Arvio Kollaja-hankkeen vaikutuksista Venkaan lähteen Natura-arvoihin

Transkriptio

1 Arvio Kollaja-hankkeen vaikutuksista Venkaan lähteen Natura-arvoihin

2 Sisältö Esipuhe 3 1. Johdanto 5 2. Arvioinnin toteutus 6 3. Kollaja-hanke 7 4. Venkaan lähteen luontoarvot Kollaja-hankkeen vaikutukset Venkaan-Ukonkankaan pohjavesioloihin Kollaja-hankkeen vaikutukset Mertajoen virtaamaan ja vedenkorkeuteen Päätelmät Kollaja-hankkeen vaikutuksista Venkaan lähteen Natura-suojeluun Epävarmuudet Vaikutusten lieventäminen Vaikutusten seuranta Yhteenveto 28 Lähteet 29 LIITTEET Venkaan maapadon pohjavesivaikutusten arviointi sekä padon sijainnin ja teknisten ratkaisujen tarkastelu. Geobotnia Oy. Työ nro Alueellinen ruhjetulkinta ja seisminen refraktioluotaus maapeitteen paksuuden ja kallion rikkonaisuuden tutkimiseksi Pudasjärvellä lokakuussa Geologian tutkimuskeskus Kansikuva: Venkaan lähdettä (Kuva Ramboll)

3 Esipuhe Pohjolan Voiman Kollaja-hankkeessa on viety läpi ympäristövaikutusten arviointimenettely vuosina Arvioinnin pohjana on käytetty yleispiirteisiä teknisiä suunnitelmia. Yhteysviranomainen on katsonut, että Natura-suojeluun sisältyvän Venkaan lähteen (FI ) vaikutusten arvioinnin pohjana olleet maa- ja kallioperätiedot sekä tekniset suunnitelmat eivät ole olleet riittäviä luotettavien päätelmien tekemiseen. Tämä raportti täydentää aikaisemman ympäristövaikutusten arvioinnin yhteydessä syntynyttä aineistoa. Tämän työn yhteydessä on tehty kallioperätutkimuksia, laadittu suositus rakenteiden teknisistä periaateratkaisuista ja niiden sijoittamisesta sekä selvitetty mallintamalla vaikutukset pohjavesiin. Lisäksi on tarkasteltu Mertajoen valuma-alueen pienentymisestä johtuvia vaikutuksia Mertajoen vedenkorkeuksiin. Suorien fyysisten vaikutusten selvittämisen jälkeen on tehty arvio hankkeen vaikutuksista Naturasuojelun piirissä oleviin luontotyyppeihin. Selvitystyö on tehty niin, että se täyttää Natura-arvion tunnusmerkit. Oulussa 11. huhtikuuta 2011 Birger Ylisaukko-oja Krister Karttunen Olli Nuutilainen DI, Kiiminki FL, Helsingin yliopisto Geobotnia Oy 3

4 4 Kuva Mertajoen suulta (Kuva Ramboll)

5 1. Johdanto Pohjolan Voima käynnisti Kollaja-hankkeen ympäristövaikutusten arviointiin liittyvät selvitykset kesällä Yhtiö kertoi tavoitteekseen kehittää 1980 luvulla laadittua suunnitelmaa ympäristöselvitysten yhteydessä muun muassa niin, että hanke ei heikentäisi merkittävästi niitä luonnonarvoja, joiden suojelemiseksi alueita on sisällytetty Natura-verkostoon luvulla laaditun tekojärvisuunnitelman vaikutusalueella sijaitsee kaksi Natura-aluetta: Venkaan lähde (FI ) ja Kärppäsuo-Räinänsuo (FI ). Näiden suojelun turvaamiseksi Pohjolan Voima muutti tekojärvisuunnitelmaa niin, että Venkaan lähde ja Kärppäsuo-Räinänsuo rajattiin padolla tekojärvialueen ulkopuolelle. Asia on todettu virallisesti Kollaja -hankkeen ympäristövaikutusten arviointiselostuksessa ( joka jätettiin Pohjois-Pohjanmaan ympäristökeskukselle Kollajan tekojärven suurin rakenne, Venkaan maapato, sijoittuu lähelle Vengasvaaran ja Ukonkankaan pohjavesialueita sekä Venkaan lähdettä. Ympäristövaikutusten arviointiselostuksessa ei esitetty teknistä suunnitelmaa pohjavesivaikutusten välttämiseksi vaan todettiin, että Ukonkankaan ja tekojärven väliin tehdään rakenne, joka estää tekojärven veden imeytymisen harjuun. Arviointiselostuksesta antamassaan lausunnossa Pohjois- Pohjanmaan ympäristökeskus toteaa, että ennen riittäviä maaperätutkimuksia on ennenaikaista tehdä johtopäätös, ettei hankkeella olisi minkäänlaisia vaikutuksia Venkaan lähteen Natura-alueen luontotyyppeihin. Vaikutuksista Kärppäsuon-Räinänsuon Naturaalueelle viranomaisen lausunnossa ei ole mainintaa. Tämä tarkoittanee, että lisäselvitykset tämän alueen osalta eivät ole tarpeen. Pohjolan Voima on kesällä 2010 päättänyt hankkia tarpeelliset lisäselvitykset sen varmistamiseksi, ettei hanke merkittävästi heikennä niitä luontoarvoja, joiden suojelemiseksi Venkaan lähde on liitetty Naturaverkostoon. Luonnonsuojelulain 65 edellyttää ns. Naturaarvion laatimista, jos hanke todennäköisesti merkittävästi heikentää niitä luonnonarvoja, joiden suojelemiseksi alue on sisällytetty Natura verkostoon. Vaikka selvitysten tarkoitus on varmistaa, ettei laissa tarkoitettuja vaikutuksia ilmaantuisi, selvitykset on päätetty laatia niin, että ne täyttävät Natura-arvion tunnusmerkit. Venkaan lähteen Natura-alueeseen voisi kohdistua hankkeen johdosta vaikutuksia, jos pohjavesiolot muuttuisivat niin, että pohjaveden purkautuminen lähteestä häiriintyisi tai Mertajoen vedenpinta laskisi valuma-alueen pienentymisen seurauksena niin, että Venkaan lähteen kohdalla Mertajoen länsirannalla olevat luontoarvot vaarantuisivat. Tässä selvityksessä arvioidaan Kollaja -hankkeen vaikutuksia niihin fyysisiin olosuhteisiin, joista Naturaverkostoon liitetyt luontoarvot riippuvat. Lisäksi tehdään Mertajoen länsirannalla olevien luontoarvojen ekologinen tarkastelu. 5

6 2. Arvioinnin toteutus Selvitysten keskeisen osan muodostavat Venkaan padon maaperätutkimukset, mallinnukset ja periaatesuunnitelman laatiminen. Tämän osan työstä on tehnyt Geobotnia Oy, jolla on laaja ja monipuolinen maaperä- ja pohjavesiasiantuntemus, pitkäaikainen kokemus sekä asianmukaiset mallinnustyökalut. Selvityksen perustana on patolinjan seisminen luotaus, jonka on suorittanut Geologian tutkimuskeskus. Natura- ja vesiekologian asiantuntijana on toiminut tutkija Krister Karttunen Helsingin yliopistosta. Hänellä on laaja kasvitieteellinen ja vesiekologinen osaaminen, ja hän on aiemmissa työtehtävissä osallistunut Naturaohjelman toimeenpanoon sekä Suomessa että Virossa mukaan lukien Natura-luontotyyppioppaan toimitustyön. Karttunen on tutustunut alueeseen paikalla. Mertajoen hydrologisen tarkastelun on tehnyt vedenkorkeushavaintojen, Suomen ympäristökeskuksen vesistömallitietojen ja käsikirjatietojen perusteella DI Birger Ylisaukko-oja. Hänellä on vesirakennusinsinöörin tutkinto ja pitkä ja monipuolinen kokemus vesiasioista. Hän on myös koonnut tämän selvitysten yhteenvetoraportin yhteistyössä toisten asiantuntijoiden kanssa. 6

