden virtausnopeutta. Ojaeroosion ehkäisy. Ojien suuntaus Lietekuoppa Kaivukatko Pohjapato Ojien pituuskaltevuus ei ylitä ojan valumaalueen ja maalajin mukaista suurinta sallittua raja-arvoa. Ojaeroosion ehkäisy. Pidättää ojan pohjalla kulkevan karkean maaaineksen. Pienentää pituuskaltevuutta ja virtausnopeutta ja sitä kautta ojaeroosiota. Pienentää pituuskaltevuutta ja virtausnopeutta ja sitä kautta ojaeroosiota Suomen metsäkeskus 32

33 Hankekohtaiset menetelmät ja keinot Menetelmä Virtaaman hallinnan rakenteet Laskeutusallas Pintavalunta Kosteikko Tarkoitus Virtaamanhallinnalla varmistetaan, että veden virtausnopeus pysyy riittävän pienenä eikä maa-aines irtoa veden mukaan. Hidastaa veden virtausnopeutta, jolloin altaan pohjalle laskeutuu maa-ainesta. Pidättää kiintoainesta ja myös ravinteita. Vesi virtaa turpeen tai kivennäismaan ylimmässä vettä läpäisevässä kerroksessa, jossa se puhdistuu. Osittain avovesipintainen vesiensuojelurakenne, joka pidättää kiintoainesta ja ravinteita Suomen metsäkeskus 33

34 Kaivu- ja perkauskatkot Kaivu- ja perkauskatkojen tarkoitus on pienentää ojan pituuskaltevuutta ja ehkäistä ojaeroosiota. Kaivukatkon suositeltava pituus on 20 metriä, mutta lyhyempiäkin kannattaa käyttää. Laskuojaa ei perata, jos tukkeutunut oja padottaa vettä vain hetkellisesti tulvahuippujen aikana. Jos laskuoja perataan, on suositeltavaa tehdä se vasta 1 2 vuotta kuivatusojien perkauksen jälkeen Suomen metsäkeskus 34

35 Lietekuopat ja laskuetusallas Lietekuopat vähintään 1 m³ tilavuus ja 100 metrin välein ja ennen jokaista risteystä. Laskeutusaltaassa oleellista riittävä koko, oikea rakenne ja sijainti. Laskeutusaltaaseen mahdollista pidättää vain hieta ja sitä karkeammat maalajit. Virtausnopeus enintään 1 cm/s Viipymä altaassa vähintään 1 tunti Yläpuolinen valuma-alue enintään 50 ha Allaspinta-ala tulisi olla 3-8 m 2 /valuma-alue ha Lietetilavuus tulisi olla 2-5 m 3 /valuma-alue ha Laskeutusallas ei koskaan saa olla ainoa vesiensuojelumenetelmä Suomen metsäkeskus 35

36 Lietekuoppa pidättää ojan pohjalla kulkevaa karkeaa maaainesta Suomen metsäkeskus 36

37 Pohjapadot

38 Putkipato Virtaamansäätörakenne, jonka avulla padotetaan hetkellisesti vettä padon yläpuolella olevaan laskeutusaltaaseen ja/tai ojaverkostoon. Putkipato pienentää ylivirtaamien voimakkuutta tutkimusten mukaan jopa 90 %. Vähentää eroosiota ojaverkostossa ja parantaa kiintoaineen laskeutumista. Vähentää kiintoaineen määrää jopa 80 %. Soveltuu laajoille ojitusalueille, joissa rakenteen yläpuolella riittävästi veden pidätystilavuutta. Soveltuu hyvin laskeutusaltaan yhteyteen Suomen metsäkeskus 38

39 Suomen metsäkeskus 39

40 Kosteikon (tai ison laskeutusaltaan) rakentamisessa kannattaa käyttää esimerkiksi vanhoja turpeennostopaikkoja, jolloin vältytään raskailta kaivuutöitä Suomen metsäkeskus 40

41 Pintavalutuskenttä Pintavalutuskenttä voi olla ojitettu tai ojittamaton suo tai kivennäismaa-alue, jolle metsänkäsittelyalueen vedet ohjataan. Sitoo hyvin kiintoaineita, liukoisten ravinteiden osalta tulokset vaihtelevia. Toimivuuteen vaikuttaa koko, hyötyala, tulevan veden määrä, oikovirtaukset, kaltevuus, kasvillisuus ja turvekerroksen paksuus Suositeltava koko vähintään 1 % valuma-alueen pintaalasta. Valuma-alueen suositus alle 50 ha. Jos isompi niin vedet useammalle pintavalutusalueelle. Ohjekokoa pienempikin parempi kuin ei mitään ja pidättää hyvin kiintoainetta Suomen metsäkeskus 41

42 Pintavalutuskenttä

43 Vesi saadaan jakaantumaan pintavalutuskentälle tasaisemmin kampamaisella jako-ojalla. Kentän alapuolisia ojia perataan vain tarpeen mukaan Suomen metsäkeskus 43

44 Jos pintavalutuskenttä tehdään metsään, puuston kuoleminen on mahdollista. Pääpuulajeista kuusin on herkin, mänty ja hieskoivu kestävät tulvia paremmin Suomen metsäkeskus 44

45 Lietealtaan alapuolinen pintavalutusalue, jossa veden jakaantumista on pyritty parantamaan padotuksella Suomen metsäkeskus 45

46 Kosteikko Kosteikko on patoamalla tai kaivamalla tehty osittain avovesipintainen syvän ja matalan veden alueita käsittävä vesiensuojelurakenne. Kosteikot pidättävät hyvin kiintoainesta ja myös ravinnekuormitusta. Fosforin osalta vaihtelevia tuloksia. Kosteikko voi olla myös lyhytaikainen tulvituskosteikko. Hyvän kosteikon suunnittelu ja rakentaminen on vaativa, osaamista ja hyviä paikkatietosovelluksia vaativa työ. Kosteikon käyttö on suositeltavaa, kun sillä voidaan parantaa useiden maankäyttömuotojen vesiensuojelua ja kosteikolla on muutakin kuin vain vesiensuojelullista arvoa Suomen metsäkeskus 46

47