..
().. SISÄLTÖ TAUSTA JA TAVOITTEET... LÄHTÖKOHDAT.... Selvitysalue.... Maastomittaukset.... Maankäytön suunnitelmat... HULEVESIMALLINNUS.... Yleistä.... Virtaamalaskelmat.... Hydraulinen laskenta.... Epävarmuudet... TULOKSET.... Nykytila.... Tuleva tilanne.... Meritulvan ja rankkasadetulvan yhteisvaikutus tulevassa tilanteessa..... Merivesitulvalta suojautuminen.... Puhdistettujen jätevesien varapurkuyhteys... YHTEENVETO JA OHJEET JATKOSUUNNITTELUUN.... Yhteenveto.... Ohjeet jatkosuunnitteluun... Liitteet: Liite Valuma-aluekartta (A) Liite Asemapiirustus Kannen kuva: Rajaojan uomaa maaliskuussa
.. () TAUSTA JA TAVOITTEET Tässä työssä on arvioitu Espoon Kaitaalla sijaitsevan Rajaojan vedenvälityskykyä ja sen aiheuttamaa tulvariskiä nykytilassa sekä tulevaisuudessa, kun alueelle suunniteltu maankäyttö on toteutunut. Työssä rakennettiin hulevesimalli SWMM-ohjelmalla, jonka avulla arvioitiin uoman virtaamia nykytilanteessa ja tulevassa tilanteessa sekä paikannettiin uoman erityisen herkät tulvakohdat. Työssä myös arvioitiin suunnitellun lominmäen jätevedenpuhdistamon käsiteltyjen jätevesien varapurun vaikutuksia uoman hydrauliseen toiminnallisuuteen. Lisäksi työssä arvioitiin meritulvan vaikutus puron tulvimiseen rankkasadetilanteessa. Tehtyjen laskelmien perusteella annettiin suosituksia jatkosuunnitteluun ja rakenteiden minimikorkeusasemiin. Kaikki työssä esitetyt korkeudet ovat N- järjestelmän mukaiset, ellei toisin ole ilmoitettu. Työ on tehty Sito Oy:ssä, jossa projeipäällikkönä toimi Perttu Hyöty ja suunnittelijoina Lauri Harilainen sekä Tiina Okkonen. Työn tilaajana on Espoon kaupunki ja HSY. Työtä ohjasi ja kommentoi ohjausryhmä jonka kokoonpano oli seuraava: Jukka Yli-Kuivila, HSY Johanna Salo, Espoo TEKE Heidi Ahlgren, Espoo kaupunkisuunnittelukeskus Paula Kuusisto-Hjort, Espoo kaupunkisuunnittelukeskus Mervi Hokkanen, Espoo kaupunkisuunnittelukeskus Mikla Koivunen, Espoo kaupunkisuunnittelukeskus Eeva Nuotio, Espoo ympäristökeskus
().. LÄHTÖKOHDAT. Selvitysalue Työn selvitysalue on Rajaojan pääuoma sekä siihen liittyvät päähulevesiverkostot ja sivu-uomat. Pääuoma alkaa Riilahdentien suunnasta tulevan hulevesiviemärin päättyessä ja laskee Finnoon sataman vierestä mereen. Uoman virtaamia tarkasteltiin ensisijaisesti suunnitellun lominmäen varapurun kohdalla uoman alajuoksulla. Kuvassa on esitetty Rajaojan pääuoma ja valuma-alue. Mallinnettu uoma on myös esitetty liitteessä paalutettuna. Kuva. Rajaojan pääuoma ja valuma-alue. Uoma kulkee alussa Riilahdentien suuntaisesti ja kääntyy sitten asutuksen vierestä kohti Iivisniemeä (kuva ). Rajaoja kulkee Kaitamäen ja Iivisniemen välissä pääasiassa viheralueella (kuva ), mutta paikoin lähistöllä on asutustakin (kuva ). Kuva. Uoma kääntyy alussa asutuksen vieressä kohti Iivisniemeä.
.. () Kuva. Uomaan on kertynyt virtausestettä sen kulkiessa viheralueella. Kuva. Iivisniemen asuinalueelta Rajaojaan liittyvä sivuhaara. Uoman yli menee kävelysilta Iivisniemen koulun lähistöllä (kuva ). Lopuksi uoma kulkee Hyljelahden ja Iivisniemen välissä, jossa asutus on paikoin hyvin lähellä uomaa (kuva ). Rajaoja purkaa lopulta mereen Finnoon sataman vieressä (kuva ). Uoma alittaa matkallaan vain kevyen liikenteen väyliä, lukuun ottamatta toisiksi viimeistä alitusta Hyljelahdentiellä.
().. Kuva. Iivisniemen koulun kohdalla uoma alittaa kävelysillan. Kuva. Uoma kulkee lopussa ennen Hyljelahdentietä paikoin hyvin lähellä asutusta.
