TAMPEREEN KAUPUNKI VUORES-PROJEKTI VUORESKESKUS IDÄN KORTTELEIDEN RAKEN- TAMISEN AIKAISTEN HULEVESIEN HALLINTA- SUUNNITELMA SUUNNITTELUOHJE FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY P23396
SUUNNITTELUOHJE I Bossmann Eeva-Riikka Sisällysluettelo 1 Lähtökohdat... 1 2 Projektiorganisaatio... 1 3 Hulevesien laatu... 1 4 Hulevesien hallinta... 1 4.1 Korttelikohtaiset purkupaikat... 1 4.2 Tonttikohtaiset ratkaisut... 2 4.2.1 Laatuvaatimukset... 2 4.2.2 Suunnittelu... 2 4.2.3 Viivytys/laskeutus... 2 4.2.4 Suodatus... 3 4.2.5 Eroosiosuojaus... 4 4.3 Kunnossapito ja huolto... 5 LIITTEET: Liite 1: VHT-P23396-101 Asemapiirustus, Vuoreskeskus idän kortteleiden rakentamisen aikaisten hulevesien hallintasuunnitelma 1:2000 FCG Suunnittelu ja tekniikka Oy Osmontie 34, PL 950, 00601 Helsinki Puh. 010 4090, fax 010 409 5001, www.fcg.fi Y-tunnus 2474031-0 Kotipaikka Helsinki
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY SUUNNITTELUOHJE 1 (5) VUORESKESKUS IDÄN KORTTELEIDEN RAKENTAMISEN AIKAISTEN HU- LEVESIEN HALLINTASUUNNITELMA 1 Lähtökohdat Vuoreksen alueella on toteutettu ja tullaan edelleen toteuttamaan hulevesien hallintatoimia haittavaikutusten vähentämiseksi. Erityisesti rakentamisen aikaisten hulevesien hallintaan kiinnitetään huomiota ja hallintatoimenpiteiden toteuttamista valvotaan. Tässä suunnitteluohjeessa käsitellään rakennusvaiheessa toteutettavaa hulevesien hallintaa. Tarkoituksena on selvittää Vuoreskeskus idän alueen rakentajille ja urakoitsijoille hulevesien hallinnan vaatimukset, periaatteet ja sovellettavat menetelmät. 2 Projektiorganisaatio Ohje on laadittu konsulttityönä FCG Suunnittelu ja tekniikka Oy:ssä. Ohjeen laadinnasta on vastannut Eeva-Riikka Bossmann. Työn tilaaja on Tampereen kaupunki, Vuores-projekti ja yhteyshenkilönä projektipäällikkö Kirsti Toivonen. 3 Hulevesien laatu Valunnalla tarkoitetaan sitä osaa sadannasta, joka virtaa vesistöä kohti maan pinnalla, maaperässä tai kallioperässä. Hulevesillä tarkoitetaan rakennetuilla alueilla muodostuvaa, sadetai sulamisvesien aiheuttamaa pintavaluntaa. Luonnontilaisia alueita rakennettaessa veden normaali kiertokulku häiriintyy johtuen luontaisen kasvillisuuden sekä vettä pidättävän maan pintakerroksen poistamisesta, painanteiden tasaamisesta ja heikosti vettä läpäisevien pintojen rakentamisesta. Veden haihdunta- ja imeytymismahdollisuuksien heikentyessä veden pintavalunta nopeutuu. Lisääntynyt ja nopeutunut pintavalunta taas huuhtoo valumapinnoilta mukaansa enemmän erilaisia epäpuhtauksia, kuten kiintoainesta, ravinteita sekä bakteereita. Rakentamisen aikana eroosio on suurinta ja hulevesien laatu on huonoimmillaan, kun alkuperäinen kasvillisuus on raivattu ja perusmaa paljastettu eikä lopullisen tilanteen mukaisia pintoja ole vielä viimeistelty. Rakentamisvaiheessa hulevesien aiheuttama vesistökuormitus voikin olla moninkertainen rakentamisen jälkeiseen tilanteeseen verrattuna. Rakentamisen aiheuttama vesistökuormitus voi lisäksi kestää vielä pitkään rakentamisen päätyttyä. Rakentamisen aikana muodostuvien hulevesien sisältämät kiintoainespitoisuudet ovat moninkertaiset valmiiseen tilanteeseen verrattuna, koska rakentamisvaiheessa alueelle suunnitellut hulevesien hallintamenetelmät eivät yleensä ole käytössä koko laajuudessaan. Rakentamisvaiheessa hulevesien määrä on harvoin yhtä suuri kuin lopullisessa tilanteessa, koska suurin osa pinnoista on päällystämätöntä ja imeytyminen näin mahdollista. Pohjavedenpinnan ollessa