Raportti 1(76) Kuva: Kaisa Kettunen Paikkatiedon yödyntäminen
Raportti 2(76) Sisällys 1. Taustaa... 3 2. nkkeen tavoitteet ja toimenpiteet... 6 2.1. nkkeen tavoitteet... 6 2.2. nkkeen käytännön toteutus... 6 Vesiensuojelutoimenpiteet... 7 1. Suojakaistat... 8 2. Kaivu- ja perkauskatkot sekä lietekuopat... 8 valutuskentät... 10 4. Laskeutusaltaat... 11 5. Virtaanallinta ja patorakenteet... 13 Putkipato... 13 Settipato... 15 Munkki... 16 V-pato... 17 Pojapadot ja putousportaat... 18 6. Kosteikot... 20 7. Suoelinympäristöjen parantamiseen tätääviä toimenpiteitä... 21 ELITE-työrymän edotukset... 21 Soidensuojelutyörymän edotukset... 22 4. Vesien viivyttämisen dollisuudet metsätalouden toimenpitein... 23 4.1. Kiiminkijoen en suot... 23 4.2. Paikkatietoaineistojen yödyntäminen vesiensuojelun suunnittelussa ja salla... 23 4. Vesien viivyttäminen Kiiminkijoen ella... 25 4.4. Yteenveto Kiiminkijoen en tulvasuojeluun soveltuvista koteista... 26 Esimerkki putkipadolla aikaan saatavasta veden viivyttämisestä... 28 Esimerkkikoteita Metsäal ilta... 29 5. Päätelmiä... 33 Kirjallisuus... 36
Raportti 3(76) 1. Taustaa Metsäojituksen tavoitteena on vesitalouden säätelyn avulla tuottaa puuston lisäkasvua. Suomessa on ojitettu metsätaloutta varten soita ja outturpeisia kivennäisita kaikkiaan noin 5,9 miljoonaa etaaria. Kunnostusojituksella pidetään yllä puuston kasvun kannalta optialista vesitaloutta. Ojat toisaalta lisäävät ja nopeuttavat veden virtausta vesistöiin. Sen seurauksena tulvat voivat äärevöityä luonnontilaan verrattuna. Toisaalta puuston lisäkasvu aikaansaa aidunnan lisääntymistä, millä on merkitystä en kokonaisvesitaseeseen. Kaikki nämä ydessä todennäköisesti väentävät ojituksen tulvavaikutusta. Ojien kunnostaminen ei välttämättä lisää tulvia varsinkin, jos tyydytään vain perkaaan vanoja olessa olevia ojia. Lisäksi nykyisillä vesiensuojelumenetelmillä on dollista vaikuttaa tulvia pidättävästi. Nykyään vanoja metsäojitusalueita kunnostetaan noin 50 000 60 000 etaaria vuodessa. Tulvasuojelun tavoitteena on vainkojen ennaltaekäisy. Suomen olosuteissa tärkeä keino on tulvavesien pidättäminen ella, käytännössä esimerkiksi säännöstellyissä järvialtaissa. Esillä on ollut myös tulvavesien tulvanaikainen varastointi soille ja metsiin. Viimeinittujen toimenpiteiden vaikutukset ovat kuitenkin suurten tulvien illinnän kannalta arvioitu yksinään riittämättömäksi. Toistaiseksi menetelmää ei ole systeattisesti viety käytäntöön, eikä sen teokkuudesta näin ollen ole laajassa mitassa kokemusta. Erilaisia tulvanpidätysmenetelmiä illa on esitetty muun muassa seuraavissa julkaisuissa: Tulvavesien tilapäinen pidättäminen elle, Kartoitus dollisuuksista Suomen oloissa (Rantakokko, toim. 2002). Julkaisussa on selvitetty tulvan vaikutusmekanismeja ja tulvan vaikutusta luonnollisille tulvaille sekä kuvattu tulvavesien pidättämisestä tetyjä tutkimuksia sekä kansainvälisiä käytäntöjä. Raportissa on arvioitu muun muassa tulvan vaikutusta kasveille, eläimille, ankäyttöön ja isean sekä käsitelty tulvavesien pidättämiseen soveltuvia menetelmiä ja niiden oikeudellisia kysymyksiä. Samoin on kuvattu tulvavesien pidättämiseen soveltuvia raoitusdollisuuksia. Raportissa on esitetty, että vesilaissa tulisi määritellä korvausperusteet tilapäiselle vettymisaitalle ja dolliselle ankäytön muuttamiselle. Vesien viivyttämistä ella on kuvattu myös teoksessa: Luonnonmukainen vesirakentaminen, Uusia näkökulmia vesistösuunnitteluun (Jormola, rjula ja Sarvilinna, toim. 2003). Raportissa: Tulvavesien tilapäinen pidättäminen ella oikeudellinen näkökul (Belinskij 2005) on tarkasteltu tulvavesien pidättämistä poikkeuksellisen tulvan oloissa eli arvemmin kuin kerran 20 vuodessa toistuvan tulvan aikana. Selvityksessä on kuvattu sellaisia oikeudellisia keinoja, joiden avulla tulvavesien tilapäinen pidättäminen olisi dollista yksittäisten anomistajien a- ja metsätalousilla. Selvityksessä on tarkasteltu, miten EU:n vesipuitedirektiivin mukaisten vesienoitosuunnitelmien ja toimenpideojelmien sekä