.. () Kuva. Rajaoja purkaa mereen Finnoon sataman vieressä.. Maastomittaukset Uoma rakennettiin hulevesimalliin maastomittausten perusteella. Maastomittauksia tehtiin maastokäynnin perusteella määritetyistä kohdista huhtikuun aikana. Uoma on pyritty mittaamaan poikkileikkauksittain ojaluiskien ylä- ja alareunoista sekä pohjan reunoilta ja keskeltä. Mittauksia on tehty uoman pituussuunnassa noin metrin välein niiltä kohdin, missä uoman geometria olennaisesti muuttuu. Tämän lisäksi maastomittauksissa mitattiin uoman pohjan korkeudet metrin välein sekä kaikki uoman rumpujen dimensiot ja vesijuoksut.. Maankäytön suunnitelmat Työn tavoitteena on arvioida uoman vedenvälityskykyä ja tulvavedenkorkeuksia nykytilanteessa sekä tulevassa tilanteessa, kun Kaitaa-Iivisniemen osayleiskaavan mukainen maankäyttö on toteutunut. Tulevan tilanteen maankäyttöä arvioitiin Kaitaa- Iivisniemen osayleiskaavaluonnoksen perusteella, joka on päivätty... Liitteen asemapiirustuksessa on esitetty Rajaojan pääuoma. Tässä työssä varsinainen tarkastelualue tulvakorkojen suhteen on Rajaojan pääuoma paaluvälillä -. Uomaan liittyvät sivu-uomat sekä yläpuolinen hulevesiverkosto on huomioitu tarvittavalla tarkkuudella. Valuma-alueiden tulevan tilanteen läpäisemättömän pinnan määrän arvioinnista on kerrottu kappaleessa..
().. HULEVESIMALLINNUS. Yleistä Tässä työssä nykyisen ja tulevan maankäytön hydrologisia vaikutuksia ja uoman hydraulista toiminnallisuutta arvioitiin mallintamalla. Selvitysalueesta laadittiin EPA SWMM -ohjelmalla hulevesimalli, joka koostuu hydrologisesta valuma-aluemallista ja hydraulisesta verkostomallista. Nykytilannetta ja tulevaa tilannetta varten laadittiin omat malliversiot, joiden tuloksia verrattiin keskenään muuttuvan maankäytön aiheuttamien vaikutusten selvittämiseksi. Uoma mallinnettiin ensiksi nykytilanteessa uoman nykyisen profiilin sekä valuma-alueiden nykyisen maankäytön mukaisesti, ja tämän jälkeen uoma mallinnettiin tulevassa tilanteessa, jossa valuma-alueiden läpäisemättömän pinnan määrä on muuttunut olemassa olevan osayleiskaavaluonnoksen mukaiseksi. Paalutus on liitteen asemapiirustuksen mukainen mereltä alkava mittalinja siten, että paalutus kasvaa yläjuoksulle siirryttäessä. Mallinnetun uomaosuuden kokonaispituus on metriä. Maastomittausten perusteella uomaosuuden yläjuoksun pohjan lähtökorkeustasoksi määritettiin ~+, m (pl ) ja alajuoksun (pl ) ~, metriä. Keskimääräinen kaltevuus uomaosuudelle on edellä esitetyn perusteella noin. Mallintamalla tarkasteltiin keskimäärin kerran ja vuodessa esiintyviä min, min, h, h, h, h ja h pituisia sadetapahtumia. Näin saatiin kattava käsitys uoman hydraulisesta toiminnallisuudesta sekä tavanomaisilla rankkasateilla että harvinaisemmalla tulvatilanteella. Hulevesimallinnuksessa käytettiin uomalle kitkahäviökerrointa n=,. Manningin arvo n=, vastaa ylläpidettyä, suhteellisen siistiä uomaa, jossa on kuitenkin virtausta hidastavaa kasvillisuutta ja esteitä. Kitkahäviökertoimen valintaan liittyy paljon epävarmuuksia ja se onkin usein virtausmallien keskeisiä kalibroitavia parametreja. Luonnonuomille esitetään Manningin arvolle, lähteestä hieman riippuen,,-, välillä olevia kertoimia.. Virtaamalaskelmat Valuma-alueella muodostuvien hulevesien määrän arvioimiseksi alueelta määritettiin eri maankäyttötyypit (Urban Atlas) ja niiden osuudet kunkin osavaluma-alueen pintaalasta (kuva ). Kullekin maankäyttötyypille arvioitiin teoreettisen läpäisemättömän pinnan osuus sekä erilaisia häviöitä kuvaavan painannesäilynnän suuruus. Siten saatiin myös ko. arvot jokaiselle osavaluma-alueelle hulevesimallinnuksen tekemistä varten. Hulevesimallin laatimista varten määritettiin jokaiselle osavaluma-alueelle myös muut aluetta kuvaavat parametrit kuten pinta-ala, keskimääräinen kaltevuus sekä suhteellinen leveys. Näiden parametrien perusteella SWMM -ohjelmalla laskettiin nykytilanteessa valumaalueella muodostuvat virtaamat. Tulevaisuudessa Rajaojan valuma-alueella on tulossa osayleiskaavan mukaisesti täydennysrakentamista. Tämän muutoksen vaikutusta virtaamiin arvioitiin päivittämällä maankäyttötyyppejä osavaluma-aluekohtaisesti vastaamaan oletettua tulevaisuuden maankäyttöä. Kuvassa on esitetty arviot maankäyttötyyppien osuuksista johdettujen läpäisemättömien pintojen osuuksista nykytilanteessa sekä tulevaisuudessa.
