Vantaan pienvaluma-alueiden luokittelu vettä läpäisemättömän pinnan osuuden perusteella Hulevesiseminaari 25.11.2014 Hanna Tuominen
Sisällys Diplomityön tavoitteet Läpäisemättömän pinnan malli CORINE Land Cover Kohdealueiden esittely Tulokset ja johtopäätökset Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 2
Diplomityö Tavoitteena on luokitella Vantaan pienvaluma-alueet läpäisemättömän pinnan mallin (ICM) mukaan vettä läpäisemättömän pinnan osuudet valuntakertoimet Tarkemmassa käsittelyssä on Kirkonkylänoja ja Krakanoja Valuma-alueilla tehtyjen mittausten perusteella yleistetään tietoja koskemaan koko Vantaata Työkalu maankäytön suunnitteluun ja pienvesistöjen suojeluun Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 3
Läpäisemättömän pinnan malli (ICM) Luokittelu antaa vihjeitä puron tilasta, mutta tarkempia mittauksia tarvitaan! Schueler et al. 2009 Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 4
CORINE Land Cover Maanpeitteen paikkatietoaineisto Vuoden 2012 rasteriaineiston tarkkuus on 20*20 m, vektorin 20*20 ha Rasteriaineistot käsitelty vektoreiksi Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen Tiiviisti rakennetut asuinalueet Väljästi rakennetut asuinalueet Teollisuuden ja palveluiden alueet Liikennealueet Lentokenttäalueet Maa aineisten ottoalueet Kaatopaikat Rakennustyöalueet Urheilu ja vapaa ajan toiminta alueet Pellot Hedelmäpuu ja marjapensasviljelmät Laidunmaat Pienipiirteinen maatalousmosaiikki Lehtimetsät Havumetsät Sekametsät Harvapuustoiset alueet Rantahietikot ja dyynialueet Kalliomaat Sisämaan kosteikot Avosuot 5
Kirkonkylänoja Sijaitsee Keski-Vantaalla Pinta-ala: 4,8 km 2 Savi ja täyttömaa-aluetta Valuma-alue on tiiviisti rakennettua aluetta, koostuen pääasiassa teollisuuden ja palveluiden alueista Helsinki-Vantaan lentokenttä, Kehä III, Tuusulan-väylä Kaupunkimainen puro, josta putkitettuna on 32 % voimakkaasti muokattu hulevedet nopeasi purouomiin Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 6
Krakanoja Sijaitsee Keski-Vantaalla Pinta-ala: 10,2 km 2 Savialuetta, lentokentän alueella myös täyttömaata ja turvetta Pääuoma kulkee virkistys ja peltoalueiden läpi Helsinki-Vantaan lentokenttä, Kehä III Kartanonkosken haara voimakkaasti rakennettua Puro on lähes luonnontilainen, putkitettu osuus on 19 % Purokohteessa luontoarvoja Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 7
Mittaukset Mittaukset suoritti Luode Consulting Sadanta ja valunta, Kirkonkylänojalla myös laatumittauksia Mittausaika 26.6 26.7.2014 Kuvassa mittauspisteet merkattu punaisella Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 8
[mm] Sadanta ja valunta 45 40 35 Kirkonkylänojan valunta 30 Krakanojan valunta 25 Sadanta 20 15 10 5 0 26.6.2014 1.7.2014 6.7.2014 11.7.2014 16.7.2014 21.7.2014 26.7.2014 Valunta [mm] 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 Kirkonkylänojan valunta Krakanojan valunta Sadanta Sadanta [mm] 0 1 2 3 4 5 6 0,00 7 26.6.2014 0:00 1.7.2014 0:00 6.7.2014 0:00 11.7.2014 0:00 16.7.2014 0:00 21.7.2014 0:00 26.7.2014 0:00
