TEKNILLINEN KORKEAKOULU RAKENNUS- JA YMPÄRISTÖTEKNIIKAN OSASTO. Hannele Ahponen KOHTI LUONNONMUKAISEMPAA TAAJAMAHYDROLOGIAA

Transkriptio

1 TEKNILLINEN KORKEAKOULU RAKENNUS- JA YMPÄRISTÖTEKNIIKAN OSASTO Hannele Ahponen KOHTI LUONNONMUKAISEMPAA TAAJAMAHYDROLOGIAA Teknillisen korkeakoulun rakennus- ja ympäristötekniikan osastolla professori Pertti Vakkilaisen valvonnassa tehty diplomityö. Espoo

2 TEKNILLINEN KORKEAKOULU DIPLOMITYÖN TIIVISTELMÄ Tekijä: Diplomityö: Päivämäärä: Hannele Ahponen Kohti luonnonmukaisempaa taajamahydrologiaa Sivumäärä: 120 Osasto: Rakennus- ja ympäristötekniikan osasto Professuuri: Vesitalous ja vesirakennus Valvoja: Professori Pertti Vakkilainen Ohjaaja: Dipl.ins. Jyrki Kotola Avainsanat: kaupunkihydrologia, ekologinen aluesuunnittelu, hulevesi, luonnonmukainen hulevedenkäsittely Tutkimuksen tarkoituksena on selvittää kirjallisuuskatsauksen avulla mahdollisuuksia parantaa kaupunkialueiden hydrologiaa vesitalouden huomioon ottavan aluesuunnittelun sekä luonnonmukaisten hulevedenkäsittelymenetelmien keinoin. Lisäksi tutkimuksessa analysoidaan kolmea Suomessa toteutettua projektia Pihlajarinteen imeytyskokeilua, Vaasan keskustan veden kierron elvyttämisprojektia Vital Vaasa sekä Viikin ekoasuinaluetta ja sen ekologista hulevesien hallintasuunnitelmaa. Kirjallisuustutkielman pohjalta arvioidaan luonnonmukaisten hulevedenkäsittelymenetelmien soveltuvuutta Suomen olosuhteisiin. Lopuksi tehdään yleistasoinen hulevedenkäsittelysuunnitelma suomalaiselle Saunalahdenrannan asuinalueelle. Aluesuunnittelussa tulisi kartoittaa kohdealueen luonnonolosuhteet ja yhdistää niistä saatu tieto itse suunnitteluprosessiin. Suunnittelualuetta on tarkasteltava valumaalueen mittakaavassa. Tällöin kartoitetaan valuma-alueen vyöhykkeet veden imeytymisalueet, kerääntymisalueet sekä niiden väliin jäävät, rakentamista parhaiten kestävät rinnealueet. Kaupunkialueiden kaavoituksessa voidaan vesitaloutta parantaa tiivistämällä aluerakennetta tonttikokoja pienentämällä, samalla jättäen enemmän luonnontilaisia alueita asuinalueiden sisälle ja vähentämällä vettä läpäisemätöntä pintaa. Luonnonmukaiset hulevedenkäsittelymenetelmät voidaan jakaa huleveden johtamis-, imeyttämis- ja viivyttämismenetelmiin sekä kosteikkokäsittelyyn. Imeyttämismenetelmät sopivat parhaiten valuma-alueen yläosiin, jotka ovat luontaisestikin imeytymisalueita. Viivyttämismenetelmät sekä kosteikkokäsittely soveltuvat parhaiten valuma-alueen alaosiin, missä maaperä on huonommin vettä läpäisevää. Johtamismenetelmiä voidaan käyttää yhdysväylänä eri menetelmien välillä. Lähes kaikkia työssä käsiteltäviä luonnonmukaisia hulevedenkäsittelymenetelmiä voidaan soveltaa myös Suomen luonnonolosuhteisiin. Suunnitelmia tehtäessä on kuitenkin otettava huomioon lyhyt kasvukausi, valuntapiikin aiheuttava lumen sulamisaika keväällä sekä jääpeite kosteikoissa ja viivytysaltaissa talvella. Hulevedenkäsittelyrakenteet pitää aina varustaa ylivuodolla mitoitusvirtaamaa suurempien virtaamien varalta. Toisaalta rakenteet on mitoitettava keskimääräisten sateiden mukaan, jotta esimerkiksi viivytysaltaissa ja kosteikoissa saavutettaisiin tarvittava viipymä ja haluttu puhdistustulos. Paras hulevesien puhdistustulos saadaan aikaan yhdistämällä vesitalous huomioon ottava aluesuunnittelu ja asuinalueiden kaavoitus sekä luonnonmukaiset hulevedenkäsittelymenetelmät yhtenäiseksi kokonaisuudeksi. Suomessa tulisi jatkaa luonnonmukaisten hulevedenkäsittelymenetelmien soveltamista ja tutkimusta, sillä tulevaisuudessa ekologisesti rikkaiden ja luonnonmukaisten asuinympäristöjen arvo on yhä suurempi.

3 HELSINKI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY ABSTRACT OF THE MASTER S THESIS Author: Thesis: Date: Hannele Ahponen Towards More Ecological Urban Hydrology Number of pages: 120 Department: Department of Civil and Environmental Engineering Professorship: Water Resources Engineering Supervisor: Professor Pertti Vakkilainen Instructor: M.Sc (Tech.) Jyrki Kotola Keywords: urban hydrology, ecological urban planning, ecological storm water treatment methods The aim of this study is to explore ways to improve the hydrology of urban areas. The goals of this literature-based research project are to identify improved water resources-sensitive urban planning, and methods of ecological stormwater treatment. The researched stormwater treatment methods are to be evaluated for their applicability to Finland. More over, three existing Finnish urban hydrology projects are to be analysed based on literature research. These projects are the infiltration experiment of Pihlajarinne in Espoo, Vital Vaasa - the town of Vaasa water balance, and the ecological residential area of Viikki in Helsinki. Finally, an ecological stormwater treatment master plan is proposed for the Saunalahdenranta residential area in Finland. In urban planning it is important to first assess the natural conditions of the target area; the collected site-specific information is then incorporated into the planning process. Each planning project should be analysed at a watershed scale. The target area is surveyed for the watershed zones: the infiltration zones, the conveyance and collection zones, and the in between slope areas which are the areas least vulnerable to construction. Water resources can be protected by increasing the density of development in regional planning while leaving more (intact) natural areas between the developed areas and by reducing the area of impervious surface. Ecological stormwater treatment methods can be divided into conveyance, infiltration, detention, and wetland treatment. Infiltration methods can be best used within the watershed infiltration areas. Detention and wetland treatment are most applicable to the collection zones of the watershed there soil is less permeable. Conveyance methods can be used as connections between other methods. Almost all the implemented ecological stormwater treatment methods researched thus far are applicable to Finland. However, the short growing season, the increased flow peak following snowmelt in spring and ice cover of wetlands and detention ponds in winter must be considered. Stormwater treatment facilities have to be equipped with an overflow structure in a case of flows that are bigger than the design flow. For example, to ensure the maintenance of an appropriate water detention in wetlands, and to achieve the expected purification result, the treatment structures need to be dimensioned based on mean rainfall. The best results in improving urban hydrology are obtained by combining water resources- sensitive urban planning with ecological stormwater management. In Finland further research and application of ecological stormwater treatment methods are necessary due to the increasing importance and awareness of ecologically sound urban development.

4 Alkusanat Tämä diplomityö on tehty Teknillisen korkeakoulun vesitalouden ja vesirakennuksen laboratoriossa professori Pertti Vakkilaisen valvonnassa. Työn ohjaajana toimi diplomiinsinööri Jyrki Kotola vesitalouden ja vesirakennuksen laboratoriosta. Diplomityön rahoittivat Teknillisen korkeakoulun tukisäätiö ja Maa- ja Vesitekniikan tuki ry, joita kiitän työni mahdollistamisesta. Kiitän lämpimästi professori Pertti Vakkilaista, Jyrki Kotolaa sekä vesitalouden ja vesirakennuksen laboratorion henkilökuntaa saamastani avusta ja tuesta. Erityiskiitokset haluan esittää Outi Salmiselle, jolta sain arvokkaita neuvoja työni aikana. Espoo Hannele Ahponen

5 5 SISÄLLYSLUETTELO TIIVISTELMÄ ABSTRACT ALKUSANAT SISÄLLYSLUETTELO KUVALUETTELO TAULUKKOLUETTELO TERMIT JA KÄSITTEET 1 Johdanto TUTKIMUKSEN TAVOITTEET JA TYÖN RAKENNE TUTKIMUKSEN RAJAUKSET Tutkimuksen tausta Kaupunkialueiden veden määrä Huleveden laatu Vesi kaupunkikuvassa Kaupunkihydrologinen tutkimus Suomessa Luonnonmukainen hulevedenkäsittely muissa maissa Vaikuttaminen kaupunkien hydrologiaan kaupunkisuunnittelun avulla HYDROLOGISESTI TERVE JA EKOLOGINEN KAUPUNKI KAAVOITUKSEN MERKITYS ALUEIDEN EKOLOGISEN TASAPAINON JA VESITALOUDEN KANNALTA Yleistä Yleiskaavoitus Ekologian huomioon ottaminen kaavoituksessa Suomessa Ekologian huomioonottaminen kaavoituksessa muissa maissa ASUINALUEIDEN SIJOITTAMINEN Yleistä Ekologisen näkökulman yhdistäminen aluesuunnitteluprosessiin VESITALOUDEN HUOMIOON OTTAMINEN ALUESUUNNITTELUSSA Yleistä Valuma-alueen vyöhykkeet Ekologisessa aluesuunnittelussa kartoitettavat tekijät Gerbyn asuinalue esimerkki vesitalouteen pohjautuvasta aluesuunnittelusta ASUINALUEIDEN SISÄINEN SUUNNITTELU Asuinalueiden rakenne Katualueet Pysäköintialueet...41

6 Alkuperäisen luonnon säilyttäminen ja hyödyntäminen Luonnonmukainen hulevedenkäsittely LUONNONMUKAISTEN HULEVEDENKÄSITTELYRATKAISUJEN TAVOITTEET HULEVEDEN JOHTAMINEN Periaate ja vaikutus vesitasapainoon ja veden laatuun Ongelmat ja huoltotoimenpiteet Talviolosuhteiden vaikutus Kokemuksia kasvillisuuspainanteiden käytöstä IMEYTYSMENETELMÄT Periaate ja vaikutus vesitasapainoon ja veden laatuun Imeytysrakenteet Imeytysmenetelmien sijoittaminen Ongelmat ja huoltotoimenpiteet Talviolosuhteiden vaikutus Kokemuksia imeytysmenetelmien käytöstä SADEVESIEN VIIVYTTÄMINEN Periaate ja vaikutus veden kiertoon ja laatuun Viivytysmenetelmät Ongelmat ja huoltotoimenpiteet Talviolosuhteiden vaikutus Kokemuksia viivytysaltaiden käytöstä KOSTEIKOT Periaate ja vaikutus veden kiertoon ja veden laatuun Kosteikkojen sijoittaminen Ongelmat ja huoltotoimenpiteet Talviolosuhteiden vaikutus Luonnonvaraisten kosteikkojen käyttö hulevesien käsittelyssä Kokemuksia kosteikkojen käytöstä HULEVEDEN KÄSITTELYMENETELMIEN YHDISTÄMINEN SUOMEN ILMASTO- JA LUONNONOLOSUHTEIDEN MERKITYS HULEVEDENKÄSITTELYMENETELMIEN VALINNALLE Muita hulevedenkäsittelymenetelmiä ÖLJYNEROTIN SUODATINKAIVOT KAIVOSUODATIN HULEVEDEN JOHTAMINEN OSITTAIN JÄTEVESIVIEMÄRIIN Lumen käsittely YLEISTÄ...77

7 7 6.2 LUMEN SULAMISVESIEN HAITTAVAIKUTUKSET KAUPUNKIALUEILLA LUMEN YMPÄRISTÖYSTÄVÄLLISET KÄSITTELYMAHDOLLISUUDET Suomessa toteutetut projektit ESPOON PIHLAJARINTEEN ALUEEN HULEVESIEN IMEYTYSKOKEILU Projektin yleiskuvaus Huleveden käsittely Pihlajarinteessä Tuloksia ja kokemuksia Projektin ja sen tulosten arviointia VIIKIN EKO-ASUINALUE Projektin yleiskuvaus Hulevedenkäsittely Viikissä Vesitalouden huomioon ottaminen yhdyskuntasuunnittelussa Tuloksia ja kokemuksia Viikistä Projektin ja sen tulosten arviointia VAASAN KESKUSTAN HULEVESIPROJEKTI VITAL VAASA Projektin yleiskuvaus Hulevedenkäsittely Vital Vaasa-projektissa Tuloksia ja kokemuksia Vaasan koealueelta Projektin ja sen tulosten arviointia Hulevedenkäsittelysuunnitelma Saunalahdenrannan asuinalueelle ALUEEN YLEISKUVAUS GEOHYDROLOGISET OLOSUHTEET LUONNONMUKAISEN HULEVEDENKÄSITTELYN EDELLYTYKSET JA TAVOITTEET.106 Johtopäätökset Yhteenveto Lähteet Liitteet... Error! Bookmark not defined.

8 8 Kuvaluettelo Kuva 1 Läpäisemättömän pinnan vaikutus kaupunkialueen vesitaseeseen (Federal Interagency SRWG 2000 ref. Metropolitan Council/Barr Engineering Co, USA) 17 Kuva 2 Kuukausittaiset kokonaistyppipitoisuudet Ryve-projektin koealueilla vuodessa (TKK, Vesitalous ja vesirakennus 2002b) 23 Kuva 3 Kuukausittaiset kiintoainepitoisuudet Ryve-projektin koealueilla vuodessa (TKK, Vesitalous ja vesirakennus 2002b) 23 Kuva 4 Kuukausittaiset kokonaisfosforipitoisuudet Ryve-projektin koealueilla vuodessa (TKK, Vesitalous ja vesirakennus 2002b) 24 Kuva 5 Kuukausittainen kemiallinen hapenkulutus Ryve-projektin koealueilla vuodessa (TKK, Vesitalous ja vesirakennus 2002b) 24 Kuva 6 Ekologinen lähestymistapa seutusuunnittelussa (Seutusuunnittelun keskusliitto 1986) 33 Kuva 7 Perinteinen asuinalueen rakenne (vasemmalla) ja ryhmäasuinalueen rakenne (oikealla) (Dreher ja Price 1992) 39 Kuva 8 Kaksi vaihtoehtoista pysäköintialueen viheraluesaareketta ( VBWD 2000 ref. Metropolitan Council / Barr Enginering Co.) 42 Kuva 9 Imeytyspainanne pysäköintialueella ( VBWD 2000 ref. Metropolitan Council / Barr Enginering Co.) 43 Kuva 10 Maanpäällinen imeytysallas 48 Kuva 11 Maanalainen imeytysrakenne (Larm ym. 1999) 49 Kuva 12 Yhdistetty imeytysallas ja imeytysoja (Larm ym. 1999) 50 Kuva 13 Läpäisevä päällyste (Londong ja Nothnagel 1999) 51 Kuva 14 Läpäisevä päällysterakenne (Larm ym. 1999) 52 Kuva 15 Växsjön imeytysallas (Lundgren ja Johansson 1995) 55 Kuva 16 Viivytysallas väliaikaisella vesivarastolla (Ferguson 1998) 57 Kuva 17 Viivytysallas pysyvällä vesivarastolla (Ferguson 1998) 57 Kuva 18 Viivytysallas Saksassa (Londong,ja Nothnagel 1999) 58 Kuva 19 Kosteikon periaatekuva (Ferguson 1998) 62 Kuva 20 Hulevesikosteikko omakotitaloalueella, Staten Island, New York City (Kuva: Hannele Ahponen 2002) 64 Kuva 21 Toftanäsin hulevesikosteikon kaavakuva (Larsson ja Kärppä 1999) 68