.. () Kuva. Osavaluma-alueet ja nykyinen maankäyttö (Urban Atlas, ). Kuva. Osavaluma-alueet (numeroitu...) ja arvioitu läpäisemättömän pinnan määrä, nykytila (ylhäällä) ja tuleva (alhaalla). TIA= total impervious area.
().. Koko Rajaojan valuma-alueella läpäisemättömän pinnan osuudeksi arvioitiin nykytilanteessa % ja tulevaisuudessa %. Eniten läpäisemättömän pinnan osuus muuttuu valuma-alueella, jossa sen osuus nykytilassa on % ja tulevassa tilanteessa %.. Hydraulinen laskenta. Epävarmuudet Malliin syötettiin lähtötiedoiksi uomaa kuvaavat poikkileikkaukset noin metrin välein ja pohjapisteet metrin välein. Yhteensä malli rakennettiin uomaa kuvaavasta poikkileikkauksesta ja rummusta sekä osavaluma-alueesta. Lisäksi malliin rakennettiin uoman yläpuolinen hulevesiverkosto, johon syötettiin hulevesiverkostokartasta saadut tiedot putkien dimensioista sekä kaivojen korkeusasemista. Mallilla tehdyt laskelmat ja saadut tulokset perustuvat käytössä oleviin lähtötietoihin ja yleissuunnitelmien perusteella tehtyihin oletuksiin tulevan uoman linjauksista sekä poikkileikkauksista. Tuloksiin liittyy epävarmuustekijöitä, jotka tulee huomioida jatkosuunnittelussa ja tuloksista tehtäviä johtopäätöksiä tarkasteltaessa. Seuraavat tekijät saattavat vaikuttaa uoman todelliseen vedenkorkeuksien tasoon ja sen poikkeamiseen mallinnetuista tuloksista: Osavaluma-alueiden maankäytön arviointi ja siihen liittyvät oletukset Osavaluma-alueiden maankäytön muutokset ja niiden vaikutukset virtaamiin Muutokset uoman toteutuksessa verrattuna mallissa käytettyjen suunnitelmien oletuksiin Kalibroimaton virtausmalli Uoman kunnossapidon laiminlyönti (uoman umpeen kasvaminen, liettyminen tms.) Uoman tukkeutuminen (jää, virtausesteet tms.) Samanaikaisen poikkeuksellisen korkean merivedenpinnan esiintyminen harvinaisen ylivirtaamatilanteen kanssa Tässä työssä esitetty toistuvuus a ei ole fysikaalinen yläraja virtaamille, mutta sen ylittävät tapahtumat ovat todennäköisyydeltään hyvin poikkeuksellisia. Lisäksi Rajaojan ja sen sivuhaarojen varrella on useita virtaamaa padottavia ja rajoittavia rakenteita kuten rumpuja ja putkitettuja osuuksia. Tässä työssä huomioitiin uoman varrella olevien rakenteiden vaikutus virtaamiin ja voidaan olettaa, että esitettyjä maksimivirtaamatilanteita suurempi virtaama vaatisi äärimmäisen poikkeukselliset olosuhteet. Suosituksen mukaan alimman rakentamiskorkeuden määrittämisessä lähtökorkeus on kerran vuodessa sattuvan tulvan korkeus, johon lisätään harkinnan varainen lisäkorkeus. Meren rannikolla tulee huomioida lisäksi ilmastonmuutoksen oletettu vaikutus merenpinnan tasoon. Tulviin varautuminen rakentamisessa. SYKE, IL, Ympäristöministeriö, MMM.
.. () TULOKSET. Nykytila Kuvissa ja on esitetty mallinnetut virtaamat Rajaojan uoman alajuoksulla eripituisilla sadetapahtumilla keskimäärin kerran ja vuodessa toistuvilla sadetapahtumilla. Kuvien virtaamalaskuissa on poistettu uoman padottavien rumpujen vaikutus (s.e rumpujen kokoja kasvatettiin mallissa). Laskelmien perusteella a toistuvuudella suurimman virtaaman aiheuttaa h sadetapahtuma jolloin suurin virtaama on noin ls (padottavilla rummuilla alajuoksun maksivirtaama jää noin ls:aan). Vastaavasti a toistuvuudella suurin virtaama aiheutuu myös h sadetapahtumalla (kuva ) huippuvirtaaman ollessa lähes ls. Padottavilla rummuilla maksimivirtaama jää mallinnuksen perusteella noin ls:aan. Lyhyillä sateilla esiintyvä kahden aallon profiili selittyy valuma-alueen muodolla. Valuma-alueen alaosasta tuleva valuntapiikki saavuttaa tarkastelupisteen ennen yläosasta peräisin olevaan valuntaa. Pidemmillä sateilla koko valuma-alue alkaa tuottaa tasaisemmin valuntaa. Kuva. Mallinnetut virtaamat keskimäärin kerran vuodessa esiintyvillä eripituisilla sadetapahtumilla uoman alajuoksulla.
