HÄMEENLINNAN KAUPUNKI SUNNY CAR CENTER

Transkriptio

1 16WWE1027.B HÄMEENLINNAN KAUPUNKI SUNNY CAR CENTER Kirstulan alueen asemakaavan muutokseen liittyvä Rautamonojan hulevesimitoitus

2 1 Kaikki oikeudet pidätetään Tätä asiakirjaa tai osaa siitä ei saa kopioida tai jäljentää missään muodossa ilman Pöyry Finland Oy:n antamaa kirjallista lupaa.

3 1 Yhteystiedot PL 50 (Jaakonkatu 3) FI Vantaa Finland Kotipaikka Vantaa Y-tunnus Puh Faksi Pöyry Finland Oy

4 Sisältö 1 1 JOHDANTO 2 2 VALUMA-ALUEEN KUVAUS 2 3 MITOITUSVIRTAAMIEN MÄÄRITYS 3 4 HULEVESIALTAAN MITOITUS 5 5 JOHTOPÄÄTÖKSET 6 Liitteet Liite 1 Liite 2 Piirustukset -

5 2 1 JOHDANTO Tämä työ liittyy Hämeenlinnan Kirstulan alueen asemakaavamuutokseen. Rakentamisen myötä alue tiivistyy ja jolloin hulevesien muodostuminen lisääntyy. Tässä selvityksessä on määritetty Rautamonojan ja sen sivuhaarojen mitoitusvirtaamat. Mitoitustilanteena on kerran 100 vuodessa toistuva tulvatilanne. Oheisessa kuvassa (Kuva 1) on esitetty Rautamonojan valuma-alue, joka on jaettu viiteen osavaluma-alueeseen (VA1-VA5). Mitoitusvirtaamat on määritetty viidestä kohdasta, jotka on merkitty punaisilla pisteillä. Kuva 1 Rautamonojan valuma-alue 2 VALUMA-ALUEEN KUVAUS Rautamonojan valuma-alue on kokonaisuudessaan noin 9,0 km². Tässä selvityksessä tarkastellaan valuma-aluetta Paroisten puhdistamon purkuputken yläpuolella, jonka pinta-ala on 8.1 km². Valuma-alue on jaettu viiteen osavaluma-alueeseen mitoitustarpeiden mukaisesti. Kirstulan asemakaavamuutosalue (VA1) tiivistyy rakentamisen myötä merkittävästi. Valuma-alue 2:n hulevedet virtaavat moottoritien suunnasta sivuojaa pitkin

