PVO-Vesivoima Oy Arvio Kollajan altaan vaikutuksesta Raasakan luonnonuoman veden laatuun

Transkriptio

1 9M PVO-Vesivoima Oy Arvio Kollajan altaan vaikutuksesta Raasakan luonnonuoman veden laatuun

2 9M68149 PVO-Vesivoima Oy Arvio Kollajan altaan vaikutuksesta Raasakan luonnonuoman veden laatuun Sisältö 1 JOHDANTO RAASAKAN UOMAN LUONNONOLOT Luonnonolot ja veden laatuun vaikuttavat tekijät Virtaamat Uoman morfometria Laskennalliset virtausnopeudet nykytilanteessa Veden laatu ARVIO KOLLAJAN ALTAAN VAIKUTUKSISTA Kollajan altaan vaikutus luonnonuoman virtaamiin ja virtausnopeuksiin Vaikutus Raasakan luonnonuoman juoksutuksiin Vaikutus virtausnopeuksiin ja pohja-aineksen huuhtoutumiseen Kollajan altaan vaikutus luonnonuoman veden laatuun YHTEENVETO VIITTEET LIITTEET Liite 1. Veden laadun havaintopaikat Pöyry Environment Oy FM Kari Kainua FM Heimo Vepsä Yhteystiedot PL 2, Tutkijantie 2 A 9571 Oulu puh sähköposti etunimi.sukunimi@poyry.com Copyright Pöyry Environment Oy Kaikki oikeudet pidätetään Tätä asiakirjaa tai osaa siitä ei saa kopioida tai jäljentää missään muodossa ilman Pöyry Environment Oy:n antamaa kirjallista lupaa.

3 1 1 JOHDANTO PVO-Vesivoima Oy laatii YVA-selvitystä suunnitellun Kollajan altaan ympäristövaikutuksista. Altaan vedenlaadun vaikutusarvioinneissa on noussut esille kysymys altaan mahdollisista vaikutuksista Raasakan luonnonuoman veden laatuun ja tilaan. Erityisesti on noussut esille suunnitellun altaan mahdolliset vaikutukset luonnonuoman virtaamiin ja virtausnopeuksiin. Ranta-asukkaiden ja vesistön virkistyskäyttäjät ovat esittäneet kysymyksen, onko muutoksella vaikutusta uomaeroosioon ja uoman puhdistumiseen? PVO-Vesivoima Oy antoi Pöyry Environment Oy:lle toimeksiannon arvioida Kollajan vaikutuksia edellä mainittuihin kysymyksiin. Tarkastelun tulokset esitetään tässä raportissa, joka on samalla osa Kollajan altaan YVA:n taustamateriaalia. 2 RAASAKAN UOMAN LUONNONOLOT 2.1 Luonnonolot ja veden laatuun vaikuttavat tekijät Virtaamat Iijoen pääuoman vesi johdetaan Raasakan voimalaitokselle vanhan uoman sivuun rakennetun ylävesialtaan kautta. Raasakan säännöstelypadon ja alakanavan välille jää siten noin 9,5 km:n mittainen vanha luonnonuoma, joka toimii myös voimalaitoksen tulvauomana. Voimalaitoksen lupaehdoissa määrätään, että säännöstelypadon ja Puodinkosken väliseen vanhaan uomaan on juoksutettava vähintään vesimäärä, joka ei alita kesä-, heinä, ja elokuun aikana 3,5 m 3 /s viikkokeskiarvona laskettuna, 2 m 3 /s vuorokausikeskiarvona laskettuna eikä 1 m 3 /s hetkellisenä virtaamana. Muuna aikana vuodesta on juoksutusten oltava vähintään 1,5 m 3 /s. Näistä juoksutuksista on 5 l/s suuruinen osa juoksutettava Paakkolanojan kautta silloin, kun jäätymisvaaraa ei ole olemassa ja 5 l/s suuruinen osa välisenä aikana Kortinhaaran kautta. Luonnonuoman oma valuma-alue on noin 2 km 2. Keskivalunnalla 8 l/s km 2, sivuvesiä uomaan tulee keskimäärin noin 16 l/s. Tulovirtaaman ylittäessä Raasakan voimalaitoksen mitoitusvirtaaman (36 m 3 /s), juoksutetaan ylittävä osa Raasakan säännöstelypadolta luonnonuomaan. Vuonna 1997 otettiin käyttöön Raasakassa kolmas turbiini, mikä nosti Raasakan mitoitusvirtaamaa. Poikkeuksellisesti vettä joudutaan juoksuttamaan luonnonuomaan myös häiriö/korjaustilanteissa. Kuivana ja normaalina vesivuonna tulvajuoksutuksia tapahtuu normaalisti vain huhti - toukokuussa noin kuukauden ajanjaksolla. Maksimi juoksutukset ovat olleet tasoa 3 7 m 3 /s. Kuivana vesivuonna, 26 keskimääräinen juoksutus luonnonuomaan oli noin 23 m 3 /s (1,5 297 m 3 /s), keskimääräisenä vesivuonna, 1984 keskimääräinen juoksutus noin 31 m 3 /s (1,5 783 m 3 /s) ja sateisena vuonna, 1998, keskimääräinen juoksutus oli 4 m 3 /s (1,5 85 m 3 /s) (kuva 1).