().. Kuva. Mallinnetut virtaamat keskimäärin kerran vuodessa esiintyvillä eripituisilla sadetapahtumilla uoman alajuoksulla. Edellä mainittu uoman rumpujen padottava vaikutus näkyy selvästi kuvan pituusleikkauksessa. Etenkin paaluilla ja sijaitsevien rumpujen padotus on merkittävää. Vedenpinnan taso a sadetilanteessa on paalulta yläjuoksulle yli, metriä. Tällä osuudella vedenpintaa nostaa hieman kynnys uoman pohjassa sekä sen kohdalle osuva pienehkö rumpu (M) Kaitaanniitynpolun kohdalla. Paalujen ja välillä vedenpinnan taso on tulvatilanteessa noin +,.., metrin tuntumassa. Tähän vaikuttaa valuma-alueen kokoon nähden pieni rumpu (M) paalulla. Paalulta paalulle vedenpintaa nostaa Hyljelahdentien () ja sen pohjoispuolen kevyen liikenteen väylän ( ) pienet alitukset. Paalulta merelle vesipinta laskee tasaisesti. Tässä laskelmassa merivedenpinta asetettiin laskennassa tasolle +, metriä. Kappaleessa. on kuvattu tarkemmin meriveden korkeuden vaikutusta uoman vedenvälityskykyyn ja alueen tulvatilanteisiin ja - herkkyyteen. Kuva. Uoman pituusleikkaus ja maksimivedenpinnantaso nykytilassa keskimäärin kerran vuodessa toistuvalla h sadetapahtumalla.
.. (). Tuleva tilanne Kuvaan on koottu ja a sadetilanteiden aiheuttamat virtaamat nykytilanteessa ja arvioidun valuma-alueen maankäytön tiivistymisen (s.kpl.) jälkeen. Kohtuullisen yleisellä sadetilanteella (a) virtaamat kasvavat noin ls:sta ls:aan ja tulvavirtamaat (a) noin ls:sta ls:aan. Laskelmissa on korvattu uoman padottavat rummut välityskyvyltään riittävillä putkilla. Näin lasketut arvot kuvaavat virtaamia kun uoman rummut on mahdollisesti uusittu tulevaisuudessa. Arvoja voidaan myös käyttää näin laskettuna mitoitusvirtaamina tuleville rumpusaneerauksille. Kuva. Mallinnetut virtaamat keskimäärin kerran ja vuodessa esiintyvillä eripituisilla sadetapahtumilla uoman alajuoksulla. Ylemmissä kuvissa on esitetty nykytilanne ja alemmissa maankäytön muutoksen jälkeinen tilanne.. Meritulvan ja rankkasadetulvan yhteisvaikutus tulevassa tilanteessa Uoma lähiympäristöineen on hyvin alavaa. Kuvaan on koottu tulvakartat tarkastelualueelta eri merivedenkorkeuden toistuvuuksilla. Tarkastelutilanteet ovat keskimäärin vuosittain toistuva ylin merivedenkorkeus MHW (keskiylivesi), a, a ja a sekä a. Vedenkorkeudet N - järjestelmässä on esitetty kunkin tulvakartan vasemmassa yläreunassa.
().. Kuva. Merivesitulvan leviäminen tarkastelualueella. Maastomalli MML m.
.. () Mallilla laskettiin, millainen yhteisvaikutus erilaisilla merivedenkorkeuksilla on uoman virtaamien aiheuttaman korkeuden kanssa. Kuvassa on esitetty pituusleikkaukset sadetilanteissa eri merivedenkorkeuksilla. Merivedenkorkeustilanteista on esitetty keskivesi (MW) eli merivedenpinnan nollataso, joka on N - järjestelmässä (vuonna ) tasolla +,. MHW kuvaa keskimääräistä vuosittaista ylintä merivedenkorkeutta (keskiylivesi). Tällä korkeudella (+,) merivesi nousee pitkälle toista kilometriä Rajaojaa ylävirtaan. Harvinaisessa merivesitulvatilanteessa jonka toistuvuus on a merivesi nousee tasolle +, ja padotus nousee Rajaojassa koko tarkastelualueen yläjuoksulle saakka. Kaitaa-Iivisniemi osayleiskaavaluonnoksessa (..) A alue rajautuu Kaitaanpolulta (pl ) Kaitaanniitynpolun yläjuoksun puolelle (pl ) uoman eteläreunaan. Laskennallisesti tällä välillä sateiden aiheuttama ylin vedenpinnan taso on.. cm korkeammalla jos uomassa on samanaikaisesti keskiylivettä vastaava meriveden padottava vaikutus verrattuna keskivesitilanteeseen (kuva ylin ja keskimmäinen tilanne). Harvinaisen merivesitulvatilanteen yhteydessä (kuva alin tilanne) samanaikaisesti sattuva sadevesitulva aiheuttaa pahimmillaan noin cm lisäyksen merivedenkorkeuteen uoman yläjuoksulla. Tähän arvioon liittyy huomattavia epävarmuuksia. Loivapiirteisissä uomapoikkileikkauksissa (kuva, vasen leikkaus) uoma käyttäytyy harvinaisessa merivesitulvatilanteessa kuten merenlahti. Tällöin uoman virtaama ei merkittävästi vaikuta vedenkorkeuteen. Toisaalta rummut ja jyrkkäpiirteisemmät uomapoikkileikkaukset (kuva, oikea leikkaus) nostavat virtauksesta johtuvaa vedenpintaa myös yläjuoksulla. Tämä jälkimmäinen padottava vaikutus on nähtävissä suurella osalla uomaa poikkeuksellisen korkeilla merivedenkorkeuksilla (kuva alin tilanne) Kuva. Uoman pituusleikkaukset eri merivedenkorkeuksilla. Sinisellä täytöllä on kuvattu meriveden korkeus lähtötilanteessa. Skenaarioina MW (keskivedenkorkeus), MHW (keskiylivedenkorkeus) sekä keskimäärin a vuodessa toistuva merivedenkorkeus HW. Sinisellä viivalla on kuvattu mallinnetut uoman virtaaman aiheuttamat vedenkorkeudet. Rummut saneerattu.