7 3. Kollaja-hanke 3.1 Kollaja-hankkeen sijainti 3.2 Kollaja -hankkeen tarpeellisuus Pohjolan Voiman mukaan Kollaja-hanke sijaitsee Iijoessa, jonka alaosalle on aiemmin rakennettu viisi voimalaitosta. Iijoen yläosalla on kaksi säännöstelyhanketta, joihin varastoidaan tulvavesiä juoksutettavaksi myöhemmin pääasiassa voimatalouden tarpeisiin. Toteutetut säännöstelyt eivät riitä tasaamaan olennaisesti Iijoen virtaamia vaan vaihtelu on edelleen suurta. Havaintojaksolla suurin havaittu virtaama Iijoen suulla on ollut 1429 m 3 /s (v. 1982) ja pienin 14 m 3 /s (v. 1942). Kollaja-hanke ja sen vaikutusalue on kuvattu kokonaisuutena ympäristövaikutusten arviointiselostuksessa ( Sähköntuotantotapojen monipuolistuessa vesivoimalle on muodostunut erityistehtävä: tuotannon säätö. Vesivoima on tässä tehtävässä ylivoimainen muihin tuotantomuotoihin verrattuna, jos käytettävissä on vesivarasto. Säätö on hyvin nopea, ja hyötysuhde pysyy korkealla laajalla tehoalueella. Vesivoiman tuotannon kannalta Iijoen tilanne on ongelmallinen, sillä koneet käyvät suurimman osan vuodesta vajaateholla veden puutteen vuoksi. Tulvaaikana taas enin osa vedestä joudutaan juoksuttamaan voimalaitosten ohi, kun suurimmat tulvahuiput ylittävät voimalaitosten läpäisykapasiteetin jopa viisinker- Kuva 1. Iijoen valuma-alue, voimalaitokset ja säännöstelyt sekä Kollaja-hankkeen sijoittuminen. 7

8 taisesti. Iijoella ei ole vesivarastoa, joka mahdollistaisi olemassa olevien voimalaitosten tarkoituksenmukaisen säätökäytön. Kollajan tekojärvi varastoi Iijoen vettä käytettäväksi alapuolisissa voimalaitoksissa silloin, kun sähkön tarve on suurin. Sähkön tarve vaihtelee Suomessa vuorokauden eri aikoina noin 2000 megawattia ihmisten elämänrytmin mukaan. Kun sähköä ei voida varastoida, tuotannon on joka hetki vastattava tarvetta. Tuotannon säätö hoidetaan pääasiassa kotimaisella vesivoimalla. Sähköverkon säätötarve kasvaa jatkossa merkittävästi seuraavista syistä: Suomen huomattava tuulivoiman lisäystavoite vaatii lisää säätövoimaa säätöön osallistuvan lauhdevoiman käyttö loppuu ympäristösyistä ja korvautuu ydinvoimalla ja vaikeammin säädettävällä sähkön ja lämmön yhteistuotannolla Norjan ja Ruotsin vesivoimatuotannon säätö ohjautuu muun Euroopan säätötarpeiden kattamiseen Pohjolan Voiman mukaan Kollaja-hanke lisäisi nopeaan säätöön soveltuvaa tehoa noin sadalla megawatilla. Tämä vastaa kolmasosaa suunnitellun 2000 megawatin tuulivoimalisäyksen aiheuttamasta säätötarpeesta vuonna Kollaja -hankkeen keskeiset ominaispiirteet Kollaja-hankkeen keskeiset osat ovat Kollajan tekojärvi ja sitä säännöstelevä Kollajan voimalaitos. Vesien hallittuun ohjaamiseen tarvitaan kanavia, penkereitä ja patoja. Tekojärven suurin pinta-ala on 49 km 2 ja tilavuus 260 milj. m 3. Hankkeen olennaiset osat käyvät ilmi kuvasta 2. Kollajan tekojärvi täytetään Iijoen ja Livojoen vedellä kevättulvan aikana. Vesi nostetaan nopeasti tasolle N m. Tavanomaisena keväänä vesi lasketaan noin kuukauden kuluessa tasolle N m. Venkaan lähde 0 5 km Kuva 2. Kollaja-hankkeen olennaiset osat sekä Naturalla suojellun Venkaan lähteen sijainti. 8

9 Kollajan tekojärvi sijoittuu useiden kilometrien päähän Iijoesta. (Havainnekuva. PVO-Vesivoima Oy) Vesi pysyy suunnilleen tällä tasolla vuoden lopulle, jolloin tekojärveä aletaan tyhjentää seuraavaa kevättulvaa varten. Huhtikuun loppuun mennessä tekojärven pinta on laskenut tasolle N m. Ympäristövaikutusten arviointimenettelyssä on tarkasteltu kahta toteutusvaihtoehtoa: VE1 Kollajan tekojärvi ja voimalaitos (päävaihtoehto) VE2 pelkkä Kollajan tekojärvi Kollaja-hankkeen suurin rakenne on Venkaan pato, johon tekojärvi rajoittuu luoteessa. Sen kokonaispituus on 5,15 km ja suurin korkeus 17 m. Kun Venkaan pato sijoittuu lähelle Venkaan lähdettä, veden suotautuminen padon ali ja läpi on suojelun säilymisen kannalta määräävä tarkastelukohde. Venkaan padon sijoittuminen käy ilmi kuvasta 2. Tekojärven keskeiset rakenteet ja muut ominaispiirteet ovat molemmissa vaihtoehdoissa samat. Kevättulvan jälkeinen padotustaso on molemmissa vaihtoehdoissa sama, mutta kesällä vedenpinta on vaihtoehdossa VE2 jonkin verran alempi kuin vaihtoehdossa VE1. Näin ollen vaihtoehto VE1 on vaikutusten kannalta määräävä, eikä vaihtoehdon VE2 vaikutuksia ole tarpeen arvioida erikseen. 9