4 2 Luonnonuoman juoksutukset m3/s 1998, sateinen 1984, keskimääräinen 26, kuiva Kuva 1. Luonnonuoman keskimääräiset juoksutukset erilaisina vesivuosina (PVO- Vesivoima Oy) Uoman morfometria Vesipinta-alan säilyttämiseksi luonnonuomaan on rakennettu pohjapatoja, joiden avulla uomasta muodostuu sarja peräkkäisiä altaita (kuva 2). Jokisuulta ylöspäin lueteltuna pohjapadot ovat: Harjan korkeus (NN-taso) 1. Puodinkosken pohja pato +2,7/3, m 2. Illinkosken pohjapato +5, m 3. Uiskarin pohjapato +5,1 m 4. Merikosken pohjapato +6,5 m 5. Kalevanväärän pohjapato +8,4 m 6. Raasakkalammen pohjapato +1, m 7. Rasakkakosken pohjapato +12,5 m Pohjapadon harjan korkeus määrää yläpuolisen altaan alivedenkorkeuden samalle tasolle. Pohjapatojen erottamat altaat ja niiden tilavuudet ovat: Tilavuus Pinta-ala Keskisyvyys 1. Illinsuvanto 94 m 3 4,9 ha 2,3 m 2. Pernunsuvanto 396 m 3 25,7 ha 1,5 m 3. Merikosken allas 21 m 3 12,6 ha 1,7 m 4. Paasonsuvanto 1642 m 3 7,5 ha 2,3 m 5. Raasakkasaaren yläpuoli 32 m 3 16,8 ha 1,9 m 6. Raasakkakosken allas 84 m 3 8,6 ha 1, m Altaiden yhteistilavuus on 3,59 milj. m 3 ja yhteispinta-ala noin 175 ha (Ylisaukko-oja 1973). Virtaamalla 3,5 m 3 /s veden teoreettinen viipymä on luonnonuomassa noin 12 vrk ja virtaamalla 1,5 m 3 /s 28 vrk. Tulva-aikana esim. juoksutuksella 1 m 3 /s viipymä on vain noin,5 vrk.

5 3 Kuva 2. Raasakan luonnonuoman syvyyssuhteet Laskennalliset virtausnopeudet nykytilanteessa Kevättulvajaksojen ulkopuolella virtausnopeudet uomassa ovat, pohjapatojaksoja lukuun ottamatta pieniä. Kun luonnonuoman juoksutukset ovat tasoa 1,5 m 3 /s, ovat keskimääräiset virtausnopeudet alle 2 cm/s (kuva 3). Keskimääräisten tulvajuoksutusten aikana, jolloin luonnonuoman juoksutukset ovat luokkaa 7-8 m 3 /s, virtausnopeudet ovat pääosassa uomaa suuruusluokkaa 5-9 cm/s, Illinsuvannossa ja Raasakkasuvannossa n. 2 cm/s (kuva 4).

6 1,5 m 3 /s 4 3 m 3 /s 4 m 3 /s 8 m 3 /s Kuva 3. Luonnonuoman keskimääräisiä laskennallisia virtausnopeuksia juoksutusten vaihdellessa 1,5 m 3 /s ja 8 m 3 /s välillä.

