Vesiensuojelukeinot metsätaloudessa Vesiensuojeluseminaari 9.9.2014 Sampo, Imatra Edistämispalvelujen päällikkö Seppo Repo Suomen metsäkeskus
Esityksen sisältö Metsätalouden vesistökuormitus, vesistökuormitusta aiheuttavat toimenpiteet ja vaikutukset Vesiensuojelu hakkuiden, maanmuokkauksen ja kantojen noston yhteydessä Vesiensuojelu kunnostusojitusten yhteydessä 16.9.2014
Metsätalouden vesistökuormitus Metsätalouden kuormitus on tyypiltään hajakuormitusta. Metsätalouden osuus vesistöjen kokonaisfosforikuormituksesta on arviolta 5 % ja typpikuormituksesta 7 %. Latvavesistöissä metsätalous voi olla merkittävä vesistökuormitusta aiheuttava maankäyttömuoto. Metsätalouden vesiensuojelua on tehostettu ja menetelmiä kehitetty paljon viimeisen 20 vuoden aikana. EU:n vesipuitedirektiivi, vesilaki ja asetus, Kemera-laki, valtakunnalliset vesienhoitosuunnitelmat ja toteutusohjelmat, kansallinen metsäohjelma, metsäsertifiointi, metsänhoito- ja vesiensuojelun suositukset > Vesien hyvä tila monen tason tavoite. 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 3
Mikä kuormitusta aiheuttaa? Toimenpiteet, jotka paljastavat maanpintaa jättäen sen alttiiksi eroosiolle ja syöpymiselle. Näitä ovat ojitus, maanmuokkaus, kantojen nosto, tienrakennus, koneurat. Kiintoainekuormitus, ravinnekuormitus Toimenpiteet, jotka voimistavat hetkellisiä virtaamia ja aiheuttavat siten syöpymiä ja eroosiota. Kiintoainekuormitus, ravinnekuormitus 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 4
Metsätalouden vesistökuormitus Merkittävin metsätaloustoimenpiteiden aiheuttama vesistöhaitta on kiintoainekuormitus
Metsätalouden aiheuttama vesistökuormitus on pääasiassa kiintoainesta. Epäonnistuneen ojituksen jälkeen tilanne voi vesistön rannassa näyttää pahimmillaan tältä. 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 6
Ravinnekuormitus Ravinteitä liukenee valumaveteen hakkuutähteistä, humuskerroksesta ja suoraan maaperästä. Ravinteita joutuu vesistöihin myös kiintoaineen mukana. Typpi (N) on sitoutunut eloperäiseen kiintoainekseen ja fosfori (P) kivennäismaalajeihin. Pienet latvavedet herkempiä ravinnetalouden muutoksille kuin suuret vesialtaat. 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 7
Humuspitoinen vesi voi olla lähes mustaa myös luonnontilaisissa suopuroissa. Kuvassa laskuojan vesi on ohjattu takaisiin vanhaan mutkittelevaan purouomaan. 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 8
Metsätalouden vesiensuojelu Hakkuut, maanmuokkaus ja kantojen nosto
Vesiensuojelun tavoite Tavoitteena on, että pintavesien ekologinen tai kemiallinen tila ei heikkene. Tavoite on, että tila paranee. Virkistyskäyttöarvoa ei huonone tai se paranee. Käytetää parhaimpia ja taloudellisesti tehokkaimpia menetelmiä. Hyvä suunnittelu ja ongelmien ennaltaehkäisy ovat vesiensuojelun avainsanoja. 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 10
Riskitekijät Toimenpide Maalaji Kaltevuus Veden määrä Virtausnopeus Ajankohta Sijainti Iso avohakkuu, ojitusmätästys ja kantojen nosto loppukesällä maalajiltaan hienojakoisessa, jyrkässä puronvarsimetsässä. Vesistöongelmia vaikea välttää Pieni harvennushakkuu umpimetsässä talvella maalajiltaan karkealla, tasaisella moreenimaalla. Vesistöongelmia vaikea aiheuttaa. 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 11
Vesiensuojelun menetelmät: Suojakaista Riittävän leveällä suojakaistalla voidaan vähentää kiintoaineen (ja ravinteiden) valumista vesistöihin hakkuiden, maanmuokkauksen, kantojen noston ja lannoituksen yhteydessä Suojakaistalle suositusten mukainen minimileveys Leveyden tulisi olla minimiä enemmän, kun maalaji on hienojakoista, rinne jyrkkä, vettä valuu laajalta alueelta. 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 12