9 9 Kuva 22 Hulevedenkäsittelymenetelmien yhdistelmäratkaisuja (Lundberg ja Lindmark 1994) 71 Kuva 23 Öljynerotin (Larm ym. 1999) 74 Kuva 24 Suodatinkaivo (Larm ym. 1999) 75 Kuva 25 Pihlajarinteen maanalainen imeytysrakenne (Leminen ja Helander 1985)_ 82 Kuva 26 Pihlajarinteen imeytysrakenteiden sijaintipaikat (Leminen ja Helander 1985) 83 Kuva 27 Maanpäällinen imeytysallas Viikin asuinalueen piha-alueella (Kuva: Hannele Ahponen 2002) 89 Kuva 28 Imeytysallas ja siihen johtava hulevedenjohtopainanne Viikin piha-alueella (Kuva: Hannele Ahponen 2002) 89 Kuva 29 Luonnonmukaistettua Viikinojaa Viikin asuinalueen kohdalla (Kuva: Hannele Ahponen 2002) 90 Kuva 30 Viikin asuinalueen pihapiiriä viljelypalstoineen (Kuva: Hannele Ahponen 2002) 91 Kuva 31 Vaasan keskustan koealueen laskeutus- ja suodatusallas (Kannala 2001) _ 98

10 10 Taulukkoluettelo Taulukko 1 Päästölähteiden suhteellinen merkitys huleveden sisältämille tekijöille (Svensson ja Malmqvist 1995) 18 Taulukko 2 Ryve - projektin koealueiden hulevesien pitoisuudet (TKK, Vesitalous ja vesirakennus 2002b) 21 Taulukko 3 Yhdyskuntajäteveden keskimääräiset typpi-, fosfori- ja kiintoainepitoisuudet (Sovellettu vesikemia; kurssimateriaalia 2000) 21 Taulukko 4 Ryve - projektin koealueiden hulevesien ainehuuhtoumat vuodessa (TKK, Vesitalous ja vesirakennus 2002b) 22 Taulukko 5 Hulevedenkäsittelymenetelmien vaikutustavat 45 Taulukko 6 Keskimääräiset metallien poistotehot prosentteina Brentwoodin ja Dagenhamin kosteikoissa sadetapahtumien aikana (Scholes ym. 1999) 69 Taulukko 7 Lumen sulamisveden laadun tutkimustulokset, Minnesota, USA (Oberts 1994a) 78 Taulukko 8 Vaasan keskustan koealueen hulevedenkäsittelymenetelmien keskimääräiset puhdistustulokset (Perustuu Kannalan (2001) mittauksiin) 101

11 11 Termit ja käsitteet Alla oleviin termeihin ja käsitteisiin on koottu luonnonmukaisen hulevedenkäsittelyn aihepiiriin kuuluvia sanoja suomeksi, ruotsiksi, englanniksi ja saksaksi. Monet termeistä ovat suomen kielessä vielä vakiintumattomia tai niille ei ole olemassa virallisia käännöksiä. Joidenkin sanojen kohdalla käytetään kirjallisuudessa useampia ilmauksia riippuen kirjoittajasta. Lista ei näistä syistä olekaan lopullinen; termejä tulee lisää ja ne voivat muuttua. suomi ruotsi englanti saksa hulevesi dagvatten stormwater Regenwasser luonnonmukainen / ekologisk ecological ökologische ekologinen dagvattenhantering stormwater Regenwasserhulevedenkäsittely management behandlung Huleveden johtaminen ja imeyttäminen kasvillisuuspainanne öppet dike, vegetated swale Rasenmulde svackdike imeyttäminen infiltration infiltration Versickerung, Infiltration imeytyspinta översilningsyta grassed area Versickerungsfläche, Filterstreifen maanpäällinen infiltrationsbassäng/ infiltration basin Versickerungsimeytysallas infiltrationsdamm mulde maanalainen perkolationsmagasin/ percolation Filterbecken imeytysrakenne hålrumsmagasin basin imeytysoja dräneringsstråk, infiltration trench, Filtergraben ledningsmagasin drainage passage yhdistetty imeytys- Mulden-Rigolen - painanne ja oja Systeme vihreä katto grönt tak, green roof Gründach sedumtak

12 12 läpäisevä päällyste permeabel asfalt, permeable pavement, durchlässiges permeabel porous pavement Pflaster, beläggning durchlässiger Belag Huleveden viivyttäminen ja kosteikkokäsittely viivyttäminen fördröjning detention/retention Rückhalt viivytysallas damm, detention pond/ Rückhaltbecken avsättningsdamm retention pond viivytysallas torr damm dry basin, Becken ohne väliaikaisella dry pond, Dauerstau varastolla detention pond viivytysallas våt damm wet basin, Becken mit pysyvällä wet pond, Dauerstau varastolla retention pond kosteikko våtmark wetland Feuchtgebiet Muita hulevedenkäsittelymenetelmiä öljynerotin oljeavskiljare oil separator, Ölabscheider oil chamber suodatinkaivo infiltrationsbrunn, infiltration inlet Filterbrunnen filterbrunn kaivosuodatin brunnsfilter, inlet filter, Brunnenfilter brunnsinsats gully pot filter

13 13 1 Johdanto Kaupungistuminen muuttaa monella tavalla ympäristöä maaperää muokataan, kasvillisuus, eläinlajisto, ilman laatu ja pienilmasto muuttuvat. Näiden yleensä helpoimmin havaittavien muutosten lisäksi kaupungistuminen vaikuttaa myös kaupunkien ja niiden lähialueiden vesitalouteen. Kaupunkialueita sijoitetaan valumaalueille ottamatta huomioon alueen luonnonolosuhteita, joihin kuuluu tärkeänä osana vesitalous. Rakentaminen hydrologisesti haavoittuville paikoille aiheuttaa haittaa tulevan asuinalueen koko ekologialle ja sitä kautta myös ihmisten elinolosuhteille esimerkiksi maaperän muuttuneiden hydrologisten olosuhteiden, kuten pohjavesivarastojen pienentymisen kautta. Kaupunkialueita voidaan kuitenkin suunnitella ottaen huomioon vesitalous ja tätä kautta vaikuttaa kaupunkialueiden koko ekologiaan. Oleellista on tarkastella tulevaa kaupunkialuetta valuma-alueen mittakaavassa ja kohdentaa rakentaminen alueille, joihin kohdistuvat muutokset aiheuttavat vähiten haittaa alueen luontaiseen vedenkiertoon. Kaupunkialueiden kaavoituksessa voidaan monin tavoin vähentää läpäisemätöntä pintaa ja käyttää hyväksi olemassa olevaa kasvillisuutta. Taajama-alueilla tapahtuvaa pintavaluntaa kutsutaan hulevedeksi. Kaupunkialueilla perinteinen tapa käsitellä hulevesiä on johtaa ne lähimpään vesistöön sadevesiviemäreitä myöten. Sadevesiviemäreillä hulevesi poistetaan heti sateen jälkeen kaduilta, pihoilta, parkkipaikoilta, jopa puistoista. Näin estetään huleveden pääsy kosketuksiin maan, kasvillisuuden ja maan mikro-organismien kanssa ja estetään sen imeytyminen maa- ja pohjavedeksi. Samalla jätetään käyttämättä maaperän puhdistava vaikutus huleveteen. Vaihtoehtona perinteiselle hulevedenkäsittelylle ovat luonnonmukaiset hulevedenkäsittelymenetelmät, joiden avulla voidaan säilyttää kaupunkialueilla niiden luontainen vesitalous ylläpitämällä veden imeytymistä maa- ja pohjavedeksi ja parantamalla vesistöihin joutuvan huleveden laatua.

14 Tutkimuksen tavoitteet ja työn rakenne Tutkimuksen ensisijaisena tavoitteena on selvittää kirjallisuuskatsauksen avulla kaupunkialueiden hydrologian parantamismahdollisuuksia luonnonmukaisten hulevedenkäsittelymenetelmien sekä yhdyskuntasuunnittelun keinoin. Kirjallisuusosuudessa selvitetään ensin, mitä mahdollisuuksia on vaikuttaa hydrologisten olosuhteiden säilymiseen kaupunkialueilla sekä aluesuunnittelun että taajama-alueiden sisäisen suunnittelun osalta. Toisena kokonaisuutena tarkastellaan luonnonmukaisia hulevedenkäsittelymenetelmiä, jotka on työssä jaoteltu huleveden johtamismenetelmiin, viivytysmenetelmiin, imeytysmenetelmiin, kosteikkokäsittelyyn, lumen käsittelyyn sekä muihin menetelmiin. Kirjallisuuskatsauksen pohjalta arvioidaan luonnonmukaisten hulevedenkäsittelymenetelmien soveltuvuutta erityisesti Suomen olosuhteisiin. Lisäksi arvioidaan luonnonmukaisen hulevedenkäsittelyn ja vesitalouden huomioon ottavan yhdyskuntasuunnittelun tarvetta ja tavoitteita Suomessa. Työn toisena tavoitteena on kirjallisuuskatsaukseen perustuen analysoida Suomessa toteutettuja projekteja, joissa on käytetty luonnonmukaisia hulevedenkäsittelymenetelmiä ja mahdollisesti myös yhdyskuntasuunnittelun avulla otettu huomioon kohdealueen vesitalous. Tarkastelun kohteena on kolme Suomessa toteutettua projektia Espoon Pihlajarinteen imeytyskokeilu, Viikin ekoasuinalue ja Vaasan keskustan veden kierron elvyttämisprojekti (Vital Vaasa). Lopuksi kirjallisuustutkimuksessa sekä Suomessa toteutettujen projektien analysoinnissa saatuja tietoja pyritään yhdistämään ja sitomaan käytäntöön tekemällä yleisluontoinen hulevedenkäsittelysuunnitelma Espoon Saunalahdenrannan tulevalle asuinalueelle.

15 Tutkimuksen rajaukset Yhdyskuntasuunnittelun osalta tarkastelussa keskitytään periaatetasolla siihen, miten suunnitteluprosessissa kartoitetaan luonnon osakokonaisuudet ja niistä muokattu tieto yhdistetään alueiden suunnitteluun. Toinen tärkeä tarkasteltava asia on vesitalouden liittäminen aluesuunnitteluun valuma-alueiden vyöhykejaon avulla. Kaupunkialueiden sisäisessä suunnittelussa keskitytään aluerakenteeseen sekä katualueiden ja parkkipaikkojen suunnitteluun ja alkuperäisen kasvillisuuden merkitykseen vesitalouden huomioon ottavassa suunnittelussa. Hulevedenkäsittelymenetelmä-osassa pyritään antamaan yleiskuva siitä, mitä luonnonmukaisia hulevedenkäsittelymenetelmiä ja niiden sovellutuksia on olemassa ja miten niitä voidaan käyttää eri osissa valumaaluetta. Tarkastelussa keskitytään käsittelemään menetelmien toimintaperiaatetta sekä vaikutustapoja huleveden laatuun ja määrään. Erityisesti kiinnitetään huomiota hulevedenkäsittelymenetelmien toimivuuteen talviolosuhteissa, sillä Suomen kylmä talvi asettaa hulevedenkäsittelyrakenteille erityisvaatimuksia. Hulevedenkäsittelyrakenteiden tarkempi mitoitus rajataan tutkimuksen ulkopuolelle. Suomessa toteutettujen projektien osalta pyritään antamaan kuvaus siitä, mitkä ovat olleet projektin tavoitteet vesitalouden kannalta, mitä ekologisia hulevedenkäsittely- ja yhdyskuntasuunnitteluratkaisuja on toteutettu, minkälaisia tuloksia niistä on saatu ja onko asetetut tavoitteet saavutettu. Rajoittavana tekijänä projektien tarkastelussa on se, että projekteista ei juurikaan ole saatavissa mittaustuloksia koskien hulevedenkäsittelymenetelmien vaikutusta huleveden laatuun. Tämä johtuu osittain siitä, että Vaasan ja Viikin projektit ovat hyvin uusia eikä mittauksia ole vielä ehditty tehdä. Luonnonmukaisen hulevedenkäsittelyn suunnitelma Saunalahdenrannan tulevalle asuinalueelle on hyvin yleistasoinen. Suunnitelmassa pohditaan lähinnä alueen geohydrologisiin ja topografisiin olosuhteisiin perustuen mahdollisia alueelle soveltuvia luonnonmukaisia hulevedenkäsittelymenetelmiä sekä niiden sijoittamista. Menetelmien tarkempi mitoitus jätetään tarkastelun ulkopuolelle.

16 16 2 Tutkimuksen tausta Kaupunkialueiden veden määrä Kaupunkialueilla merkittävä vesitalouteen vaikuttava tekijä on päällystetty pinta kadut, parkkipaikat, torit, rakennusten katot ja pihat. Päällystetylle pinnalle satava vesi ei imeydy maaperään kuten luonnontilaiselle, päällystämättömälle pinnalle satava vesi. Kaupunkialueilla maaperän rakenne on muuttunut myös pintaa syvemmältä, koska maa on tiivistetty rakentamista varten sekä parkkipaikoilla, teillä ja kevyen liikenteen väylillä. Tiivistyminen vähentää sadeveden imeytymistä entisestään. (Seutusuunnittelun keskusliitto 1986) Koska vettä ei imeydy kaupunkialueilla yhtä paljon kuin luonnontilaisilla alueilla, pohjaveden pinta laskee ja maa- ja pohjavesivarastot pienenevät. Kaupunkialueilla myös rakentamisella on pohjaveden pintaa alentavia vaikutuksia. Pohjaveden pintaa alentavat mm. rakennusten perustusten kuivatustoimenpiteet, joilla pyritään estämään pohjaveden pääsy rakennusten perustuksiin. Myös putkikanavien ja maanalaisten tilojen rakentaminen ja kuivana pitäminen alentavat pohjaveden pintaa. Joissakin tapauksissa rakentamisen vaikutus pohjaveden pintaan voi olla myös vastakkainen; vettä voi esimerkiksi patoutua tiepenkereen taakse, jolloin pohjaveden pinta nousee haitallisesti. Kun pohjaveden pinta alenee, maan pintakerros kuivuu ja kasvien vedensaanti heikkenee. Kasvien juuret ja maan mikrobitoiminta pitävät maanpinnan huokoisena, mutta niiden puuttuessa maan pintakerros kuivuu ja tiivistyy entisestään. Pohjaveden pinnan nousu kasvien juuristovyöhykkeeseen taas voi estää juurten hapensaannin. (Saarelainen 1980) Perinteisesti hulevedet johdetaan suoraan käsittelemättä sadevesiviemäreillä lähimpään vesistöön jolloin puhutaan erillisviemäröinnistä. Erityisesti vanhoissa kaupunkikeskustoissa käytetään myös sekaviemäröintiä, jolloin hulevesi johdetaan jäteveden kanssa samaa viemäriverkostoa myöten jätevedenpuhdistamolle. Rankkojen sateiden aikana sekaviemärit tulvivat helposti, jolloin jätevettä saattaa joutua kaduille ja jätevedenpuhdistamojen puhdistusprosessien teho voi heikentyä tavallista suuremman virtaamapiikin seurauksena. Kaupunkialueilla pintavalunta kasvaa, koska vettä imeytyy vähemmän verrattuna luonnontilaiseen alueeseen. Vesi virtaa nopeammin pois taajama-alueella kuin luonnontilaisella alueella, koska päällystetty pinta ja ojat johtavat vettä nopeammin kuin luonnontilainen alue. Suuret valuntapiikit aiheuttavat kaupunkialueiden puroissa ja joissa eroosiota ja jopa tulvia. Toisaalta päällystettyjen kaupunkialueiden ilmasto kuivuu, koska vesi virtaa kaupunkialueilta nopeasti pois. (Bingman 1983) Kuvassa 1 on esitetty läpäisevän pinnan vaikutus kaupunkialueen vesitaseeseen.

