Sito Oy Kankaan hulevesien hallintasuunnitelma Jyväskylän kaupunki Jyväskylän Kankaan alue Hulevesiselvitys ja hulevesien hallintasuunnitelma 1
Työn tilaaja: Jyväskylän kaupunki, Kangas -projekti Marika Bremer maisema-arkkitehti maisemasuunnittelu puh. 020 747 6140 ESPOO Tietäjäntie 14 02130 Espoo Puh. 020 747 6000 Fax 020 747 6111 KOUVOLA Hallituskatu 13 45100 Kouvola Puh. 020 747 6750 Fax 020 747 6751 KUOPIO Kirkkokatu 1 70100 Kuopio Puh. 020 747 6730 Fax 020 747 6731 LAPPEENRANTA Valtakatu 36 53100 Lappeenranta Puh. 020 747 6780 Fax 020 747 6781 OULU Valtatie 67 90500 Oulu Puh. 020 747 6690 ROVANIEMI Ainonkatu 1 96200 Rovaniemi Puh. 020 747 6790 Fax 020 747 6791 TAMPERE Tullikatu 10 33100 Tampere Puh. 020 747 6700
1 LÄHTÖKOHDAT Tässä työssä on esitetty Jyväskylän Kankaan alueen alustava hulevesien hallintasuunnitelma. Työ on osa laajempaa kokonaisuutta, jossa laaditaan Jyväskylän Kankaan alueen kaavarunkoa ja osayleiskaavaa varten liikenne-, maisema- ja kunnallistekniset selvitykset ja suunnitelmat. 1.1 Sijainti ja laajuus Kankaan alue sijaitsee Tourujoen ja nelostien välissä, Jyväskylän ydinkeskustasta n. 1 km pohjoiseen (ks. kuva 1). Suunnittelualueen itäpuolella on Seppälän entinen teollisuusalue, joka on voimakkaasti muuttumassa kaupallisten palveluiden ja osittain myös asumisen alueeksi. Koillisessa ja pohjoisessa ovat Holstin ja Lohikosken vanhat kerros-, rivi- ja omakotiasuntoalueet. Luoteessa on Taulumäen hiukan uudempi pienkerros- ja rivitalovaltainen asuntoalue. Etelässä on Tourulan liike-, toimisto- ja kerrostaloaluetta. Suunnittelualue sijaitsee liikenteellisessä solmukohdassa, jossa eri suunnista Suomea tulevat valtatiet kohtaavat. Lännessä aluetta rajaa Tourujoki ja sen länsirannalla oleva luonnonsuojelualue sekä Vanha hautausmaa. Selvitysalue sijaitsee Tuomiojärven-Palokkajärven valuma-alueella. Tourujoki on viimeinen osa valuma-alueen pääuomaan. Se yhdistää toisiinsa Jyväsjärven ja Palokkajärven, joka on yhteydessä edelleen Tuomiojärveen. Alueen pinta ala on n. 50 ha ja se on tällä hetkellä kaikilla kaavatasoilla merkitty teollisuusalueeksi. Alueen kehittäminen tulee kuitenkin aiheuttamaan muutoksia maakuntakaavaan, yleiskaavaan sekä asemakaavoihin. Kuva 1. Kankaan alue Jyväskylän seudun valuma-aluejärjestelmässä. Ote Jyväskylän valuma-alueselvityksestä. (Ramboll 2009) 1
Sito Oy Kankaan hulevesien hallilntasuunnitelma Jyväskylän kaupunki 1.2 Lähtötiedot ja muut suunnittelualuetta koskevat selvitykset ja suunnitelma 1.3 Tavoitteet kantakartta ortoilmakuva ja viistokuvat Jyväskylän kaupunki, valuma-alueselvitys, Ramboll 2009 Tourujoen ennallistamisen esiselvitys, VSU 2011 Kankaan maisema- ja viheralueselvitys, Jyväskylän kaupunki 2011 Alueen ekologisen tilan, luonnon monimuotoisuuden, vesitalouden, virkistysarvojen ja imagon parantaminen ja kehittäminen. Kankaan alueen hulevedet ja olevien ja tulevien rakennusten kattovedet pyritään viivyttämään tonteilla. Hulevesiä pyritään mahdollisuuksien mukaan johtamaan maan pinnalla. Hulevesivirtaamat pyritään leikkaamaan lähelle luonnontilaisen alueen virtaamia. Hulevesiä hyödynnetään kaupunkikuvaa elävöittävänä elementtinä. Kulttuurihistoriallisesti arvokas tehdaskanava säilytetään. Kuva 2. Ortoilmakuva suunnittelualueesta. 2