Puunkorjuu Suojakaistan minimileveydet Vesistö Pienvesi Oja Vesistöjen ja pienvesien varteen tulee jättää 5 metriä leveä suojakaista, jolla maanpintaa ei rikota. Maanmuokkaus 5 metriä 5 metriä 1 metri Kantojen nosto 5 metriä 5 metriä 3 metriä Hakkuutähteet 5 metriä 5 metriä Ei jätetä ojiin Hakkuutähteitä ei jätetä suojakaistalle Lannoitus 30 metriä, lentolev. 50 m 10 15 m 5 metriä Tuhka 50 meriä 10 15 m 5 metriä Urea kantokäsittely Kasvinsuojeluaineet 10 metriä Kasvinsuojeluaineita ei käytetä suojakaistoilla 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 13
Suojakaista Huomioitava tulva suojakaista ei saa jäädä tulvan alle Yksittäisiä puita voi poimia, jos se onnistuu maanpintaa rikkomatta eikä kyseessä ole metsälakikohde. Hakkuutähteet puidaan suojakaistan ulkopuolelle. Leveydessä kannattaa huomioida maanpinnan muodot ja veden virtaamakohdat. Virtaamakohtiin enemmän leveyttä. Maiseman kannalta monotoninen tasaleveä kaistale on yleensä huono. Suojakaistalle tai sen läheisyyteen hyvä sijoittaa säästöpuuryhmiä. 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 14
Riittävän leveä suojakaista. Suojakaistan leveydessä huomioitu kuvan oikeasta reunasta tuleva painuma (vedenkulku-uoma), jota ei ole hakkuussa ylitetty. 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 15
Reunimmaisesta muokkausurasta rantaan 10-15 m eli leveyttä vesiensuojelun kannalta riittävästi. Rantavyöhyke turvetta. Maiseman kannalta toteutus ei ole paras mahdollinen. 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 16
Metsätalouden vesiensuojelu Vesiensuojelu eri työlajien yhteydessä
Kantojen nosto Kantojen nosto rikkoo maan pintaa enemmän kuin pelkkä maanmuokkaus > eroosion riski kasvaa. Vesiensuojelu huomioidaan samoin kuin maanmuokkauksessa ja käytetään samoja menetelmiä Kantoja ei nosteta I luokan pohjavesialueilta eikä nostoa suositella II luokan pohjavesialueilla. 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 18
Maanmuokkaus Tavoitteena muokkausmenetelmä, joka varmistaa uudistamisen ja paljastaa kivennäismaata mahdollisimman vähän. Hienojakoiset maat (hieno hieta, hiesu, hienoainesmoreeni) hankalia vesiensuojelun kannalta. Hienojakoiset maat vaativat yleensä mätästyksen. Ojitusmätästysaloilla vesiensuojelu kuten kunnostusojituksessa Turvemailla uudistamisen yhteydessä joudutaan tekemään myös ojitus. Vesiensuojelu kuten kunnostusojituksessa 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 19
Laikkumätästys on suositeltava muokkausmenetelmä erityisesti kuusen viljelyssä. Paljasta maanpintaa on vähemmän kuin perinteisellä metsä-äkeellä ajettaessa eikä yhtenäisiä vedenkulkuuomia synny. 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 20
Hyvä työmaakartta Maalaji eroosioherkkyys Pintavesien virtausreitit Merkintä mahdollisesta pohjavesialueesta Ojitustarve Metsälakikohteet ja muuta arvokkaat elinympäristöt Vesiensuojelumenetelmät Suojakaistat Muut mahdolliset rakenteet: pintavalutuskenttä, kaivukatkot, lietekuopat, laskuetusaltaat 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 21
Epäonnistumisen paikat 1. Riskikohteissa liian voimakkaita toimenpiteitä. 2. Liian kapeat suojakaistat minimileveydet toimivat vain helpoimmissa kohteissa. 3. Ojitusmätästysalueilla tai turvemailla on tehty vettä johtavia ojia ilman tarpeellisia vesiensuojelurakenteita. 4. Äesvaot rinteen suuntaisia. 5. Ei ole huomioitu pohjavesialueita. 6. Vettä ja sen mukana kivennäismaata kulkeutuu arvokkaalle elinympäristölle. 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 22
Metsätalouden vesiensuojelu Kunnostusojitus
Kunnostusojituksen tarve Turvemaiden ojituksen tavoitteena on laskea pohjaveden pintaa niin, että maan pinnassa on 30 50 cm hapellinen kerros kasvukauden aikana. Tarve voidaan arvioida tarkastelemalla ojien kuntoa, puuston kasvua ja pohjaveden korkeutta. Kunnostusojitustarvetta ei pääsääntöisesti ole, jos hyväkasvuista puustoa Etelä- ja Keski-Suomessa yli 120 ja Pohjois-Suomessa yli 150 m³/ha. Puuston haihdunta pitää pohjaveden riittävän alhaalla. Puuston kasvu hiipuu vähitellen pohjaveden noustessa äkkikuolemaa ei tapahdu. 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 24