7 Uomassa poikkialat vaihtelevat, jolloin samalla juoksutuksella virtausnopeudet uoman eri osissa myös vaihtelevat. Alhaisimmat virtausnopeudet (alle 25 cm/s) ovat Illinsuvannossa ja Raasakkasuvannossa, kun taas Pernun ja Paason suvannossa virtausnopeudet ovat kaksinkertaisia (kuva 4). 5 1, m/s,75 Illinsuvanto Pernu Paasonsuvanto (Palukka) Raasakkasuvanto,5,25, m 3 /s Kuva 4. Virtausnopeuden riippuvuus juoksutuksista neljässä eri luonnonuoman syvännepisteessä Veden laatu Iijoen ja Raasakan luonnonuoman vedenlaatua on seurattu useilta eri havaintopaikoilta (liite 1) velvoitetarkkailujen ja viranomaisseurantojen yhteydessä. Eniten vedenlaadun mittauksia on tehty Illinsuvannosta. Luonnonuoman ravinnepitoisuuksissa ei ole tapahtunut selviä muutoksia seurannan aikana (kuva 5). Poimimalla vedenlaatuaineistosta vuoden 198 jälkeen samana päivänä otetut näytteet voidaan todeta, että tulevan, eri altaiden tai lähtevän veden kokonaisravinnepitoisuudet eivät merkittävästi poikkea toisistaan (kuvat 6-7). Havainto on samansuuntainen, joka on todettu jo 196-luvun 197-luvun alkupuolen vedenlaatuaineiston tarkasteluissa (Ylisaukko-oja 1973). Aritmeettisina keskiarvoina ravinnepitoisuudet olivat aikajaksolla (N= 19 kpl): Havaintopaikka Kok.P Kok.N Iijoki P1, juoksutus 23 µg/l 462 µg/l Raasakkalampi 21 µg/l 431 µg/l Rautatiesilta 19 µg/l 468 µg/l Illinsuvanto 23 µg/l 456 µg/l

8 6 Kok.P 1 8 ug/l Kok.N ug/l Kuva 5. Illinsuvannon ravinnepitoisuuksien kehitys 197-luvun alusta. Kiintoainehavaintoja luonnonuomasta on tehty vähän. Kiintoainepitoisuudet vaihtelevat hyvin voimakkaasti virtaustilanteen mukaan. Happitilanne on ollut luonnonuomassa hyvä. Tähän osaltaan vaikuttaa lyhyet viipymät/hyvä vedenvaihtuvuus. Esimerkiksi Raasakkalammen happipitoisuus on ollut keskimäärin 92 kyll. % (82-18 kyll.%). ug/l Kok.P Iijoki P1 Iijoki Raasakkalampi Iijoki vanha rautatiesilta Iijoki Illinsuvanto Kuva 6. Samana päivänä otettujen vesinäytteiden kokonaisfosforipitoisuuksia 198- luvulla.

9 7 Kok.N ug/l 4 3 Iijoki P1 2 Iijoki Raasakkalampi Iijoki vanha rautatiesilta 1 Iijoki Illinsuvanto Kuva 7. Samana päivänä otettujen vesinäytteiden kokonaistyppipitoisuuksia 198- luvulla. Tarkastelussa on huomioitava, että vesinäytteitä ei oteta viipymä huomioiden samasta vesimassasta, jolloin pitoisuudet jossain määrin vaihtelevat eri havaintopaikoilla. Tähän vaikuttaa viipymän lisäksi näytteenottopaikka, näytteenotto ja analysointi sekä niissä esiintyvät virheet ja hajonnat. Tyypillisesti tämä näkyy pitoisuuksien molemminpuolisena vaihteluna (kuva 8) Vanha rautatiesilta Illinkoski Kuva 8. Fosforipitoisuuksien vaihtelu Rautatien ja Illinkosken havaintopaikkojen välillä.