10 4. Venkaan lähteen luontoarvot Venkaan lähde kuuluu Vengasvaara - Ukonkangas -nimiseen pohjavesialueeseen (kuva 3). Ukonkangas ja Vengasvaara ovat osa pitempää harjujaksoa, joka kulkee itä-länsi suuntaisesti Taivalkosken itäpuolelta kohti Iin Olhavaa. Harju on jääkauden aikana syntynyt jäätikköjokimuodostuma. Tarkastelualueella harju on nk. antikliininen harju, jonka alueella pohjavettä muodostuu sadannasta ja josta pohjavesi purkautuu ympäristöönsä. Venkaan lähteen pohjaveden muodostumisalue on noin 4 neliökilometriä. Vengasvaaran ja Ukonkankaan harjuselänteet erottaa toisistaan soinen painanne, jossa sijaitsee Mertajoki. Vengasvaaran pohjavedet purkautuvat pääasiassa Venkaan lähteen kautta. Ukonkankaan reunamilla puolestaan on monia pieniä lähteitä ja soistuneita tihkupintoja, joista pohjavettä purkautuu harjun ulkopuolelle. Kaikki purkautuvat pohjavedet päätyvät Mertajokeen. Venkaan lähde sijaitsee Vengasvaaran itäpäässä noin 300 metrin etäisyydellä Venkaan maapadosta (kuva 4). Natura-verkostoon sisällytetty alue FI on suojeltu luontodirektiivin perusteella. Natura-alue on noin viiden hehtaarin suuruinen. Luontodirektiivin liitteen I luontotyyppejä alueella ovat lähteet ja lähdesuot sekä puustoiset suot. Venkaan lähteestä purkautuu vettä Mertajokeen noin m 3 vuorokaudessa. Vesipinta Venkaan lähteessä on noin 2,5 metriä ylempänä kuin läheisessä Mertajoessa lähteen kohdalla. Natura alueen keskeinen suojeluperusta on luontotyyppi lähteet ja lähdesuot (Airaksinen, O. & Karttunen, K. 2001). Luontotyypin ominaisuudet ja niiden säilyminen perustuvat vakaaseen ja tasaiseen, ympärivuotiseen pohjaveden purkautumiseen. Lähteikköjen rakenne ja lajisto riippuvat monista ympäristötekijöistä, kuten purkautuvan veden määrä ja ravinteisuus, maastonmuodot ja maaperän laatu sekä alueen sijainti (Eurola, S., Huttunen, A. & Kukko-oja, K. 1995; Ilmonen 2008). Varsinainen Venkaan lähde käsittää laajan, mesoeutrofisen tihkupinnan ja siitä lähtevän lähdepuron (kuva 5). Kenttäkerroksessa ja erityisesti pohjasammalikossa vallitsevat lähdelajit. Tihkupintoja on myös alempana puron keskivaiheilla. Tihkupinnat muodostuvat yhtenäisestä, monilajisesta sammalikosta, reunempana vallitsevat osin korkeat ruohot ja erityisesti alempana lähdepuron partailla on myös puustoa. Nämä alueet ovat lähdekorpea, lähdelehtokorpea (Raunio, A., Schulman, A. & Kontula, T. 2008). Lähempänä Mertajokea puronvarren kasvillisuudessa näkyy pintavesivaikutus, luhtaisuutta ja korpisuutta. Voimakaan lähdevaikutuksen, lajiston luonteenomaisuuden, eri kasvillisuustyyppien runsauden ja kohteen laajuuden perusteella lähteikkö voidaan arvioida edustavuudeltaan ja luonnontilaltaan erinomaiseksi. Luontotyyppi on luokiteltu koko maassa vaarantuneeksi ja Etelä-Suomessa erittäin uhanalaiseksi (Raunio, A., Schulman, A. & Kontula, T. 2008). 10

11 Kuva 3. Vengasvaaran - Ukonkankaan pohjavesialue Maanmittauslaitos, lupa nro 205/MML/11 0 0,5 km Kuva 4. Venkaan lähde. Natura-kohde FI (Kuva: Pohjolan Voima/Ramboll Finland Oy. Kollaja -hankkeen ympäristövaikutusten arviointiselostus. Maanmittauslaitos, lupa nro 205/MML/11) Kuva 5. Venkaan lähteen Natura-aluetta: lähdepuron varsi (Kuva: Krister Karttunen) 11

12 Kuva 6. Mertajoen varsi (Kuva: Krister Karttunen) Mertajoen rantojen soistumat Natura alueella voidaan käsittää kuuluvan luontotyyppiin puustoiset suot (kuva 6). Joen itärannalla sarainen rantaneva vaihtuu jyrkästi kangasmetsäksi; länsirannalla puustoisen suon vyöhyke on leveämpi. Kasvillisuudessa on ruoho-ja heinäkorpi tyypin piirteitä: koivu ja ruohot ja heinät ovat runsaita. Pajujen runsaus pensaskerroksessa viittaa myös luhtaisuuteen. Ruohoisuus perustuu turvekerroksen ohuuteen, pintavaluntaan ympäröiviltä kangasmailta ja Mertajoen tuomaan pintavesivaikutukseen. Mertajoen varren puustoiset suot vastaa Natura luontotyypin kuvausta mutta on pinta-alaltaan pieni eivätkä suotyypit ole erityisen harvinaisia, joten niiden edustavuuden voidaan arvioida olevan lähinnä vain merkittävä. Luontotyyppi on luokiteltu koko maassa vaarantuneeksi ja Etelä-Suomessa erittäin uhanalaiseksi. 12

13 5. Kollaja-hankkeen vaikutukset Venkaan- Ukonkankaan pohjavesioloihin 5.1. Yleistä Kollaja-hankkeen pohjavesivaikutusten tarkastelun on tehnyt Geobotnia Oy. Tutkimusraportti on tämän selvityksen liitteenä. Geobotnian raportissa on tuotu esiin seismisten luotausten keskeiset tulokset ja merkitys pohjaveden liikkeiden suhteen. Seismiset luotaukset on tehnyt Geologian tutkimuskeskus (GTK), joka on laatinut erillisen tutkimusraportin. Vaikutusten tarkastelussa Geobotnia Oy on ottanut lähtökohdaksi Pohjois-Pohjanmaan ympäristökeskuksen antamassa YVA-lausunnossa esiin tuodut puutteet. Selvityksessä on vaikutusselvitysten avulla etsitty myös sellaisia teknisiä ratkaisuja, joiden avulla vaikutukset pohjavesiin voitaisiin minimoida. 5.2 Lähtötiedot Alueen maaperä-, kallio- ja pohjavesitietoja on hankittu seuraavista lähteistä: GTK:n maaperäkartat pohjavesialuekartat ja niillä esitetyt tiedon pohjaveden korkeuksista Ukonkankaan länsipäässä tehdyt pohjavesi- ja maanäytetutkimukset 2009 Syksyllä 2010 tehdyt seismiset luotaukset 5.3 Maaperän ominaispiirteet Tarkasteltavan alueen ominaispiirteet ovat jääkauden ja sen jälkeisten maankohoamisprosessien muokkaamia. Kun muodostumien syntyprosessi on tiedossa, erilaisten maakerrosten ominaisuudet voidaan melko luotettavasti arvioida niiltäkin osin, mistä ei ole tehty maaperätutkimuksia. Geobotnia Oy on kesällä 2009 tehnyt Venkaan lähteen läheisyydessä Ukonkankaan harjun länsipäässä pohjavesitutkimuksia, jolloin suppealla alueella on tutkittu myös maaperän laatua. Tulokset on toimitettu YVA-yhteysviranomaiselle, ja ne ovat nähtävissä Kollaja-hankkeen Internet -sivuilla fi. ( YVA/pohjavesisuhteiden_arviointi pdf ) Geologisen historian perusteella voidaan tehdä seuraavat johtopäätökset alueen olennaisista maaperän ominaisuuksista (kuva 8): harjuissa aines on hiekkaa ja harjun ydinosalla soraa harjun keskiosalla harjuaines ulottuu kallion pintaan saakka harjujen ympärillä tiiviinä pohjamuodostumana kallioperää verhoaa lähes yhtenäinen pohjamoreenikerros 13

14 Kuva 7.Venkaan alueen tutkimus- ja mallinnuslinjat Kuva 8. Ukonkankaan mallinnuslinjan maa- ja kallioperäprofiili (Kuva: Geobotnia Oy) Kuva 9. Kallioperä Vengasvaaran kaakkoispuolella. Kallionpinta vajoaa syvälle Mertajoen laaksossa, missä esiintyy myös mittava ruhjealue (rasteroitu kohta). (Kuva: Geologian tutkimuslaitos) 14

