Heikki Setälä ja URCA-konsortio

Transkriptio

1 Kaupunkien valuntavesien huomioiminen aluesuunnittelussa Kaupunkien valuntavesien Heikki Setälä huomioiminen Ja URCA-konsortio aluesuunnittelussa Heikki Setälä ja URCA-konsortio

2 SA:n johtoryhmän kysymys: "Miten suunniteltu Keskuspuistoon rakentaminen vaikuttaa Helsingin merialueen virkistyskäyttöön?" Tutkimme ongelman syytä, emme seurausta ongelman ytimeen tarttuminen osataan tehdä parantavia toimenpiteitä Johtoryhmän kysymys jalostuu kysymykseksi: MIKSI säilyttää keskuspuisto mahdollisimman luonnonmukaisena? Liittyy niihin ekosysteemipalveluihin joita Keskuspuisto tuottaa kestävyyden ja viihtyvyyden parantamiseksi

3 Kaupungistuminen - mikä mättää? 25 1) Veden volyymi; kiertokulun muutokset Luonnontilainen Kaupungistunut (62% läpäisemätöntä pintaa) 20 Virtaama (l/s/ha) Kaupungistuminen: Suurempi hulevesien määrä Nopeat virtaaman muutokset Korkeat ylivirtaamat Läpipaskoisuus 5 0 6:00 10:48 15:36 20:24 1:12 6:00 10:48 Aika (HY, Valtanen & Setälä, hulevesien mittauksia kesäaikaan Lahden Paavolasta ja Kytölästä) Luonnon oma kiertotalous jumissa Vesi kuljettaa saastukkeet vesistöihin jonne ne eivät kuulu

4 2) Mitä kaupungista vuotaa? - Rehevöittävät Ravinteet VUOSIKUORMITUS, kg/km² Kokonaisfosfori Keskusta 89 % Keskusta 62 % Pientaloalue 19% Metsä Pelto Kokonaistyppi Keskusta 89 % Keskusta 62 % Pientaloalue 19% Metsä Pelto (Lahden kaupunkialueet: Valtanen, Sillanpää, Setälä 2014; Lahden metsäalue: Valtanen, Setälä 2015; Pelto: Vuorenmaa et al. 2002, Granlund et al. 2005, Kortelainen et al. 2006, Mattsson et. al. 2006, Puustinen et al. 2007)

5 Mitä kaupungista vuotaa? - Kinkkinen Kiintoaines (tonnitolkulla) VUOSIKUORMITUS, kg/km² Kiintoaines - Suurin osa saastukkeista kulkee kiintoaineen mukana - Samentava vaikutus Keskusta 89 % Keskusta 62 % Pientaloalue 19% Metsä Pelto (Lahden kaupunkialueet: Valtanen, Sillanpää, Setälä 2014; Lahden metsäalue: Valtanen, Setälä 2015; Pelto: Puustinen et al. 2007)

6 Mitä kaupungista vuotaa? - Myrkylliset Metallit (kilokaupalla) VUOSIKUORMITUS, kg/km² Lahti Keskusta 89 % Lahti Keskusta 62 % Lahti Pientaloalue 19% Cr Ni Pb Zn (Valtanen, Sillanpää, Setälä 2014) Lahti Keskusta 89 % Lahti Keskusta 62 % Lahti Pientaloalue 19% Cu Mitä enemmän läpäisevää (viheralueet) pintaa sitä vähemmän metalleja poistuu vesistöihin

7 Miten haitallisia ovat kaupungin aineet? µg/l Kokonais-fosfori Kokonaisfosfori Metsä Pientaloalue 19 % Keskusta 62 % Keskusta 60 % Asuinalue 35 % Forsforin, kiintoaineen ja kuparin keskimääräisiä pitoisuuksia Lahti Helsinki mg/l Kiintoaine Kiintoaines Metsä Pientaloalue 19 % Keskusta 62 % Keskusta 60 % Asuinalue 35 % Lahti Helsinki Korkea pitoisuus Keskitasoinen pitoisuus vaatii käsittelyä (Stockholm Vatten, 2000) Kupari Kupari µg/l Metsä Pientaloalue 19 % Keskusta 62 % (Lahden kaupunkialueet: Valtanen, Sillanpää, Setälä 2014; Lahden metsäalue: Valtanen, Setälä 2015; Helsingin alueet: Taka, Setälä 2015)

8 Case Keskuspuisto NYT VISIO 2050 Haaganpuron valuma-alue 10.8 km 2, purkaa Pikku- Huopalahteen Sisääntuloväylät kaupunkibulevardeiksi Kantakaupunkimaista rakentamista, tiiviit korttelit