17 17 Luonnontilainen alue % läpäisemätöntä Haihdunta 40 % Haihdunta 38 % Pintavalunta 10 % Pintavalunta 20% Pintakerrosvalunta 25 % Perkolaatio 25 % Pintakerrosvalunta 21 % Perkolaatio 21 % % läpäisemätöntä % läpäisemätöntä Haihdunta 30% Haihdunta 35% Pintavalunta 30 % Pintavalunta 55 % Pintakerrosvalunta 20% Pintakerrosvalunta 10% Perkolaatio 15 % Perkolaato 5 % Perkolaatio = imeyntä pohjaveteen Kuva 1 Läpäisemättömän pinnan vaikutus kaupunkialueen vesitaseeseen (Federal Interagency SRWG 2000 ref. Metropolitan Council/Barr Engineering Co, USA)

18 Huleveden laatu Suurimpia hulevesiä likaavia päästölähteitä kaupungeissa on Ruotsissa tehdyn tutkimuksen mukaan liikenne (Svensson ja Malmqvist 1995). (taulukko 1) Suurin osa hulevesiä kuormittavista tekijöistä kuten metallit ja hiilivedyt kulkeutuvat hulevesiin katualueilta - sekä liikenteen päästöistä että esimerkiksi hiekoitushiekan mukana. Schuelerin (1995) mukaan katoilta liukenee huleveteen ainoastaan sinkkiä ja kuparia enemmän kuin kaduilta. Katu- ja parkkipaikka-alueiden hulevesi on lisäksi usein tavallista lämpimämpää, koska asfaltti lämpenee helposti ja maata varjostavat puut puuttuvat. Tien päällysteistä ja autojen renkaista saattaa irrota haitallisia aineita. Muita merkittäviä hulevesiä likaavia päästölähteitä kaupunkialueilla ovat mm. teollisuuslaitokset, jotka likaavat hulevesiä laskeuman kautta. Ravinteiden kuten typen ja fosforin lähteitä ovat mm. puutarhoissa käytettävät lannoitteet ja autojen pesussa käytettävät pesuaineet. Myös lemmikkieläinten ulosteet ovat ravinteiden lähde sen lisäksi että niistä joutuu hulevesiin bakteereita ja muita terveydelle haitallisia mikrobeja. Puutarhojen torjunta-aineiden mukana hulevesiin joutuu monia erilaisia ekosysteemeille haitallisia aineita. Taulukko 1 Päästölähteiden suhteellinen merkitys huleveden sisältämille tekijöille (Svensson ja Malmqvist 1995) Päästölähde/tekijä KHK Typpi Fosfori Lyijy Sinkki Kupari Liikenne dominoiva jonkin verran pieni dominoiva jonkin verran jonkin verran Korroosio, eroosio jonkin verran pieni jonkin verran pieni suuri suuri Sade, laskeuma jonkin verran suuri jonkin verran jonkin verran suuri jonkin verran Lemmikkieläinten pieni jonkin verran suuri pieni pieni pieni jätökset (KHK = kemiallinen hapenkulutus) Sade kerää kaupunkialueella ilmasta ja kaduilta sekä rakennusten ulkopinnoilta haitallisia aineita. Haitalliset aineet kuten raskasmetallit joutuvat maahan imeytyvän huleveden mukana maaperään. Maaperässä haitalliset aineet muuttavat maaperän kemiallista koostumusta ja vaikuttavat sen mikrobieliöstön rakenteeseen, mikä saattaa johtaa myös kasvillisuuden elinolosuhteiden huonontumiseen. (Saarelainen 1980) Osa huleveden mukana kulkeutuvista haitallisista aineista kulkeutuu myös pohjavesiin. Pohjavesissä haitalliset aineet muuttavat veden koostumusta ja saattavat aiheuttaa juomavesilähteenä käytettävän pohjavesiesiintymän saastumisen. Pintavesiin johdetut hulevedet happamoittavat ja rehevöittävät vesiä ja niiden mukana kulkeutuu ylimääräistä kiintoainetta vesistöihin. Myrkylliset aineet kuten raskasmetallit

19 19 aiheuttavat haittaa vesiekosysteemien kasveille ja eläimille. Normaalia sadevettä lämpimämpi hulevesi aiheuttaa ongelmia mm. kaloille sekoittaen vesistön luonnollisen lämpötilavaihtelun ainakin paikallisesti. Suurimman kuormituksen ympäristölle aiheuttavat rankkojen sateiden sekä lumen sulamisen aikaiset tulvahuiput, jolloin hulevesien haitallisten aineiden pitoisuudet sekä hulevesivirtaamat ovat suuria. (Bingman 1983) Vesi kaupunkikuvassa Kaupunkialueilla vesi on monin paikoin poistettu katukuvasta maan alle sadevesikaivoihin ja viemäreihin. Kaupunkien läpi virtaavat purot on putkitettu ja johdettu kulkemaan maan alla tai ne on suoristettu ja niiden rannat on tuettu ja päällystetty betonilla. Myös lammikot ja muut vesien luonnolliset kerääntymisalueet kuten kosteikot on poistettu ja maa on kuivatettu. Siten kaupungeissa ei usein näekään vettä sen luonnollisissa muodoissa. Veden johtaminen pois maanpinnalta johtaa siihen, että viheralueet ovat yksipuolisia ja siten myös niiden merkitys alueen luontaisten kasvi- ja eliöyhteisöjen ylläpitäjinä vähenee. Vesitalouden muuttuminen ja pinta- ja pohjavesien likaantuminen vaikuttavat osaltaan siihen, että kaupunkialueiden luonto yksipuolistuu Kaupunkihydrologinen tutkimus Suomessa Suomessa kaupunkihydrologiaa ja hulevesiä on tutkittu vain vähän verrattuna moniin muihin maihin kuten Saksaan, Ruotsiin ja Yhdysvaltoihin. Muualla käytettyjä luonnonmukaisia hulevedenkäsittelymenetelmiä ei ole myöskään sovellettu tai niiden soveltuvuutta Suomen olosuhteisiin tutkittu paljoakaan käytännössä luvun lopulla tehtiin "Valtakunnallinen hulevesitutkimus " projekti (Melanen 1982). Tässä tutkimuksessa selvitettiin maastomittauksien avulla seitsemän erityyppisen suomalaisten taajama-alueen sadanta- ja valuntasuhteita, hulevesien laatua sekä huleveden laadun riippuvuutta eri tekijöistä kuten alueen ilmasto-olosuhteista ja ilmaperäisestä kuormituksesta. Melasen tutkimuksen (1982) mukaan hulevesien laatu oli sitä huonompi mitä kaupunkimaisempi ympäristö oli. Asutuskeskusten hulevesien laatu oli ajoittain jopa yhtä huono kuin käsiteltyjen asumisjätevesien laatu mm. kokonaisfosforipitoisuuden ja biologisen hapenkulutuksen (BHK) osalta. Mitä suurempi oli päällystetyn pinnan osuus tutkitun alueen pinta-alasta, sitä suurempi oli valuntakerroin, eli sitä suurempi osa sadannasta muuttui pintavalunnaksi. Myös aineiden huuhtoutuminen huleveden mukana oli sitä runsaampaa, mitä suurempi oli päällystetyn pinnan osuus. Tutkimuksen pohjalta suositeltiin asuinalueilla käsittelemään hulevesiä paikallisesti mm. imeyttämällä.

20 20 Ryve-projekti Suomen kaupunkihydrologinen tutkimus tällä hetkellä Aivan viime vuosina on Suomessa kaupunkihydrologista tutkimusta aloitettu uudelleen. Vuonna 2001 käynnistyi Kaupunkivedet ja niiden hallinta-projekti Ryve. Ryve on Ympäristöklusterin rahoittama neljäosainen tutkimusprojekti, joka kuuluu laajempaan projektiin Kestävän Yhdyskunnan infrastruktuuri, Eko-Infra. Ryve- projektissa tutkitaan rakennetun ympäristön aiheuttamia hydrologisia muutoksia sekä vesistökuormitusta kaupunkialueilla. (TKK Vesitalous ja vesirakennus 2002) Tavoitteena on myös arvioida, ovatko rakennetun ympäristön aiheuttamat vaikutukset merkittäviä ja tarvitaanko yhdyskuntien rakentamista varten uusia ohjeita, jotka edistävät vesistöjen ja muun ympäristön suojelua (Suomen Ympäristökeskus 2002b). Ryve-projektin osahankkeen Kaupunkialueiden hydrologia valunnnan ja ainehuuhtouman muodostuminen rakennetuilla alueilla tavoitteena on tutkia valunnan ja huleveden ainekuormituksen muodostumista rakennetuilla alueilla. Tutkimuksessa on verrattu kolmea Espoon kaupungissa sijaitsevaa aluetta; pienkerrostaloaluetta, omakotitaloaluetta, sekä aluetta, jolle parhaillaan rakennetaan. Vallikallio on 13 ha suuruinen kerrostaloalue, jossa on vettä läpäisemätöntä pintaa noin 50 % asuinalueen pinta-alasta. Alueen viemäröinti on hoidettu erillisviemäröintijärjestelmällä. Laaksolahti on noin 30 ha suuruinen pientaloalue, jonka pinta-alasta noin 20 % on vettä läpäisemätöntä. Tonttien ja katualueiden kuivatus tapahtuu suurelta osin avo-ojien avulla. Saunalahdenranta on noin 10 ha suuruinen tuleva asuinalue, joka sijaitsee lähellä meren rantaa. Kesän ja syksyn 2002 aikana Saunalahdenrantaan rakennettiin sadevesiviemäröinti sekä tiet, joita ei ole vielä asfaltoitu. (TKK Vesitalous ja vesirakennus 2002) Taulukossa 2 on esitetty Ryve-projektin koealueiden hulevesien keskimääräiset pitoisuudet typen, fosforin, kiintoaineen sekä orgaanisen aineen määrää ilmaisevan kemiallisen hapenkulutuksen osalta. Keskimääräiset pitoisuudet on laskettu ajanjaksolta kesä Verrattaessa hulevesien pitoisuuksia taulukossa 3 esitettyihin yhdyskuntajäteveden keskimääräisiin pitoisuuksiin nähdään, että hulevesien keskimääräiset kokonaistypen ja fosforin pitoisuudet alittavat selvästi keskimääräiset puhdistetun yhdyskuntajäteveden keskimääräiset pitoisuudet. Suurimmat mitatut kokonaisfosforipitoisuudet ylittävät kuitenkin omakotitaloalueen ja rakennettavan alueen kohdalla puhdistetun yhdyskuntajäteveden pitoisuudet. Hulevesien keskimääräiset kiintoainepitoisuudet ovat omakotitalo- ja kerrostaloalueen osalta lähellä puhdistetun yhdyskuntajäteveden kiintoainepitoisuuden vaihteluvälin alarajaa. Rakennettavan alueen osalta kiintoainepitoisuudet ovat lähellä puhdistetun yhdyskuntajäteveden ylärajaa. Suurimmat kiintoainepitoisuudet hulevesissä ylittävät kuitenkin kaikkien alueiden osalta puhdistetun yhdyskuntajäteveden

21 21 kiintoainepitoisuudet ja jopa puhdistamattoman yhdyskuntajäteveden kiintoainepitoisuudet. Kiintoaineen osalta Saunalahdenrannan rakennettava alue erottuu muita alueita huomattavasti korkeammalla keskimääräisellä pitoisuudella. Pintavesien keskimääräinen kemiallisen hapenkulutuksen arvo (KHK Mn ) on 15 mg O 2 /l (Sovellettu vesikemia; kurssimateriaalia 2000). Ryve-projektin asuinalueiden keskimääräiset kemiallisen hapenkulutuksen arvot ovat hieman alle tämän arvon. Kaikkien Ryve-projektin alueiden suurimmat kemiallisen hapenkulutuksen arvot ylittävät pintavesien keskimääräisen arvon huomattavasti. Taulukko 2 Ryve - projektin koealueiden hulevesien pitoisuudet (TKK, Vesitalous ja vesirakennus 2002b) KHK(Mn) kok-n kok-p kiintoaine Alue/Pitoisuus (mg O2/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) pienin ka suurin pienin ka suurin pienin ka suurin pienin ka suurin Laaksolahti, omakotitaloalue ,3 1,4 11,7 0,02 0,11 1,9 < Vallikallio, kerrostaloalue Saunalahdenranta, rakennettava alue ,2 2,1 7,4 0,01 0,11 0,8 < ,1 1,9 12,8 0,01 0,15 3, Taulukko 3 Yhdyskuntajäteveden keskimääräiset typpi-, fosfori- ja kiintoainepitoisuudet (Sovellettu vesikemia; kurssimateriaalia 2000) Jätevesi / keskim.pitoisuus (mg/l) kok-n kok-p Kiintoaine -puhdistamaton puhdistettu , Taulukossa 4 esitetyistä vuosihuuhtoumista nähdään, että kerrostaloalueen huuhtoumat ovat kaikkien tutkittujen aineiden kohdalla selvästi suurempia kuin omakotitaloalueen huuhtoumat. Kerrostaloalueella on enemmän päällystettyä pintaa ja siksi suurempi osa sadannasta muuttuu valunnaksi ja huuhtoumat kasvavat. Rakennettavan Saunalahdenrannan vuosihuuhtouma on muiden alueiden huuhtoumaa suurempi kiintoaineen, fosforin sekä kemiallisen hapenkulutuksen osalta.

22 22 Taulukko 4 Ryve - projektin koealueiden hulevesien ainehuuhtoumat vuodessa (TKK, Vesitalous ja vesirakennus 2002b) Alue / Huuhtouma (kg/km2/a) COD Mn kok-n kok-p kiintoaine Laaksolahti, omakotitaloalue noin Vallikallio, kerrostaloalue noin Saunalahdenranta, ralennettava alue noin Kuvissa 2-5 on esitetty kuukausittaiset keskiarvot typpi-, fosfori- ja kiintoainepitoisuuksille sekä kemialliselle hapenkulutukselle kesäkuusta 2001 syyskuuhun Typpipitoisuudet omakotitalo- ja kerrostaloalueen hulevesissä ovat alkuvuodesta selvästi korkeampia kuin rakennettavalla, vielä melko luonnontilaisella alueella. Vuoden 2002 maaliskuusta lähtien rakennettavan alueen huleveden typpipitoisuudet kuitenkin nousevat samalle tasolle kuin muilla alueilla; loppukesästä 2002 ne jopa ylittävät muiden alueiden vastaavat pitoisuudet. Kerrostaloalueella typpipitoisuudet ovat muutamaa kuukautta lukuun ottamatta korkeampia kuin omakotitaloalueella. Korkeat typpipitoisuudet asuinalueilla saattavat johtua esimerkiksi lemmikkieläinten jätöksistä, jotka joutuvat kerrostaloalueella vielä omakotitaloaluettakin helpommin hulevesiin. Kerrostaloalueella on paljon päällystettyä pintaa, josta huuhtoutuminen tapahtuu helpommin kuin esimerkiksi nurmikoilta. Merkittävää on rakennettavan alueen hulevesien typpipitoisuuden nousu rakentamisen edistyessä. Saunalahdenrannassa, rakennettavalla alueella, kiintoainepitoisuudet ovat selkeästi muita asuinalueita suurempia kevättalvella ja keväällä Fosforipitoisuudet seuraavat kiintoainepitoisuuksien vaihtelua, mikä onkin odotettavaa, koska fosfori kiinnittyy helposti maapartikkeleihin. Rakennettavalta alueelta irtoaa helposti maaainesta, kun puita kaadetaan ja tieverkostoa ja viemärikaivantoja rakennetaan. Suuret kiintoaine-, fosfori- ja typpipitoisuudet hulevedessä ajoittuvat Saunalahdenrannassa niille kuukausille, jolloin maaperään kohdistuvia kaivuu- ja maansiirtotöitä on tehty. Saunalahdenrannassa myös kemiallisen hapenkulutuksen pitoisuudet ovat muita kuukausia korkeampia kevättalvi-, kevät- ja kesäkuukausina Rakentamisen aikaisen maaperän muokkauksen vaikutuksesta huuhtoutuu luonnontilaiseltakin alueelta myös orgaanista ainesta sekä maaperässä olevaa typpeä.