korkealla voivat myös rakentamisen aikaiset hulevesimäärät olla suuria. Rakentamisaikaisten hulevesien hallinnan tulisikin keskittyä kiintoaineskuormituksen vähentämiseen. Rakentamisen aikaisten hulevesien haittavaikutusten vähentämiseksi tarvitaan erilaisia hulevesien hallintamenetelmiä. Keinoja hulevesien hallintaan ovat mm. kerrallaan auki olevien pintojen minimoiminen syntyneiden hulevesien imeyttäminen maaperään epäpuhtauksien vähentäminen hulevesistä suodattamalla, laskeuttamalla ja kasvillisuuden avulla hulevesien viivyttäminen, eli pintavalunnan jakaminen pitkälle ajanjaksolle 4 Hulevesien hallinta 4.1 Korttelikohtaiset purkupaikat Vuoreskeskus idän tonteilla käsitellyt hulevedet tulee johtaa katujen hulevesiviemäreihin, mistä hulevedet johdetaan edelleen hulevesiä puhdistaviin viherpainanteisiin. Suunnitelmakartalla VHT-P23396-101 (liite 1) on esitetty Vuoreskeskus idän kortteleille rakentamisen aikaiset hulevesien purkupisteet. Mikäli hulevesiä ei voida johtaa painovoimaisesti purkupisteeseen, tulee ne pumpata.
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY SUUNNITTELUOHJE 2 (5) 4.2 Tonttikohtaiset ratkaisut 4.2.1 Laatuvaatimukset Rakentamisen aikaiset hulevedet eivät saa aiheuttaa haittaa vesistöille tai muulle ympäristölle ja rakenteille. Rakentamisen aikaiset hulevedet tulee käsitellä tonteilla siten, että tontilta purettava vesi vastaa laadultaan purkuvesistön vedenlaatua. Tonteilla käsittelymenetelmiksi vaaditaan viivytyksen/laskeutuksen lisäksi myös suodattavaa rakennetta. Seuraavissa kappaleissa on kuvattu eri menetelmiä rakentamisen aikaisten hulevesien käsittelyyn. 4.2.3 Viivytys/laskeutus Kiintoaineksen poistaminen hulevesistä on mahdollista myös viivytys- tai laskeutusaltailla, joiden toiminta perustuu siihen, että altaat joko pysäyttävät määrätyn vesimäärän joksikin aikaa kokonaan tai ainakin hidastavat virtausnopeutta niin paljon, että veden kuljettama kiintoaines ehtii laskeutua altaan pohjalle ennen kuin vesi on kulkenut altaan läpi. Joka tapauksessa altaan kohdalla virtausta hidastetaan. Esimerkki laskeutusaltaasta on esitetty kuvassa 7. 4.2.2 Suunnittelu Rakennuttajan tulee käyttää tontin hulevesijärjestelmien suunnittelussa hulevesisuunnitteluun perehtynyttä asiantuntijaa. Rakentamisen aikaisten hulevesien hallintamenetelmien tulisi olla rakenteeltaan ja toiminnaltaan yksinkertaisia, helposti toteutettavissa olevia sekä kustannuksiltaan kohtuullisia. Menetelmillä pyritään ensisijaisesti rakennusalueelta tulevan kiintoaineskuormituksen vähentämiseen ja toissijaisesti myös virtaamien hallintaan tulvahaittojen ja eroosion estämiseksi rakennettavan alueen alapuolella. Suunnittelussa tulee huomioida katusuunnitelmat, kunnallistekniset suunnitelmat sekä muut ympäröivien alueiden suunnitelmat sekä niiden toteutuksen vaihe. Lisäksi tulee ottaa huomioon, että alueen pohjaveden pinta on paikoin korkealla, ja pohjarakentamisen yhteydessä vesiä joudutaan todennäköisesti pumppaamaan. Suunnitelmakartalla VHT- P23396-101 on esitetty pohjavedenpinnankorkeudet. Rakennusvaiheen hallintamenetelmät tulee suunnitella tapauskohtaisesti. Menetelmävaihtoehtoja ei ole useita, mutta niiden sijoittaminen ja mitoittaminen täytyy miettiä kuhunkin kohteeseen sopivaksi. Menetelmien suunnittelusta vastaa joko urakoitsija tai rakennuttajan oma suunnittelija. Suunnitelmat on hyväksytettävä kaupungin viranomaisella ennen töiden aloittamista. Ennen rakentamisen aikaisten hulevesien käsittelyjärjestelmien