10 8 3 ARVIO KOLLAJAN ALTAAN VAIKUTUKSISTA 3.1 Kollajan altaan vaikutus luonnonuoman virtaamiin ja virtausnopeuksiin Vaikutus Raasakan luonnonuoman juoksutuksiin Kollajan allas yleensä talvella lisää virtaamia, kun taas allas täytetään ylivirtaamaaikoina, jolloin se leikkaa Iijoen ylivirtaamia kapasiteettinsa rajoissa. Allas siis tasaa virtaamavaihteluja (kuva 9). Luonnonuomaan juoksutetaan vakiovirtausten lisäksi Raasakan voimalaitoksen mitoitusvirtaaman (36 m 3 /s) ylittävä osa. Tulvavirtaamien pienentyessä entistä suurempi osa tulvavirtaamista mahtuu koneistojen läpi, mikä keskimäärin pienentää ohijuoksutusten virtaamia ja juoksutusjaksojen kestoa (kuva 9). Mikäli Kollajan allas rakennetaan, Raasakan luonnonuoman keskimääräiset ohijuoksutukset vuosikeskiarvona pienenevät keskimääräisenä noin 1 m 3 /s, kevättulvia Kollaja leikkaa noin 1 m 3 /s (taulukko 1). Kevättulvan aikaiset juoksutushuiput pienenevät normaalina vesivuonna tasolta 7-8 m 3 /s tasolle 4-5 m 3 /s (kuva 1): Taulukko 1. Ohijuoksutus (m 3 /s) luonnonuomaan Vuosikeskiarvo Keskim. (1984) Kuiva (26) Sateinen (1998) m 3 /s m 3 /s m 3 /s Nykytila Kollaja Muutos Toukokuu keskiarvo Keskim. (1984) Kuiva (26) Sateinen (1998) m 3 /s m 3 /s m 3 /s Nykytila Kollaja Muutos Maksimi Keskim. (1984) Kuiva (26) Sateinen (1998) m 3 /s m 3 /s m 3 /s Nykytila Kollaja Muutos Kollajan altaan rajallisen kapasiteetin vuoksi vaikutukset näkyvät lähinnä kuivana tai normaalina vesivuonna. Sen sijaan voimakkaiden ja pitkäkestoisten tulvien aikana vaikutukset ovat vähäisiä. Lyhytkestoisten tulvien aikana, leikkausvaikutus on suurempi. Kesän ja syysylivirtaamajaksojen ohijuoksutustarve saattaa vähetä, mikäli Kollaja rakennetaan.

11 9 Tulovirtaamat m3/s Kollaja Nykyinen Tulovirtaamat m3/s Kollaja Nykyinen Tulovirtaamat m3/s Kollaja Nykyinen Kuva 9. Raasakan tulovirtaamat erilaisina vesivuosina nykytilanteessa ja tilanteessa, että Kollaja on rakennettu. Vuosi 1998 edustaa sateista vuotta, 1984 keskimääräistä vuotta ja 26 kuivaa vuotta. Data PVO-Vesivoima Oy.

12 1 Juoksutukset m3/s Kollaja Nykyinen Juoksutukset m3/s Kollaja Nykyinen Juoksutukset m3/s Kollaja Nykyinen Kuva 1. Kollajan altaan vaikutus Raasakan luonnonuoman virtaamiin erilaisina vesivuosina. Vuosi 1998 edustaa sateista vuotta, 1984 keskimääräistä vuotta ja 26 kuivaa vuotta. (Data PVO-Vesivoima Oy).

13 3.1.2 Vaikutus virtausnopeuksiin ja pohja-aineksen huuhtoutumiseen 11 Virtausnopeudet eivät kasva suorassa suhteessa virtaamien kasvun kanssa, sillä virtaamien kasvaessa vedenkorkeus nousee (kuva 11), mikä puolestaan kasvattaa uoman tehollisia poikkipinta-aloja. Kuva 11. Laskettu vedenkorkeuden pituusprofiili eteläistä uomaa pitkin säännöstelypadolle virtaamilla 2 (sininen) ja 8 m 3 /s (harmaa). Uomassa kulkee hiukkasia virtaavan veden mukana sekä pohjalla että veden sisällä. Pohjalla tapahtuu samanaikaisesti sekä eroosiota eli hiukkasten irtoamista, että sedimentaatiota eli pohjalle vajoamista. Hiukkasen liiketilaan vaikuttavat virtauksen ominaisuudet (mm. nopeus, suunta) että hiukkasen ominaisuudet kuten sen paino, muoto ja kyky kiinnittyä toisiin hiukkasiin ja uoman pohjaan/pintoihin. Kun virtauksen nopeus ja pohjaan kohdistuva leikkausjännitys kasvavat yli pohja-aineksen kriittisen arvon, alkaa hiukkasia irrota. Leikkausjännityksen laskiessa hiukkanen laskeutuu takaisin pohjaan. Pohjalla lepotilassa aines ajan kuluessa panssaroituu ja konsolidoituu, jolloin tarvitaan suurempi voima sen irrottamiseen. Kun sedimentti on laskeutunut uoman pohjalle, tarvitaan sen uudelleen liikkeelle saamiseen nopeus, joka on suhteellisen suuri hienommissa raekokoluokissa ja kaikkein pienin,5 mm:n läpimittaisten rakeiden kohdalla, josta se taas suurenee karkeisiin rakeisiin mentäessä (kuva 12). Helpoimmin virtausten mukana lähtee noin,1 mm:n läpimittainen hieta, jonka kriittinen nopeus on luokkaa 15-2 cm/s. Konsolidoitunut saviaines huuhtoutuu pohjalta vasta virtausnopeuksissa 4 5 cm/s. Kuva 12. Kriittinen virtausnopeuden riippuvuus raekoosta (Korhonen 1963).