23 23 Kokonaistyppipitoisuus Kokonaistyppipitoisuus (mg/l) 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 kesä 01 heinä 01 elo 01 syys 01 loka 01 mar. 01 joulu 01 tam. 02 helmi 02 maal. 02 huhti 02 touko 02 kesä 02 heinä 02 elo 02 syys 02 Kerrostaloalue Pientaloalue Rakennettava alue Kuva 2 Kuukausittaiset kokonaistyppipitoisuudet Ryve-projektin koealueilla vuodessa (TKK, Vesitalous ja vesirakennus 2002b) Kiintoainepitoisuus Kiintoainepitoisuus (mg/l) kesä 01 heinä 01 elo 01 syys 01 loka 01 mar. 01 joulu 01 tam. 02 helmi 02 maal. 02 huhti 02 touko 02 kesä 02 heinä 02 elo 02 syys 02 Kerrostaloalue Pientaloalue Rakennettava alue Kuva 3 Kuukausittaiset kiintoainepitoisuudet Ryve-projektin koealueilla vuodessa (TKK, Vesitalous ja vesirakennus 2002b)

24 24 Kokonaisfosforipitoisuus kokonaisfosforipitoisuus (mg/l) 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 kesä 01 heinä 01 elo 01 syys 01 loka 01 mar. 01 joulu 01 tam. 02 helmi 02 maal. 02 huhti 02 touko 02 kesä 02 heinä 02 elo 02 syys 02 Kerrostaloalue Pientaloalue Rakennettava alue Kuva 4 Kuukausittaiset kokonaisfosforipitoisuudet Ryve-projektin koealueilla vuodessa (TKK, Vesitalous ja vesirakennus 2002b) Kemiallinen hapenkulutus Kemiallinen hapenkulutus (mg 02/l) kesä 01 heinä 01 elo 01 syys 01 loka 01 mar. 01 joulu 01 tam. 02 helmi 02 maal. 02 huhti 02 touko 02 kesä 02 heinä 02 elo 02 syys 02 Kerrostaloalue Pientaloalue Rakennettava alue Kuva 5 Kuukausittainen kemiallinen hapenkulutus Ryve-projektin koealueilla vuodessa (TKK, Vesitalous ja vesirakennus 2002b)

25 25 Ryve- projektin alustavien tulosten perusteella voidaan todeta, että päällystetyn pinnan osuus lisää hulevesihuuhtoumaa. Asuinalueiden hulevesien sisältämät typpipitoisuudet ovat korkeita verrattuna lähes luonnontilaiseen alueeseen ennen rakentamisen aloittamista. Erityisesti rakentamisen aikana kiintoainetta, fosforia ja typpeä huuhtoutuu maaperästä hulevesien mukana runsaasti. Suomessa tulisikin kiinnittää huomiota hulevesien käsittelyyn jo uusien asuinalueiden suunnitteluvaiheessa sekä kehittää rakentamisen aikaisia toimenpiteitä, jotta kaupunkialueiden vesistöjen laatua ja kaupunkialueiden vesitaloutta voitaisiin parantaa Luonnonmukainen hulevedenkäsittely muissa maissa Kaupunkihydrologian tutkimus ja luonnonmukaisten hulevedenkäsittelymenetelmien soveltaminen käytännössä on Suomeen verrattuna pitkällä useissa Euroopan maissa sekä Yhdysvalloissa. Aikaisemmin, 1980-luvun puolella, painopiste luonnonmukaisessa hulevedenkäsittelyssä oli lähinnä hulevesien viivyttämisessä ja sadevesiviemäriverkostoon menevän hulevesimäärän vähentämisessä. Nykyään pidetään tärkeänä erityisesti luonnon monimuotoisuuden ylläpitämistä sekä huleveden käsittelyä biologisten menetelmien, mm. kosteikkojen avulla. Erilaisia luonnonmukaisia hulevedenkäsittelymenetelmiä pyritään kaupunkialueilla yhdistämään verkostoiksi, jotka toimivat samalla osana viheralueita. (Vital Vaasa 2002) Yhdysvallat Yhdysvaltojen Environmental Protection Agency (EPA), julkaisi vuonna 1990 säädökset, joissa osavaltioita, kuntia ja teollisuuslaitoksia velvoitetaan laatimaan ohjelmia, joilla ehkäistä hulevesien haittavaikutuksia vastaanottavissa vesistöissä. Osana säädöksiin kuuluvat myös ohjeet rakentamisen aikaisten eroosion ja sedimentin kulkeutumisen ehkäisemiseksi. EPA:n rooli on hulevesiasioissa asettaa yleisiä tavoitteita ja valvoa niiden toimeenpanoa. Monet osavaltiot ovat luoneet omia säädöksiään koskien hulevedenkäsittelyä paikallisella tasolla. Osavaltioiden hulevedenkäsittelysäädökset ovat kuitenkin vaihtelevia; joissakin osavaltioissa vaaditaan käyttämään luonnonmukaista hulevedenkäsittelyä, toisissa osavaltioissa annetaan ohjeita, jotka eivät kuitenkaan velvoita toimenpiteisiin. (Livingston ym. 1997) Yhdysvalloissa hulevedenkäsittely liitetään usein yhtenä osana laajempaan tavoitteeseen suojella valuma-alueita; ehkäistä eroosiota ja tulvia ja parantaa valuma-alueiden vesistöjen veden laatua ja vesitaloutta. Esimerkiksi New Yorkin osavaltiossa pyritään parantamaan kosteikkojen avulla mm. Catskillsin, Delawaren ja Crotonin valumaalueiden vedenlaatua. Alueet ovat tärkeitä juomavedenlähteitä New York Citylle. (Tiner 1997).

26 26 Saksa Saksassa on painotettu hulevedenkäsittelymenetelmien yhdistämistä kaupunkikuvaan ja yhdyskuntasuunnitteluun. Erityisesti 1990-luvulla monissa Saksan osavaltioissa on pyritty yhdistämään erilaisia hulevedenkäsittelymenetelmiä ja suunnittelemaan uusia asuinalueita siten, että luonnonmukaiset hulevedenkäsittelymenetelmät muodostavat verkoston, jonka avulla asuinalueen hulevedet käsitellään. Saksassa on toteutettu myös kaupunkien keskustoihin, hyvin kaupunkimaisille alueille, hulevedenkäsittelymenetelmiä, jotka tuovat veden esille kaupunkikuvaan. Hulevedenkäsittelyyn on haluttu yhdistää biologisen monimuotoisuuden säilyttämisen tavoitteita. Saksassa tärkeänä pidetään myös kaupunkialueiden pohjavesivarastojen ylläpitämistä. (Londong ja Nothnagel 1999) Ruotsi Ruotsissa on luonnonmukaisia hulevedenkäsittelymenetelmiä toteutettu eri puolilla maata jo luvulta lähtien luvulla Ruotsissa alettiin kiinnittää huomiota erityisesti huleveden laatuun ja sen parantamiseen. Ruotsissa ei ole hulevedenkäsittelyyn velvoittavia lakeja, mutta kunnat ja läänit voivat laatia omia ohjeitaan ja suunnitelmiaan hulevedenkäsittelylle (Johansson 1995). Ruotsissa on haluttu luonnonmukaisen hulevedenkäsittelyn avulla lisätä luonnon monimuotoisuutta ja parantaa kaupunkien viihtyisyyttä. Tärkeänä on pidetty myös vesiensuojelunäkökohtia. Ruotsissa on kokeiltu mm. pohjoisiin olosuhteisiin sopivia läpäiseviä päällystemateriaaleja ja rakennettu useita hulevedenkäsittelykosteikkoja ja viivytysaltaita mm. Växjön ja Huddingenin kunnissa. (Lönngren 2001)

27 3 Vaikuttaminen kaupunkien hydrologiaan kaupunkisuunnittelun avulla Hydrologisesti terve ja ekologinen kaupunki Ekologinen kaupunki voidaan käsittää monella tavalla. Perinteisesti sana ekologia on luonnontieteellinen määritelmä. Ekologia määritellään tieteenalaksi, joka käsittelee eliöiden ja niiden ympäristön välisiä suhteita ekosysteemissä. (Seiskari 1976 ref. Lainevuo 1996). Sanaa ekologinen käytetään usein laajemmassa mielessä, jolloin ekologisuuteen liitetään myös sosiaalisia yhteyksiä. Ekologisella kaupungilla, johon liittyy oleellisena osana myös terve hydrologia, voidaankin tarkoittaa kaupunkia, jonka luonto on terve ja jonka kaupungin asukkaat kokevat viihtyisäksi. Monet kasvit ja eläimet ovat sopeutuneet kaupunkiympäristöön ja siten kaupunkeihin on muodostunut monesti omat lajistonsa ja eliöyhteisönsä, jotka poikkeavat kaupunkia ympäröivien alueiden ekologiasta. Ihanteellisessa tapauksessa kaupunkialueiden sisällä pystytään säilyttämään mahdollisimman paljon alkuperäistä kasvillisuutta ja kaupunkiympäristö on mahdollisimman luonnonmukainen sekä terveellinen ja viihtyisä kaupungin asukkaille. Toisaalta kaupungin ei tule aiheuttaa kohtuutonta kuormitusta sitä ympäröiville alueille. Vesi on tärkeä osa kaupunkiympäristöä monella tavalla; maaperän vesiolosuhteiden ja sitä kautta ekologisen tasapainon kannalta sekä kaupunkien pienilmastojen ylläpitäjänä. Vesi on myös yksi tärkeimmistä kaupungin viihtyisyyden osatekijöistä. Luonnonmukaiset joet, järvenrannat ja pienetkin purot ja lammikot elävöittävät kaupunkia ja ihmiset kokevat ne yleensä hyvin miellyttävinä ja virkistävinä. Luonnonmukaiset hulevesien käsittelymenetelmät lisäävät kaupunkiympäristön viihtyvyyttä tuoden veden näkyvämmin esille sen luonnonmukaisissa elementeissä kuten puroissa, lammikoissa ja kosteikoissa. 3.2 Kaavoituksen merkitys alueiden ekologisen tasapainon ja vesitalouden kannalta Yleistä Aluesuunnittelulla voidaan vaikuttaa tulevan kaupunkialueen vesitalouteen jo alueiden käytön suunnitteluvaiheessa. Sillä, miten asutusta ja muita toimintoja sijoitetaan valuma-alueen eri osiin on tärkeä merkitys luonnon ja kaupunkialueiden yhteensovittamisessa. Erityisesti hydrologisesti haavoittuvimmat alueet on otettava huomioon. Kaupunkialueiden sijoittamisen jälkeen voidaan vesitalouteen vaikuttaa kaupunkialueiden kaavoituksessa sijoitettaessa eri toimintoja kaupunkialueen sisälle. Kaikkein paikallisimmalla tasolla vesitalouteen voidaan vaikuttaa käsittelemällä hulevettä mm. imeyttämällä, viivyttämällä ja kosteikkojen avulla.

28 Yleiskaavoitus Kauniskangas ja Wilska (1995) toteavat, että yleiskaavoituksella voidaan vaikuttaa siihen, mitä muutoksia ympäristöön kohdistuu ekologian, luonnonvarojen käytön, luonnonsuojelun sekä maiseman kannalta. Yleiskaavoitus on käytännössä väline, jolla rakennetun ympäristön sijoittumiseen ja rakenteeseen sekä rakennettujen ja rakentamattomien alueiden väliseen vuorovaikutukseen vaikutetaan. Kaavoituksen avulla voidaan ottaa huomioon taajama-alueiden sijoitus myös alueiden hydrologisten olosuhteiden kannalta. Yleiskaavoitus ohjaa yksityiskohtaisempaa kaavoitusta ja luo perustan niille toimenpiteille, joiden avulla voidaan yksityiskohtaisemmalla tasolla vaikuttaa alueiden ekologiaan. Ekologian huomioon ottaminen yleiskaavoituksessa tarkoittaa sitä, että maankäyttöratkaisuja arvioidaan siltä pohjalta, miten ne vaikuttavat ekosysteemien toimivuuteen ja yksittäisiin luonnontoimintoihin. Ekologia yleiskaavoituksessa ei kata pelkästään erityisalueita kuten luonnonsuojelualueita, vaan myös niiden ulkopuolelle jäävät alueet. Huomiota halutaan kiinnittää ennalta siihen, miten maaperää ja kasvillisuutta muokataan ja miten eri maankäyttömuodot vaikuttavat pinta- ja pohjavesien määrään ja laatuun ja sitä kautta kasvillisuuteen ja alueen pienilmastoon. (Kauniskangas ja Wilska 1995) Ekologian huomioon ottaminen kaavoituksessa Suomessa Kaavoituksessa ei Suomessa ole perinteisesti kiinnitetty huomiota alueiden vesitalouden muuttumiseen. Maaston lakialueille kuten harjuille, jotka ovat pohjaveden imeytymisalueita, on kaavoitettu teitä tai asuinalueita, minkä takia pohjavedenpinta on laskenut ja aiheuttanut mm. paikallisten kasvien elinolojen heikkenemistä. Rakentamisen yhteydessä on tuhottu monia pienvesiä, kuten puroja ja soita. Teollisuusalueita on rakennettu pohjavesialueille tai vesistöjen latvaosiin. Rakentaminen liian alaville maille on vaatinut tehokasta alueiden kuivattamista, minkä takia kasvillisuus on muuttunut. (Kauniskangas ja Wilska 1995) Suomessa voimaan tullut rakennuslain osauudistus lisäsi kuntien päätösvaltaa ja asukkaiden osallistumismahdollisuuksia yleiskaavatasoiseen maankäytön suunnitteluun. Rakennuslakiin lisättiin kohta : Alue on kaavoitettava tai sen käyttäminen muutoin suunniteltava luonnonvarojen ja ympäristön kestävää kehitystä tukevalla tavalla (Kauniskangas ja Wilska 1995). Vuoden 2000 uusitussa maankäyttöja rakennuslaissa kansalaisten ja kuntien mahdollisuutta vaikuttaa lisättiin edelleen. Kunnat hyväksyvät sekä asema- että yleiskaavat. Alueellisten ympäristökeskusten tehtävä kaavoituksessa on antaa asiantuntija-apua ja ohjausta maankäyttöä suunniteltaessa. Maankäyttö- ja rakennuslakiin lisättiin myös säännökset kansallisista

29 29 kaupunkipuistoista. Kaupunkipuistot ovat kaupunkiseudulla sijaitsevia laajoja puisto- ja viheraluekokonaisuuksia, joiden avulla pyritään turvaamaan hyvä elinympäristö ja säilyttämään arvokasta luontoa myös kaupunkialueilla. (Suomen ympäristökeskus 2002a) Vuonna 1994 Suomessa tuli voimaan laki ympäristövaikutusten arvioinnista. Lain mukaan sellaisista hankkeista, joista saattaa aiheutua merkittäviä haitallisia ympäristövaikutuksia kohdealueen luonnon ja ympäristön erityispiirteiden vuoksi, tulee tehdä ympäristövaikutusten arviointi. Hankkeet, joille arviointi yleensä tehdään, ovat mm, satamat, tehtaat, voimalaitokset, moottoritiet, lentokentät, ongelmajätelaitokset jne. Lisäksi ympäristövaikutusten arvioinnin piiriin kuuluvat hankkeet, jotka muuttavat laajoja suo-, metsä- tai kosteikkoalueita peruuttamattomasti. Ympäristövaikutusten arviointilaissa ei kuitenkaan vaadita ympäristövaikutusten arviointia kaikissa kaavoitussuunnitelmissa. Rakennuslain mukaan kaavaan voidaan sisällyttää erityinen selvitys ympäristövaikutuksista, jos suunnitellulla maankäytöllä on todennäköisesti merkittäviä haitallisia ympäristövaikutuksia. Tällaisia tapauksia ovat esimerkiksi saastuneiden maa-alueiden tai arvokkaiden pohjavesialueiden kaavoittaminen. (Salonen ja Paukkunen 1995) Ekologian huomioonottaminen kaavoituksessa muissa maissa Kauniskankaan ja Wilskan (1995) mukaan Ruotsin, Tanskan ja Saksan kaavoitusjärjestelmät ovat perusperiaatteiltaan Suomen järjestelmän kaltaisia; kaikissa on käytössä useampitasoinen kaavoitusjärjestelmä ja maankäytön suunnittelussa pyritään ennakoivaan suunnittelutapaan. Näiden esimerkkimaiden kaavoitusjärjestelmissä on joitakin merkittäviä eroja Suomen kaavoitusjärjestelmään verrattuna ekologian huomioon ottamisen kannalta. Toisaalta myös luonnonolot ja maankäyttö poikkeavat näissä maissa Suomen oloista. Maankäyttö on usein intensiivisempää ja ero kaupunkiympäristön ja maaseutuympäristön sekä rakennetun ja rakentamattoman alueen välillä on selvempi kuin Suomessa. Näiden maiden tavoista ottaa ekologia huomioon seutusuunnittelussa voi kuitenkin olla hyötyä Suomessakin. Erityisesti Ruotsi, jonka luonnon- ja maankäytön olosuhteet ovat lähinnä Suomen vastaavia, on hyvä esimerkkikohde.