().. Kuva. Esimerkit vedenpinnasta erilaisilla uomapoikkileikkauksilla. Kuvan leikkauksissa alempi sininen viiva kuvaa merivedenpinnasta aiheutuvaa vedenkorkeutta ja ylempi samanaikaisesti tapahtuvan virtaustilanteen (sadetilanne a, h) aiheuttamaa vedenpinnan nousua uomassa... Merivesitulvalta suojautuminen Työn aikana keskusteltiin myös vaihtoehdosta suojata olemassa olevaa rakennuskantaa estämällä meriveden nousu Rajaojaa pitkin tausta-alueelle. Olemassa olevat maastonmuodot muodostavat tulvavallin Hyljelahdentien kohdalla jo nykytilassa tasolle ~+,m. Tämän työn puitteissa arvioitiin minkälaisiin vesimäärien pumppaamisen tausta-alueelta tulisi varautua tilanteessa jossa purkuyhteys Rajaojasta merelle on suljettu. Todennäköisyys sille, että harvinaisen merivesitulvan yhteydessä koetaan poikkeuksellinen rankkasadetapahtuma on pieni, etenkin jos oletetaan, että tapahtumat ovat toisistaan riippumattomia. Esiselvitystarkkuudella voidaan kuitenkin pitää perusteluna arvioida tilannetta pahimman tilanteen mukaisesti. Keskimäärin kerran sadassa vuodessa tapahtuvan sadetilanteen aiheuttama kokonaisvirtaama vaihtelee m³ välillä kun sadannan kesto laskennassa oli - h. Vastaavasti maksivirtaama vaihteli ls välillä. Kun merivesitulvan nousu Rajaojaa ylävirtaan estetään esimerkiksi tulvaluukulla Hyljelahdentien alittavassa rummussa, tulee taustaalueen kuivatus varautua tilapäisesti järjestämään pumppauksella tulvavallin (tiepenkereen) yli. Muuten riskinä on hulevesien tulviminen tausta-alueella. Pumppausmitoituksen ei kuitenkaan tarvitse olla sadetilanteen laskennallinen maksimivirtaama, mikäli tausta-alueelle voidaan osoittaa tilapäistä lammikoitumis- tai varastotilavuutta mikä leikkaa ja tasaa virtaaman huippua tai huippuja. Esimerkiksi a h sadetilanteen maksimivirtaama Rajaojan alaosassa on noin ls. Jos pumppaustarvetta halutaan laskea vaikka ls:aan tulee varautua noin m³:n tilapäiseen hulevesien varastointiin tulvapadon tausta-alueella. Jos pumpun mitoitus halutaan tasolle ls on vastaavasti varastointitarve m³. Taulukkoon on koottu vastaavat arvot eri sade- ja pumppaamon mitoitusvaihtoehdoissa.
.. () Taulukko. Keskimäärin kerran vuodessa toistuvien sadetapahtumien (kestot,, ja h) kokonaisja maksimisvirtaamat Rajaojan alajuoksulla. Taulukon alaosassa laskettu eri tulvapumppaamon tuottoja vastaavat tarvittavat tilapäiset varastotilavuudet tausta-alueella. Sadetapahtuman kesto h h h h Kokonaisvesimäärä koko sadetapahtumassa (m³) Maksimivirtaama uomassa (ls) Q Rajoitettrastotilavuujoitettrastotilavuujoitettrastotilavuujoitettrastotilavuus Tarvittava va- Q Ra- Tarvittava va- Q Ra- Tarvittava va- Q Ra- Tarvittava va- Rajaojan ympäristö on luontaisesti hyvin alavaa ja tulvatilanteissa vesi leviää herkästi ympäristöön. (ks. tulvakartat kpl..). Kuvaan laskettiin MML:n m korkeusmallista tausta-alueen vesimäärien tilavuudet eri vedenpinnan korkeuksilla. Vedenpinnan lähestyessä metriä on Hyljelahdentien pohjoispuolella noin m³ vettä. Tämä vastaa kappaleen.. tulvakartoista tilannetta a. Tulvasuojausta ajatellen voidaan uoman ympäristön tilavuutta hyödyntää hulevesien tilapäiseen varastoimiseen tilanteessa, jossa purku merelle on estetty. Oletetaan, että tulvaluukku suljetaan meriveden ollessa tasolla +, ja ylin korkeus, mihin vettä voidaan turvallisesti tausta-alueella nostaa, on tasolla +.. Tällöin uoman ympäristöön voidaan varastoida noin m³ vettä. Yläpuolisesta taulukosta voidaan havaita että näin suurella vesimäärällä on merkittävää vaikutusta mahdollisen pumppaamon mitoitukseen ja näin ollen kustannuksiin. Todettakoon vielä, että m³ vesimäärä vastaa keskimäärin kerran vuodessa tapahtuvan sadetapahtuman kokonaisvaluntaa (vesimäärää) kaikilla alle h sadetapahtumilla. Kuva. Hyljelahdentien pohjoispuolen varastotilavuus eri vesisyvyyksillä.
