Rankkasateiden vaikutus hulevesiverkostoon -haasteita ja ratkaisuehdotuksia MAAILMAN VESIPÄIVÄN SEMINAARI 22.3.2010 Perttu Hyöty, FCG
Hulevesien määrä tulee kasvamaan Syitä on kaksi: kaupunkirakenteen kasvu ja tiivistyminen sekä suuremmat sateet Ja niiden aiheuttamat ongelmat yleistymään ilman toimenpiteitä Kuva: Porin kaupunkitulva v. 2007, lähde http://www.sammalkorpi.fi/tulvat/ Etunimi Sukunimi 21.3.2010 2
Taustaa: maankäytön hydrologiset vaikutukset Luonnontilaisia alueita rakennettaessa veden normaali kiertokulku häiriintyy. Veden haihdunta- ja imeytymismahdollisuuksien heikentyessä veden pintavalunta nopeutuu ja lisääntyy. Suuremmat virtaamat ja virtausnopeudet aiheuttavat tulvimista ja eroosiota Lisääntynyt ja nopeutunut pintavalunta myös huuhtoo valumapinnoilta mukaansa enemmän erilaisia epäpuhtauksia, kuten kiintoainesta, ravinteita sekä bakteereita. Etunimi Sukunimi 21.3.2010 3
Hulevesien haasteet 3000 Kokonaisfosforikuormitus vesistöihin Suurimmat ongelmat ovat määrän aiheuttamia; tulviminen, eroosio Laadullakin on vaikutusta mutta lähinnä paikallisesti Määrä vaikuttaa laatuun; ainehuuhtouma kasvaa, jätevesien sekoittuminen pintavesiin ja raakavesilähteisiin tonnia vuodessa 2500 2000 1500 1000 500 0 Maatalous Haja-asutus Metsätalous Laskeuma vesistöihin Peltola-Thies 2005 / Metsäranta Yhdyskunnat Massa- ja paperiteollisuus Hulevedet Kalankasvatus Turkistarhaus Turvetuotanto Muu teollisuus Kuvat: Ympäristö ja Terveys -lehti 3/2006, Ollila & Silander Etunimi Sukunimi 21.3.2010 4 Porin kaupungin ympäristötoimisto, Matti Lankiniemi
Tiivistyvän maankäytön vaikutukset Yhdyskuntarakennetta on tiivistettävä ekotehokkuuden nimissä Tiivistäminen mahdollistaa mm. joukkoliikenteen tehokkaamman järjestämisen, olemassa olevan vesi- ja viemäriverkoston hyödyntämisen, kaukolämmön käyttämisen mutta Hulevesien kannalta tiivistäminen on ongelmallisempaa kuin uudisrakentaminen; tulvareitit, mitoitus Tiiviisti rakennettu pienempi alue on kuitenkin hydrologisessa mielessä parempi kuin väljästi toteutettu laajempi alue. Vaikka laskennallisesti valunnan määrässä ei olisikaan eroa, on parempi vaihtoehto aina se, jossa pinta-alasta pienempi osuus muuttuu Etunimi Sukunimi 21.3.2010 5
Ilmastonmuutoksen vaikutukset Tutkimusten* mukaan sateiden rankkuus ja sademäärä tulevat kasvamaan kuluvan vuosisadan loppuun mennessä. Touko-syyskuun sademäärät kasvavat Suomessa keskimäärin 10-15% jaksoon 2071-2100 mennessä, maan pohjoisosissa hieman etelää enemmän Keskimääräiset kesäkauden rankimmat vuorokausisateet kasvavat 10-30% ja kuuden tunnin sateet noin 15-40%. Käytännössä tämä tarkoittaa että nykyään kerran 10 vuodessa toistuva rankkasade esiintyykin kerran viidessä vuodessa Sadetapahtumat runsastuvat talvella enemmän kuin kesällä, mutta sateiden rankkuus on kuitenkin kesällä suurempi Muutoksen suuruuteen vaikuttaa kasvihuonekaasupäästöjen kehitys *) Suomen Ympäristökeskus 2008. Rankkasateet ja taajamatulvat (RATU) Kuva: Porin kaupungin ympäristötoimisto, Matti Lankiniemi Etunimi Sukunimi 21.3.2010 6
Yhteisvaikutus Läpäisemättömän pinnan lisääntyminen ja ilmastonmuutoksen vaikutus yhdessä aiheuttavat niin suurta kasvua hulevesien määrässä että sitä ei voi jättää huomioimatta Etunimi Sukunimi 21.3.2010 7
Hulevesien hallinta tarpeen Kaupunkirakenteen tiivistyminen ja sademäärien kasvu tulevat aiheuttamaan ongelmia lisääntyvässä määrin Hankalimpia kohteita ovat täydennysrakennettavat alueet, jotka tukeutuvat vanhoihin, alimitoitettuihin verkostoihin Uudet alueet eivät myöskään ole ongelmattomia, esim. tulvareittejä ei ole aina mietitty Koska hulevedet voivat aiheuttaa suuria haittoja myös kuivatettavien alueiden alapuolella, tehokas poisjohtaminen ei ole kestävä ratkaisu Kokonaisvaltaisen hulevesien hallinnan tarve Etunimi Sukunimi 21.3.2010 8