Raportti 4(76) ankäyttö- ja rakennuslain (MRL) mukaisen alueiden käytön suunnittelun keinoin olisi dollista suunnitella vesien pidättämistoimenpiteitä. Tulvavesien pidättämiseen varatut alueet voitaisiin selvityksen mukaan ottaa uomioon myös akuntakaavaa laadittaessa. Selvityksessä tarkastellaan myös korvauskysymyksiä vuosituannen alussa voissa olleen vesilainsäädännön puitteissa. Valtakunnassa on laadittu 21 tulvariskialueiksi luokitelluille vesistöille tulvariskien allintasuunnitelt. Suunnitelt sisältävät alueita, joissa vesiä pidätetään. Tässä ankkeessa tarkastelun koteena olevaa Kiiminkijokea ei ole varsinaisesti luokiteltu tulvariskialueeksi, mutta 2012 2013 tulvien seurauksena alueelle päätettiin tedä tulvariskien allinnan suunnitel. Metsätaloustoimenpiteiden yödyntämisestä tulvariskien torjunnassa on esitetty arvioita muun muassa vesienoitoalueita koskevissa vesienoitosuunnitelmissa vuosille 2016 2021. Esimerkiksi raportissa Edotus Kokemäenjoen-Saaristomeren-Selkämeren vesienoitosuunnitelksi vuosiksi 2016 2021 metsätaloudessa käytetty veden pidättäminen ella pienimuotoisilla toimenpiteillä on arvioitu yvin yteensopivaksi tulvariskien allinnan toimenpiteiden ja vesienoidon tavoitteiden kanssa. Perusteluissa on kirjattu muun muassa: Auttaa väentämään vesistöön päätyvää kuormitusta. Tulvavesien pidättäminen metsä- tai kosteikkoalueilla saattaa myös luoda elinympäristöjä, jotka edistävät luonnon monimuotoisuutta. Edelleen, arviossa vesienoidon toimenpiteiden vaikutuksista tulvariskien allintaan, metsätalouden osalta todetaan, että kunnostusojituksen vesiensuojelun perusrakenteilla (lietekuopilla, kaivu- ja perkauskatkoilla ja laskeutusaltailla) väennetään merkittävästi tulvariskejä. Myös metsätalouden eroosioaittoja torjuvilla toimenpiteillä; pojaja putkipadoilla voidaan tasata virtaamia ja vaikuttaa siten tulvariskeiin. Edotuksessa Oulujoen-Iijoen vesienoitosuunnitelksi 2016 2021 todetaan muun muassa, että illa tetävät vedenpidätyskyvyn lisäämisen toimenpiteet sekä luonnonmukainen tilapäinen varastointi edistävät oikein tetyinä vesien tilaa, koska veden lisäksi sinne pidättyy ravinteita ja kiintoainetta. Vesienoidon toimenpiteillä voi vastaavasti olla vaikutusta tulvariskien allintaan. Kunnostusojituksen vesiensuojelun perusrakenteilla vesien pidättäjänä on tulvariskejä väentävä merkitys. Ne tasaavat virtaamia. Kyseisessä vesienoitosuunnitelssa toimenpidettä ei pidetä kovin teokkaana, mutta todetaan, että se on laaja-isesti käytössä. Metsätalouden eroosioaittojen väentämiseen tarkoitetut poja- ja putkipadot sen sijaan katsotaan teokkaiksi virtaamien tasaajiksi erityisesti teostetun vesiensuojelun yteydessä. Metsätalouden aieuttamia vesistöaittoja voidaan väentää suunnittelella metsätaloustoimenpiteet siten, että toimenpiteiden eroosiolle altistavat olosuteet ja tekijät uomioidaan toimenpiteiden suunnittelussa ja toteutuksessa. Erityisen tärkeää toimenpiteiden suunnittelussa on uomioida pintavesien virtausreitit ja vesimäärät, koska ilstonmuutoksen arvioidaan muuttavan valunnan, virtaamien ja vesistöjen vedenkorkeuksien vuodenaikaisvaitelua tavalla, joka lisää toimenpiteiden aieuttamia eroosioja liettymisaittoja. Ennusteiden mukainen valunnan äärevöityminen sekä sulanan aikana tapatuvan valunnan lisääntyminen kasvattavat anpinnan rikkomisesta ja paljastamisesta