()... Puhdistettujen jätevesien varapurkuyhteys lominmäen puhdistettujen jätevesien varapurun sijainti on alustavasti suunniteltu Rajaojan itäpuolelle, kevyen liikenteen väylän eteläpuolelle n. m Rajaojan purkupisteestä (kuva ). Puhdistetuista jätevesistä aiheutuva lisävirtaama uomaan on arvioitu olevan suurimmillaan noin m s. Nykyisellään uoman kapasiteetti pl kohdalla on kuitenkin vain noin, m s. Jotta uoman kapasiteetti olisi riittävä myös a h sadetilanteessa (puhdistetuista jätevesistä aiheutuva lisäkuormitus huomioiden), tulisi uoman kapasiteetin olla vähintään m s. Tämä tarkoittaa uoman leventämistä merkittävästi nykyisestä. Nykyisellään uoman leveys on kokonaisuudessaan hieman alle metriä. Riittävän kapasiteetin saavuttamiseksi on uomaa levennettävä noin metriä jos pohjan taso pidetään nykytilanteen mukaisena (+.). Tällöin loin uoman kokonaisleveys olisi noin metriä (kuva ). Uoman leventäminen tulisi toteuttaa ensisijaisesti uoman itäreunaa leventämällä, jolloin uoman länsipuolella sijaitsevaa avointa tervalepikköä saadaan mahdollisimman paljon säilytettyä. Mikäli uoman pohjaa perataan syvemmäksi, levennys voi olla hieman pienempi. Tervaleppäalueen vesitasapainon uoman muokkaamisella ei ole merkittävää vaikutusta Poikkileikkausta tullaan kuvasta poiketen syventämään perusuoman osalta vähintään purkuputkien vesijuoksuun joka on todennäköisesti + tason alapuolella. Uoman leventämisen tarve on kuitenkin ilmeinen. Lähtökohtana mitoituksen jatkosuunnittelussa tulee varautua noin m² virtausalaan keskiveden ja uoman penkkojen välille. Toinen purkuolosuhteisiin vaikuttava tekijä on meriveden korkeuden vaihtelut. Esimerkiksi meriveden noustessa tasolle +, on purkukohta käytännössä merenlahden jatke jolloin hätäpurulla, suurellakaan virtaamalla, ei ole vedenpintaan merkittävää vaikutusta. Kuva. Uoman levennyksen tilavaraus.
.. () Kuva. Nykyisen ja levennetyn uoman poikkileikkaus PL kohdalla. YHTEENVETO JA OHJEET JATKOSUUNNITTELUUN. Yhteenveto Tässä työssä laadittiin hulevesimallinnus Espoon Rajaojan hydraulisesta toiminnallisuudesta nykytilassa ja tulevaisuudessa, kun suunniteltu maankäyttö on toteutunut. Työn tarkoituksena oli arvioida Rajaojan tulvavirtaamat ja arvioida uoman soveltuvuus lominmäen jätevedenpuhdistamon hätäpurkupaikaksi. Mallintamalla tarkasteltiin sekä tavanomaisten, toistuvuudeltaan a sateiden, että harvinaisten, toistuvuudeltaan a sateiden vaikutuksia uoman virtaamaan. Tarkastelut painotettiin harvinaisiin tilanteisiin, sillä tavoitteena oli selvittää uoman toimivuus tulvatilanteisiin varautuen. Lisäksi mallinnettiin poikkeuksellisen meritulvan ja harvinaisen rankkasateen yhteisvaikutus uoman vedenpinnantasoon. Työssä tarkasteltiin myös olemassa olevan rakennuskannan suojaamista merivesitulvalta patorakenteella ja arvioitiin minkälaisiin tausta-alueen sadevesivirtaamien pumppaamismääriin tulisi samanaikaisesti varautua. Mallintamalla arvioitiin, että nykyisellä maankäytöllä uoman alajuoksulla virtaamat vaihtelevat tavanomaisen mitoitussateen (a) ls virtaaman ja tulvatilanteen (a) ls välillä. Osa uoman nykyisistä rummuista padottaa virtaamaa merkittävästi ja uoman alava ympäristö toimii luonnollisena tulva- ja paisuntatilavuutena. Työssä laskettiin myös maksimivirtaamat tilanteessa jossa rummut on saneerattu. Tässä tilanteessa vastaavat virtaama-arviot alajuoksulla ovat n. ls ja ls. Vastaavasti tulevaisuudessa maankäytön tiivistyessä (Kaitaa-Iivisniemi OYK luonnoksen pohjalta) vastaavat arviot ovat ls (a) ja ls (a) Seuraavaksi arvioitiin uoman ja sen rumpujen vedenjohtokykyä eri virtaamatilanteissa. Perusuoma on ylläpidettynä riittävä myös tulevaisuuden virtaamille normaaleissa mitoitustilanteissa. Tulvatilanteita varten on syytä säilyttää uoman ympäristöä luontaisen paisunta ja tulva-alueena. Selvästi alimitoitetut rummut Hyljelahdentiellä ja Kuuttipolulla tulee uusia viimeistään virtaamien kasvaessa valuma-alueen maankäytön tiivistyessä. Kaitaa-Iivisniemi OYK luonnoksessa A kaavamerkintä ulottuu uoman eteläreunaan saakka. Lähtökohtaisesti jo merivesitulvaa vasten varautuminen nostaa alueen korkotasoa lähelle uoman aiheuttaman hulevesistä johtuvan tulvavaaran edellyttämää tasoa. Alustavasti tulee kaava-alueella varautua vähintään +, m tasoon tulvaa ja peruskuivatusta silmällä pitäen. Kaavan lounaisosassa Kaitaanniitynpolun ja Kaitaanlaaksonpolun yhteydessä ollaan selvästi alle tämän tason. lominmäen varapurun virtaamat aiheuttavat ilmeisen ja merkittävän perkaustarpeen uomassa. Onkin suositeltavaa sijoittaa purkukohta mahdollisimman lähellä alajuoksua uoman muokkaamisen minimoimiseksi.