15 pohjamoreenin päällä, alavissa maastonkohdissa esiintyy hienorakeisia veteen kerrostuneita silttejä harjun liepeellä on yleensä hienosta hiekasta muodostunut lievemuodostuma, joka peittää em. siltin ja moreenin ohentuen poispäin harjusta mentäessä. kaikki tasaiset ja alavat maastonkohdat ovat em. kerrosten syntymisen jälkeen soistuneet ja niillä voi olla useiden metrien paksuinen turvekerros 5.4 Kallioperä Geologian tutkimuskseskus (GTK) on tutkinut alueen kallioperää suunniteltujen patolinjojen alueelta seismisellä luotauksella. Luotaustulokset on täydennetty GTK:n ruhjetulkinnalla (Kuva 9). Seismisten tutkimuslinjojen valinnassa apuna käytettiin aeromagneettisten mittausten tietoja pääruhjeiden sijainnista. Ruhjeet ovat ruhjetulkinnan mukaan pääosin pohjois-etelä tai luode-kaakko suuntaisia eli altaasta Ukonkankaan harjuun johtavia Padon suotovirtaustarkasteluissa kallion pinnan tasolla ja ruhjeilla on keskeinen vaikutus Määräävä laskennallinen vaikutus löydetään kohdalta, jossa on ohut maapeite ja kallio rikkonaista Laskelmissa suositellaan käytettäväksi rikkonaiselle kalliolle huomattavasti pohjamoreenia suurempaa vedenläpäisevyyttä, jolloin saadaan esiin kuivatustekniikan kannalta määräävä tilanne Kallion kautta harjuun tapahtuvan suotovirtauksen kokonaismäärää voidaan arvioida ruhjevyöhykkeiden ja kiinteän kallion suhteellisten osuuksien mukaan Padon maarakenteen ja pohjamaan läpi tapahtuva kokonaissuotovirtaus tulee laskea koko padon pituudelta. Luotaustuloksista on saatu tai tulkittu: pohjavedenpinnan taso seismisen aallon nopeus maassa pohjaveden ylä- ja alapuolella kallionpinnan taso seismisen aallon nopeus kalliossa paikoin löydettiin tulkinnassa myös kallion ja maapeitteen välistä tiiviimpi osue, joka tulkittiin joko iskostuneeksi moreeniksi tai kallion rapaumaksi. Luotausten perusteella tyypillinen maakerrosten paksuus kallion päällä on metriä, suurimmillaan metriä. Tutkimusalueen molemmissa päissä kallio nousee lähelle maanpintaa. Ruhjeita löydettiin tutkimuksella runsaat kymmenen. Pääosa niistä sijaitsee Ukonkankaan kohdalla. Ruhjealueiden ulkopuolella kallio on hyvin yhtenäistä. Kallioperästä voidaan seismisten luotausten perusteella tehdä seuraavia päätelmiä vaikutustarkastelua varten: Ukonkankaan alue: Kallio on pääosin hyvin kiinteää Patolinjaan nähden poikittain on lukuisia heikkousvyöhykkeitä, joiden leveydet ovat yleensä kymmeniä metrejä Vengasvaaran alue: Kallion heikkousvyöhykkeiden määrä vähäisempi kuin Ukonkankaan alueella ja kallio on pääosin hyvin kiinteää Merkittävimmät rikkonaisuudet ovat Mertajoen kohdalla, jossa kuitenkin maapeite on paksuimmillaan Suotovirtauslaskennassa on noudatettava samoja periaatteita kuin Ukonkankaan alueella Määräävä laskentapoikkileikkaus sijoittuu Mertajoen itäpuolisen ruhjeen kohdalle, jossa pato on korkeimmillaan ja etäisyys Venkaan lähteeseen pienimmillään. 5.5 Pohja- ja suotovesivirtaukset Ukonkankaan harjusta pohjavedet purkautuvat pienten lähteiden ja tihkupintojen kautta läheisille suoalueille ja päätyvät sieltä viipymän jälkeen Mertajokeen. Vengasvaaran pohjavedet purkautuvat pääosin Venkaan lähteestä ja virtaavat siitä suoraan Mertajokeen. Geobotnia Oy on tarkastellut pohjavesien virtauksia 2D-pohjavesimalleilla. Laskentaohjelma on Seep/W, joka perustuu elementtimenetelmään. Ohjelmassa maa kuvataan suorakaiteen ja/tai kolmion muotoisina elementteinä, joille annetaan kutakin maakerrosta vastaavat hydrauliset ominaisuudet. Elementtien määrän ti- 15

16 hentäminen parantaa laskentatarkkuutta. Reunaehdot (vedenpinta, kuivatus jne.) annetaan elementtien solmupisteisiin. Ohjelma ratkaisee suotovirtauksen kussakin elementissä ja solmupisteessä iteraationa, jossa haetaan koko mallin vesitaseelle tasapaino. Ohjelman tuloksena saadaan pohjavedenpinnan sijainti eli nk. märkäviiva, huokospaineet, suotovirtauksen suunta ja nopeus sekä suotovesimäärät. Mallinnuslinjat on valittu tarkasteltavia vaikutuksia ajatellen määrääviltä kohdin ottaen huomioon seismiset luotaustulokset (ks. kuva 7). Toinen laskenta käsittelee Ukonkankaan harjualuetta ja toinen Vengasvaaraa, jossa sijaitsee Venkaan lähde. Ukonkankaalla mallinnuslinja on sijoitettu harjun keskiosalle olettaen maapeitteen paksuus ja kallion vedenläpäisevyys vaikutusten kannalta epäedullisesti. Vengasvaaran mallinnuslinja on sijoitettu luotauksilla todetun ruhjeen kohdalle ja suunnattu kohti Venkaan lähdettä. Mallien maan ja kallioperän rakenne on tulkittu olemassa olevan maa- ja kallioperätiedon ja karttatarkastelujen perusteella käyttäen hyväksi yleisiä maaperägeologisia lainalaisuuksia Sekä Ukonkankaan että Vengasvaaran alueella on mallinnettu nykytilan lisäksi kaksi tai kolme teknistä vaihtoehtoa. Niiden tarkoituksena on ollut hakea ratkaisua, jolla virtaukset saadaan rajoitetuksi suojelutarpeiden kannalta riittävän pieniksi. Laskentaoletukset ja parametrit on esitetty liiteraportissa. Tarkastelun tuloksena on saatu suositeltavat ratkaisut. Ukonkankaan kohdalla pato suositellaan sijoitettavaksi harjun eteläpuolelle (kuva 10). Vengasvaaran osalta puolestaan paras tekninen ratkaisu saavutetaan siirtämällä pato hieman kauemmas Venkaan lähteestä ja tiivistämällä kallio ruhjeen kohdalla ehjää kalliota vastaavaksi. Kuva 10. Venkaan maapadon suositeltu sijoitus ja kuivatusjärjestelyt. (Kuva: Geobotnia Oy) 16

17 Kuva 11. Kun Venkaan padon alapuolinen kallioperä tiivistetään, pohjaveden virtaussuunnat eivät muutu. (Kuva: Geobotnia Oy) Erilaisille teknisille vaihtoehdoille on laskettu suotovesien aiheuttamat muutokset harjualueiden pohjavesisuhteissa. Ukonkankaan pato-osa suositellaan sijoitettavaksi niin, että padon ja Ukonkankaan väliin voidaan sijoittaa taustaoja, johon suotovedet kerätään (kuva 10). Taustaojaan purkautuisi myös harjusta tulevaa pohjavettä, joka nykyisin purkautuu eteläpuoliselle suoalueelle. Taustaojan korkeusasema suunnitellaan niin, että Ukonkankaan harjun pohjavesiolot eivät muutu. Alustava ojanpohjan korkeus nousee Ukonkankaan kohdalla lännestä itään suunnilleen tasovälillä m. Taustaoja toimisi myös harjun lievealueen pintakuivatusrakenteena. Ukonkankaan pato-osan suositellussa vaihtoehdossa päästään tilanteeseen, jossa Ukonkankaan pohjaveden muodostumisalue ei muutu, ja harjun pohjavedet purkautuvat samaan suuntaan kuin nykyisin. Muut tutkitut vaihtoehdot aiheuttaisivat tekojärven vesien suotautumista harjuun, ja vaikutusten tarkkailu ja vähentäminen teknisesti olisi vaikeaa. 5.6 Suositellut tekniset ratkaisut ja niiden vaikutukset pohjavesien virtaukseen Vengasvaaran pato-osan alla oleva kallioperä suositellaan tiivistettäväksi ja pato sijoitettavaksi hieman alkuperäistä suunnitelmaa etäämmälle Venkaan lähteestä (kuva 10). Ilman kallioperän tiivistämistäkin vaikutus olisi hyvin vähäinen; laskennallisesti vettä voisi virrata tekojärvestä Vengasvaaraan 0,5 litraa tunnissa patometriä kohti. Tämäkin virtaus voidaan estää tiivistämällä kallioperän ruhje padon alla injektoimalla (kuva 11). Injektoinnissa maapeitteen läpi porataan suojaputket kallion pintaan saakka, ja sen jälkeen porataan kallioon injektointireiät maakerrosten paksuudesta riippuen yhtenä tai kahtena työvaiheena. Kallion injektoinnissa injektointireikiin pumpataan paineella sementtilaastia, jonka ominaisuuksia parannetaan bentoniitilla. Bentoniitti parantaa laastin tunkeutuvuutta ja lopputuloksen tiiviyttä. Injektoinnin lopputulos varmistetaan sillä, että injektointipaine saadaan nousemaan halutulle tasolle. Tämä osoittaa, että kaikki vettä johtavat raot ovat tukkeutuneet. Maapadon tekninen rakenne (homogeeninen moreenipato tai vyöhykepato, kuva 12) riippuu alueelta saatavista materiaaleista teknis-taloudellisen vertailun perusteella. Padon toiminnan tai turvallisuusriskien kannalta padon rakenteella ei ole sanottavaa merkitystä. 17