Sito Oy Kankaan hulevesien hallintasuunnitelma Jyväskylän kaupunki 2 VALUMA-ALUETARKASTELU 2.1 Nykyinen maankäyttö Suunnittelualue on pääosin vanhaa teollisuusaluetta. Alueella on Kankaan vanhat paperitehtaat sekä jonkin verran kaupallisia palveluita. Teollisuus- ja liikennerakennusten alueiden osuus pintaalasta on noin 60 %. Erityyppisiä viheralueita on noin 16 %. 2.2 Luonnonolot 2.2.1 Maaperä, topografia ja kasvillisuus Alueen perusmaalajit ovat pääosin hienojakoisia maalajeja, kuten silttiä. Lähes koko suunnittelualueella on noin 1-2 m paksuisia, sinne muualta tuotuja rakennekerroksia, joiden maa-aines on yleensä joko hiekkaa tai soraa. Alueella on myös täyttömaakerroksia, jotka voivat sisältää hiiltä ja mahdollisesti myös rakennusten purkumateriaaleja. Kankaan tehdasalueen maasto on voimakkaasti muokattu. Vanha tehdasalue on kuopassa suhteessa ympäröivään maastoon. Tehtaan uuden osan itäinen puoli on pääasiassa tasaista asvalttikenttää ja paikoitukseen tai varastointiin käytettyä aluetta. Jyrkät rinteet muodostavat vahvan rajaavan elementin pohjois- ja länsiosissa. Pohjoisessa pieni asuinalue on jyrkän rinteen päällä selkeästi muuta aluetta korkeammalla. Koko Tourulan laakso viettää loivasti etelään Jyväsjärven rantaa kohden. Viheralueilla kasvaa pääosin lehtoa, koivikkoa tai jalopuita. Erityisesti alueen metsäisessä ete- Kuva 3. Topografia 3
Sito Oy Kankaan hulevesien hallilntasuunnitelma Jyväskylän kaupunki läosassa, entisellä pientaloalueella kasvillisuus on vahvasti kulttuurivaikutteista. Rakennetuilla alueilla kasvaa hajanaisesti istutettuja puita, pensaita, villiintynyttä kasvustoa sekä nurmikkoa. Luonnonoloiltaan merkittäviä kohteita esiintyy Tourujoen varrella, joka on myös osin luonnonsuojelualue. Paperitehtaan työntekijät ovat kutsuneet viidakkomaista Tourujoen vartta tropiikiksi tehtaan päästämien kuumien höyryjen ja vehreän kasvillisuuden vuoksi (Ulla Maijanen, Jykes). Tourujoen rantaluiskissa on muutamissa kohdissa vaikeita eroosio-ongelmia. Nämä johtuvat pääosin pintavesien hallitsemattomasta virtauksesta luiskassa. Luiskissa on paikoin myös pohjavesipurkaumia. Jyväskylän Vanhan hautausmaan kohdalla oleva luiskasortuma on korjattu keväällä 2011. 2.2.2 Pintavedet ja luontaiset valuma-alueet Suunnittelualuetta rajaa lännessä Tourujoki, joka yhdistää Palokkajärven Jyväsjärveen. Tourujoki kulkee jääkauden synnyttämässä murroslaaksossa Sisä-Suomen reunamuodostuman läpi. Tourujoen kautta virtaavat lähes koko pohjoisen Jyväskylän kattavan Tuomiojärven- Palokkajärven valuma-alueen vedet edelleen etelään Ristiselän alueelle. Tourujoki muodostaa viimeisen osan Tuomiojärven- Palokkajärven valuma-alueen pääuomaa sen alajuoksulla. Tourujoki on noin 2 km pitkä. Tourujoen varren törmät luovat Kankaalle mielenkiintoisen vahvan maisemaelementin. Tourujoki muuttuu alueen eteläpuolella solamaiseksi uomaksi, jonka reunat ovat erittäin jyrkät