()... Ohjeet jatkosuunnitteluun Rajaojan ympäristön jatkosuunnittelussa ja ylläpidossa tulee huomioida seuraavat työn aikana esiin tulleet huomiot: Hyljelahdentien ja Kuutinpolun rummut tulee uusia viimeistään valuma-alueen maankäytön tiivistyessä. Sopiva rumpukoko on vähintään mm. Uoma tulee puhdistaa roskista ja suurimmista virtaamaesteistä. Jatkuvalla säännöllisellä ylläpidolla ennaltaehkäistään mm. rumpujen tukkeutumista ja varmistetaan alueellisen pääkuivatusreitin häiriötön toiminta myös poikkeustilanteissa. Uoman ympäristö on alavaa ja tulvaherkkää. Merivesi leviää alueelle herkästi ja tulva-alueet tarjoavat uoman ylivirtaamille tilapäistä paisuntatilavuutta. Suositus on, että alue säästetään jatkossakin suurilta osin viheralueeksi jolla on myös erilaisten tulvatilanteiden kannalta suurta merkitystä. Kaitaa-Iivisniemen OYK mukaisessa maankäyttöluonnoksessa on rakentamista esitetty myös Rajaojan reunaan. Rakentamisessa on huomioitava riittävä korkeustaso merivesi- ja hulevesitulvaa vasten. Lähtökohtaisesti riittävä taso vahingoittuville rakenteille on +, metriä. Lisäksi suositetaan suojaviheralueen varaamista rakentamisen ja uoman väliin. Hyljelahdentien kohdalla on potentiaalinen kohta alavilla sijaitsevien kiinteistöjen suojaamiseen merivesitulvalta tulvaluukulla. Tausta-alueella on runsaasti tilapäistä varastotilavuutta hulevesille, mikä pienentää varautumistarvetta Rajaojan virtaamien pumppaamiseen tulvaluukun yli. Työn aikana keskusteltiin myös lominmäen varapurun sijoittumiseen ja tilavarauksiin liittyvistä reunaehdosta. Rajaojan kapasiteetti ei riitä nykyisellään hätäpurun mitoitusvirtaaman johtamiseen. Ruoppaustarve on melko suuri joten jo maisemallisista syistä purkupisteen tulisi sijaita mahdollisimman lähellä merta. Sito Oy Tiina Okkonen Lauri Harilainen Perttu Hyöty Suunnittelija Suunnittelija Projeipäällikkö Lähteet: Kaitaa-Iivisniemi osayleiskaavaluonnos, päivätty... Espoon kaupunki.
................................... P Metriä RAJAOJAN HULEVESIMALLINNUS LTE VALUMA-ALUEKARTTA : (A).. MERKINNÄT Pääuoma (Rajaoja) Valuma-alueet Pääkuivatusreitti, avouoma Osavaluma-alueet Pääkuivatusreitti, hulevesiviemäri VALUMA-ALUEIDEN PINTA-ALAT VALUMA-ALUE PINTA-ALA (HA) yht.......