18 Kuva 12. Vyöhykepadon rakenne. Periaatepiirros. (Kuva: Geobotnia Oy) 5.7 Vengasojan muutos ja sen vaikutukset Venkaan lähteeseen Osa nykyisestä Vengasojan uomasta jää tekojärven alle. Vengasojalle on sen vuoksi kaivettava uusi uoma tekojärven padon luoteispuolelle (kuva 10). Padon suotovedet johdetaan Vengasojan uuteen uomaan muutamasta kohdasta, jolloin padon suotovesimääriä voidaan tarkkailla ennen kuin ne sekoittuvat Vengasojan veteen. Vengasojan uusi uoma sijoitetaan Venkaan lähteen kohdalla mahdollisimman lähelle patoa, jolloin se ei tule muuttamaan hydraulista gradienttia Vengasvaaran itäpään ja uuden uoman välillä. Tällä vältetään se, että pohjaveden purkautuminen uoman suuntaan kasvaisi nykyisestä, jolloin veden purkautuminen Venkaan lähteestä Mertajokeen saattaisi vähentyä. 5.8 Suotovesimäärä Maarakenne ei ole täysin tiivis vaan sen läpi ja ali kulkeutuu aina vähäinen määrä vettä, jota kutsutaan suotovedeksi. Suositeltujen rakenneratkaisujen toteutuessa suotovesien määräksi on mallinnuksella saatu (tekojärven vedenpinta m): Ukonkankaan pato-osa (1850 m) Vengasvaaran pato-osa (1300 m) Padon matalampi jatke lounaassa (2000 m) Yhteensä 14 l/s 10 l/s 15 l/s n. 40 l/s Laskentatulos osoittaa lähinnä suotovesivirtauksen suuruusluokkaa. Suotovedet kootaan padon taustaojaan ja johdetaan Mertajokeen Vengasojan kautta tai suoraan. 18

19 6. Kollaja-hankkeen vaikutukset Mertajoen virtaamaan ja vedenkorkeuteen 6.1 Mertajoki Mertajoki laskee Siuruanjokeen, joka on Iijoen sivujoki (ks. kuvat 1 ja 13). Siuruanjoen valuma-alueen pinta-ala on 2387 km 2 ja järvisyysprosentti 1,81. Havaintojaksolla Siuruanjoen keskivirtaama on ollut 30,6 m 3 /s. Vähäisen järvisyyden vuoksi virtaama vaihtelee paljon. Mainitun havaintojakson suurin virtaama on ollut 694 m 3 /s ja pienin 1,5 m 3 /s. Mertajoen valuma-alue vastaa seitsemää prosenttia Siuruanjoen koko valuma-alueesta. Mertajoen valuma-alueen pinta-ala joen suulla on 169 km 2 ja järvisyys 1,2 %. Valuma-alueen perusteella laskettu Mertajoen keskivirtaama on joen suulla noin 2 m 3 /s. Keskiylivirtaama on noin 35 m 3 /s. Kesäajan keskialivirtaama (7 vuorokautta) puolestaan on noin 0,350 m 3 /s. Noin puolet Mertajoen valuma-alueesta jää Kollajan tekojärven alle tai taakse (kuva 13). Tämä pienentää Mertajoen virtaamia koko joen alueella. Toisaalta järvisyys nousee 1,75 %:iin, sillä lähes kaikki järvet sijaitsevat tekojärvialueen ulkopuolella. Järvisyys tasoittaa virtaaman vaihteluita. Virtaamia kasvattavat Venkaan padon suotovedet, joiden virtaamaksi on mallilaskennalla saatu noin 40 l/s. (ks. kohta 5.8 sekä Geobotnia Oy:n liiteraportti). Suotovesien määrä on hydrologisesta tilanteesta riippumaton, ja sen vuoksi niiden merkitys korostuu alivirtaamakausina. Mertajoen virtaaman muutokset joen suulla ovat jäljempänä esitettävien laskelmien perusteella seuraavat: NYKYTILASSA m 3 /s Keskiylivirtaama 17 Keskivirtaama 2 1 0,67 0,385 0,185 KOLLAJAN JÄLKEEN m 3 /s Mertajoen keskivirtaama vastaa 6,5 prosenttia Siuruanjoen keskivirtaamasta ja vähenemä vastaavasti 3,2 prosenttia Siuruanjoesta. Siuruanjoen kesäaikainen keskialivirtaama on 6 m 3 /s. Mertajoen alivirtaaman muutos vastaa siitä noin 2,5 prosenttia. Mertajoen valuma-alueen muutokset tapahtuvat Vengasvaaran yläpuolisella valuma-alueella. Mertajoen rannalla Venkaan lähteen kohdalla olevien suojeltujen luontoarvojen kannalta erityisen tärkeitä ovat virtaaman pienentymisestä johtuvat muutokset kasvukauden vedenkorkeuksissa. Ne ovat peruslähtökohtana arvioitaessa, heikentääkö hanke tällä kohtaa niitä luontoarvoja, joiden perusteella alue on liitetty Natura-ohjelmaan. 19

20 Kuva 13. Mertajoen valuma-alue ja jakautuminen osiin. (Kuva: Suomen ympäristökeskus) Kuva 14. Mertajoen vedenpinnan ja virtaaman vuorosuhde Vengasvaaran kohdalla 20