30 30 Ruotsi Ruotsissa maankäytön suunnittelussa tärkeänä lähtökohtana on kestävän kehityksen ja luonnonresurssien mukainen suunnittelu. Maankäytön suunnitteluprosessi on vastaavien tahojen tehtävänä kuin Suomessa. Luonnon huomioon ottaminen kaavoituksessa on keskittynyt kuntiin ja niiden päätöksiin koskien maankäyttöä. Asukkaiden aktiivisuus alueensa ympäristöasioiden ajamisessa on merkittävä verrattuna Suomen tilanteeseen. Aloitteet ympäristöprojekteista lähtevät usein kuntalaisilta. Valtion rooli on enemmänkin tarjota ammattiapua ja ideoita. Ruotsissa yleiskaava on lakisääteinen, mutta muoto vaihtelee suuresti kunnittain. Yksityiskohtaisen kaavoituksen yhteydessä on suoritettava ympäristövaikutusten arviointi, jos kyseessä on merkittäviä muutoksia maankäyttöön. Sekä kuntalaisten että kansalaisten asenteet ovat hyvin ympäristömyönteisiä ja siten kunnilla on myös voimakas tahto tuoda ympäristöasiat esille myös maankäytön suunnittelussa. (Kauniskangas ja Wilska 1995) Tanska Tanskassa aluesuunnittelussa painotetaan kaupunkiekologiaa, jolla tarkoitetaan Kauniskankaan ja Wilskan (1995) mukaan kokonaisvaltaista panostusta ympäristön huomioonottamiseksi taajama-alueilla. Kaupunkiekologiaan liittyy mm. ekologinen rakentaminen, veden kierron järjestäminen, jätekysymykset jne. Maaseudulla ekologia liitetään enemmän luonnonsuojeluun ja maiseman hoitoon. Ympäristön suunnittelussa on korostunut asukkaiden Ruotsin malliakin aktiivisempi osallistuminen kaupunkiympäristönsä parantamiseen. Paikallisilla tahoilla on myös enemmän vastuuta ja laajat mahdollisuudet vaikuttaa suunnitelmiin. Asukkailla on mahdollista tuoda mielipiteensä julki jo ennen varsinaisen suunnittelun aloittamista. Myös valtiollisella tasolla panostetaan laajasti ympäristöpolitiikkaan. Oleellista on myös tiivis yhteistyö valtion ja kuntien välillä. Maa on jaettu kaupunki-, vapaa-ajan asutusalue- ja maatalousalueisiin. Jaon avulla pyritään kohdentamaan rakentaminen tietyille tarkoituksenmukaisille alueille. Kunnat vastaavat paikallisesta suunnittelusta ja maakunnat seutusuunnittelusta. Lisäksi ympäristöministeriö voi vaikuttaa suunnitteluun osaltaan valtakunnallisilla suunnitteludirektiiveillä. Vaikka Tanskan kunnallinen suunnittelu vastaa pitkälti Suomen järjestelmää, on seutusuunnittelulla tärkeämpi asema. Seutusuunnittelussa korostuu ympäristönsuojelu ja suunnitelmat ovat alueellisesti kattavia käsittäen mm. vesivarojen käyttöä ja suojelua, arvokkaita luonnonvaroja, ympäristöä saastuttavien yritysten sijaintia jne. (Kauniskangas ja Wilska 1995)

31 31 Saksa Saksassa ympäristösuunnittelua, jota kutsutaan myös maisemasuunnitteluksi, säädellään luonnonsuojelulailla. Maiseman käsite on laajempi kuin Suomessa. Maisemalla käsitetään koko ympäristö ja siihen liittyvät maankäyttövaatimukset, rakennetut ja rakentamattomat alueet. Saksassa maisemaan liitetään vahvasti visuaalisen näkökulman ja maisemasuunnittelun lisäksi myös biologia sekä ympäristönsuojelu. Maankäytön suunnittelua ohjaillaan vahvasti lakien avulla. Liittovaltio asettaa tiettyjä tavoitteita, joita osavaltiot voivat tarkentaa omien lakiensa perusteella. Kuntien kaavoitusjärjestelmä vastaa Suomen yleis- ja asemakaavaa. Lisäksi kuntien, maakuntien ja osavaltioiden ohella maankäyttöä ohjaavat osaltaan yksittäiset hallinnonalat alueinaan mm. energiahuolto, tieverkosto, maa- ja metsätalousalueet sekä luonnonsuojelu. Osavaltio- ja seututasolla suunnittelusta vastaavat luonnonsuojeluviranomaiset. Ympäristövaikutusten arviointi on saamassa Saksassa tärkeän osan kaavasuunnittelussa. Maisemasuunnittelussa arvioidaan alueiden luonnon tilaa ja kestävyyttä rakentamista kohtaan maaperän, vesien, kasvien ja eläimistön osalta. Maisemasuunnittelun avulla arvioidaan nykyisten ja suunniteltujen käyttötapojen vaikutukset alueen ekologiaan ja esitetään toimenpiteet, jotka tarvitaan luonnon toimintakykyisyyden ja maisemakuvan turvaamiseksi maankäytön suunnittelussa. Nämä tavoitteet ja toimenpiteet esitetään kartalla ja yhdistetään yleiskaavan avulla osaksi suunnitteluprosessia. (Kauniskangas ja Wilska 1995) 3.3 Asuinalueiden sijoittaminen Yleistä Panun (1998) mukaan aluesuunnittelun keskeisin tehtävä on sopeuttaa ihmistoiminnot ja rakennettu ympäristö luonnonympäristöön. Uusia alueita sekä vanhoille alueille tehtäviä muutoksia ja lisärakentamista suunniteltaessa tulisi selvittää kaksi keskeistä asiaa: Ensin on tutkittava mitkä osat vielä luonnontilaisesta alueesta tai olemassa olevasta kaupunkirakenteesta säilytetään ja mille osalle sijoitetaan uusia toimintoja. Toiseksi on tarkasteltava sitä, miten uudet toiminnat mitoitetaan ja sijoitetaan alueille, jotka on valittu kaavoitettaviksi; kuinka tiheään rakennetaan ja miten eri toiminnot sijoitetaan toisiinsa nähden. Kummassakin vaiheessa tehtävien päätösten tulisi pohjautua sekä kohdealueen luonnonolosuhteisiin että siihen, millaista yhdyskuntarakennetta kohdealueelle halutaan rakentaa. Voidaan ajatella, että kultakin kohdealueelta määritellään ns. ei-alueet, joille rakentaminen pääasiassa kielletään. Rakentamisen ulkopuolelle jättäminen tarkoittaa, että kyseistä luonnon osaa pyritään kehittämään osaksi viher- ja puistoalueita. Ns. ei-alueiden ulkopuolelle jäävien alueiden suunnittelussa pyritään tuleva taajamarakenne sovittamaan mahdollisimman hyvin alueen ekologisiin olosuhteisiin.

32 Ekologisen näkökulman yhdistäminen aluesuunnitteluprosessiin Luonnonolosuhteiden tulisi olla kaavoituksessa lähtökohtana ja luonnonolosuhteista saatava tieto tulisi luontevasti yhdistää suunnitteluprosessiin. Seutusuunnittelun keskusliiton tutkimuksessa (1986) on pyritty kehittämään menettelytapa, jossa ekologinen näkökulma ja puhtaasti suunnittelullinen näkökulma seutusuunnittelussa kohtaisivat. Menetelmän toimivuuden edellytyksenä on se, että luonnonolosuhteista kerättävä tieto esitetään sellaisessa muodossa, että suunnittelijoiden on helppo käyttää sitä hyväkseen. Seutusuunnittelun keskusliiton (1986) mukaan tarkasteltaessa suunnittelualuetta ekologisesta näkökulmasta tutkitaan suunnittelualueen luonnon osakokonaisuuksia, joita ovat maaperä, vesi, ilma ja ilmasto, kasvillisuus, eläimistö ja maisematyyppi sekä osakokonaisuuksien toimivuutta toistensa suhteen. Kunkin tekijän osalta pyritään löytämään tekijöiden käytölle asetettavat rajoitukset. Erityisen arvokkaita luonnon osakokonaisuuksia, kuten harjuja, kosteikkoja ja soita, käsitellään omina kokonaisuuksinaan. Jo pelkästään osakokonaisuuksien inventaarion pohjalta saadaan paljon tietoa alueiden suunnittelun perustaksi. Inventaariota voidaan kutsua luonnon perusrakenteen kuvaukseksi, jonka avulla voidaan arvioida yksittäisten alueiden tai aluekokonaisuuksien ekologista kestokykyä. Alueen ekologisen kestokyvyn perusteella voidaan arvioida suunniteltujen kaavoitustoimenpiteiden ekologinen tarkoituksenmukaisuus. Ekologisen näkökulman ja suunnitteluprosessin yhdistyminen konkreettisesti tapahtuu vaiheessa, jossa luonnontekijöistä saatu tieto muokataan siten, että sitä voidaan käyttää suunnittelussa lähtökohtana (kuva 6). Luonnonolosuhteiden analyysien tulokset voidaan esittää esimerkiksi siten, että suunnittelun kohdealue rajataan ominaisuuksiltaan erilaisiin osiin. Suunnittelun kohdealue voidaan analyysin perusteella jakaa arvokkaisiin luonnonalueisiin, saneerausalueisiin ja hyödyntämisalueisiin. Arvokkaat luonnonalueet, kuten harjut ja suoalueet tulisi niiden ekologisen arvon takia jättää kokonaan rakentamisen ulkopuolelle. Saneerausalueille on aiheutunut aikaisemmista ihmistoiminnoista haittaa, ja ne tulisi pyrkiä ennallistamaan tai ainakin välttää uusien toimintojen sijoittamista niiden läheisyyteen. Hyödyntämisalueet ovat alueita, jotka parhaiten soveltuvat rakentamiseen, maa- ja metsätalousalueiksi tai maa-ainesten ottoon. Hyödyntämisalueilla luontoon kohdistuva ihmistoiminnoista aiheutuva haitta on pienin. Eri alueet voidaan esittää havainnollisesti karttamerkintöjen avulla. Lopuksi luonnonolosuhteiden kuvaukseen liitetään tieto alueelle suunniteltavista toiminnoista ja niiden aiheuttamista vaikutuksista ympäristöön. Tällöin suunnittelun perusteena käytetään sekä ekologisia, että alueen rakentamistavoitteiden lähtökohtia. (Seutusuunnittelun keskusliitto 1986)

33 33 Ekologinen näkökulma Suunnitteluprosessi Luonnon perusrakenne Luontotekijät: maaperä, vesi, ilma ja ilmasto, kasvillisuus, eläimistö, maisema Ekologinen soveltuvuusluokitus: Arvokkaat luonnonalueet Saneerausalueet Hyödyntämisalueet Resurssit ja rajoitteet Vaikutukset suunnitteluun ja luonnonvarojen käyttöön Kuva 6 Ekologinen lähestymistapa seutusuunnittelussa (Seutusuunnittelun keskusliitto 1986) 3.4 Vesitalouden huomioon ottaminen aluesuunnittelussa Yleistä Pääperiaatteena alueiden suunnittelussa tulisi olla luonnollisten hydrologisten olosuhteiden säilyttäminen mahdollisimman hyvin. (Dreher & Price 1992) Kohdealuetta tulisi tarkastella valuma-alueen mittakaavassa. Tässä mittakaavassa voidaan samanaikaisesti seurata sekä veden että muiden tekijöiden kuten maaperän ja kasvillisuuden muutoksia ja muutosten vaikutuksia koko alueeseen. Suunnittelun alussa tulisi määrittää valuma- alue tai -alueet ja niiden erilaiset vyöhykkeet (3.4.2). Jokainen vyöhyke analysoidaan maaperän, kaltevuuden, kasvillisuuden ja olemassa olevan asutuksen suhteen, jotta rakentamista rajoittavat tekijät paikannetaan. Rakentamista rajoittavia tekijöitä ovat mm. jyrkät rinteet, pohjaveden muodostumisalueet kuten harjut, rakentamista huonosti kestävä maaperä ja arvokkaat metsäalueet. Rakentamista rajoittavien luontotekijöiden ulkopuolelle jäävät alueet ovat siten soveliaimpia rakentamiselle ja näiden alueiden mukaan määräytyy suunniteltavaksi kelpaavan alueen sijainti ja muoto. Suunnittelun toisessa vaiheessa tarkastellaan rakentamiseen soveltuvien alueiden sisäisten toimintojen sijoittamista. Esimerkiksi toiminnot, joilla on suurin vaikutus rakennettavan alueen vesitalouteen, tulisi sijoittaa siten, että niiden

34 34 ympärillä on puskuroivia elementtejä kuten metsää tai siten että ne sijaitsevat imeytymisominaisuuksiltaan hyvällä maaperällä. (Marsh 1991) Valuma-alueen vyöhykkeet Valuma-alueen vyöhyketyyppien määrittämisellä pyritään antamaan perusta alueen ekologiset ja maisemalliset tekijät huomioon ottavalle aluesuunnittelulle. Vyöhykkeiden avulla pyritään sitomaan viheralueet maisemarakenteeseen luontevasti, sijoittamaan taajamien toiminnot mahdollisimman ekologisella tavalla, ylläpitämään kasvillisuuden uusiutumiskykyä myös taajamarakenteen sisällä ja korjaamaan mahdollisia vanhoja vaurioita. (Panu 1998) Valuma-alue voidaan Panun (1998) mukaan pelkistää kolmeen päävyöhykkeeseen, jotka ovat: 1 Lakialueet, jotka muodostuvat vedenjakajaselänteistä, harjuista ja kallioisista moreenimäistä ja ovat pohjaveden muodostumisalueita. 2 Vesien kerääntymisalueet, jotka muodostuvat ranta-, joki- ja purolaaksoista sekä suoja kosteikkopainanteista. 3 Selänteiden ja laaksojen väliin jäävät rinnealueet, jotka soveltuvat parhaiten rakentamiselle. Lakialueet ja vesien kerääntymisalueet ovat vesitalouden kannalta tärkeitä alueita, sillä lakialueet ovat yleensä pohjavesien muodostumisalueita ja kerääntymisalueet veden luontaisia varastoja tai vettä kuljettavia alueita. Myös muissa valuma-alueen osissa on veden imeytymis- ja kerääntymisalueita ja jokainen alue tulisi siksi tarkastella erikseen. Lakialueet toimivat pohjavesien muodostumisalueina ja vedenjakajina valuma-alueiden välillä. Lakialueet muodostavat valuma-alueiden rungon: harjujen ja selänteiden lisäksi vedenjakajat jatkuvat maaston alaviin osiin asti. Lakialueilla kuten muillakin valumaalueen osilla olisi tärkeää säilyttää luontainen kasvillisuus, joka vaikuttaa kaikilla alueilla vesitalouteen sitoen ja haihduttaen vettä. Kasvillisuus myös suojaa maastoa eroosiolta, joka ei Suomessa tosin ole suuri ongelma. (Panu 1998) Suomessa on perinteisesti suosittu harjuja niin teiden kuin asutuksenkin rakentamispaikkoina niiden maaperän hyvän rakennettavuuden takia (Seutusuunnittelun keskusliitto 1986). Panun (1998) mukaan rakentaminen lakialueille saattaa kuitenkin aiheuttaa vakavia ongelmia niin ekologisesti kuin maisemallisesti. Vedenjakajaselänteelle rakentaminen voi johtaa pohjavedenpinnan laskemiseen ja vähentää siten lakialueen kasvillisuuden käytettävissä olevaa vettä, jolloin alueen luontainen kasvillisuus saattaa muuttua.