Hallinnan periaatteet Huleveden muodostumisen ehkäiseminen ja hulevesivalunnan vähentäminen Huleveden heikon laadun aiheuttamien haittojen ehkäiseminen Huleveden määrän ja nopeuden aiheuttamien haittojen ehkäiseminen Riittävän kuivatuksen takaaminen rakenteille ja rakennuksille Tavoitteiden ja todellisen tarpeen yhteensovittaminen Periaatteena on säilyttää rakennettujen alueiden vesitase ja valunnan laatu mahdollisimman lähellä rakentamista edeltänyttä tasoa sekä pyrkiä ratkaisemaan ongelmat niiden syntysijoilla Kuva: Perttu Hyöty / FCG Etunimi Sukunimi 21.3.2010 9
Poisjohtaminen ei ensisijainen ratkaisu Esim. Vantaan kaupungin hulevesiohjelma ja Helsingin kaupungin hulevesistrategia priorisoivat näin: Ensisijaisesti hulevedet käsitellään ja hyödynnetään syntypaikallaan (hulevesien käyttö ja maahan imeyttäminen) Hulevedet johdetaan pois syntypaikaltaan suodattavalla ja hidastavalla järjestelmällä (suodattaminen maassa ja maan pinnalla) Hulevedet johdetaan pois syntypaikaltaan hulevesiviemärissä yleisillä alueilla sijaitseville hidastus- ja viivytysalueille ennen vesistöön johtamista (viivyttäminen avouomissa) Hulevedet johdetaan hulevesiviemärissä suoraan vastaanottavaan vesistöön. Kuva: Perttu Hyöty / FCG Etunimi Sukunimi 21.3.2010 10
Hulevesien hallintamenetelmistä Hulevesien hallinta tulisi suunnitella kokonaisvaltaisesti, jolloin useita erilaisia menetelmiä yhdistämällä päästään parhaaseen lopputulokseen. Ensisijaisia toimia ovat hulevesien vähentämiseen tähtäävät toimet, kuten imeyttäminen, ja toissijaisia hulevesien viivyttämiseen ja hallittuun johtamiseen tähtäävät toimet. Hulevesien hallinnan evoluutio (lähde D.Gumb, Staten Island Bluebelt Project) Etunimi Sukunimi 21.3.2010 11
Hulevesien hallintamenetelmistä Menetelmät voidaan jakaa toimintaperiaatteen mukaan hulevesien vähentämiseen, johtamiseen ja viivyttämiseen. Menetelmät voidaan jakaa myös alueellisiin ja paikallisiin menetelmiin. Toteuttavat yleensä useampaa periaatetta yhtä aikaa Samoja menetelmiä voidaan myös käyttää eri mittakaavoissa Jyrkkää jakoa ei kannata tehdä FCG City of Portland Etunimi Sukunimi 21.3.2010 12
Hulevesien vähentäminen Ensisijainen tavoite, tosin haastava sellainen Päällystettyjen pintojen määrän pienentäminen, muodostuneiden hulevesien imeyttäminen (haihduttaminen) Keinoja: kattokasvillisuus, läpäisevät päällysteet, imeytysratkaisut City of Portland FCG FCG Kattokasvillisuus ja imeytys (biopidätys) suositeltavimmat menetelmät Päällystettyjen alueiden tarpeellisuuden arviointi Etunimi Sukunimi 21.3.2010 13
Hulevesien vähentäminen / Kattokasvillisuus City of Portland Vegtech Ab Vegtech Ab City of Portland Etunimi Sukunimi 21.3.2010 14
Hulevesien vähentäminen / Kattokasvillisuus Kattovesien virtaaman ja kokonaismäärän vähentäminen Eristävä vaikutus > energiansäästö Lisäksi vaimentaa melua, parantaa pienilmastoa, on esteettinen Etunimi Sukunimi 21.3.2010 15
Hulevesien vähentäminen / biopidätys Yhdistää imeytyksen, viivytyksen ja suodatuksen Bioaktiivisen pintakerroksen ja kasvillisuuden hyödyntäminen Sovellettavissa myös vettä heikosti läpäisevässä maaperässä Kelpaa kaduille, pysäköintialueille, puistoihin ja pihoihin FCG City of Portland City of Portland FCG FCG Etunimi Sukunimi 21.3.2010 16
Hulevesien viivyttäminen Keskitetyt ratkaisut suurten virtaamien tasaamiseen, tavoitteena estää tulviminen Laadullinen hallinta ei ensisijainen tavoite, mutta voidaan ottaa huomioon rakenteessa Altaat, lammikot, kosteikot; eroja löytyy mutta tilavuus on yhdistävä tekijä FCG City of Portland Etunimi Sukunimi 21.3.2010 17
Hulevesien johtaminen Pois johtaminenkin tulisi tehdä hulevettä viivyttäen ja vähentäen Hulevesien hallinnan kannalta avoin kuivatusjärjestelmä on paras (tulvavarmuus, käsittelymahdollisuudet) Rakenteiden kuivatus on kuitenkin varmistettava, putkijärjestelmiä tullaan käyttämään jatkossakin Korkeuserot ja pinnanmuodot antavat mahdollisuuksia ja luovat haasteita FCG Etunimi Sukunimi 21.3.2010 18
Järjestelmien toiminnan tarkastelu Uusien järjestelmien sekä rakennetun infran toiminnan tarkastelu eri tilanteissa Mitoituksen tarkistaminen, tulvareittien suunnittelu, riskiarviointi Mallinnus ensisijainen työkalu FCG Etunimi Sukunimi 21.3.2010 19
Kiitos mielenkiinnostanne! Kysymyksiä, kommentteja? perttu.hyoty@fcg.fi FCG Etunimi Sukunimi 21.3.2010 20