Sadetapahtumat 20.7.2014 sadetapahtuma klo 11 14 Ilmatieteenlaitokselta tilattu analyysi (tutkakuva) Kirkonkylänoja: 21,1 mm Krakanoja: 12,4 mm Omat mittaukset: 23,4 mm Lentokenttä: 13,8 mm Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen Ilmatieteenlaitos 2014 10
Ilmatieteenlaitoksen avoin data Sademäärät mittausjaksolle Helsinki-Vantaan lentokenttä, Kumpula, Tapiola, Nuuksio, Nurmijärvi, Porvoo Datalle suoritettiin lineaarinen interpolointi pisteiden välille, jotta valuma-alueille voitiin laskea päiväkohtaiset sademäärät Sademäärä Manttaalikuja Helsinki Vantaan Kirkonkylänoja Krakanoja [mm] lentokenttä Interpolointi Tutka Interpolointi Tutka 26.kesä 0,7 4,6 3 30.kesä 11,2 11,2 11,5 11,6 1.heinä 0,2 3,5 2,4 3,4 10.heinä 2,8 0 0,9 0 16.heinä 0,4 0,7 0,6 0,7 20.heinä 23,4 13,8 15,8 21,1 11,6 12,4 Tummennetut arvot Huom! valittu valuntakertoimen Sadetapahtumat on paikallisia eivätkä muutu lineaarisesti! määrittämiseen Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 11
Interpolointi 26.6.2014 sadannalle Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 12
Sadanta ja valunta Kirkonkylänoja 26.kesä 30.kesä 1.heinä 10.heinä 16.heinä 20.heinä Sadanta [mm] 3 11,2 2,4 2,8 0,6 21,1 Välitön valunta [mm] 1,1 4,8 0,7 0,6 0,1 6,5 Valuntakerroin 0,37 0,43 0,29 0,23 0,09 0,31 Krakanoja 26.kesä 30.kesä 1.heinä 10.heinä 16.heinä 20.heinä Sadanta [mm] 11,2 3,4 2,8 0,4 12,4 Välitön valunta [mm] 1,8 0,4 0,2 0,03 2,4 Valuntakerroin 0,16 0,11 0,07 0,07 0,19 Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 13
Sadanta ja valunta 6,0 Välitön valunta [mm] 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 Kirkonkylänoja Krakanoja y = 0,4604x 0,3692 R² = 0,9921 Tehoisa läpäisemätön pinta (EIA) y = 0,1938x 0,2151 R² = 0,9764 0,0 0 2 4 6 8 10 12 14 Sadanta [mm] Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 14
Sadanta ja valunta 0,133 1,082 Sillanpää 2013 Kirkonkylänoja EIA 0,46 TIA 0,55 Valuntaa muodostuu yli 0,8 mm sateista 0,4604 0,3692 Krakanoja EIA 0,19 TIA 0,30 Valuntaa muodostuu yli 1,1 mm sateista 0,1938 0,2151 Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 15
CORINE jaottelu Kirkonkylänoja Krakanoja Pinta ala [ha] Pinta ala [ha] Tiiviisti rakennetut asuinalueet 5,7 14,4 Väljästi rakennetut asuinalueet 1,4 36,8 Teollisuuden ja palveluiden alueet 130 187 Liikennealueet 32,8 24,3 Lentokenttäalueet 120 372 Maa aineisten ottoalueet 0,8 9,3 Rakennustyöalueet 0 12,5 Urheilu ja vapaa ajan toiminta 4,2 0,1 Pellot 0 21,8 Pienipiirteinen maatalousmosaiikki 2,6 5,9 Lehtimetsät 2,4 14,9 Havumetsät 51 66,2 Sekametsät 23 38,1 Harvapuustoiset alueet 67,1 105 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% Kalliomaat 1,9 2,5 0% Yhteensä 443 910 Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 16 Kirkonkylänoja Krakanoja