14 2 n U H 2 1/ 3 g 9M6719 Virtausnopeuden kasvaessa keväällä luonnonuomassa virtaus tempaa pohjalta ainesta, joka kulkeutuu osin pois uomasta, uoman pohja osin puhdistuu, osan siirtyessä paikasta toiseen virtausten mukana, jolloin pohjan muodot voivat vuosittain hieman muuttua. Kevään tulvatilanteessa vesi on sameaa ja sisältää runsaasti kiintoainesta, jolloin luonnonuomaan tuleva kiintoainevirtaama kasvaa tuntuvasti, samoin kuin kiintoainevirtaama itse uomassa. Virtausnopeuden pienentyessä hyvin nopeasti juoksutusten pienentyessä kesäkuussa osa aineksesta laskeutuu pohjalle, jolloin voi tapahtua uoman liettymistä. Liettymisellä tarkoitetaan joen pohjan rakenteen muuttumista kiintoainekuormituksen seurauksena. Kuormituksen lisääntyminen ja sen myötä tapahtuva pohjan laadun muuttuminen vaikuttavat myös jokieliöstön koostumukseen. Kuten edellä todettu, Kollajan altaan rakentaminen pienentää keskimääräisen vesivuoden tulvan aikaisia maksimijuoksutuksia tasolta 7 8 m 3 /s tasolle 4-5 m 3 /s. Tämä tarkoittaa Illinsuvannossa ja Raasakkasuvannossa kevättulvien aikaisten maksimivirtausnopeuksien pienenemistä tasolta 2 cm/s tasolle 15 cm/s ja Paason- ja Pernunsuvannossa vastaavasti tasolta75 cm/s tasolle 6 cm/s. Pohjasta irtoavan aineen määrää, puhdistumista, arvioidaan yleensä edellä mainitun pohjalla vallitsevan leikkausjännityksen avulla. Pohja-aineella oletetaan olevan tietty, aineen laadusta riippuva kriittinen arvo, jota pienemmillä arvoilla irtoamista ei tapahdu ja sen ylittävillä arvoilla irtoamisnopeus R (massaa aikayksikössä) on arvioitavissa kaavasta R=A(τ b -τ cr ) a missä τ b on leikkausjännitys pohjalla, τ cr kriittinen leikkausjännitys ja a pohjasedimentin laadusta riippuva kerroin, jonka arvo on noin 1 koheesiopohjille ja 1.5 löyhille sedimentaatiopohjille. Kerroin A pyritään määrittämään mittauksin. Eräs arvio kriittiselle leikkausjännitykselle on.7 Pascalia (Pa). Oleellista tässä työssä tehtävälle tarkastelulle on, että irtaimelle sedimentille esimerkiksi kriittisen rajan ylittävän leikkausjännityksen kaksinkertaistaminen lähes kolminkertaistaa irtoavan ainesmäärän sekä se, ettei eri virtaustilojen välisen eron tarkastelu riipu kertoimesta A. Tämä mahdollistaa eri juoksutustilanteiden välisen keskinäisen eron tarkastelun ilman mallin työlästä ja kattavaa havaintoaineistoa vaativaa kalibrointia. Leikkausjännitys τ b lasketaan mallista saatavasta virtauksen pystysuuntaisesta keskiarvosta U kaavasta τ b = ρ w missä ρ w on veden tiheys, g maan vetovoiman kiihtyvyys ja H vesisyvyys. Manningin kerroin n on kokeellinen, uoman karheutta kuvaava, usein mallin kalibroinnissa käytettävä kerroin, jonka suuruus riippuu muun muassa pohjan laadusta ( rosoisuudesta ), virtausnopeudesta ja kasvillisuudesta. Kuvassa 15 on esitetty laskennan perusteella ne alueet, missä leikkausjännitys eri virtaamatilanteissa alittaa arvon,7 Pa. Alueet ovat lähinnä Illinsuvannon ja Raasakkasuvannon syvimmät osat. Juoksutuksella 3 m 3 /s,7 Pa:n alittavan alueen pinta-ala on noin 45 ha ja juoksutuksella 6 m3/s noin 2 ha. Virtaaman pienentymien arvosta 6 m 3 /s arvoon 3 m 3 /s laajentaa Illin- ja Raasakkasuvannon pohja-aluetta, alle,7 Pa, noin 25 ha:lla. Koko uoman pohjapinta-ala on noin 238 ha eli muutos on varsin pieni (luokkaa 1 %), vaikka 12