21 6.2 Muutokset Mertajoen virtaamissa ja vedenkorkeuksissa Vengasvaaran yläpuolisen Mertajoen osavalumaalueen pinta-ala on nyt 123 km 2 ja järvisyys 1,4 %. Tekojärven rakentamisen jälkeen valuma-aluetta jää 40,4 km 2, ja sen järvisyys on 3,2 %. Mertajoen kesäaikaisten vesisuhteiden tarkastelussa on käytetty seuraavia käsikirjatietoja (RIL, Yleinen vesitekniikka): keskiylivaluma l/s km keskivaluma 2 11 l/s km 30 vuorokauden keskialivaluma 2 4,0 l/s km 7 vuorokauden keskialivaluma 2 2,035 l/s km Valuma-arvot perustuvat regressioyhtälöihin, joiden lähtötietoina käytetään lumen vesiarvoa (ylivaluma), maanpinnan keskikaltevuutta, vuosisadantaa ja heinäkuun keskilämpötilaa (alivirtaama). Mertajoen virtaamat Vengasvaaran kohdalla ovat em. parametrien perusteella Venkaan padon suotovedet (40 l/s) mukaan lukien: NYKYTILASSA KOLLAJAN JÄLKEEN Keskiylivirtaama 3 /s 3 /s Keskivirtaama Mertajoen vedenpinta noudattaa tällä kohdalla kuvasta 14 ilmenevää vuorosuhdetta. Vuorosuhde perustuu vedenkorkeushavaintoihin, joita Mertajoesta on tehty Venkaan pohjavesitutkimusten yhteydessä , , (Arvio pohjavesisuhteista Ukonkankaan länsipäässä, Venkaan lähteen alueella, Pudasjärvi. Geobotnia Oy ) sekä Pohjolan Voiman erillismittauksessa Mittausajankohdan virtaamatieto on saatu Suomen ympäristökeskuksen WSFS-järjestelmästä Mertajoen keskiosan alueelle nro Mertajoen virtaamia ja niiden muutoksia vastaavat vedenkorkeudet ovat edellä esitetyn vuorosuhteen perusteella: NYKY- TILASSA KOLLAJAN JÄLKEEN MUUTOS Keskiylivirtaamalla Keskivirtaamalla +92,22 +92, Mertajoen alivirtaamien tarkastelua Kohdassa 6.2 esitetty alivirtaamatarkastelu koskee keskialivirtaamatilanteita erimittaisina jaksoina. Ajoittain esiintyy selvästi kuivempia jaksoja, jolloin vähäjärviseltä valuma-alueelta tuleva virtaama lähestyy nollaa. Näin käy myös Mertajoen kohdalla. Suomen ympäristökeskuksen WSFS-järjestelmän avulla laskettu Mertajoen virtaama Vengasvaaran kohdalla on esimerkiksi vuonna 2006 osoittanut koko loppukesän nollaa (Kuva 15). Lähes vuosittain esiintyy lyhyempiä kuivia jaksoja, jolloin virtaama laskee lähelle nollaa. (Kuvat 16 ja 17). Kuivina jaksoina, jolloin valuma-alueelta tuleva virtaama lähenee nollaa, korostuu pohjavesien purkautuminen. Tärkeä asema on tällöin Venkaan lähteellä, josta purkautuu vettä pohjavesitilanteesta riippuen l/s (Kollaja YVA-arviointiselostus, Ramboll Finland 2009). Mallilaskelmien mukaan Kollaja-hanke ei vaikuta pohjavesien purkautumiseen Vengasvaarasta tai Ukonkankaasta Mertajokeen, joten tilanne jatkuu nykyisellään. Alivirtaamatilanteessa myös Venkaan padon suotovesivirtauksen merkitys korostuu. Suotovesivirtaaman suuruudeksi on mallilaskelmilla saatu noin 40 l/s. Virtauksen määrä ei riipu hydrologisista oloista vaan ainoastaan tekojärven vedenkorkeudesta. Kesällä tekojärven on koko ajan ylhäällä. 21

22 Kuva 15. Mertajoen virtaama Vengasvaaran kohdalla vuoden 2006 jälkipuoliskolla. Lähde: SYKE- WSFS. Kuva 16. Mertajoen virtaama Vengasvaaran kohdalla vuoden 2009 jälkipuoliskolla. Lähde: SYKE-WSFS Kuva17. Mertajoen virtaama Vengasvaaran kohdalla vuoden 2010 jälkipuoliskolla. Lähde: SYKE-WSFS 22

23 7. Päätelmät Kollajahankkeen vaikutuksista Venkaan lähteen Natura-suojeluun 7.1. Pohjavesien vaikutukset suojeltuihin luontotyyppeihin Edellä luvussa 5 on esitetty ratkaisut, joiden toteutuessa Ukonkankaan ja Vengasvaaran pohjavesiolot säilyvät jokseenkin ennallaan. Venkaan lähteen purkautumiseen ei ole odotettavissa muutoksia. Natura-suojelun piirissä oleva luontotyyppi Lähteet ja lähdesuot (kuva 4 ja 5) on riippuvainen yksinomaan lähteen toiminnasta. Kun suunnitelluilla ratkaisuilla suorat vaikutukset lähteen toimintaan voidaan estää, myöskään luontovaikutuksia ei ole odotettavissa. Pohjavesivaikutus ei heikkene eikä lähteen tai lähdepuron varren kasvillisuudessa tapahdu muutoksia. Myöskään lähdepuron varren puustoinen korpikasvillisuus ei muutu Mertajoen muutosten vaikutukset suojeltuihin luontotyyppeihin Mertajoessa tapahtuvia muutoksia on arvioitu luvussa 6. Kohdasta 6.2. käy ilmi, että Mertajoen vedenpinta laskee Venkaan lähteen kohdalla nykyiseen verrattuna hydrologisesta tilanteesta riippuen 7-16 senttimetriä. Natura-suojelun piirissä oleva luontotyyppi Puustoiset suot rajoittuu Mertajokeen (kuva 6). Sen vuoksi on arvioitava, onko Mertajoen muutoksilla välillistä vaikutusta mainittuun suojeltuun luontotyyppiin ja onko vaikutus merkittävä. Mertajoen varren puustoisten soiden, korpien, kasvillisuuteen hankkeella on vähäisiä vaikutuksia. Keskiyli- ja keskivirtaaman laskusta johtuva Mertajoen pinnan aleneminen saattaa hieman heikentää pintavesivaikutusta kasvillisuudessa. Luhtaisuutta suosivat lajit saattavat korven yläosissa kärsiä. Toisaalta vedenpinnan korkeuden vaihteluväli muuttuu vain vähän, eivätkä alhaisimmat virtaamat (lähellä nollaa) ja vastaavat alimmat vedenkorkeudet hankkeen myötä juurikaan muuttuisi. Luontotyypille ominaiset lajit ja alueella tavatut suotyypit mitä ilmeisimmin säilyisivät eivätkä niiden keskinäiset suhteet merkittävästi muuttuisi. Haitallisia vaikutuksia ei voida pitää merkittävinä Rakentamisaikaiset vaikutukset Padon rakentamisessa poistetaan padon alta humusmaat, jolloin kivennäismaanpinta paljastetaan. Patorakenteeseen ajetaan suuri määrä maa-ainesta, josta osa on runsaasti hienoainesta sisältävää moreenia. Kaivutöiden, maa-aineskuljetusten ja täyttötöiden aikana pääsee työmaan kuivatusvesiin runsaasti kiintoainetta. Vyöhykepato (kuva 12) on tässä mielessä edullinen, koska moreenin määrä on homogeenista moreenipatoa vähäisempi. Työnaikaisten kuivatusvesien kiintoaine voidaan tarvittaessa poistaa tekemällä laskuojan alaosalle leveämpi allas, jossa kiintoaine laskeutuu ennen veden johtamista vesistöön. Mertajoen veden lyhytaikaisella samentumisella ei ole vaikutusta puustoisiin soihin. 23