Oja täysin tukossa, puustossa pikkuhiljaa harvennustarvetta, puustosta valtaosa kasvaa tukkipuustoksi. Kunnostusojitus tarpeellinen ja kannattava toimenpide. 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 25
Karu rahkaräme, jolla puusto ei kasva tukkipuun mittoihin ilman toistuvia lannoituksia. Kunnostusojitus ei ole kannattavaa. Kuiva maatunut pintaturve liettyy erittäin helposti veden mukaan. 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 26
Metsätalouden vesiensuojelu Kunnostusojitushankkeen vesiensuojelun suunnittelu ja toteutus
Vesiensuojelun suunnittelu Huolellinen suunnittelu Valuma-alue ja vesimäärä rakenteiden mitoitus Virtaamanhallinta ja vesiensuojelun muut rakenteet Kaivettavat ojat: perkaus tai täydennysojitus Purkautuvien vesien ohjaus veto- ja laskuojiin Vesiensuojelurakenteet ja niiden paikat, rakenteiden hajautus Kunnostus - ja huoltotarve Läjitysalueet, kulkureitit ja merkinnät Työjärjestys ja työn ajankohta Suunnitelman mukainen ja huolellinen toteutus Pyritään parhaaseen mahdolliseen vesiensuojelun tasoon olosuhteet huomioiden 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 28
Vesiensuojelun suunnittelu Mahdolliset laskeutusaltaat ja pintavalutuskentät tehdään ennen kuivatusojia. Ojaverkoston kaivu aloitetaan latvaojista. Laskuoja kaivetaan viimeiseksi. Kaivuu mahdollisimman kuivaan aikaan. Ojiin riittävä muttei liian suuri syvyys. Jos mahdollista, laskuojaa ei perata lainkaan. Perataan vain, jos se on tarpeen kuivatuksen kannalta Suuret vesimärät ohjataan tarvittaessa useampaan laskuojaan. Laaja ojitus useammalle vuodelle, jos mahdollista. 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 29
Virtaamanhallinta Virtaamanhallinta on keskeinen menetelmä pienentää kunnostusojituksen aiheuttamaa vesistökuormitusta. Ojakohtainen virtausnopeus ei saa ylittää maalajikohtaista rajanopeutta. Virtausnopeuteen vaikuttaa ojan pituuskaltevuus ja vesimäärä. Pituuskaltevuuteen vaikuttaa ojien suuntaus. Sitä voidaan pienentää pohjapadoilla tai kaivukatkoilla. Veden määrään ja sitä kautta virtausnopeuteen voidaan vaikuttaa erilasilla patorakenteilla, joita ovat putkipato, settipato, v-pato, munkki ja veden ohjauksella ojaverkostossa eri ojiin. 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 30
Uomien eroosioherkkyyden mallinnus Pintavesien virtausreitin, valuma-alueen pinta-alan ja uoman kaltevuuden perusteella laskettu arvo; esim. veden nopeus. Antaa etukäteistietoa pintavesien liikkumisesta ja kohdista, joissa maaainesten irtoaminen on mahdollista UUSI TYÖKALU METSÄALAN TOIMIJOILLE 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 31
Ojakohtaiset menetelmät ja keinot Menetelmä Vesien jako useampaan ojaan Tarkoitus Vesien jakamisella voidaan pienentää ojakohtaista vesimäärää ja veden virtausnopeutta. Ojaeroosion ehkäisy. Ojien suuntaus Lietekuoppa Kaivukatko Pohjapato Ojien pituuskaltevuus ei ylitä ojan valumaalueen ja maalajin mukaista suurinta sallittua raja-arvoa. Ojaeroosion ehkäisy. Pidättää ojan pohjalla kulkevan karkean maaaineksen. Pienentää pituuskaltevuutta ja virtausnopeutta ja sitä kautta ojaeroosiota. Pienentää pituuskaltevuutta ja virtausnopeutta ja sitä kautta ojaeroosiota. 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 32
Hankekohtaiset menetelmät ja keinot Menetelmä Virtaaman hallinnan rakenteet Laskeutusallas Pintavalunta Kosteikko Tarkoitus Virtaamanhallinnalla varmistetaan, että veden virtausnopeus pysyy riittävän pienenä eikä maa-aines irtoa veden mukaan. Hidastaa veden virtausnopeutta, jolloin altaan pohjalle laskeutuu maa-ainesta. Pidättää kiintoainesta ja myös ravinteita. Vesi virtaa turpeen tai kivennäismaan ylimmässä vettä läpäisevässä kerroksessa, jossa se puhdistuu. Osittain avovesipintainen vesiensuojelurakenne, joka pidättää kiintoainesta ja ravinteita. 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 33