15 13 huomioidaankin, että aineen irtoavan massamäärät kasvat eksponentiaalisesti. Karkeasti voidaan arvioida, että ko. alueella irtautuvan aineen määrä pienenee koko uoman osalle laskettuna luokkaa 3 %. Toisaalta myös tuloainevirtaama vastaavasti pienenee. Tärkeintä laskelmassa on kiinnittää huomio muutosten suuruusluokkiin, ei absoluuttisiin arvoihin. 15 m 3 /s 3 m 3 /s 6 m 3 /s Kuva 13. Leikkausjännityksen arvon.7 Pascalia alittavat alueet eri virtaamatilanteissa. Väritetyillä alueilla virtaus ei kykene irrottamaan pohja-ainesta.

16 14 Kollajan rakentaminen vaikuttaa Raasakan luonnonuoman virtaustilaan lähinnä pieninä ja normaaleina kevättulvavuosina pienentämällä kevättulvan aikaisia juoksutuksia (huippuvirtaamia että kestoa). Märkinä vesivuosina, jolloin esiintyy suuria ylivirtaamia myös tulva-aikojen ulkopuolella, saattaa Kollaja tasoittaa myös kevättulva-aikojen ulkopuolisten jaksojen virtaamia. Laskelmien perusteella voidaan kuitenkin arvioida, että kevätjuoksutusten pienentyminen ei merkittävästi vaikuta uoman puhdistumiseen tai liettymiseen. Huuhtoutuva aines on pääosin tulvavesien mukana kulkeutunutta hienoainesta tai uomasta erodoitunutta uudelleen laskeutunutta ainesta tai tuotannon synnyttämää orgaanista ainesta, jotka huuhtoutuvat kohtuullisen pienillä virtausnopeuksilla. Lähinnä se voi hieman nopeuttaa Illinsuvannon ja Raasakan suvannon reunaosien liettymistä laajentamalla liettyviä alueita. Muutos voi näkyä myös pienten virtausten sedimentaatiopaikoilla kuten saarten takana ja nokassa (Illinnokka), missä nopea kasvittuminen sitoo tehokkaasti maa-ainesta ja sen irrottamiseen tarvitaan suurempia voimia. Huipputulvien pienentyminen voi hieman vähentää ainesten irtoamaista ranta- ja matalilla saarialueilla. Kasvittuminen on sinällään luonnon normaali prosessi, jossa sukkessio etenee kohti pensaita ja puita. Luontaista sukkessiota eli umpeenkasvua tapahtuu Raasakan uomassa ilman Kollajaa tai Kollajan rakentamisen jälkeenkin. 3.2 Kollajan altaan vaikutus luonnonuoman veden laatuun Kollajan altaan aiheuttamat Iijoen pääuoman vedenlaatumuutokset heijastuvat suoraan luonnonuoman vedenlaatuun. Luonnonuoman vedenlaatu seurailee lähes suoraviivaisesti pääuoman veden laatua. Se, että veden laatu esim. kokonaisfosforin osalta ei luonnonuomassa juuri muutu, tarkoittaa sitä, että lähivaluma-alueella ei ole suurta merkitystä uoman vedenlaadun kannalta. Lähivaluma-alueen merkitystä voidaan havainnollistaa laskemalla, että kesäisessä virtaamatilanteessa (3,5 m 3 /s), lähivaluma-alueen tuleva fosforimäärä, esim. valunnalla 8 l/s km 2 ja pitoisuudella 5 µg/l, nostaa uoman pitoisuutta noin +1 µg/l. Kollajan altaan vedenlaatuarviossa on arvioitu laimennuslaskelmin kuukausittaisia jokisuun kokonaisravinnepitoisuusmuutoksia. YVA:ssa tarkastellaan altaan osalta kahta päävaihtoehtoa, jotka ovat tekojärvi ja voimalaitos (vaihtoehto A) sekä altaan käyttö pelkkänä tekojärvenä (vaihtoehto B). Tarkemmin vaihtoehtoja on kuvattu Kollan altaan vedenlaatu ennusteessa (Pöyry Environment Oy 29). Pitoisuuksien muutoksia on esitetty kuvassa 14. Todellisuudessa pitoisuudet ovat hieman pienempiä, sillä laskelmissa Kollajan altaan ja jokisuun välillä ei ole huomioitu pitoisuuksia pienentävää sedimentaatiota.