9 Mitä huomioida aluesuunnittelussa? kukkasia/hukkasia WORST CASE Vesi koetaan haittana: Vesien nopea poisjohtaminen sellaisenaan, tiivis rakentaminen ja tiivis viemäriverkosto johtaa aineiden poishuuhtoutumiseen alueelta, vie mukanaan mm. tiesuolaa, metalleja ym. käytännössä: Tulvat (jos huono suunnittelu), vesivahingot, vesistön saastuminen Ei huomioida rakentamisvaiheen valuntaa Ongelma siirretään muualle, paikallinen ekosysteemi vuotaa ja köyhtyy

10 BEST CASE Luonnonmukaistaminen Valuma-aluenäkökulma + tutkimustulokset: miten valuntaa syntyy, mitä huuhtoo mukanaan Luomus.fi Ehkäistään hulevesien synty: Läpäisevät pinnat myös läpäisemättömien yhteydessä Käytännössä: Huolehditaan vesien pidättymisestä alueella, monipuoliset ratkaisut. Isoja vesimassoja seisautetaan tai imeytetään. Vantaa.fi Hyödyt: Vesi on resurssi, miten hyödyntää alueella? Taloudelliset säästöt Aineiden ja veden kierto valuma-alueen sisällä: Keskuspuisto toimii parhaimmillaan kuin jäteveden puhdistamo

11 Kaupunkialueiden paineet Vedenlaatuongelmat Haitta-ainekuormat, shokit Kuivuus, tulvat Pohjaveden väheneminen Talvenaikainen valunta Ratkaisuna Tutkimukseen perustuva osaaminen Paikallistason suunnittelu Huleveden ehkäiseminen imeytys ja käyttö alueella puhdistaminen alueella Vesiolosuhteiden luonnontilaistaminen Vesi osaksi maisemaa ja kaupunkia Perustelu mm. taloudellisella arvottamisella 1 ha viheraluetta =

12 Mallintaminen toimii työkaluna + + Korkeusmalli Hulevesiverkosto Maankäyttö = Laskettu hulevesivirtaama Extrapoloidaan hulevesien virtaamaa ja haitta-ainekuormitusta monitoroimattomille alueille Mallinnetaan erilaisia skenaarioita valuma-alueille, esim. miten läpäisemättömän pinnan määrä, sateisuus tai ekosysteemipalvelut muuttavat hulevesikuormaa

13 Ratkaisu? VIHERKATOT vähentävät huleveden määrää: vuositasolla lähes 70 % sateesta pidättyy Etelä-Suomen ilmastossa

14 Viherkatot auttavat estämään kaupunkitulvia Itä-Pasilan valuma-alueen (24 ha) katoilta (4.7 ha) virtaava vesi (m 3 ) elokuun 2015 ukkosmyrskyssä* kun eri määrille katoista on perustettu kasvillisuuskatto: Jos puolet katoista viherkattoja Viherkattojen osuus kattopinta-alasta: Ravinnevuodot viherkattojen ongelmana

15 Kaupungit sijoittuneet vesistöjen äärelle megatrendi maankäytön muutokset vesialueiden hyvinvointi tutkimukseen perustuvat työkalut kaavoittajien ym. käyttöön Kuva: K. Kuoppamäki (toukokuu 2010)

16 URCA-konsortio Marjo Valtanen, HY, Ymp.tiet laitos Kirsi Kuoppamäki, HY, Ymp. Tiet. laitos Heikki Setälä, HY, Ymp.tiet. laitos Olli Ruth, Geotiet. ja Maantiet. laitos Maija Taka, HY, Geotiet. ja Maantiet. laitos Teemu Kokkonen, Aalto Yo, Yhdyskunta ja Ymp.tekn. laitos Lassi Warsta, Aalto Yo, Yhdyskunta ja Ymp.tekn. laitos Tero Niemi, Aalto Yo, Yhdyskunta ja Ymp.tekn. laitos Dmitri Moisseev, HY, Fysiikan laitos Brandon Hickman, HY, Fysiikan laitos

17

18 Hulevesien biosuodatus sadevesipuutarhat Pidättävät hyvin pintakerroksiinsa monia kaupunkiperäisiä aineita, kuten metalleja vievät vähän tilaa, n. 5 % valuma-alueestaan. Tuovat vihreyttä kaupunkiin Ei huolta pysyvätkö kosteana vai kuivana, kasvisto kestää molempia! -> luotettava erilaisissa olosuhteissa! Heikki Setälä Biosuodatus kylmässä ilmastossa huleveden haitta-ainekuormasta pidättynyt (% ) NO3 PO4 Zn Cu (HY, Valtanen, Sillanpää, Setälä 2010) (City of Maplewood 2010)

19 Mutta viherkatot vuotavat ravinteita biohiili auttaa Fosforikuormitus viherkatto