Kaivu- ja perkauskatkot Kaivu- ja perkauskatkojen tarkoitus on pienentää ojan pituuskaltevuutta ja ehkäistä ojaeroosiota. Kaivukatkon suositeltava pituus on 20 metriä, mutta lyhyempiäkin kannattaa käyttää. Laskuojaa ei perata, jos tukkeutunut oja padottaa vettä vain hetkellisesti tulvahuippujen aikana. Jos laskuoja perataan, on suositeltavaa tehdä se vasta 1 2 vuotta kuivatusojien perkauksen jälkeen. 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 34
Lietekuopat ja laskuetusallas Lietekuopat vähintään 1 m³ tilavuus ja 100 metrin välein ja ennen jokaista risteystä. Laskeutusaltaassa oleellista riittävä koko, oikea rakenne ja sijainti. Laskeutusaltaaseen mahdollista pidättää vain hieta ja sitä karkeammat maalajit. Virtausnopeus enintään 1 cm/s Viipymä altaassa vähintään 1 tunti Yläpuolinen valuma-alue enintään 50 ha Allaspinta-ala tulisi olla 3-8 m 2 /valuma-alue ha Lietetilavuus tulisi olla 2-5 m 3 /valuma-alue ha Laskeutusallas ei koskaan saa olla ainoa vesiensuojelumenetelmä. 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 35
Lietekuoppa pidättää ojan pohjalla kulkevaa karkeaa maaainesta. 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 36
Pohjapadot
Putkipato Virtaamansäätörakenne, jonka avulla padotetaan hetkellisesti vettä padon yläpuolella olevaan laskeutusaltaaseen ja/tai ojaverkostoon. Putkipato pienentää ylivirtaamien voimakkuutta tutkimusten mukaan jopa 90 %. Vähentää eroosiota ojaverkostossa ja parantaa kiintoaineen laskeutumista. Vähentää kiintoaineen määrää jopa 80 %. Soveltuu laajoille ojitusalueille, joissa rakenteen yläpuolella riittävästi veden pidätystilavuutta. Soveltuu hyvin laskeutusaltaan yhteyteen. 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 38
16.9.2014 Suomen metsäkeskus 39
Kosteikon (tai ison laskeutusaltaan) rakentamisessa kannattaa käyttää esimerkiksi vanhoja turpeennostopaikkoja, jolloin vältytään raskailta kaivuutöitä. 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 40
Pintavalutuskenttä Pintavalutuskenttä voi olla ojitettu tai ojittamaton suo tai kivennäismaa-alue, jolle metsänkäsittelyalueen vedet ohjataan. Sitoo hyvin kiintoaineita, liukoisten ravinteiden osalta tulokset vaihtelevia. Toimivuuteen vaikuttaa koko, hyötyala, tulevan veden määrä, oikovirtaukset, kaltevuus, kasvillisuus ja turvekerroksen paksuus Suositeltava koko vähintään 1 % valuma-alueen pintaalasta. Valuma-alueen suositus alle 50 ha. Jos isompi niin vedet useammalle pintavalutusalueelle. Ohjekokoa pienempikin parempi kuin ei mitään ja pidättää hyvin kiintoainetta. 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 41
Pintavalutuskenttä
Vesi saadaan jakaantumaan pintavalutuskentälle tasaisemmin kampamaisella jako-ojalla. Kentän alapuolisia ojia perataan vain tarpeen mukaan. 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 43
Jos pintavalutuskenttä tehdään metsään, puuston kuoleminen on mahdollista. Pääpuulajeista kuusin on herkin, mänty ja hieskoivu kestävät tulvia paremmin. 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 44
Lietealtaan alapuolinen pintavalutusalue, jossa veden jakaantumista on pyritty parantamaan padotuksella. 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 45
Kosteikko Kosteikko on patoamalla tai kaivamalla tehty osittain avovesipintainen syvän ja matalan veden alueita käsittävä vesiensuojelurakenne. Kosteikot pidättävät hyvin kiintoainesta ja myös ravinnekuormitusta. Fosforin osalta vaihtelevia tuloksia. Kosteikko voi olla myös lyhytaikainen tulvituskosteikko. Hyvän kosteikon suunnittelu ja rakentaminen on vaativa, osaamista ja hyviä paikkatietosovelluksia vaativa työ. Kosteikon käyttö on suositeltavaa, kun sillä voidaan parantaa useiden maankäyttömuotojen vesiensuojelua ja kosteikolla on muutakin kuin vain vesiensuojelullista arvoa. 16.9.2014 Suomen metsäkeskus 46