17 16 µg/l Raasakka, KokP v M µg/l Raasakka, KokN v Kuva 14. Jokisuun ravinnepitoisuuden muutoksia vaihtoehdossa A, tekojärvi- ja voimalaitoskäyttö 4-15 vuotta altaan rakentamisen jälkeen (Pöyry Environment 28). Kokonaisfosforipitoisuus uomassa kasvaa keskikesällä keskimääräisenä vesivuonna noin 3 µg/l ja typpipitoisuus noin 3 µg/l, mikä tarkoittaa Kollajan rakentamisen jälkeen pitoisuustasoja noin 24 µgp/l ja 48 µgn/l, mikäli muussa kuormituksessa ei tapahdu muutoksia. Kuivana kesänä pitoisuuden kasvu on pienempää, kun taas sateisena kesänä lisäys voi olla suurempi. Arvio koskee jaksoa 4-15 vuotta altaan rakentamisen jälkeen. Vertailun vuoksi mainittakoon, että Siuruanjoen fosforipitoisuus oli kesällä vuosien havaintojen mukaan 41 µg/l ja typpipitoisuus 56 µg/l. Kollajan altaan fosforipitoisuudeksi on arvioitu noin ug/l (4-15 vuotta). Yleisen vedenlaatuluokituksen mukaan sisävesissä kokonaisfosforipitoisuudet ovat luokassa hyvä alle 3 ug/l ja luokassa tyydyttävä alle 5 ug/l. Heti altaan rakentamisen jälkeen muutokset ovat voimakkaampia, kun taas ko. jakson jälkeen vaikutukset pienenevät. Tulevan veden muutos näkyy lähinnä veden rehevyystason lievänä nousuna (tulovedessä hieman enemmän ravinteita), mikä heijastuu myös itse uoman vedenlaatuun. Matalahkossa ja mm. lämpöoloiltaan perustuotantoa suosivassa uomassa erilasilla pinnoilla kasvavan perifyton kasvuston määrä voi lisääntyä jonkin verran. Kesäaikana viipymät ovat lyhyitä, noin 12 vrk, mikä osaltaan vähentää keijuvan levästön määrää. Rehevyyden lisääntyminen ei johda luonnonuoman happiongelmiin,