ja eroosioherkät. Hautausmaan viereinen penger on vaarassa sortua ja osin sortunutkin. (Kankaan maisema- ja viheralueselvitys, 2011) Tourujoen uomaa on muokattu. Se on aikaisemmin virrannut Kankaan alueen läpi, mutta nykyisin vesi kulkee vain voimalaitokselle tehtyä kanavaa pitkin tehtaan länsipuolella. Muokkaus on tehty viime vuosisadalla ja se on padottu kokonaan vuosisadan puolivälissä. Tourujoessa on kolme erityyppistä jaksoa. Ensimmäinen jakso yläjuoksulla Palokkajärvestä Kankaan alueen pohjoisosaan on jokseenkin luonnontilainen, noin 20 metriä leveä uoma. Kankaan tehtaan kohdalla uoman paikkaa on muutettu ja joki kulkee rakennetussa kanavassa. Alajuoksu on myös lähes luonnontilainen voimalaitoksen alapuolelta Jyväsjärveen. Osa alajuoksun rantavyöhykkeestä on luonnonsuojelualuetta. Yläjuoksulla Tuorujoen ylittää neljä siltaa, Kankaan kohdalla on yksi silta ja kaksi patoa ja alajuoksulla seitsemän siltaa. Pohjoisempi padoista on Palokkajärven säännöstelypato ja alempana on voimalaitoksen säännöstelypato, jonka kohdalla vesi ohjataan putkea pitkin turbiiniin ja ylimääräinen vesi ohijuoksutusuomaan. Näiden kahden padon väliin jää rakennettu, tasareunainen uoma. Voimalaitoksen minimivirtaama on 17 000 m³/vrk, teho 620 kva ja laitos tuottaa energiaa 1,5 3,5 GWh vuodessa. Voimalaitos rakennettiin 1940-luvulla Kankaan paperitehtaan käyttöön ja se siirtyi Jyväskylän Energialle 1990-luvun puolivälissä. (Tourujoen ennallistamisen esiselvitys, 2011) Tehdas on paitsi siirtänyt joen paikkaa myös ottanut Tourujoesta prosessivetensä ja laskenut jätevetensä takaisin jokeen. Aikaisemmin jätevedet laskettiin suoraan jokeen mutta myöhemmin puhdistuksen kautta. Vanha jokiuoman paikka on tehtaan pohjoispuolella osin yhä nähtävissä maastossa painanteena. Se on tosin aikojen kuluessa hiukan siirtynyt ja kaventunut maatäyttöjen takia. Tehtaan etelä- ja lounaispuolella vanhan uoman paikalla on rakennettu kanava. Tehtaan pihalla uoma on täytetty, mutta osa vedestä virtaa edelleen suojeltujen rakennusten ali ja jopa kellarin seinistä sisään. Palokkajärven ja Jyväsjärven välillä on noin 16 metrin korkeusero. Vanhoista kartoista voidaan nähdä, että joessa ollut useita koskiosuuksia ja sivu-uomia. Vielä 40-luvulla uoma on kulkenut tehtaan rakennusten ohitse, vaikka se onkin ollut jo padottu. Vuoden 1969 ilmakuvassa uoma kulkee 40-luvun jälkeen rakennettujen rakennusten alta. Tourujoen keskivirtaama jaksolla 1970-2010 on 3,12 m3/s, ylin havaittu 30,5 m3/s ja alin havaittu 0,2 m3/s. Virtaaman 50 %:n pysyvyyttä vastaa virtaama on 1,97 m3/s (puolet ajasta virtaama on tätä suurempi ja puolet ajasta tätä pienempi). Palokkajärven keskivedenkorkeus jaksolta 1970-2010 on +94,17(NN), ylin havaittu +94,80(NN) ja alin havaittu +93,50(NN). Säännöstelyn yläraja heinä- ja elokuussa +94,30(NN) ja muuna aikana +94,40(NN). Säännöstelyn alaraja on koko vuoden +93,50(NN). Voimalaitoksen alaveden korkeuksia ei ole tiedossa. Alapuoleisen Jyväsjärven vesipinta seuraa säännöstellyn Päijänteen vedenkorkeutta. 4