Läpäisemättömyys Kirkonkylänoja Krakanoja Läpäisemättömän Pinta ala [ha] Pinta ala [ha] pinnan osuus Tiiviisti rakennetut asuinalueet 5,7 14,4 0,43 Väljästi rakennetut asuinalueet 1,4 36,8 0,22 Palveluiden alueet 58,2 61,3 0,85 Teollisuuden alueet 71,4 125,3 0,81 Liikennealueet 32,8 24,3 0,89 Lentokenttäalueet 120,3 371,6 0,41 Maa aineisten ottoalueet 0,8 9,3 0,05 Rakennustyöalueet 0 12,5 0,15 Urheilu ja vapaa ajan toiminta 4,2 0,1 0,15 Pellot 0 21,8 0,1 Pienipiirteinen maatalousmosaiikki 2,6 5,9 0,1 Lehtimetsät 2,4 14,9 0,05 Havumetsät 51,0 66,2 0,05 Sekametsät 23,0 38,1 0,05 Harvapuustoiset alueet 67,1 105,2 0,05 Kalliomaat 1,9 2,5 0,1 Pinta ala yhteensä 443 910 Läpäisemättömyys laskettu 0,44 0,39 Läpäisemättömyys mitattu 0,55 0,30 Vaihteluväli [%] 0,23 0,23 Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 17
Läpäisemätön pinta [%] Läpäisemättömän pinnan osuus eri maankäytön muodoilla 1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 Ylin arvo Alin arvo Keskiarvo Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 18
Työssä luokitellut pienvaluma-alueet tai niiden yhdistelmät Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 19 ICM luokittelussa pinta alat yli 5 km 2
Koodi Numero Nimi Pinta ala Pinta ala Koodi Numero Nimi Pinta ala Pinta ala Pitkäjärveen laskevat purot [km2] yhteensäkeravanjokeen laskevat purot [km2] yhteensä 12A Tiistronoja 6,5 462 Kylmäoja 13,8 1. 12B Herukkapuro 3,0 11,9 10. 463 Kylmäojan pohjoishaara" 2,8 21,4 1003 Odilammenoja 2,4 464 Kylmäojan itähaara" 4,7 2. 11 Pikkujärvenoja 1,1 465 Rekolanoja 21,2 7,3 11. 13 Kynikenoja 6,1 466 Lipstikkaoja 1,2 22,3 3. 14 Myllymäenoja 6,5 6,5 467 Vierumäenoja 4,2 12. 15A Varistonoja 2,4 468 Vallinoja 8,4 12,6 4. 15B Lammasoja 1,1 5,7 D 472 Suutonoja 2,4 2,4 15C Pellaksenoja 2,1 Sipoon Kappelvikeniin/Björnsövikeniin laskevat purot Helsingin Pikku Huopalahteen laskevat purot 71A Krapuoja 3,3 5. 31A Mätäoja 5,5 13. 71B Roxinoja 10,1 14,7 6,2 31B Onkioja 0,7 72 Ojangonoja 1,3 Vantaanjokeen laskevat purot 73A Kormuniitynoja 6,5 14. 6. 412 Jelmusanoja 6,4 6,4 73B Itä Hakkilanoja 3,9 10,5 413A Lamminsuonoja 6,9 74A Sotunginoja 2,6 7. 413B Hankoja 0,9 11 74B Myyraksenoja 3,7 15. 414 Murtoonpellonoja 3,2 1009 Bisajärvi ja "Bisanoja" 1,1 10 A 410 Koivupäänoja 2,9 2,9 1008 "Kuusijärvenoja" 0,8 B 411 Pekinoja 3,8 3,8 Porvarinlahteen laskevat purot C 415 Katinmäenoja 4,0 4,0 E 61 Westerkullanoja 3,6 3,6 8. 421 Krakanoja 10,2 10,2 Sipoon Karlvikeniin laskeva puro Keravanjokeen laskevat purot 16. 81 Nybyggetinoja 5,1 5,1 9. 461A Kirkonkylänoja 4,8 461B Pyhtäänkorvenoja 2,2 Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 7,0 20
Pienvaluma-alueiden läpäisemättömyys Läpäisemättömän pinnan osuus [%] 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 Taantuva Muuntuva Kirkonkylänoja Krakanoja Suurin läpäisemättömyys Keskiarvoinen läpäisemättömyys Pienin läpäisemättömyys 0,00 Herkkä 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. A B C D E Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 21