35 35 Maaston alavimmat kohdat ovat vesien kerääntymisalueita. Laaksopainanteet, kosteikkoalueet ja niillä sijaitsevat lammet tasoittavat virtaamia ja säätelevät kasvillisuuden käytettävissä olevia vesimääriä. Kerääntymisalueet vaikuttavat myös pienilmastojen lämpötilaan ja kosteustasapainoon. Kerääntymisalueella vesi muokkaa maaperää, joka on usein saviperäistä. Suurimmat tulvat esiintyvät vesien kerääntymisalueella ja maaperä on usein epästabiilia. Veden kerääntymisalueille olisi jätettävä tarpeeksi tilaa, jotta purouomilla ja joilla olisi tarpeeksi rakentamiselta vapaata tilaa meanderoida ja muokata maastoa ympärillään. Kerääntymisalueiden vesistöjen ympärille jätettävä rakentamiselta vapaa tila toimii myös puskurivyöhykkeenä, joka suojaa vesistöjä hulevesien mukana kulkeutuvilta haitallisilta aineilta. (Panu 1998) Panun (1998) mukaan rakentamiseen parhaiten niin ekologisesti kuin teknisestikin soveltuvat rinnealueet sijaitsevat selänteiden ja laaksojen väliin jäävien rinteiden keskitai alaosilla. Näillä välialueilla rakentamisen vaikutukset valuma-alueen vesitalouteen ovat pienimmät. Rinnealueet toimivat enemmänkin pohjavesiä johtavina alueina, kuin tärkeinä pohjaveden muodostumisalueina. Maaperä on usein stabiilimpaa kuin alavilla kerääntymisalueilla, joten rakentamiseen teknisestikin sopivia alueita löytyy enemmän kuin alavilta kerääntymisalueilta. Valuma-alueen jako kolmeen päävyöhykkeeseen antaa suuntaa yhdyskuntarakenteen sijoittamiselle siten, että vesitalous tulee otetuksi huomioon jo alueiden suunnitteluvaiheessa. Jokainen kaavoitettava kohdealue on kuitenkin käsiteltävä omana kokonaisuutenaan, eikä kaikille alueille välttämättä voida soveltaa valuma-alueen jakoa näin suoraviivaisesti. Kohdealueiden sisäiset rajoittavat tekijät kuten mahdollinen olemassa oleva yhdyskuntarakenne tai erityisesti suojeltavat maastokohteet on aina otettava tapauskohtaisesti huomioon Ekologisessa aluesuunnittelussa kartoitettavat tekijät Bingmanin (1983) mukaan kaavoitusvaiheessa tulisi tehdä selvitykset seuraavista tekijöistä: topografia, geologia ja geohydrologia, sadanta, pintavedet ja virtausolosuhteet sekä kasvillisuus. Kaikilla näillä tekijöillä on merkitystä suunniteltaessa toimintojen sijoittamista alueelle. Selvitysten perusteella voidaan toimintojen sijoittamisen lisäksi kartoittaa, mitkä hulevedenkäsittelymenetelmät soveltuvat parhaiten kullekin alueen osalle. Topografia, geologia ja geohydrologia Topografisessa selvityksessä esitetään alueen korkeussuhteet kartalla. Geologisessa ja geohydrologisessa kartoituksessa kuvataan pohjavedenpinnan korkeudet alueella sekä pohjaveden purkautumis- ja imeytymisalueet sekä kallion heikkousvyöhykkeet. Lisäksi kartoitetaan maaperätyyppien jakautuminen alueella, maaperän kerrostuneisuus sekä

36 36 alueet, jotka ovat alttiita painumiselle tai eroosiolle. Topografisten, geologisten ja geohydrologisten selvitysten perusteella voidaan myös etsiä alueet, jotka ovat sopivimpia mm. hulevesien imeyttämiselle. (Bingman 1996) Pohjaveden suhteen kartoitetaan aluksi mahdolliset pohjavettä saastuttavat toiminnot, kuten teollisuus ja siihen liittyvät kemikaalivarastot ja ratapihat, energiantuotantolaitokset sekä kaatopaikat, haitallisten aineiden säilytyspaikat, jätevedenpuhdistuslaitokset ja suuriliikenteiset tiealueet. Toisessa vaiheessa kartoitetaan itse pohjavedet, jolloin on erityisesti pantava merkille alueet, joilla aluksi kartoitettujen toimintojen sijoittaminen saattaisi johtaa pohjaveden saastumiseen. Kartoitukseen kuuluu pohjaveden pinnan syvyyden, pohjavesialueen laajuuden, virtaussuuntien sekä niiden alueiden, joilla pohjavesi on yhteydessä maanpintaan, selvittäminen. Pohjaveden imeytymisvyöhykkeiden sijainnilla on suuri merkitys maankäytön suunnittelussa. (2.4.2). Lisäksi tulee kartoittaa alueet, joita on mahdollista käyttää yhdyskuntien vedenotossa. Alueet, joilla pohjavedenpinta on korkealla, ovat rakentamisen kannalta kriittisiä. Lähellä maanpintaa sijaitsevat akviferit ovat lähes aina yhteydessä myös pintavesiin purkaen vettä esimerkiksi järven pohjalle. Tästä johtuen mahdollinen pohjaveden saastuminen voi vaikuttaa myös pintavesien laatuun. (Marsh 1991) Sadanta, pintavedet ja virtausolosuhteet Alueen sademäärä sekä sateiden toistuvuus ja intensiteetti selvitetään. Ennen kaavasuunnittelua tulisi selvittää alueen luonnonmukaiset valumasuhteet, virtaamat, vesiuomien nykytila, vedenlaatu, sekä keinot vesistöjen tilan parantamiseksi. Vesistöjen valuma-alueen pinta-ala, maaperän ominaisuudet ja kasvillisuus vaikuttavat vesistöjen luonnolliseen taustakuormitukseen ja myös siihen, kuinka paljon lisäkuormitusta vesistö kestää. (Saarelainen 1980) Kasvillisuus Kohdealueelta tulisi kartoittaa kasvillisuusvyöhykkeet, jotka ovat erityisen herkkiä vesitalouden muuttumisen suhteen. Tällaisia alueita voivat olla esimerkiksi kosteikkoalueiden kasvillisuus tai lakialueiden puusto, joka on ensimmäisenä alttiina pohjavedenpinnan alenemiselle. Kasvillisuuden perusteella voidaan kartoittaa maan kosteusolosuhteita ja sitä, mitkä alueet olisi säilytettävä rakentamattomina vesitalouden ylläpitämiseksi. Esimerkiksi kuivilla paikoilla viihtyvät kasvit sijaitsevat usein veden imeytymisalueilla. Kasvillisuuden avulla voidaan arvioida myös mikä huleveden käsittelymenetelmä sopii parhaiten millekin alueelle. Jos esimerkiksi tietyllä alueella on olemassa olevaa kostean paikan kasvillisuutta, voidaan tälle alueelle helposti muodostaa hulevedenkäsittelykosteikko. Kasvillisuuden kartoituksessa pyritään löytämään

37 37 viheralueet, joilla voidaan imeyttää vettä ja käyttää näin kasvillisuutta hyväksi hulevesien käsittelyssä. (Bingman 1996) Gerbyn asuinalue esimerkki vesitalouteen pohjautuvasta aluesuunnittelusta Gerbyn asuinalue Vaasassa on esimerkki Suomessa jo 1980-luvulla toteutetusta asuinalueesta, jonka suunnittelussa pyrittiin Panun (1981) mukaan ottamaan huomioon kohdealueen vesitalous jo rakentamisen sijoittamisvaiheessa. Gerbyn maisemasuunnitelma tehtiin vuonna 1981 ja alue rakennettiin tämän jälkeen. Gerbyn alueen suunnittelussa rajattiin luonnonolosuhteiden perusteella ne osa-alueet, jotka tulisi jättää rakentamatta ja rakentaminen pyrittiin sovittamaan mahdollisimman hyvin rakentamiselle sopiville osille kohdealuetta. Gerbyn alueella toteutettiin myös luonnonmukaisia periaatteita hulevesien hallinnassa. Seurantatutkimuksia alueen hulevesijärjestelmien toiminnasta tai alueen ekologiasta, esimerkiksi kasvillisuuden kehittymisestä rakentamisen jälkeen ei ole tehty. Gerbyn alue sijaitsee noin 4 km Vaasan keskustasta pohjoiseen. Gerby jakautuu kahteen suunnittelun kohdealueeseen, Storbergetin ympäristöön ja Infjärden-Norrskogenin ympäristöön, joiden suunnittelussa noudatettiin samanlaisia ekologisia periaatteita. Gerbyn alue sijoittuu kokonaisuudessaan Västervikin vedenjakaja-alueelle, johon kuuluu myös alueen keskellä sijaitseva Norrskogenin selänne. Norsskogenin selänne on pääasiassa moreenimaata. Alueen etelälaidassa sijaitsevan Infjärden-lammen ympäristön maaperä on alavaa ja savivaltaista. (Panu 1981) Storbergetin alueen keskellä sijaitsee Storberget-niminen moreenimäkialue, joka on Panun (1981) suunnitelmassa otettu lähtökohdaksi aluerakenteen suunnittelussa. Storbergetin alueella maisema jakautuu topografiansa ja geologiansa perusteella melko selkeästi erilaisiin vyöhykkeisiin, joiden perusteella alueen sijoittamisen suunnittelu tehtiin. Storbergetin maisemaselvitystä tehtäessä erotettiin vesitalouden kannalta tärkeimmät ympäristön osat harjujen lakialueet, jotka ovat tärkeitä vesien imeytymisalueita sekä ranta-, joki- ja puroalueet ja kosteikot, jotka toimivat kerääntymisalueina; tasoittavat virtaamia ja toimivat kasvien käytettävissä olevan veden varastoina ja säätelijöinä. Harjun lakiosa ja siitä haarautuvat sivuvedenjakajina toimivat korkeat maastonkohdat jätettiin asuinalueen virkistysalueeksi, "selkärangaksi, joka toimii yhdysväylänä Storbergetin harjun yli. Lakialueiden sekä alavien maastonkohtien väliin jäävät vyöhykkeet, jotka sijaitsevat noin 6-12 m korkeudella rinnealueilla, osoitettiin rakentamiselle sopivimmaksi alueeksi. Asutus sijoitettiin Storbergetin harjun länsi-, itä ja etelälaidoille sekä osittain alueen keskellä olevalle tasolle. Storbergetin harjun lakialueet ja pienempien vedenjakajien harjanteet jätettiin rakentamattomiksi.

38 38 Gerbyn alueen suunnittelussa kiinnitettiin Panun (1981) mukaan erityistä huomiota vesimaiseman kehittämiseen ja luontaisten hydrologisten olosuhteiden ylläpitämiseen. Periaatteena oli edistää veden viivettä maisemassa sekä veden imeytymistä maaperään. Huleveden haluttiin kulkevan putkien sijasta avo-uomissa ja puroissa, jotka on muotoiltu mahdollisimman luonnonmukaisiksi. Tonteilla mahdollisimman suuri osa hulevesistä pyrittiin imeyttämään maahan tai johtamaan maaston luontaisiin painanteisiin. Puroja ja niiden yhteyteen rakennettavia lampia pyrittiin käyttämään verkostona hulevesin johtamisessa ja viivyttämisessä. Huleveden johtamisverkostolla, joka koostuu painanteista, puroista ja lammista, pyrittiin muodostamaan osa maisemaa jäsentävää viherverkostoa, joka yhdistäisi lakialueet sekä alavat vesien kerääntymispaikat toisiinsa. Vesielementin avulla haluttiin myös elävöittää asuinalueen maisemaa. Purojen varsien kosteikkomaista kasvillisuutta ja lehtipuustoa haluttiin säilyttää ja kehittää istutusten avulla. 3.5 Asuinalueiden sisäinen suunnittelu Luonnonmukaisten hydrologisten olosuhteiden ylläpitämiseen voidaan vaikuttaa taajama-alueiden kaavoituksessa minimoimalla läpäisemättömän pinnan määrä, säilyttämällä maaperän luonnolliset imeytysominaisuudet sekä alavat maastonkohdat ja painanteet, jotka varastoivat ja viivyttävät vettä. (Dreher & Price 1992) Asuinalueiden rakenne Tiiviisti rakennettaessa voidaan säilyttää enemmän luonnontilaisia alueita kuin väljästi rakennettaessa, mutta samalla alueen sisäiset luonnonolosuhteet huononevat, kun kasvillisuus ja veden imeytymismahdollisuudet asuinalueiden sisällä vähenevät. Toisaalta rakenteeltaan väljempi alue mahdollistaa paremmat alueen sisäiset luonnonolosuhteet, mutta vastaavasti valtaa enemmän alaa luonnontilaiselta ympäristöltä. (Seutusuunnittelun keskusliitto 1986) Eräs ratkaisu säilyttää luonnonmukaisia imeyttämisalueita on rakentaa tiiviimpiä "ryhmäasuinalueita" (engl. cluster development ), joiden sisällä rakennustiheys voi ylittää alueen sallitun kokonaistiheyden. Tiiviimpi aluerakenne saavutetaan tonttikokoa pienentämällä jolloin myös alueen sisäisten teiden pituudet lyhenevät, koska matkat tonttien välillä ovat lyhyemmät. Tiiviimmän aluerakenteen ansiosta tonttiryhmät tulisi sijoitella niin, että parhaat imeyttämisalueet ja esimerkiksi kosteikot säilyvät niiden lomassa. Alueen kokonaistiheys ei kuitenkaan ylitä määrättyä maksimitiheyttä. Jäljelle jäävää tonteilta vapaata tilaa voidaan käyttää hyväksi myös hulevesienkäsittelyrakenteiden kuten imeyttämisaltaiden sijoittamiseen. Viihtyisyyttä voidaan lisätä suosimalla tavallista kapeampia kokoojakatuja sekä suunnittelemalla esimerkiksi puistomaisia vapaa-ajan alueita asukkaita varten. (Schueler 1995)