Sito Oy Kankaan hulevesien hallintasuunnitelma Jyväskylän kaupunki Palokkajärven voimassaoleva säännöstelylupa on vuodelta 1973. Sen jälkeen olosuhteet ovat merkittävästi muuttuneet, koska yhtenä säännöstelyn tarkoituksena olleen tehtaan toiminta on loppunut. Säännöstelylupa tulisikin muuttaa vastaamaan tämän hetken vaatimuksia ja tavoitteita. Säännöstelyn modernisoinnin selvitys työ on käynnistynyt kesällä 2012. Kuva 4. Ote Pitäjänkartastosta 1840-1865 2.2.3 Pohjavedet Suunnittelualueella ei ole luokiteltuja pohjavesi- tai pohjavedenmuodostumisalueita. Heti Tourujoen länsipuolella on Taulumäen pohjavesialue. 5
Sito Oy Kankaan hulevesien hallilntasuunnitelma Jyväskylän kaupunki 2.3 Nykyiset hulevesiviemärit Suunnittelualueella ei juurikaan ole hulevesiviemäreitä, joita voisi hyödyntää kaavarungonmukaisessa tilanteessa, koska maankäyttö ja maanpinnan korot tulevat muuttumaan täysin koko alueella. Tourulantien varressa on hulvevesiviemäröinti, johon merkittävä osa Kankaan alueesta tulee liittymään. Putkiston kapasiteetti tulee tarkistaa jatkosuunnittelun aikana ja sallitut purkuvirtaamat määritellä kapasiteetin mukaan. 2.4 Suunnitellun maankäytön vaikutukset valuntaan Suunnittelualue on nykyisinkin suurelta osin rakennettu. Nykyisen maankäytön mukainen hulevesivirtaama mitoitussateella on noin 4100 l/s. Nykytilan virtaamat on laskettu Corinne-aineistoa hyväksikäyttäen (peitteisyyspaikkatieto). Suunniteltu maankäyttö tulee lisäämään virtaamaa noin 6200:een l/s eli kasvu on noin 50 %. Luonnontilainen virtaama mitoitussateella olisi noin 1000 l/s. 2.4.1 Valuntalaskelmat Valuntalaskelmia ja hulevesien hallintasuunnitelmaa varten alue jaettiin teknisiin osavalumaalueisiin. Osavaluma-alueet on esitetty kuvassa 5. Sivun alalaidan taulukosta käyvät ilmi eri osavaluma-alueiden pinta-alat, keskimääräiset valuntakertoimet ja mitoitussateen synnyttämät hulevesivirtaamat kaavarungon mukaisessa lopputilanteessa. Käytetyn mitoitussateen kesto riippuu osavaluma-alueen koosta. Mitoitussateena on käytetty kerran 10 vuodessa toistuvaa sadetta. Mitoitussateella syntyvää vesimäärää pyritään leikkaamaan 60% eli lähelle luonnontilaisen alueen virtaamaa. Taulukon toiseksiviimeisessä sarakkeessa on mitoitustilavuus, joka tarvitaan virtaaman leikkaamiseen sekä viimeisessä sarakkeessa sallittu purkuvirtaama. Tourulantien hulevesiviemäriin päätyvät purkuvirtaamat (osaalueet 4) on tarkistettava viemärin kapasiteetin mukaan. Eri maankäyttötyypeille käytettiin seuraavia valuntakertoimia: TIIVIS KERROSTALOALUE 0,3-0,5 HYVIN TIIVIS KERROSTALOALUE 0,4-0,7 LIIKENNEALUE 0,7 PUISTO 0,05-0,13 VESI 1 6
Sito Oy Kankaan hulevesien hallintasuunnitelma Jyväskylän kaupunki Kuva 5. Tekniset osa-valuma-alueet 7