. + K. +. +. +. + +. K...... W r.......... Liikerak.... : r..... Tenniskenttä......................... C P V K +. +. r.. +. C... +. K +. en P V +...... K. + +. K +. +... ränd Kutg. +.. +. +.. ja ttiku. K uu K +... K.. +. +. K +. +. K +. K +.. +... r.. +........ + K. +. + +.. r................ K. +. + C V P. C V P tie pa rp. No K +. +. C V...... Ålgränden..... r.. n. cke tba Kai.. P +. K +. Kaitansstigen... +. K r +. gen ngssti Kaitä +. kv. + +.. K +.. K +. + +. K. + +. +. K +. C PV +.... + K +. +. +. K itan Ka +.. gen svä.. r.. +.. r.... r ntie............... +. K K. + :. W..... P. Pursimaja.... itaa +. K +.. +. + K +. K +.. + +. K +... AP.. r...... vy. le................ P......... K. +..... Rulluddsvägen PVC....... K..... P. +. +. ma.. K. +............ r. +. K...... PVC. +... n. +. +. + K. +. de +..... +. +. +. +. +... an K.. + + K +. +. r.... K +....... AP E K. K.. + +. r +. E.. +... lstr +. K......... + Sä +...... r.. K +..... aa lto.................. + P. r... Liikerak. Liikerak..... K.. + +. ja + +... +. K K.. + + + r....... +. + ku teli Art Finno båthamn... PVC.. r...... Suomenojan venesatama.... +.... ta.. lah Hylje... r... an. r +. r.. r W +..... r. PVC..... en Sälviksväg... Rullaniementie. PVC K.. + +. r. ie dent +. +... K. r +. +....... +. Sä.. ljer. KAITANS... K. +. + +. vä s lvik.... KAITAA. r. Hylk K. Hy K m +.. K r. en. ie jänt ytä py een. e. K. lah lj Hy.... r. tie. +. gen.. n de K r.... r.. Lämpökeskus. Jalostuslaitos.... K. säiliö. K.. r... rväg K.. P. P. + K.... at.... L.. K.. + +. sp...... K +..... lku.. +.. +. olevy. P K.... sp.. +. + K +. +. ma.... +.. +. K..... : P po. Hy. : : lje..... + +. K+. +. +. +. S K+......... r. K K r. +... K. K r.. äga.... +. Sälj K +. +. +. Allas... r K +... +... aalt. K Allas. +...... +.. K +....... H k na uu r... : H p arp +.... E +. K... +... P +. +. +.. + +.. + K. + K. + +.. +... + r. +.. +... C +. V rp Ha uja... P. Säiliö. K... Allas r at.. K.... +.. g un +. ma n de rän.. +......... K +.... r..... +.... Ka.. K.......... C +.. AP. V +. K... n +. +.. +.. K +. +. Kenttä. tie Hyljelahden + +.. K. +. C. +. :.. K V +. +. P. :.. C P +........ r............. K +. +... K..... +.... tie Hyljelahden....... an P +.... +. örn +... Ålh... K K K. r.. V P. Ku... +. gen +.. Ku +. ge + Iivisniemen koulu. K. + P +. K. ckssti +. sti gs.. ipo utt. tla. +... å. K. K. + K +. Allas K.. lku... r at...... at. Ålstigen. K. r....... +. a +...... ulm + +.......... Tennis. ank +. Kenttä eria Ank +.. en.. K.. +. : r.. +.. ig tst. +. +....... K K +. PVC. :... +..... K M.. K.. +.. :. +......... K + S. +....... r. K. : ll......... :... K +... K..... +. P... +. +. K. Arttelipolku..... K +. +. +. VC P... A kaavamerkintä (ei tarkka, Kaitaa-Iivisniemi osayleiskaavaluonnoksen.. pohjalta) K....... Sälba Rumpu... at...... M Rajaoja.. K. ll.... r... +........ at........ Ankeriaanpolku. Ankeriaankuja...... ar...... r. Paalutus.... MERKINNÄT. r. r.. K. :....... at........ : r... + K + S. +. +. K +... : Meters.. :.... n RAJAOJAN HULEVESIMALLINNUS LTE ASEMAPRUSTUS :.... Ras.. :...... xväge Rila : lku r npo +. niity +. +.. kv K. +. K +. K +. +. +.. aan... Kait...... r. K.. +.... +... +. K........... C... KAITAA..... P:...... a aitaanla... ma. lku ksonpo. K. Allas :.. dentie +... K P.. K. Riilah M r.. KAITAA KAITANS :... P.. kv...... KAITANS PV........ P Huoltorak...... K.. en dalsstig Kaitans..... kv... u.... polk... polku Huoltorak.. mäen.. kv............... K +. +... aan : M... Kait..... +....... KAITAA KAITANS........... +.. Hylje................. M. +.. K +.... P.. Ras. r..... enreitti Iivisniem...... +.... +..... +. +. K. +... +..... K +. +... Ivars. + +. +.. K +... vägen. +. K. +. +. PVC. +. +. +. K +. +. +...... K C +... + K + S. + V P K.. r............ +. +. ket Ivisnässtrå.. K...... : +. K.. +........ K. +. +. K +. +.............. at........ Kenttä... ie......... rint. Iiva r............ K +. +............ :...... r...... IV. P +. K + S.. + +.... :.... IV... +.. +... +.. KAITAA KAITANS.. K +.. + +. +. K +.. K.... +. +. +.. +. K +. +.. K +. ja... io... +..... L...... IV. aku auk men K.... lan näsp Iivis. +. K + VI ie Iivisn.... K. + +........ en... +.. atu + VI.... ++... +.. K +. +. +. K +...... +.. + K K. +... + K. enk +. +.. +.. vss. AP + K. niem +. Iivis.... IV.. K.. IV +.... VI.......... IV K.. K K........ +. +. at.. +. +.... : r.. +... K vr........... +.. r... r. K K : n +.. nu Han r. r.. P. cke get sber... +... usk.a llio. r +. K +. kba K +. : Hann r räs K +. ust K. +. nn... r. Ha... +.. +...... r ki.. K +. mä. K en.. ärv + VI.. +. +.. +. usj. +. nn + Ha. rpp No. :