rakentamista tulee järjestää katselmus, missä käydään läpi tontin hulevesiasiat ja tontille annetaan lupa järjestelmien rakentamiselle. Kuva 1. Havainnepiirros laskeutusaltaasta. Allas voidaan toteuttaa joko olemassa oleva maastopainanne patoamalla ja kaivamalla tai maapenkereillä. Laskeutusaltaaseen voidaan vedet johtaa myös pumppaamalla, mikäli pinnanmuodot ja korkeussuhteet tätä vaativat. Olemassa olevan maastopainanteen käyttö on suositeltavinta, etenkin jos painanteessa ei tehdä muita rakennustöitä kuin mitä itse pato vaatii. Tällöin kasvillisuus ja pintakerros tehostavat kiintoaineksen pidättymistä, eikä itse allaspaikka kärsi eroosiosta. Altaiden sijoittamista pääuomiin, joissa virtaamat ovat suuria, tulee välttää. Rakentamisvaiheen laskeutusaltaat on tarkoitettu nimenomaan kiintoaineksen vähentämiseen, jolloin niitä ei tarvitse mitoittaa pysäyttämään suuria vesimääriä pitkiksi ajoiksi. Riittää, että viipymä altaassa on riittävän suuri karkean siltin laskeuttamiseksi. Myös lopullisen vaiheen hulevesien hallintamenetelmiä, kuten kaivantoja ja viivytysaltaita voidaan käyttää rakentamisen aikaisten hulevesien käsittelyyn, mutta tällöin rakentamisen aikana kertynyt kiintoaines tulee poistaa niistä ennen varsinaista käyttöön ottoa, etenkin, jos ky-
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY SUUNNITTELUOHJE 3 (5) seessä on imeyttämiseen perustuva hallintamenetelmä. Sedimenttiaidat soveltuvat lähinnä tasovirtauksen käsittelemiseen eikä niitä tule sijoittaa ojien poikki tai muihin kohtiin, joihin hulevesivirtaama keskittyy. Sedimenttiaidan toteuttamista on havainnollistettu kuvassa 2. Viivytys- tai laskeutusaltaan toimintaa voidaan tehostaa rakentamalla sen purkupäähän kappaleessa 5.3.3 kuvattu suotopato. Rakentamisvaiheen hulevesien hallinta tulee tehdä mahdollisimman yksinkertaisesti ja toimintavarmasti. Suurien altaiden ym. rakenteiden kaivamista hulevesien käsittelemiseksi tulee välttää, koska tällöin on vaarana, että kaivetuista ojista ja altaista aiheutuu enemmän kiintoaineksen kulkeutumista kuin niiltä alueilta, joiden vesiä järjestelmien tulisi käsitellä. Tästä johtuen rakennusvaiheen hulevesien hallinnassa tulisi hyödyntää mahdollisimman paljon luonnon painanteita ja kosteikkokohtia, joissa kasvillisuus tehostaa kiintoaineksen poistumista ja myös estää lisääntyvän virtaaman aiheuttamaa eroosiota. Käsiteltävät hulevedet tulee jakaa maastopainanteisiin mahdollisimman tasaisesti ja leveälle alueelle esim. jako-ojastolla. Itse painanteissa ei tulisi tehdä rakennustöitä lainkaan, mutta painanteiden alapäähän voidaan rakentaa suotopato tai ainakin virtaaman kuristus toiminnan tehostamiseksi. 4.2.4 Suodatus Suodatuksella pyritään poistamaan hulevedestä kiintoainesta johtamalla vesi epäpuhtauksia pidättävän materiaalin läpi. Materiaalista ja virtaamista riippuen hienoakin aineista saadaan pidätettyä. Suodatusta voidaan käyttää sekä tasovirtaaman että keskitetyn virtaaman käsittelyyn. Tasovirtaaman suodattamiseen käytetään sedimenttiaitoja, jotka ovat suodatinkankaasta tehtyjä aitoja, joiden läpi yläpuolisilta alueilta tulevat hulevedet virtaavat, jolloin kiintoaines jää suodatinkankaaseen. Sedimenttiaidat tulee pystyttää huolellisesti ja suodatinkankaan alareuna tulee olla maan sisässä, jotta virtausta ei tapahdu aidan alitse. Sedimenttiaidat tulee sijoittaa kuten maavallitkin eli alueiden reunoille ja luiskien ylä- tai alapäähän. Aidoilla voidaan myös ympäröidä esimerkiksi