18 16 eikä sisäisen kuormituksen kasvuun. Rantalevästön voimistumista ilmenee selvimmin niillä alueilla, joilla on aiemminkin todettu levähaittoja, kuten Merikosken allas (Ylisaukko-oja 1973). Yhteenvetona voidaan todeta, että Raasakan luonnonuoman muutokset heijastelevat koko pääuoman veden laadun muutoksia, mikäli allas päätetään rakentaa. 4 YHTEENVETO 1. Nykytilassa kevättulvajaksojen ulkopuolella virtausnopeudet Raasakan luonnonuomassa ovat, pohjapatojaksoja lukuun ottamatta hyvin pieniä. Kun luonnonuoman juoksutukset ovat tasoa 1,5 m 2 /s, ovat keskimääräiset virtausnopeudet alle 2 cm/s. Keskimääräisten tulvajuoksutusten aikana, jolloin luonnonuoman juoksutukset ovat luokkaa 7-8 m 3 /s, virtausnopeudet ovat pääosassa uomaa suuruusluokkaa 5-8 cm/s, Illin- ja Raasakkasuvannoissa n. 2 cm/s. 2. Poimimalla vedenlaatuaineistosta vuoden 198 jälkeen samana päivänä otetut näytteet voidaan todeta, että tulevan, eri altaiden tai lähtevän veden kokonaisravinnepitoisuudet eivät merkittävästi poikkea toisistaan. Havainto on samansuuntainen, joka on todettu jo 196-luvun 197-luvun alkupuolen vedenlaatuaineiston tarkasteluissa (Ylisaukko-oja 1973). Luonnonuoman vedenlaatu heijastelee pääosin pääuoman vedenlaatua. 3. Mikäli Kollajan allas rakennetaan, Raasakan luonnonuoman keskimääräiset ohijuoksutukset pienenevät normaalivuonna vajaa 1 m 3 /s. Kevättulvan aikaiset juoksutushuiput pienenevät normaalina vesivuonna tasolta 7-8 m 3 /s tasolle 4-5 m 3 /s. Kollajan altaan rajallisen kapasiteetin vuoksi vaikutukset näkyvät lähinnä kuivana tai normaalina vesivuonna. Sen sijaan voimakkaiden ja pitkäkestoisten tulvien aikana vaikutukset ovat vähäisiä. 4. Vesimäärien pienentyminen tarkoittaa Illinsuvannossa ja Raasakkasuvannossa kevättulvien aikaisten maksimivirtausnopeuksien pienenemistä tasolta 2 cm/s tasolle 15 cm/s ja Paason- ja Pernunsuvannossa vastaavasti tasolta75 cm/s tasolle 6 cm/s. 5. Virtaaman pienentyminen arvosta 6 m 3 /s arvoon 3 m 3 /s laajentaa Illin- ja Raasakkasuvannon pohja-aluetta, missä leikkausjännitys on alle,7 Pa noin 25 ha:lla. Tämä voi hieman nopeuttaa Illinsuvannon ja Raasakan suvannon reunaosien liettymistä laajentamalla liettyviä alueita. Koko uoman pohjapinta-ala on noin 238 ha eli muutos on varsin pieni (luokkaa 1 %). Muutos voi näkyä myös pienten virtausten sedimentaatiopaikoilla kuten saarten takana ja nokassa (Illinnokka), missä nopea kasvittuminen sitoo tehokkaasti maa-ainesta ja sen irrottamiseen tarvitaan suurempia voimia. Kasvittuminen on sinällään luonnon normaali prosessi, jossa sukkessio etenee kohti pensaita ja puita. Luontaista sukkessiota eli umpeenkasvua tapahtuu Raasakan uomassa ilman Kollajaa tai Kollajan rakentamisen jälkeenkin. 6. Kokonaisfosforipitoisuus uomassa keski- loppukesällä kasvaa noin 3 µg/l ja typpipitoisuus 3 µg/l, mikä tarkoittaa Kollajan rakentamisen jälkeen pitoisuustasoja 24 µgp/l ja 48 µgn/l, mikäli muussa kuormituksessa ei tapahdu muutoksia.

19 17 7. Ravinteisuuden nousu saattaa näkyä rantalevästön biomassan kasvuna selvimmin niillä alueilla, joilla on aiemminkin todettu levien kasvua, kuten Merikosken allas. 8. Rehevyyden lisääntyminen ei johda luonnonuoman happiongelmiin, eikä sisäisen kuormituksen kasvuun.

20 18 5 VIITTEET Hyvärinen V., & Korhonen J. 23. Hydrologinen vuosikirja Suomen ympäristökeskus, Suomen ympäristö 599. Helsinki Pöyry Environment 28: Kollajan altaan vedenlaatu ennuste. Raportti. Oulu 28. Ylisaukko-oja B Tutkimuksia veden laatuun ja käyttökelpoisuuteen vaikuttavista tekijöistä Iijoella Raasakan tulvauomassa. Diplomityö. Oulun yliopisto. Moniste.

21 LIITE Veden laadunhavaintopaikkoja