24 8. Epävarmuudet 8.1. Pohjavesivaikutusten arviointi Suotovirtausmäärien arvioimisessa perinteisillä laskentamenetelmillä (likimääräiskaavat, käsin määritellyn suotovirtausverkon avulla, tai muilla vastaavilla tavoilla) on havaittu usein olevan huomattavia epätarkkuuksia, vaikka maakerrosten vedenläpäisevyydet tunnettaisiinkin suhteellisen tarkasti. Tämä johtuu siitä, että perinteiset menetelmät olettavat maamateriaalin homogeeniseksi tai parhaassakin tapauksessa ovat vain anisotropian huomioon ottavia. Näitä menetelmiä käytettäessä on laskennallisten suotovesimäärien suhteen käytetty suurta varmuuskerrointa, tyypillisesti 5, hankalassa tapauksessa jopa 10. Elementtimenetelmällä voidaan rakentaa monesta eri maakerroksesta ja erilaisista reunaehdoista koostuva laskentamalli. Mikäli mallia varten on käytettävissä erittäin hyvät lähtötiedot ja malli pystytään kalibroimaan tunnettuja vedenpintoja yms. vasten, saavutetaan erittäin hyvä laskentatarkkuus. Hyvälaatuisella kalibroidulla mallilla voidaan tarkastella muuttuvia tilanteita, kuten altaan rakentamista, niin että saavutetaan jopa prosenttien tai korkeintaan joidenkin kymmenien prosenttien tarkkuus todellisuuteen nähden. Elementtimenetelmä sinänsä on siis riittävän tarkka kuvaamaan suotoveden todellista liikettä. Venkaan padon suotovesimalleissa puutteena on se, että maaperätietoa on niukasti. Mallit pystyttiin kuitenkin kalibroimaan siten, että nykytilassa mallilla lasketut ja tunnetut pohjavesitasot vastaavat kutakuinkin toisiaan. Altaan aiheuttama vedenpaineen voimakas muuttuminen nykytilaisesta aiheuttaa luonnollisesti malliin epätarkkuutta johtuen vähäisistä maaperätiedoista. Toinen epävarmuustekijä on se, että mallinnustarkastelu tehtiin kahdella 2D-mallilla, jotka laadittiin edustamaan kahta pitkää patojaksoa. Padon läpi tapahtuva suotovirtaus onkin lähes kokonaan kaksiulotteisesti ratkaistava tapaus. Padon taustan maaperässä ja erityisesti kallioperässä tapahtuva suotovirtaus on kuitenkin suurelta osin kolmiulotteista. 3D-pohjavesimalli ratkaisisi tällaiset epävarmuudet, mutta käytännössä laajan 3D-mallin laatiminen oli mahdotonta, koska se olisi edellyttänyt erittäin runsaasti tutkimustuloksia. 3D-malleilla on Suomessa tarkasteltu lähinnä pohjavesialueita ja mm. pohjavedenoton vaikutuksia. Patohankkeissa ei 3D-malleja tavallisesti käytetä edes tarkemmissa suunnitteluvaiheissa. 2D-mallinnuksen olennainen anti oli ymmärtää pohjavesien virtaussuhteet ja vaikutusten suuruusluokka Ukonkankaan ja Vengasvaaran kohdalla. Toinen hyöty mallien käytössä on se, että erilaisten patoratkaisujen ja maaperän tiivistysrakenteiden vaikutuksia voidaan tarkastella ja tehdä mallinnuksen perusteella oikeita ratkaisuja. Mikäli allasta lähdetään toteuttamaan, tulee mallinnus viedä tarkemmalle tasolle ja varmistaa siten, että haitallisia vaikutuksia ei synny. Jo nyt tehty mallinnus osoittaa sen, että vaikutuksia voidaan jo suunnitteluvaiheessa hallita oikein sijoitetuilla ja suunnitelluilla patorakenteilla Pato-onnettomuusriski Patomurtumatilanteessa vaikutukset Mertajoen laaksoon olisivat huomattavan suuret, sillä Kollajan tekojärvi tyhjentyisi pääosin Mertajoen kautta Siuruanjokeen. Tulvan nousua hidastaisi seikka, että suuri määrä tulvivaa vettä varastoituisi Vengasvaaran 24

25 eteläpuoliselle alueelle, missä maanpinta on varsin matalalla. Venkaan lähde kävisi kuitenkin todennäköisesti tulvan alla, ja alkuvaiheessa myös Mertajoen uoma syöpyisi. Murtuman edetessä syöpyminen hidastuisi, sillä Mertajoen profiili on verrattain loiva. Murtumakohdan alapuolinen maasto täyttyisi vedellä melko pian, mikä hidastaisi virtausnopeutta ja siten vähentäisi syöpymistä. Pato-onnettomuuksien ehkäisemiseksi Suomessa on säädetty patoturvallisuuslaki ja -asetus sekä yksityiskohtaiset ohjeet, jotka määrittelevät padon turvallisen rakentamisen ja käytön vaatimat toimenpiteet, padon kunnon ja turvallisuuden tarkkailun sekä viranomaisvalvonnan. Patoturvallisuuslaissa padot jaetaan luokkiin 1 3, sen mukaan minkälainen vahingonvaara patosortumasta aiheutuisi. Patoluokka 1 on vahingonvaaran suhteen vaarallisin. Lain määritelmä 1-luokan padolle on: onnettomuuden sattuessa aiheuttaa vaaran ihmishengelle ja terveydelle taikka huomattavan vaaran ympäristölle tai omaisuudelle. Patoa suunniteltaessa patoturvallisuusviranomainen saattaa arvioida pohjavesialueisiin ja Venkaan lähteeseen kohdistuvat vaarat huomattaviksi, jolloin pato luokiteltaisiin 1-luokkaan. Tällöin laki määrää tekemään patomurtumasta vahingonvaaraselvityksen, joka sisältää tulva-aaltolaskennan. Tällainen laskenta osoittaisi vaikutusten laajuuden. Patorakenteella voidaan vaikuttaa murtuma-aukon kokoon ja siten tulva-aallon virtausnopeuteen ja veden korkeuteen. Tulva-aaltolaskennalla voidaan siis vaikuttaa patorakenteeseen siten, että tulvavahinkoja ainakin jossain määrin voidaan rajoittaa. Patoaltaisiin rakennetaan aina nk. ylivuotokynnys tai suunnitellaan valmiiksi kohta, josta pato voidaan hallitusti avata. Jos padossa havaitaan esimerkiksi lisääntyvää suotovesimäärän kasvua, voidaan altaan vedenpintaa alentaa, aluksi juoksuttamalla vettä normaalia enemmän ja hätätilassa em. ylivuotokynnyksen / hallitun purkamisen avulla, jolloin estetään ympäristön kannalta kriittisemmälle kohdalle syntymässä oleva vaurio. Suomessa ei ole sattunut suuria pato-onnettomuuksia. Viimeisin läheltä piti tilanne vesistöpadoilla oli Uljuan altaan Tulisaaren padon vuoto Vuoto tapahtui padon alla olevan kallion kautta, jossa oli hyvin suuria maatäytteisiä rakoja, jotka vedenpaine vähitellen huuhteli auki. Vuodon voimistuessa itse patopenger lähti osittain sortumaan. Uljuan tapaus opetti Suomen patosuunnittelijoille ja patoturvallisuusviranomaisille riittävien maaperätutkimusten ja oikeiden suunnitteluratkaisuiden merkityksen. Turvallisuuden kannalta suuri etu Suomessa on vakaa kallioperä ja se, että Suomi ei ole maanjäristysherkkää aluetta Mertajoen muutosten arviointi Mertajoen virtaaman muutoksiin ja niistä seuraaviin vedenkorkeusmuutoksiin liittyy epävarmuutta sen vuoksi, että tulokset ovat laskennallisia ja vedenkorkeusmittauksia on vähän. Merkittävin epävarmuus liittyy Mertajoen virtaamatietoihin, joista ei ole mittaustuloksia vaan laskennassa käytetyt virtaama-arvot perustuvat Suomen ympäristökeskuksen WSFSvesistömalliin. Koska malli perustuu veden koko kiertokulkuun luonnossa ja se kattaa koko maan, sitä voidaan pitää käytettyyn tarkoitukseen hyvin käyttökelpoisena. Valuma-alueen perustietoihin ei liity epävarmuutta. Kun otetaan huomioon huomattava luontainen hydrologinen vaihtelu, Mertajoen vedenkorkeuslaskelmien voidaan katsoa kuvaavan muutosten suuruusluokkasuhteita riittävän luotettavasti, jotta tietojen perusteella voidaan tehdä päätelmiä muutosten vaikutuksista suojeltuihin luontotyyppeihin. 25