tilapäisiä läjitysalueita. Kuva 2. Sedimenttiaita. Keskitetyn virtauksen suodattamiseen esimerkiksi ojissa tai kuivatusjärjestelmien purkupisteissä soveltuvat lähinnä suotopadot. Suotopato rakennetaan vettä hyvin läpäisevästä kiviaineksesta, jossa ei ole paljoa hienoainesta, kuten seulotusta murskeesta tai sorasta. Suotopadon toimintaperiaatteena on, että tuleva virtaama hidastuu merkittävästi virratessaan padon läpi, jolloin veden kuljettama kiintoaines pidättyy suodattavaan materiaaliin. Suotopadon toimintaa voidaan tehostaa verhoilemalla murske- tai sorapatjan purkupää suodatinkankaalla, jolloin itse patomateriaalin läpäisevät ainekset pidättyvät kankaaseen. Ojissa, joiden virtaus ja vedensyvyys on maltillinen ojan kokoon nähden, riittää usein, että suotopato rakennetaan täyttämällä oja luiskan yläreunan tasoon saakka. Mikäli on syytä olettaa virtaamien olevan ajoittain niin suuria, että suotopato padottaa vettä ojatöyrään yläpuolelle, tulee suotopadon kynnys rakentaa töyrään tason yli ja patoa jatkaa tiiviillä maavallilla ojan oikealle ja vasemmalle puolelle. Maavallilla estetään ojasta tulvivan veden virtaus suotopadon ohitse, jolloin patokohdan yläpuolelle muodostuu ylivirtaamien aikaan väliaikainen tulva-allas. Suotopadon rakennetta on havainnollistettu kuvassa 3.
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY SUUNNITTELUOHJE 4 (5) tulisi eroosiolle alttiina olevaa pinta-alaa rajoittaa siten, että kasvillisuuden raivausta ja pintakerroksen poistoa ei tehtäisi ennen kuin muiden töiden aloittaminen sitä edellyttää. Kuva 3. Havainnepiirros suotopadon rakenteesta. Mikäli tontilla tilanpuutteen vuoksi ei ole mahdollista rakentaa sedimenttiaitoja tai suotopatoja, voidaan suodatus toteuttaa esimerkiksi hiekka- tai kangassuodatuksella. Suodatus voidaan toteuttaa esimerkiksi vaihtolavan/- lavojen sisään rakennettavalla suodattimella. Kuvassa 4 on esimerkki vaihtolavalla toteutetusta suodattimesta. Herkissä kohteissa, kuten vesistöjen välittömässä läheisyydessä tai paikoissa, joissa hulevesien hallinta kootusti ei ole mahdollista tai hulevesivirtaama on suuri, tulisi työvaiheen aiheuttamaa eroosioriskiä vähentää suojaamalla paljaita pintoja esimerkiksi geotekstiileillä, eroosiosuojamatoilla ja joissain tapauksissa hakkeella. Rakenteellista eroosiosuojausta tarvitaan etenkin isoissa tai jyrkissä luiskissa ja vastakaivetuissa ojissa joissa on suuri virtaama. Tällaisissa kohteissa tulee käyttää geotekstiilejä tai eroosiosuojamattoja, hakkeella suojaaminen soveltuu ainoastaan kohteisiin, jossa kaltevuudet ja hulevesivirtaamat ovat pieniä. Geotekstiilien käyttöä luiskien eroosiosuojauksessa on havainnollistettu kuvassa 5 ja uomien eroosiosuojauksessa kuvassa 6. Kuva 4. Suodatus vaihtolavoissa 1. 4.2.5 Eroosiosuojaus Alueellisen eroosiosuojauksen lähtökohtana on, että mahdollisimman pieni alue kerrallaan olisi perattuna ja siten alttiina eroosiolle ja kiintoaineksen kulkeutumiselle. Tähän voidaan vaikuttaa töiden suunnittelulla siten, että esimerkiksi herkimmissä ja eroosioalttiimmissa kohteissa laaja-alaisia maanrakennustöitä vältetään rankkojen sadejaksojen tai sulamiskausien aikana. Tarvittaessa tietyt työt voidaan suunnitella jopa sääennusteiden perusteella. Mikäli töiden ajallinen järjestely ei ole mahdollista esim. kustannusten tai aikataulun takia, Kuva 5. Tekstiilien tai mattojen käyttö eroosiosuojauksessa. 1 Riipinen, M. 2013. Vesien käsittely työmailla valvontaa ja ohjeistusta Helsingissä.