Sito Oy Kankaan hulevesien hallilntasuunnitelma Jyväskylän kaupunki 3 HULEVESIEN HALLINTASUUNNITELMA Hulevesien hallinnan periaatteet on esitetty kuvassa 6. Hulevesien hallintamenetelmillä tasataan virtaamaa, pienennetään tulvahuippuja ja lisätään alivirtaamaa. Hulevesien hallinta järjestetään kortteleissa biopidätysalueiden, kosteikkojen, suodatuspainanteiden, viherpainanteiden ja hulevesikasettien avulla. Kaduilla käytetään kuitenkin perinteisiä hulevesiviemäreitä. Viherkehälle rakennetaan hulevesien hallinta-alueita, joihin voidaan ottaa katujen hulevesiä ja mahdollisesti myös osa kortteleiden hulevesistä. Näiltä alueilta järjestetään ylivuoto takaisin katujen hulevesiviemäriin. Hulevesien hallintamenetelmillä pyritään leikkaamaan 60% huippuvirtaamista. Hulevesiä tulee viivyttää jo niiden syntypaikalla tonteilla, jotta ne purkautuvat tasaisesti vastaanottavaan hulevesijärjestelmään. Koillis- ja eteläosien hulevedet päätyvät Tourulantien hulevesiviemäreihin. 32 % suunnittelualueen pinta-alasta kuuluu tähän osa-alueeseen. Ytimen hulevedet päätyvät torin uuteen hulevesiaiheeseen ja vanhaan tehdaskanavaan. Näiden osien (1 ja 2) yhteispinta-ala on noin 9,8 ha eli 25 %. Ytimen hulevesiä hyödynnetään myös katupuiden kasteluun. Torilta on järjestettävä kaksi purkureittiä hulevesitulvan varalta. Toinen tehtaan läpi, ja toinen tehtaan eteläpuolitse. Katujen kuivatus järjestetään pääosin perinteisellä hulevesiviemäröinnillä. Viemärit purkavat hulevesien hallinan periaatteiden mukaisesti (kuva 6 ja kuva 7). Ytimen kehäkadulla hulevedet ohjataan katupuiden käyttöön nupukivikourujen avulla. Vain ylivuoto ohjataan hulevesiviemäriin. Kuva 6. Hulevesien hallinnan periaatteet 8
Sito Oy Kankaan hulevesien hallintasuunnitelma Jyväskylän kaupunki 3.1 Huleveden määrän hallinta Hulevesivirtaamaa pyritään leikkaamaan 60 %. Tämä vastaa lähes luonnontilaisen alueen virtaamaa. Viivytys toteutetaan kortteleissa ja osin myös julkisilla alueilla viherkehällä ja torin vesiaiheessa. Kortteleissa hulevesien hallintaan voidaan käyttää paikasta riippuen altaita, kosteikkoja, viherpainanteita, biosuodatusta ja hulevesikasetteja. Läpäisemättömien pintojen määrä kannattaa minimoida. Korttelikohtaisen viivytyksen jälkeen, hulevedet johdetaan yleiseen hulevesijärjestelmään. Osavaluma-alueella 4 tulee nykyisen hulevesiverkoston kapasiteetti tarkistaa ja määritellä sallitut purkuvirtaamat kapasiteetin mukaan. 3.2 Huleveden laadun hallinta Hulevesien laadusta tulee huolehtia jo tonteilla ja kortteleissa. Liikennealueiden ja pysäköintitilojen öljynerotus tehdään rakennusmääräyskokoelman osan D1 mukaan. Huleveden laadun parantamiseksi suositellaan kasvillisuuspintaisia käsittelyrakenteita. Kattovesille ei tarvita erityistä laadullista käsittelyä. Kuva 7. Hulevesiviemäriverkosto 9
Sito Oy Kankaan hulevesien hallilntasuunnitelma Jyväskylän kaupunki Kuva 8. Esimerkki hulevesikosteikosta osana viherkehää. Kuva 9. Esimerkki läpäisemättömien pintjen vähentämisestä käyttämällä läpäiseviä ja puoliläpäiseviä pinnoitteita pihoilla. Kuvat 10 ja 11. Katujen ja aukioiden hulevedet voidaan ohjatan katupuiden kasteluun. Torille tuodaan rakennettu hulevesiaihe merkitsemään vanhaa Tourujoen uoman paikkaa. 10