26 9. Vaikutusten lieventäminen Geobotnia Oy:n liiteraportissa on tarkasteltu erilaisia teknisiä vaihtoehtoja vaikutusten kannalta ja päädytty suosittelemaan ratkaisuja, joiden toteutuessa vaikutukset olisivat kaikkein vähäisimmät. Suositukset koskevat lähinnä padon sijaintia ja kallioperän tiivistämistä. Padon rakennusaikaisia vaikutuksia voidaan vähentää mm. seuraavilla tavoilla: pyritään tekemään maa-ainesten otto (moreeni, hiekka) altaan sisältä otetaan kalliokiviaines (louhe, murskeet) hankkeen louhinnoista järjestetään maa-ainesten kuljetukset mahdollisim- man suuressa mitassa allasalueen kautta välttäen sen ulkopuolelle jääviä yleisiä ja yksityisiä teitä sijoitetaan työkoneiden varastointi- ja tankkauspaikat altaan puolelle siten, että pintavaluntasuunta ei ole pohjavesialueita päin laskeutetaan kiintoaines työmaan kuivatusvesistä ennen sen johtamista vesistöön Mikäli Mertajoen pinnan alenemisen vaikutus Venkaan lähteen kohdalla olevaan puustoiseen suohon halutaan minimoida, lähteen kohdalla olevan suvannon alapäähän voidaan rakentaa pohjakynnys, jonka padotusvaikutus on noin 5-15 senttimetriä. Mertajokea (Kuva Ramboll) 26

27 10. Vaikutusten seuranta Jatkosuunnittelussa Venkaan padon vaikutusalueella tulee tehdä maa- ja kallioperätutkimuksia ja selvittää pohjavedenpinnan vaihtelut. Tulokset otetaan huomioon lopullisessa teknisessä suunnittelussa. Pohjavesipintojen tarkkailuun ehdotetaan rakennettavaksi pohjaveden seurantaputkiverkko, jonka havaitseminen aloitetaan jo ennen rakentamista. Pohjavesiputkia voidaan käyttää myös pohjaveden laadun tarkkailuun. Tarkkailun piiriin otetaan myös Venkaan lähde, josta seurataan virtaaman vuotuisia vaihteluita esimerkiksi siivikkomittauksena. Hankkeen toteutumisen jälkeen Venkaan padon suotovesimääriä ja suotoveden laatua tulee tarkkailla taustaojista. Muutokset virtaamissa ja erityisesti suotoveden sameus ovat luotettavin merkki mahdollisista alkavista vuodoista. Virtaamamittaus voidaan järjestää esimerkiksi V-padoilla (nk. Thompsonin pato). Tarkkailu voidaan haluttaessa automatisoida rakentamalla mittapadot erillisten mittauskaivojen sisään, jolloin virtaamasta saadaan reaaliaikainen tieto sekä virtaamahistoria kaavioina internetin välityksellä. Tällainen järjestelmä on toteutettu Uljuan altaalla. Suotoveden laatua tarkkaillaan näytteenotolla ja analyyseillä. Venkaan padolle laaditaan turvallisuustarkkailuohjelma, joka toimitetaan viranomaisen hyväksyttäväksi. Tilanteen pysyvyyden varmistamiseksi voidaan järjestää suojeltujen luontotyyppien kevyt kasvillisuusseuranta. 27

28 11. Yhteenveto Pohjolan Voiman Kollaja-hankkeen suurin rakenne, Venkaan pato, sijoittuu lähelle Venkaan lähde -nimistä Natura -suojelukohdetta FI Kollaja -hankkeessa on viety läpi ympäristövaikutusten arviointimenettely vuosina YVA-asiakirjojen perusteella ei ole saatu täyttä varmuutta siitä, voidaanko hanke toteuttaa niin, ettei siitä seuraa merkittäviä haitallisia vaikutuksia lähellä olevaan Venkaan lähteen Natura -suojelukohteeseen. Tässä selvityksessä on arvioitu Kollaja -hankkeen vaikutuksia pohjavesioloihin ja lähteen lähellä olevaan Mertajoen pintaan sekä tehty Natura-alueen luontoarvojen ekologinen tarkastelu. Venkaan lähteen Naturakohde on pinta-alaltaan noin viisi hehtaaria. Keskeinen suojeltu luontotyyppi on Lähteet ja lähdesuot. Luontotyypin ominaisuudet ja niiden säilyminen perustuvat vakaaseen ja tasaiseen, ympärivuotiseen pohjaveden purkautumiseen. Varsinainen Venkaan lähde käsittää laajan, mesoeutrofisen tihkupinnan ja siitä lähtevän lähdepuron. Tihkupinnat muodostuvat yhtenäisestä, monilajisesta sammalikosta sekä reunempana osin vallitsevista korkeista ruohoista. Lähdepuron partaalla on myös puustoa. Lähteikkö on arvioitu edustavuudeltaan ja luonnontilaltaan erinomaiseksi. Luontotyyppi on luokiteltu koko maassa vaarantuneeksi ja Etelä-Suomessa erittäin uhanalaiseksi. Natura-alueeseen sisältyvä Mertajoen rannan soistuma kuuluu luontotyyppiin Puustoiset suot. Alue on pinta-alaltaan pieni eivätkä suotyypit ole erityisen harvinaisia. Alueen edustavuus on arvioitu merkittäväksi. Venkaan lähde kuuluu Vengasvaara - Ukonkangas nimiseen pohjavesialueeseen, joka on osa pitempää itä-länsi -suuntaista harjujaksoa. Kallioperän seismisen luotauksen, aikaisempien maaperätutkimusten sekä harjumuodostumien yleisen muodostumishistorian perusteella alueelle on muodostettu pohjavesimalli, jonka avulla tekojärven padon toteutukseen on etsitty soveltuvia ratkaisuja niin, että suorat vaikutukset Venkaan lähteen toimintaan voidaan estää. Johtopäätös on, että pohjavesivaikutus ei heikkene eikä lähteen tai lähdepuron kasvillisuus muutu. Kollajan tekojärven toteutuessa Mertajoen valuma-alue pienenee noin puoleen. Tämän seurauksena Mertajoen virtaama pienenee ja vedenpinta Venkaan lähteen kohdalla alenee. Eri hydrologisissa tilanteissa aleneman suuruus vaihtelee arvion mukaan 7-16 senttimetriä niin, että suurin alenema on suurilla virtaamilla, kun taas pienimmillä virtaamilla vedenkorkeus ei sanottavasti muutu. Työssä on arvioitu aleneman vaikutuksia Mertajoen rannalla olevaan puustoiseen suohon. Vaikka luhtaisuutta suosivat lajit saattavat korven yläosissa kärsiä, haitallista vaikutusta ei ole arvioitu merkittäväksi. Tarvittaessa Mertajoen vedenpintaa voidaan nostaa pohjakynnyksellä. Työssä on myös pohdittu vaikutusten lieventämismahdollisuuksia ja tehty yleispiirteinen ehdotus vaikutusten seurannasta, mikäli hanke etenee. 28

29 Lähteet Airaksinen, O. & Karttunen, K Natura luontotyyppiopas. 2. korjattu painos. Suomen ympäristökeskus, Helsinki. Ympäristöopas s. Eurola, S., Huttunen, A. & Kukko-oja, K Suokasvillisuusopas. Oulanka Reports 14:1-85. Ilmonen, J Benthic macroinvertebrate and bryophyte assemblages in boreal springs: diversity, spatial patterns and conservation. Acta Universitatis Ouluensis, A Science Rerum Naturalium 523:1-54. Pohjolan Voima/Ramboll Finland Oy Kollajahankkeen ympäristövaikutusten arviointiselostus. Pohjois-Pohjanmaan ympäristökeskus Yhteysviranomaisen lausunto Kollaja-hankkeen ympäristövaikutusten arviointiselostuksesta. Raunio, A. Schulman, A. & Kontula, T. (eds) Suomen luontotyyppien uhanalaisuus, 2. Suomen Ympäristö 8: Suomen Rakennusinsinöörien Liitto Yleinen vesitekniikka 141 Suomen ympäristökeskus. SYKE-WSFS -järjestelmän Hertta -ympäristötietojärjestelmän tietokannat. 29

30

31

32