6 kaavamuutosalueen halki Rautamonojaan. Valuma-alue 3:n hulevedet virtaavat rautatien alitse kaavamuutosalueelle Rautamonojaan. Valuma-alue 4 on kaavamuutosalueen yläpuolinen osuus, joka on pääasiassa harvaan rakennettua aluetta. Valuma-alue 5 on sivuojaa pitkin Rautamonojaan purkava alue, joka on osittain hyvinkin tiiviisti rakennettu. 3 3 MITOITUSVIRTAAMIEN MÄÄRITYS Laajoilla yli 100 ha:n valuma-alueilla mitoitusvirtaama muodostuu lumien sulamisen aikaisesta kevätylivalumasta, jolloin virtaaman suuruus on riippuvainen valuman ja valuma-alueen pinta-alan suuruudesta sekä järvisyydestä. Lisäksi mitoituksessa on huomioitu lumen maksimivesiarvo. Mitoituspisteissä 2, 4 ja 5 mitoitusvirtaamat on määritetty kevätylivaluman mukaan. Pienillä alle 100 ha valuma-alueilla mitoitusvirtaama muodostuu hetkellisistä rankkasateista, kesäylivalumasta. Pienillä alueilla virtaaman suuruus on riippuvainen valuma-alueen pinta-alasta, valuntakertomesta sekä sadetapahtuman kestosta ja intensiteetistä. Mitoituspisteissä 1, 3, 4 ja 5 mitoitusvirtaamat on määritetty rankkasadetilanteen mukaan. Laajoilla valuma-alueilla joilla hulevesien muodostumisen painopiste on lähellä mitoituspistettä, mitoitustarkastelu on tehty sekä kevätylivaluman, että rankkasadetilanteen mukaan. Kesän rankkasadetilanteen mitoituksessa on käytetty Kaupunkiliitto:B63 saatuja sadetilanteita. Kevätylivaluman määrittäminen on tehty Silta- rumpulausunnot (Suomen ympäristökeskus 2007) ohjeiden mukaan. Alla olevassa taulukossa on esitetty mitoituspisteiden yläpuoliset pinta-alat ja mitoittava tilanne. Taulukko 1 Mitoituspisteiden yläpuoliset pinta-alat Mitoitusperuste: kevätylivaluma rankkasade Mitoituspiste ha Mitoituspiste ha --- Mitoituspiste ha Mitoituspiste ha 28.5 ha Mitoituspiste ha 55.6 ha Mitoituspiste 4:n mitoitusvirtaama on määritetty koko yläpuolisen valuma-alueen mukaan kevätylivalumana sekä vain kaavamuutosalueelta tulevan tankkasadetilanteen mukaan. Mitoituspiste 5:n mitoitusvirtaama on määritetty koko yläpuolisen valuma-alueen mukaan sekä lähialueelta muodostuvan rankkasadetilanteen mukaan. Kuvassa 2 on esitetty katkoviivalla mitoituspiste 5:n lähivaluma-alue.

7 4 Kuva 2 Mitoituspiste 5:n lähivaluma-alue Taulukossa 2 on esitetty valuma-alueiden 1, 2 ja 3 sekä mitoituspiste 5 lähivalumaalueen valuntakertoimien määrittäminen. Valuma-alueella 1 valuntakertoimet on määritetty kaavamuutoksen mukaisen rakentamisen mukaan. Taulukko 2 Valuma-alueiden pintavaluntakertoimet Valuma-alue 1 pinta-ala Pintavaluntakerroin Katto Viheralue Piha-alue Koko valuma-alue Valuma-alue 2 Liikennealue Pelto Katto Koko valuma-alue Valuma-alue 3 Rata-alue Pelto Koko valuma-alue Mitoituspiste 5:sen lähivaluma-alue Katto Viheralue Piha-alue Pelto Koko valuma-alue Taulukossa 3 on esitetty mitoituspisteiden 1, 3, 4 ja 5 mitoitusvirtaamien määritys kerran sadassa vuodessa toistuvassa rankkasade tilanteessa. Taulukko 3 Mitoituspisteiden 1, 3, 4 ja 5 mitoitusvirtaamat rankkasadetilanteen mukaan PINTA-ALA (ha) VALUNTAKERROIN ( - ) SATEENKESTO (min) MITOITUSSADE (l/s/ha) MITOITUSVIRTAAMA (l/s) Mitoituspiste Mitoituspiste Mitoituspiste Mitoituspiste Taulukossa 4 on esitetty mitoituspisteiden 2, 4 ja 5 mitoitusvirtaamien määritys kerran sadassa vuodessa toistuvassa kevätylivalumatilanteessa.