Sito Oy Kankaan hulevesien hallintasuunnitelma Jyväskylän kaupunki 3.3 Tulvareitit ja tulvasuojelu Tulvatyyppejä suunnittelualueella voivat olla rankkasadetulvat, jokitulvat ja putkirikkotulvat. Varmin tapa suojautua tulvia vastaan on rakentaa sellaiselle korkeustasolle, ettei mahdollisesta tulvimisesta synny taloudellista haittaa. Kankaan alueella jokitulva ei ole todennäköinen, koska Tourujoki kulkee omassa kanjonissaan ja suunnittelualueella ei ole alavaa tulvatasannetta, jonne jokitulva pääsisi nousemaan. Tulvariskin haitallisuutta arvioidaan tulvan todennäköisyyden ja tulvan vahingollisen seuraamuksen kannalta. Suunnittelualueella arvioidaan haitallisuuksien seurauksia seuraavista lähtökohdista: Vahingollinen seuraamus ihmisten terveydelle ja turvallisuudelle. (a) Palveluiden keskeytyminen (vesihuolto, energiahuolto, tietoliikenne, katuliikenne, palo- ja pelastustoimi jne). (b) Yhteisön elintärkeiden toimintojen pitkäaikainen keskeytyminen. (c) Paikallisesti kiinteistöille ja irtaimistolle, tai ympäristölle aiheutuvat pitkäaikaiset tai pysyvät vahingot. Suurin tulvariski alueelle muodostuu sydänkortteleiden keskelle tehtaan itäpuoliselle aukiolle. Aukio on maaston alin kohta ja ympäristössä ei ole lainkaan luonnollista rakentamatonta maanpintaa. Aukion vesiaihe tulee suunnitella siten, että se pystyy ottamaan vastaan mahdollisen hulevesitulvan. Aukiolta tulee järjestää kaksi purkureittiä, jotta mahdollisessa ongelmatilanteessa löytyy myös varapurkureitti. Toteutussuunnittelussa on estettävä hulevesien tulviminen eteläiseen pysäköintilaitokseen. Nykyinen Tourujoen uoma tulee säilyttää, vaikka vesivoimala lakkautettaisiin. 3.4 Rakentamisenaikaiset hulevedet Kaava-alue on pääosin hiekkaista silttiä, jonka alla on savista silttiä. Maalajien ja pohjavesiolosuhteiden puolesta runsaskin kaivu on mahdollista, mutta siltti on herkästi häiriintyvää. Kaivuiden aikainen kuivatus on suunniteltava erityisen huolellisesti. Kortteleiden, katujen ja puistojen työmaiden aikana on huolehdittava kiintoaineen suodattamisesta tai laskeuttamisesta hulevesistä. Hulevesien hallintaan tarkoitetut rakenteet olisi hyvä toteuttaa valmiiksi, jotta niitä voitaisiin hyödyntää myös työmaanaikaisten hulevesien hallinnassa. Jos työmaanaikaisia hulevesiä joudutaan pumppaamaan kaivannosta, tulee ne suodattaa sepeli- tai hiekkakaivannon kautta. Hulevedet voidaan ohjata myös erilliseen työmaanaikaiseen laskeutusaltaaseen tai painanteeseen, joka sijoitetaan tontin alavimpaan kohtaan ja se voidaan erottaa väliaikaisella padolla. Myös yksinkertaisella työtapa- ja työjärjestyssuunnittelulla voidaan estää kiintoaineen kulkeutuminen vastaanottavaan vesistöön. Esimerkiksi täytöt ja pengerrykset voidaan aloittaa pihan alavimmasta osasta, jolloin ne toimivat patona ja estävät suoran virtauksen tontilta. 4 SUOSITUKSET HULEVESIIN LIITTYVISTÄ KAAVAMÄÄRÄYKSISTÄ JA MERKINNÖISTÄ Kaavakarttaa merkitään julkisten alueiden hulevesialeet sijainniltaan ohjeellisina. Asemakaavoihin merkitään suunnitellut tonttikorot, jotta hulevesein ohjaaminen oikeaan suuntaan on mahdollista. Tonteilla tulee järjestää hulevesien viivytys ennen niiden johtamista yleiseen järjestelmään. Tonteilla tulee huolehtia kiintoaineen laskeuttamisesta hulevesistä. Kerran 10 vuodessa toistuvan sateen synnyttämään hulevesivirtaamaa tulee leikata 60%. 11