39 39 Kuvan 7 ryhmäasuinalueella (kuvan oikeanpuoleinen osa) on tonttikokoja pienentämällä saatu asuinalueen rakennetta tiivistettyä siten, että asuinalueen sisällä on tilaa asuinrakennusryhmien väliin levittäytyville viheralueille. Tonttien määrää on vähennetty vain yhdeksällä kappaleella verrattuna perinteiseen asuinalueen rakenteeseen kuvan vasemmassa osassa. Kuva 7 Perinteinen asuinalueen rakenne (vasemmalla) ja ryhmäasuinalueen rakenne (oikealla) (Dreher ja Price 1992) Schuelerin (1995) mukaan lähtökohtana ryhmäasuinalueiden suunnittelussa tulisi olla kohdealueen ekologisesti herkimpien kohtien inventointi ja tonttien sijoittaminen ensisijaisesti näiden alueiden ulkopuolelle. Lisäksi vähintään n. 75 % tonttien ulkopuolelle jäävästä alueesta olisi hyvä säilyttää yhtenäisenä luonnonmukaisena tai virkistyskäyttöön tarkoitettuna alueena. Jos rakentamattomiksi valitut alueet kuitenkin sijaitsevat hyvin pirstoutuneina ja erillään, tästä säännöstä voidaan poiketa. Rakentamattomasta alueesta % pitäisi olla täysin luonnonmukaista, toisin sanoen aluetta, jolle ei rakenneta esimerkiksi leikkikenttiä tai ylläpidetä lyhyttä nurmikkoa. Piha-alueet tulisi suunnitella siten, että läpäisemätöntä pintaa on mahdollisimman vähän. Luonnolliset pinnanmuodot on tärkeää säilyttää mahdollisimman pitkälle, jotta sadevesi voidaan johtaa luonnollisia painanteita ja ojia pitkin tonteilta niitä ympäröiville alueille. Jos osa tontista on päällystettyä, tulisi tältä alueelta valuvat vedet pystyä imeyttämään tai muuten käsittelemään tontin alavammilla osilla. Perinteisesti ryhmäasuinalueita on rakennettu muita näkökohtia kuin alueen hydrologiaa ajatellen. On haluttu esimerkiksi säilyttää perinteistä maatalousmaisemaa asuinalueiden sisällä, luoda mahdollisuuksia virkistysalueille tai suojella tiettyjä luonnonkohteita kuten metsäalueita. Tavoitteena on ollut myös tietynlaisen

40 40 arkkitehtuurin luominen alueelle tai pienempien tonttikokojen johdosta halvempien asuntojen tarjoaminen. (Schueler 1995) Jo vuosisadan vaihteessa kehitetystä puutarhakaupunkimallista on otettu vaikutteita monissa Euroopan kaupungeissa, Suomessa mm. Espoon Tapiolassa ja Helsingin Puu-Käpylässä. Puutarhakaupungissa pyritään idean kehittäjän Howardin (1965) mukaan erilaisten toimintojen kuten asumisen, kulttuuripalvelujen ja pienteollisuuden sijoittamiseen limittäin kaupunkialueelle. Maanviljelyalueet sijoitetaan kehäksi heti muiden kaupungin toimintojen ympärille ja viheralueet pyritään rakentamaan osaksi kaupungin kaikkia osia. Ongelmana tiiviillä ryhmäasuinalueilla voi olla se, että viheralueet ovat liian hajanaisia tai muuten huonosti suunniteltuja. Monesti myös virkistysalueiden toiminnot kuten leikkikentät tai pelikentät lisäävät päällystettyä pintaa, jolloin huleveden imeyntä maaperään vähenee. Asukkaat saattavat vastustaa tavallista pienempiä tontteja. Huonosti suunnitellut liikenneyhteydet voivat vähentää alueen arvoa. asuinalueena. Jos liikennesuunnittelua ei ole otettu kunnolla huomioon, tieverkosto voi lisätä muuten ekologisesti suunnitellun asuinalueen aiheuttamaa haittaa alueen hydrologialle. (Dreher & Price 1992) Tiiviin rakenteen ansiosta asuinalueilla voidaan säilyttää enemmän päällystämätöntä pintaa, alkuperäistä luontoa, luonnollisia hydrologisia oloja ja virkistysalueita samalla kuitenkin välttäen rakennetun alueen tarpeeton levittäytyminen ympäristöön. Alueiden rakennuskustannukset pienenevät, sillä teiden, viemäreiden ja vesijohtojen pituus lyhenee ja tienvierusistutusten ja katuvalaisimien määrä vähenee. (Schueler 1995) Katualueet Katualueet muodostavat pysäköintialueiden (3.5.3) ohella suurimman osan kaupunkialueiden päällystetystä pinnasta. Siten yhdyskuntasuunnittelulla, liikennesuunnittelulla ja toimintojen sijoittamisella niin, että paikasta toiseen liikkuminen yksityisautoilla voitaisiin minimoida onkin tärkeä tehtävä myös kaupunkihydrologian parantamisessa. Kadut voidaan monissa tapauksissa etenkin asuinalueiden sisällä mitoittaa kapeammiksi kuin perinteisesti vastaavan kokoisilla asuinalueilla. Kuitenkin katujen suunnittelussa on aina otettava huomioon turvallisuustekijät ja myös jalankulkijoille ja pyöräilijöille on järjestettävä turvallinen katujen käyttömahdollisuus. Dreherin ja Pricen (1992) mukaan läpäisemätöntä pintaa voidaan vähentää mm. lyhentämällä tonteille johtavia teitä tai jättämällä ne kokonaan päällystämättä. Katujen pituutta voidaan lyhentää suosimalla asuinalueiden suunnittelussa tiiviimpää rakennetta, esimerkiksi rakentamalla ryhmäasuinalueita, joilla sallitaan pienemmät tonttikoot.

41 41 Asuinalueiden sisäiset kadut voidaan rakentaa perinteistä kapeammiksi jättämällä suunnitelmasta pois pysäköintimahdollisuus katujen varsilla ja rakentamalla jalkakäytävä vain toiselle puolelle katua. Erillisiä pysäköintialueita voidaan rakentaa keskitetymmin asuinalueiden reunoille ja päällystää ne esimerkiksi vettä läpäisevillä materiaaleilla. Tällöin myös asuinalueiden sisäinen liikenne vähenee. Jalankulkijoille voidaan lisäksi suunnitella päällystämättömiä reittejä kokonaan katujen ulkopuolelle. Rakennettaessa kapeampia katuja myös niiden ylläpitokustannukset pienenevät. Vähentämällä kääntymispaikkoja säästetään päällystämätöntä pintaa, sillä kääntymispaikat vievät runsaasti tilaa. Tieverkosto voidaan suunnitella siten, että kääntymispaikkoja tarvitaan mahdollisimman vähän. Perinteistä asfalttipintaa voidaan tietyillä alueilla korvata vaihtoehtoisilla päällysteillä kuten erilaisilla katukiveyksillä ja läpäisevillä päällysteillä, jotka sallivat veden imeytymisen maaperään ainakin osittain. Hidasliikenteisillä asuinalueiden sisäisillä tonttikaduilla tämä on mahdollista, koska pintamateriaalilla ei ole niin suurta merkitystä kuin suuremmilla teillä, joilla ajetaan suurilla nopeuksilla ja pinnoitteelta vaaditaan suurempaa kestävyyttä. (Dreher & Price 1992) Katujen varsien umpinaiset sadevesiviemärit voidaan korvata avoimilla ojilla tai ruohopainanteilla. Näin kaduilta valuvat likaiset hulevedet puhdistuvat suotautuessaan kasvillisuuden ja maaperän läpi. Hulevesivirtaamat pienentyvät kun vesi imeytyy maahan sen sijaan, että se joutuisi suoraan sadevesiviemäriin. (Schueler 1995) Pysäköintialueet Pysäköintialueet ovat yksi suurimmista läpäisemätöntä pintaa lisäävistä tekijöistä kaupunkialueilla. Lisäksi ne ovat yksi suurimmista hulevesiä likaavien haitallisten aineiden lähteistä. Pysäköintialueilla seisovista autoista maahan joutuvat aineet kuten öljyt joutuvat pysäköintialueiden pinnoille ja sitä kautta hulevesiin. Lisäksi avoimet ja päällystetyt pysäköintialueet nostavat ilman lämpötilaa, koska aurinko paistaa niille esteettä ja lämmittää asfalttipintaa. (Schueler 1995). Pysäköintialueet on perinteisesti käsitetty laajoina päällystettyinä ja puuttomina alueina. Kuitenkin niitä on mahdollisuus suunnitella ekologisemmiksi ja viihtyisämmiksi. Pysäköintialueita voidaan suunnitella eri toimintojen yhteiskäyttöön siten, että samaa pysäköintialuetta käyttää kaksi tahoa, esimerkiksi toimisto, jonka toiminta on keskittynyt päivään ja elokuvateatteri, jonka toiminta puolestaan on keskittynyt iltaan. Näin pysäköintialueiden kokonaismäärää voidaan vähentää ja olemassa olevat pysäköintialueet ovat tehokkaammassa käytössä. (Schueler 1995)

42 42 Pysäköintialueille voidaan myös suunnitella enemmän viherkaistaleita ja istuttaa niille puita ja pensaita, jotka parantavat alueiden ilmanlaatua, varjostavat aluetta viilentäen pysäköintialueiden hulevesiä ja sitovat vettä. Viheralueet jakavat pysäköintialueen pienempiin osiin, jolloin alueet ovat viihtyisämpiä. Hulevedet voidaan johtaa viheralueista muodostuneisiin saarekkeisiin ja imeyttää niissä maaperään. Pysäköintiruutujen kokoa voidaan mahdollisesti pienentää ja ruudut asetella esimerkiksi vinoon, jolloin pysäköintialueen kokonaisleveys pienenee. Pysäköintialueet voidaan päällystää käyttäen läpäiseviä päällystemateriaaleja. (Minnesota Urban Small Sites BMP Manual) Kuvissa 8 ja 9 on esitetty vaihtoehtoja sijoittaa viheralueita pysäköintialueille. Kuva 8 Kaksi vaihtoehtoista pysäköintialueen viheraluesaareketta ( VBWD 2000 ref. Metropolitan Council / Barr Enginering Co.)

43 43 Kuva 9 Imeytyspainanne pysäköintialueella ( VBWD 2000 ref. Metropolitan Council / Barr Enginering Co.) Alkuperäisen luonnon säilyttäminen ja hyödyntäminen Rakentaminen yleensä muuttaa alueita siten, että kerran rakennettujen alueiden luontoa ei enää myöhemmin voida saattaa alkuperäiseen tilaansa. Vaikka maankäyttö myöhemmin muuttuisikin kevyempään suuntaan, on alueella ennen rakentamista ollut luonto kuitenkin lähes peruuttamattomasti muuttunut. Kerran rakentamiseen varatun alueen onkin ajateltava olevan varattu tähän käyttöön lopullisesti. Olisikin tärkeää säilyttää luonnonvaraisia kasvillisuusvyöhykkeitä rakennettujen alueiden välissä. Näillä alueilla on suuri arvo niin ekologisina käytävinä eläimille ja leviämisreitteinä kasveille kuin kaupunkiympäristöjen luonnonolosuhteita tasaavina ja parantavina tekijöinä. (Seutusuunnittelun keskusliitto 1986) Luonnonalueilla on erityisen tärkeä osa vesitalouden säätelijänä; mm. harjualueet ovat tärkeitä pohjaveden imeytymisalueita ja kasvillisuus tasaa virtaamia kasvien sitoessa ja haihduttaessa vettä. Kaupunkiympäristössä säilytetyt viheralueet toimivat imeyttämisalueina hulevesille. Luonnonmukaiset viheralueet ja vyöhykkeet tuottavat myös happea, sitovat pölyä ja vähentävät meluhaittoja, viilentävät kaupunkien ilmastoa ja lisäävät viihtyisyyttä. Kasvillisuudella on myös tärkeä tehtävä eroosion ehkäisyssä. Seutusuunnittelussa olisikin kiinnitettävä huomiota viherverkostojen säilyttämiseen suunniteltaessa rakennetun ja rakentamattoman alueen jakoa ja suhdetta toisiinsa. (Seutusuunnittelun keskusliitto 1986)

44 44 Viherverkoston osina voidaan pitää mitä tahansa luonnonmukaista aluetta, kuten metsää, niittyä, jokea ympäristöineen, vesistöä tai kosteikkoaluetta. Jokikäytävillä on monia positiivisia vaikutuksia maisemaan ja alueen hydrologiaan. Ne ylläpitävät pohjavedenpinnan tasoa, tarjoavat monille kasveille ja eläimille otollisia elinympäristöjä, toimivat virkistysalueina taajamissa ja lisäävät alueiden viihtyisyyttä. Kosteikkoalueet pystyvät varastoimaan vettä ilman että niiden kasvillisuus muuttuu tai maaperä kärsii. Kosteikkoalueet pitäisikin pyrkiä jättämään joko kokonaan rakennettujen alueiden ulkopuolelle tai käyttää niitä hyödyksi alueiden suunnittelussa. Tällöin kosteikot toimivat myös osana kaupunkiympäristöä arvokkaana maiseman osana, tärkeinä elinympäristöinä monille eläinlajeille sekä luontaisten hydrologisten olosuhteiden ylläpitäjinä. Luonnonvaraisten kosteikkojen käyttöä hulevesien käsittelyssä (4.5.5) tulisi aina harkita tarkkaan. (Dreher & Price 1992)

45 45 4 Luonnonmukainen hulevedenkäsittely 4.1 Luonnonmukaisten hulevedenkäsittelyratkaisujen tavoitteet Luonnonmukaisissa hulevedenkäsittelymenetelmissä käytetään hyväksi luonnon omia prosesseja. Hulevesi pääsee kosketuksiin maan, ilman, kasvillisuuden ja mikroorganismien kanssa. Tavoitteena on parantaa huleveden laatua, jotta vesistöihin lopulta päätyvä hulevesi olisi laadultaan mahdollisimman lähellä luonnon vettä. Huleveden virtaamahuippuja pyritään pienentämään viivyttämällä ja varastoimalla hulevettä. Suoraan vesistöihin joutuvan huleveden määrää pyritään vähentämään imeyttämällä hulevettä maahan. Luonnonmukaisten hulevedenkäsittelymenetelmien avulla ylläpidetään sekä pohjavesi- että pintavesivarastoja ja maan kosteustasapainoa. Luonnonmukaisten hulevedenkäsittelymenetelmien avulla voidaan myös luoda ekologisempaa ja viihtyisämpää asuinympäristöä, sillä luonnonmukaisessa hulevedenkäsittelyssä vesi tuodaan näkyviin ja kosketuksiin muun ympäristön kanssa. (Lönngren, 2001). Bingmanin (1983) mukaan luonnonmukaisilla hulevedenkäsittelymenetelmillä tarkoitetaan yleisesti seuraavia menetelmiä: 1) Johtaminen painanteita ja uomia myöten 2 ) Imeyttäminen maahan 3 ) Viivyttäminen ja varastoiminen 4 ) Biologinen puhdistaminen mm. kosteikkojen avulla Lähes kaikissa hulevedenkäsittelymenetelmissä yhdistyy useampia hulevedenkäsittelyn tavoitteista. Esimerkiksi imeytysmenetelmillä voidaan pienentää suoraan vesistöihin virtaavan huleveden määrää, parantaa huleveden laatua ja pienentää virtaamahuippuja. Taulukossa 5 on esitetty luonnonmukaisten hulevedenkäsittelymenetelmien vaikutukset huleveden laatuun ja määrään. Taulukko 5 Hulevedenkäsittelymenetelmien vaikutustavat Hulevedenkäsittelymenetelmä / vaikutus Maa- ja pohjavesivarastojen ylläpitäminen Virtaamahuippujen pienentäminen Viipymän lisääminen Kiintoaineen laskeuttaminen Puhdistaminen suodattumalla Mikrobiolog. puhdistaminen Johtaminen Kasvillisuuspainanteet X X X X X X Imeytyspinnat/vihreät pinnat X X X X X Imeyttämismenetelmät Imeytysaltaat X X X X X X Maanalainen imeytysrakenne X X X X X Yhdistetty imeytysallas ja -oja X X X X X X Läpäisevät päällysteet X X X X X Viivyttäminen Viivytysaltaat X X X X Kosteikkokäsittely Kosteikot X X X X