8 Taulukko 4 Mitoituspisteiden 2, 4 ja 5 mitoitusvirtaamat kevätylivaluman mukaan 5 PINTA-ALA (ha) JÄRVISYYS (%) LUMEN VESIARVO (-) KESKIYLIVIRTAAMA (m³/s) MITOITUSVIRTAAMA (l/s) Mitoituspiste Mitoituspiste Mitoituspiste * * Mitoituspisteessä 5 yläpuolisella valuma-alueella taajaman osuus on yli 10%, jolloin mitoitusvirtaamaa on suurennettu 10%. Taulukko 5 Yhteenveto mitoitusvirtaamista Mitoitusperuste: kevätylivaluma rankkasade Mitoituspiste l/s Mitoituspiste l/s --- Mitoituspiste l/s Mitoituspiste l/s 3705 l/s Mitoituspiste l/s 3707 l/s Mitoituspiste 5:n alapuolinen DN1500 B rumpu on mitoitukseltaan riittävä kerran 100 vuodessa toistuvassa tulvatilanteessa. Rummun kapasiteetti on 3.7 m³/s, kun padotuskorkeus rummun yläpuolella on Tämä hetkellinen padotus ei aiheuta mitoitustilanteessa ongelmia, koska padotusalueella ei ole rakennuksia eikä se haittaa Paroisten puhdistamon purkuputken toimintaa. DN1500 rummun alapuolisten rumpujen mitoitus on kasvava. Tässä selvityksessä on oletettu, että kaikki rummut ovat täysin avoimia, eikä mahdollisia tukkeutumia ole huomioitu. Lisäksi tulee huomioida, että valittua mitoitustilannetta (1/100) harvemmin toistuvat suuremmat tulvatilanteet ovat täysin mahdollisia. 4 HULEVESIALTAAN MITOITUS Kirstulan alueen asemakaavamuutoksessa on varattu alue hulevesialtaalle. Hulevesiallas tasaa tehokkaasti kesäisistä rankkasadetilanteista aiheutuvia virtaamia. Lumien sulamisesta aiheutuvat kevään huippuvirtaamat ovat luonteeltaan tasaisia ja pitkäkestoisia, jolloin kokonaisvesimäärät ovat liian suuria hulevesialtaalla tasattavaksi. Lisäksi hulevesiallas hidastaa virtausnopeutta joka mahdollistaa kiintoaineksen ja siihen sitoutuneiden epäpuhtauksien laskeutumisen altaan pohjalle. Hulevesialtaan tilavuus on laskettu vertailemalla eri sadetilanteiden maksimivirtaamia ja kokonaisvesimääriä sekä altaasta poistuvaa purkuvirtaamaa. Mitoitustoistuvuus on 1/100a. Mitoitus on tehty kolmella eri purkuvirtaamalla. Hulevesialtaan mitoituksessa on huomioitu vain kaavamuutosalueelta tulevat hetkellisistä rankkasateista aiheutuvat virtaamat. Taulukko 6 aikana Hulevesialtaan mitoitus kerran 100 vuodessa toistuvan rankkasateen Altaan purkuvirtaama (l/s) Mitoittavan sateen kesto (min) Altaan tilavuus (m³)

9 5 JOHTOPÄÄTÖKSET - Sunny Car Center alueen rakentaminen ei lisää lumien sulamisesta aiheutuvan kevään huippuvirtaaman määrää. Rankkasadetilanteessa alueella muodostuvien hulevesien määrä kasvaa merkittävästi. Hulevesiallas tasaa tehokkaasti rankkasadetilanteista aiheutuvia virtaamia. - Nykytilanteessa ennen kaavamuutosalueen rakentamista hulevedet eivät ole aiheuttaneet ongelmia alueella. - Tämän selvitysalueen alapuolisten rakennettujen rumpujen mitoitus on riittävä mitoitustilanteessa (1/100a). On kuitenkin suositeltavaa, että rummut tarkistetaan liettymisen varalta ja tukkeutuneet rummut avataan. Lisäksi avo-uomaa tulee avartaa poistamalla pajukkoa ja patoutumista aiheuttavat ylimääräiset roskat. - Esitämme, että tasausaltaan tilavuus on 2300m³, jolloin altaan purkuvirtaama on 1.0 m³/s. Tämä tilavuus tasaa tehokkaasti kesäisistä rankkasadetilanteista aiheutuvia virtaamia. Lisäksi tasausaltaan purkuvirtaaman tulee olla säädettävissä, jolloin voidaan varautua myös tuleviin muutoksiin yläpuolisella valuma-alueella. 6