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY SUUNNITTELUOHJE 5 (5) 4.3 Kunnossapito ja huolto Jotta rakennusaikaisten hulevesien käsittelyjärjestelmät toimivat suunnitellusti, tulee järjestelmien kunnossapidosta ja huollosta huolehtia säännöllisesti. Rakentamisen aikana tontilta pois johdettavien vesien laatua sekä käsittelyjärjestelmien toimintaa tulee tarkkailla. Käsiteltyjen hulevesien tulee olla laadultaan purkuvesistön vedenlaatua vastaava. Kuva 6. Pääojan verhous geotekstiilillä tai eroosiomatolla. Yhtenä eroosiosuojauksen tai ainakin eroosion hallinnan keinona voidaan pitää maavalleja ja reunaojia, joilla estetään hulevesien hallitsematonta purkautumista rakennettavilta alueilta. Valleilla ja ojilla pysäytetään pintoja pitkin kulkeva hulevesien tasovirtaus, muutetaan se keskitetyksi virtaamaksi ja ohjataan haluttuun purku- tai käsittelypaikkaan. Maavallit ja ojat tehdään kohteena olevien alueiden reunoille suunnilleen korkeuskäyrien suuntaisesti, kuitenkin siten, että vallin taakse tai ojaan saadaan muodostettua riittävä pituuskaltevuus vesien johtamiseksi haluttuun suuntaan. Vallit ja ojat tulee sijoittaa luiskien ylä- tai alapuolelle, ei itse luiskaan. Pituuskaltevuuden vallin takana tai ojassa tulisi olla maltillinen, korkeintaan muutamia prosentteja virtaaman hidastamiseksi. Jyrkillä kaltevuuksilla vallin taus tai oja tulee eroosiosuojata. Maavallia ja reunaojaa on havainnollistettu kuvassa 7. Laskeutus-/viivytysaltaiden kiintoaineksen kertymistä on seurattava säännöllisesti. Altaiden pohjalle/syvänneosaan kertynyt kiintoaines on tarvittaessa poistettava. Mikäli lietteelle/kiintoainekselle varattu tila on täyttymässä tai kiintoaines on lähdössä uudelleen liikkeelle, tulee tila tyhjentää. Mikäli kiintoainesta on kertynyt purkurakenteisiin, tulee myös ne puhdistaa. Lietteen/kiintoaineksen asianmukainen vastaanottopaikka on selvitettävä. Patorakenteet on tarkastettava säännöllisesti esimerkiksi runsaiden virtaamien jälkeen. Patoamalla tehtyjen rakenteiden paikalla pysymistä ja padon pitävyyttä on tarkkailtava. Mikäli havaitaan muodonmuutoksia, tulee ne korjata. Suodattavissa patorakenteissa tulee huolehtia riittävästä läpäisevyydestä. Mikäli havaitaan tukkeutumista, tulee suotopato uusia. Kaikista järjestelmistä tulee olla ylivuoto purkuvesistöön. Myös ylivuotoreitin kunnossapidosta tulee huolehtia. Kuva 7. Poikkileikkaus maavallista ja reunaojasta.