Pienvaluma-alueiden läpäisemättömyys Läpäisemättömän pinnan osuus [%] 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 Taantuva Myllymäenoja Muuntuva Herkkä Tiistronoja Kynikenoja Kylmäoja Krapuoja Rekolanoja Nybyggetinoja 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. A B C D E Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 22
Pienvaluma-alueiden läpäisemättömyys Suurin arvo Keskiarvo Pienin arvo Läpäisemätön pinta Valuntakerroin Läpäisemätön pinta Valuntakerroin Läpäisemätön pinta Valuntakerroin 1. 0,11 0,07 0,09 0,07 0,07 0,06 2. 0,12 0,07 0,10 0,07 0,07 0,06 3. 0,28 0,12 0,24 0,10 0,18 0,09 4. 0,40 0,19 0,33 0,15 0,25 0,11 5. 0,43 0,21 0,36 0,16 0,28 0,12 6. 0,17 0,08 0,14 0,08 0,11 0,07 7. 0,16 0,08 0,13 0,07 0,10 0,07 8. 0,47 0,24 0,39 0,18 0,30 0,13 9. 0,55 0,31 0,46 0,23 0,35 0,16 10. 0,31 0,13 0,25 0,11 0,19 0,09 11. 0,30 0,13 0,25 0,11 0,19 0,09 12. 0,24 0,10 0,20 0,09 0,15 0,08 13. 0,10 0,07 0,08 0,07 0,06 0,06 14. 0,36 0,16 0,30 0,13 0,23 0,10 15. 0,17 0,08 0,14 0,07 0,11 0,07 16. 0,08 0,06 0,06 0,06 0,05 0,06 A 0,19 0,09 0,16 0,08 0,12 0,07 B 0,20 0,09 0,17 0,08 0,13 0,07 C 0,16 0,08 0,13 0,07 0,10 0,07 D 0,25 0,11 0,21 0,09 0,16 0,08 E 0,21 0,09 0,18 0,08 0,14 0,07 Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 23
Läpäisemättömän pinnan luokittelu Luokka Taantuva Muuntuva Herkkä Ei luokiteltu Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 24
ILKKA hankkeessa määritetyt läpäisemättömän pinnan osuudet Krakanoja 44 % Kirkonkylänoja 65 % Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 25
Kiitos! Lähteet: Ilmastonkestävä kaupunki. 2014. Pääkaupunkiseudun ja Vantaan vesistöalueen vettä läpäisemättömien pintojen kartoitus Soil sealing rasteriaineistolla. s. 7. Saatavissa: http://www.ymkprojektit.fi/suunnitteluopas/files/2014/07/ilkka_p%c3%a4%c3%a4kaupunkiseutu_ja_vantaan_vesist%c3%b6 alue_kartoitus_raportti.pdf Ilmatieteenlaitos. 2014. Sadetutkakooste 20.7.2014 klo 11-14. Ilmatieteenlaitos. 2014b. Ilmatieteenlaitoksen havaintoasemat. [viitattu 7.11.2014] Saatavissa: http://ilmatieteenlaitos.fi/havaintoasemat Schueler, T., Frakey-McNeal, L. & Cappiella, K. 2009. Is impervious cover still important? Review of recent research. Journal of Hydrologic Engineering. Vol. 14, No. 4. s. 309 315. Sillanpää, N. 2013. Effects of suburban development on runoff generation and water quality. Doctoral dissertation. Aalto University. Department of Civil and Environmental Engineering. Sillanpää, N. & Koivusalo, H. 2014. Impacts of Urbanization and Event Magnitude on Runoff Contributing Area and Runoff Coefficients. Proceedings International Conference on Urban Drainage 2014, 7-12.9.2014, Sarawak, Malaysia. Vantaan kaupunki, Hanna Tuominen 26