46 Huleveden johtaminen Periaate ja vaikutus vesitasapainoon ja veden laatuun Hulevesien johtamisella tarkoitetaan sitä, että hulevesi johdetaan perinteisten sadevesiviemäreiden ja putkiojien sijasta kasvillisuuden peittämillä painanteilla tai ojilla tonteilta ja katualueilta vastaanottavaan vesistöön. Kun hulevesi kulkee kasvillisuuden peittämässä painanteissa, sen viipymä lisääntyy ja tulvahuiput pienenevät. Jos veden virtausnopeus on tarpeeksi pieni voivat painanteet myös suodattaa kasvillisuuden avulla hulevedestä kiintoainetta sekä siihen kiinnittyneinä olevia aineita ja osa hulevedestä voi imeytyä maaperään. Painanteiden avulla hulevedestä poistuu ravinteita ja muita epäpuhtauksia jonkin verran myös kasvien ja maaperän mikrobiologisen toiminnan avulla. (Ferguson 1998) Fergusonin (1998) mukaan kasvillisuuspainanteen on oltava tarpeeksi pitkä, jotta sillä olisi vaikutusta myös veden laatuun. Virtausta voidaan hidastaa ja veden viipymää lisätä rakentamalla hidastus- ja imeytysaltaita painanteen yhteyteen. Tiheä kasvillisuus ja uoman poikkileikkauksen epäsäännöllinen muoto pienentävät veden virtausnopeutta ja lisäävät siten veden viipymää. Virtausnopeuden hidastuessa myös painanteen eroosioriski pienenee. Kasvillisuus painanteen reunoilla vähentää eroosiota sitomalla maata juurillaan. Painanteiden kasvillisuus ja niissä virtaavan huleveden suora yhteys ympäröivään luontoon lisäävät kaupunkialueiden viihtyisyyttä. Painanteet voidaan rakentaa osaksi puro- ja jokikäytäväverkostoa, jolloin ne toimivat yhdysväylinä liittäen hulevedet luonnonmukaisella tavalla vastaanottavaan vesistöön Ongelmat ja huoltotoimenpiteet Jos painanteen maaperä on hyvin tiivistä ja kasvillisuus niukkaa, painanteilla ei ole juurikaan vaikutusta veden laatuun. Erityisesti teiden pientareilla maaperä on usein hyvin tiivistettyä, jolloin kasvillisuuspainanne saattaa toimia pikemminkin tavallisen sadevesiviemärin tavoin, jolloin imeytymistä maaperään ja veden laadun paranemista ei tapahdu lainkaan. (Ellis ja Revitt 1991 ref. Lundberg ja Lindmark 1994) Kasvillisuuspainanteet eivät vaadi suuria huoltotoimenpiteitä toimiakseen. Painanteen pohjalle mahdollisesti kertyvää lietettä ja roskia tulisi poistaa säännöllisesti, erityisesti keväällä sulamiskauden jälkeen. (Horner 1988 ref. Lundberg ja Lindmark 1994) Talviolosuhteiden vaikutus Keväällä lumien sulaessa maa on vielä jäässä, mutta sulava lumi aiheuttaa suuren virtaamapiikin ja imeytymistä ei juurikaan tapahdu. Lumi sisältää raskasmetalleja, tiesuolaa sekä muita siihen kerääntyneitä haitallisia aineita. Haitalliset aineet eivät

47 47 kuitenkaan pidäty talvella ja keväällä yhtä hyvin kuin kesällä, sillä pidättävä kasvillisuus puuttuu. Kasvillisuuspainanteet toimivat parhaalla mahdollisella tavalla ainoastaan kesäaikaan, noin toukokuusta syyskuuhun. (Lundberg ja Lindmark 1994) Caracon ja Claytorin (1997) mukaan kasvillisuuspainanteet tulisi yhdistää erityisesti kylmässä ilmastossa aina muihin hulevedenkäsittelymenetelmiin, jotta käsittely olisi tehokasta Kokemuksia kasvillisuuspainanteiden käytöstä Floridassa, Yhdysvalloissa on kokeiltu parkkipaikalla kasvillisuuspainanteiden käyttöä läpäisevän asfaltin kanssa. Tutkimuksen kohteena olevalla parkkipaikalla kokeiltiin neljää erilaista yhdistelmää: asfaltti ilman kasvillisuuspainanteita, asfaltti ja kasvillisuuspainanteet, betoni ja kasvillisuuspainanteet sekä läpäisevä päällyste ja kasvillisuuspainanteet. Alueella, jossa oli läpäisevä päällyste yhdistettynä kasvillisuuspainanteisiin, valuntakerroin pienentyi % verrattuna perinteiseen parkkipaikkaan joka oli päällystetty asvaltilla ja jossa ei ollut käytetty kasvillisuuspainanteita. Pienillä sateilla eri yhdistelmien välillä oli huomattava ero virtaamissa; pienin virtaama saavutettiin läpäisevällä päällysteellä ja kasvillisuuspainanteilla. Suurilla sateilla (>5 cm) vaihtoehtojen välillä ei juurikaan ollut eroa. Läpäisevä päällyste yhdistettynä kasvillisuuspainanteisiin vähensi kiintoaineen ja metallien määrää hulevedessä vähintään 75 % verrattuna asfaltilla päällystettyyn alueeseen ilman kasvillisuuspainanteita. Toisaalta kasvillisuuspainanteet lisäsivät fosforin määrää parkkipaikoilta tulevissa hulevesissä, mikä johtuu todennäköisesti siitä, että veden mukana maaperästä lähtee kulkeutumaan ravinteita ojien liettyessä. Tutkimuksessa havaittiin kasvillisuuspainanteisiin kerääntyvää sedimenttiä jouduttavan poistamaan, jotta painanteet toimisivat tarkoituksenmukaisesti. (Rushton 2001) 4.3 Imeytysmenetelmät Periaate ja vaikutus vesitasapainoon ja veden laatuun Imeyttämällä hulevesi pyritään saamaan kosketuksiin maan kanssa pidättäen sitä esimerkiksi imeytysaltaassa, josta hulevesi imeytyy maahan ja osa vedestä mahdollisesti myös pohjaveteen saakka. Imeyttämismenetelmissä huleveden laatu paranee kun vesi suodattuu maakerrosten läpi. Jos maa sisältää savea tai humusta, on maaperän kyky pidättää haitallisia aineita ja ravinteita vedestä suurempi kuin vähäsavisen jahumuksisen maaperän. Savimineraaleilla, saviperäisissä maissa esiintyvillä alumiini- ja rautaoksideilla sekä humuksella on taipumus sitoa kationinvaihtomekanismilla vedestä mm. metalleja ja ravinteita. Osa typpiyhdisteistä hajoaa maaperässä denitrifikaatioprosessissa ja poistuu kaasumaisena typpenä tai typpidioksidina

48 48 ilmakehään. Imeyttämällä myös lisätään huleveden viipymää, pienennetään tulvahuippuja ja ylläpidetään pohjavesivarastoja. (Ferguson 1998) Imeytysrakenteet Imeytyspinnat / vihreät pinnat Yksinkertaisin tapa imeyttää vettä on johtaa se nurmikon peittämälle pinnalle, josta vesi imeytyy maaperään. Vesi virtaa hiljalleen loivasti kaltevan, kasvillisuuden peittämän pinnaan yli ja imeytyy lopulta maahan. Virratessaan kasvillisuuden peittämän pinnan yli vedestä pidättyy kiintoainetta kasveihin ja maaperän mikrobitoiminta vaikuttaa puhdistavasti huleveteen. (Larm ym. 1999) Imeytysallas Imeytysallas on matala, maan pinnalla oleva syvennys tai painanne, johon sadevesi johdetaan. (kuva 10) Vesi varastoituu imeytysaltaaseen kunnes imeytyy maahan ja samalla vedestä suodattuu kiintoainetta maaperään. Jos altaissa on kasvillisuutta, maa pysyy huokoisena ja läpäisee hyvin vettä. Kasvillisuus saattaa myös pidättää hulevedestä ravinteita. Königin (1996) mukaan sopiva mitoitus imeytysaltaalle on 10 % kohdealueen kattopinta-alasta, jos tarkoituksena on imeyttää rakennusten katoilta tulevat hulevedet imeytysaltaiden avulla. Imeytysaltaat ovat noin cm:n syvyisiä riippuen alueen maaperän vedenjohtavuudesta ja sademääristä. Imeytysaltaita voidaan rakentaa useampi peräkkäin hieman kaltevalle maalle, jolloin edellisen altaan ylivuotovesi virtaa seuraavaan alemmalla tasolla olevaan altaaseen. Myös maastossa olevat luonnolliset kasvillisuuden peittämät ojat ja alavat kohdat voidaan säilyttää ja hyödyntää niiden kykyä imeyttää hulevettä. Kuva 10 Maanpäällinen imeytysallas

49 49 Vihreät katot Kasvillisuuden peittämän katon avulla voidaan katoille satavat vedet imeyttää heti ja niiden myöhempää käsittelyä kuten johtamista viherpinnoille maassa ei enää tarvita. Vihreä katto koostuu vedenpitävästä kerroksesta, vettä johtavasta kerroksesta sekä irtonaisesta maakerroksesta tai kasvimatosta, jolle sopivia lajeja ovat mm. maassa kasvavat sammallajit sekä esimerkiksi maksaruohot. (Larm, Holmgren ja Börjesson 1999) Vihreillä katoilla on myös muita etuja perinteiseen kattomateriaaliin nähden; vihreä katto estää kesällä talon sisäilman lämpenemisen ja toisaalta toimii talviaikaan lämpöeristeenä estäen lämpimän ilman poisjohtumista. Vihreät katot soveltuvatkin hyvin tiheästi rakennetuille alueille, joilla ei ole tilaa maahan sijoitettaville käsittelymenetelmille. (Larm ym. 1999) Suomessa on otettava kuitenkin huomioon lyhyt kasvukausi ja pitkä ja kylmä talvi sekä suhteellisen usein sattuvat sateet. Tällöin katot on suunniteltava ennen kaikkea vettä pois johtaviksi eikä niille välttämättä voida istuttaa kasvillisuutta. Maanalainen imeytysrakenne Imeytysallas tai rakenne voidaan sijoittaa maan alle, jos maan pinnalla ei ole tilaa. Maanalaiset imeytysrakenteet sopivat erityisesti alueille, joilla tilankäyttö rajoittaa maanpäällisten imeytyspainanteiden rakentamista. Maanalainen imeytysrakenne on maahan tehty kaivanto, joka on täytetty hiekalla, soralla tai muulla karkealla materiaalilla. Päällimmäisenä on kerros pintamaata, esimerkiksi multaa tai kariketta. Tyypillisesti maanalaiset imeytysrakenteet ovat suorakaiteen muotoisia. (Bingman 1983) (kuva 11) Vesi johdetaan maanalaiseen imeytysrakenteeseen joko läpäisevän päällysteen tai muun hyvin vettä läpäisevän pinnan tai sadevesikaivoja vastaavien kaivojen kautta. Vesi suodattuu läpäisevän täytteen läpi ja jatkaa sen jälkeen imeytymistä alapuoliseen maaperään. Kun rakenteeseen lisätään rei itetty putki tehostamaan veden jakautumista maaperään, puhutaan imeytysojista. (Ferguson 1998) kaivo soratäyte hiekkapesä pohjavedenpinta Kuva 11 Maanalainen imeytysrakenne (Larm ym. 1999)

50 50 Imeytysojat Imeytysoja koostuu maanpinnan alapuolelle sijoitetusta imeytysrakenteesta, esimerkiksi rei itetystä putkesta, joka sijaitsee soralla täytetyssä putkikaivannossa. Vesi johdetaan putkeen tulokaivojen avulla ja se imeytyy rei itetyn imeytysputken kautta suoraan maaperään. Imeytysojan tulisi sijaita vähintään 1 m korkeimman pohjavedenpinnan yläpuolella ja routimattomassa kerroksessa. Kaivannon yläpuolella tulisi olla vähintään 0,5 m kerros maata, jos oja sijaitsee liikennöidyllä alueella. Ojan tulisi olla mahdollisimman vähän kalteva, jotta imeytyvä hulevesi jakautuisi tasaisesti maaperään. Paras tulos saavutetaan, kun oja on vaakasuorassa. Jotta ojan kuntoa voitaisiin tarkastaa säännöllisin väliajoin, tulisi noin 50 m:n välein sijoittaa tarkastuskaivoja. (König 1996) Yhdistetty imeytysallas ja imeytysoja Imeytysaltaat ja ojat voidaan yhdistää, jolloin imeytysaltaiden puhdistusvaikutus ja imeytysojan varastointi- ja imeytysominaisuudet yhdistyvät. Kuvassa 12 on rakennekuva yhdistetystä imeytysaltaasta ja imeytysojasta. Vesi imeytyy altaasta maanpinnan alapuolella sijaitsevaan soralla tai karkealla hiekalla täytettyyn kaivantoon, josta se imeytyy maaperään. Kaivannon alaosassa oleva salaojaputki johtaa veden altaan täyttyessä ylivuotokaivoon. Yhdistelmärakenteita voidaan sijoittaa useita peräkkäin, jolloin muodostuu yhtenäinen sadevesien imeyttämislinja. Rakenteella voidaan osittain tai kokonaan korvata perinteinen sadevesiviemäröinti. Jos imeytysrakenne sijaitsee esimerkiksi kadun varrella, jolloin hulevedet saattavat olla erityisen likaisia, voidaan imeytyskaivannon ympärille sijoittaa suodatinkangas, mikä edesauttaa likaantuneen kiintoaineen pidättymistä ja ehkäisee sen joutumisen pohjaveteen sekä ympäröivän maan tunkeutumisen imeytysrakenteeseen. Maan pinnalta katsottuna kuivatusjärjestelmä muodostuu kasvillisuuden peittämistä painanteista ja ajoittain vettä täynnä olevista lammikoista ja on siten esteettisesti parempi vaihtoehto perinteiselle sadevesiviemärille. (König 1996) salaoja sora hiekka pohjavedenpinta Kuva 12 Yhdistetty imeytysallas ja imeytysoja (Larm ym. 1999)

51 51 Läpäisevät päällysteet Läpäiseväksi päällystemateriaaliksi kutsutaan päällystemateriaalia, joka läpäisee vettä koostumuksensa ansiosta. Vesi suodattuu päällysteen läpi sen alla olevaan sorakerrokseen ja kiintoaine jää tähän suodattimena toimivaan sorakerrokseen. Sorakerroksen alle voidaan asettaa putki, jota myöten hulevedet voidaan johtaa eteenpäin, esimerkiksi jatkokäsittelyyn. Läpäisevä päällyste voidaan rakentaa myös erimuotoisista ja kokoisista betonilaatoista, joiden väliin jää läpäisemätöntä pintaa. (Larm ym. 1999) (kuva 13) Kuva 13 Läpäisevä päällyste (Londong ja Nothnagel 1999) Läpäisevät päällystemateriaalit sopivat erityisesti pysäköintialueille ja hidasliikenteisille kaduille, joilla nopea liikenne ei vaadi tiivistä asfalttipintaa. Pysäköintialueiden alle voidaan likaisten hulevesien puhdistumisen tehostamiseksi asettaa suodatinkangas. Suodatinkangas pidättää kiintoainetta ja siihen kiinnittyneitä aineita kuten ravinteita ja puhdistunut hulevesi suotautuu kankaan läpi maaperään. Läpäisevän päällystemateriaalin reiät voidaan täyttää mullalla ja istuttaa niihin nurmea, mikä tehostaa hulevesien laadun paranemista ja luo viihtyisyyttä pysäköintialueelle. (Schueler 1995) Ongelmia aiheuttaa erityisesti talviolosuhteissa hiekoitushiekka, joka tukkii helposti päällysteen raot ja estää rakenteen toimimisen kunnolla. Lumen auraus saattaa aiheuttaa päällysterakenteen rikkoutumista. Läpäisevät päällysterakenteet tulisikin tarkistaa ja huoltaa poistamalla niihin kerääntynyt hiekka ja roskat säännöllisesti. (Caraco ja Claytor 1997) Kuvassa 14 on esimerkki läpäisevästä päällysteestä ja siihen liittyvistä rakenteista.