Raportti 5(76) sekä ojien perkaamisesta aieutuvien potentiaalisten vesistöaittojen suuruutta. Lisäksi kasvavat vesimäärät tulee uomioida vesiensuojelurakenteiden mitoituksessa ja rakentamisessa, jotta ne toimivat myös muuttuneissa olosuteissa. Kun aston pinnanmuotoja analysoilla tuotettu paikkatieto pintaveden virtausreiteistä ydistetään muuun uutoutumiseen vaikuttavaan taustatietoon, voidaan tedä päätelmiä esimerkiksi eroosioalttiudesta sekä tarvittavista vesiensuojelukeinoista. Suunnittelussa uomioitavaa taustatietoa ovat muun muassa anpinnan kaltevuus- sekä jitieto. Tietojen perusteella on dollista valita vaikuttavuudeltaan teokkaimt vesiensuojelumenetelmät sekä toteutustekniikaltaan väiten kuormittavat työskentelytavat. Esimerkiksi anmuokkauksissa voidaan anmuokkausmenetelmän valintaa sekä toteutustapaa ojata vesiensuojelun kannalta edulliseen suuntaan. Kunnostusojituksissa on tärkeää tunnistaa ennakolta sellaiset ojat, joiden perkaamisesta voi aieutua merkittäviä eroosioaittoja, jolloin ne voidaan jättää perkaatta, tai perkaaminen toteuttaa siten, että eroosioaittojen syntyminen estetään. Vesiensuojelun tasoa sekä teostamistarpeita on kyettävä arvioian myös yksittäistä työata laajemmissa kokonaisuuksissa. EU:n vesipolitiikan puitedirektiivin toimeenpanoon liittyvien toimenpidesuunnitelmien toteuttaminen edellyttää kykyä arvioida metsätalouden aieuttan kuormituksen suuruutta nykyetkellä sekä sen keitystä tulevaisuudessa uomioiden noralista metsätalouden arjoittamisesta aieutuva kuormitus, nykykäytännön mukaisten vesiensuojelukeinojen teokkuus sekä vesistökuormitukseen vaikuttavat todelliset en ominaisuudet. Yksittäisten metsätaloustoimenpiteiden aieuttan vesistökuormituksen suuruus voi vaidella merkittävästi riippuen toimenpidealueen kuormitukseen vaikuttavista olosuteista, käytettyjen vesiensuojelumenetelmien teokkuudesta sekä toimenpidealueen ja vesistön välisen virtausreitin kuormitusta pidättävistä ominaisuuksista. Jotta metsätalouden vesistökuormituksen keitystä voidaan arvioida luotettavasti aluetasolla, tulee arvioiden perustua todellisten kuormitusta aieuttavien toimenpiteiden sijaintitietoiin. Tällöin kuormitusarviossa voidaan ottaa uomioon itse toimenpiteistä ja olosuteista aieutuvien tekijöiden lisäksi, virtausreitin vaikutus vesistöön päätyvän kuormituksen suuruuteen. Kun kuormitusta aieuttavien toimenpidealueiden sijaintitietoa sekä virtausreittejä tarkastellaan ydessä, voidaan muun muassa vesiensuojelun ja tulvasuojelun mukaiset toimenpiteet suunnata ella niille virtausreiteille, joissa vesistöön kulkeutuvan veden ja kuorn määrä on merkittävä ja olosuteet dollistavat teokkaiden vesiensuojelumenetelmien, kuten pintavalutuksen tai padottavien menetelmien käytön. Tässä raportissa tarkastellaan metsätalouden vesiensuojelumenetelmien soveltuvuutta palvelean tulvasuojelun tarpeita. Tarkastelu perustuu Kiiminkijoen ella tetävään pilottitarkasteluun. Pilotissa saatuja kokemuksia on dollista yödyntää yvin laajasti käytännön kunnostusojitussuunnittelutyökaluja keitettäessä.
Raportti 6(76) 2. nkkeen tavoitteet ja toimenpiteet 2.1. nkkeen tavoitteet Selvitys paikkatietotarpeista ja saatavilla olevien paikkatietoaineistojen soveltuvuudesta tulvariskien allinnan suunnittelun näkökulsta Tiedon, kokemusten ja edotusten kerääminen, jonka pojalta kuvaus vaitoetoisista keinoista, joilla tulvariskien allintaa ja vesienoidon tavoitteita voidaan sovittaa yteen metsäisillä illa Kartoitetaan dollisuuksien mukaan isompia alueita Kiiminkijoen riskialueiden yläpuolella, jonne voisi jotaa vettä tulva-aikana. Kartoitetaan Iijoen bifurkaatiopaikka ja virtausreitit sekä etsitään vedenpidätyspaikkoja bifurkaatiovedelle. CASE Kiiminkijoki: Mikä merkitys tulvariskin tulvaaittojen minimoinnin näkökulsta voidaan saavuttaa, jos Kiiminkijoen ella pidätetään tai ojataan vesiä tulvatilanteessa yödyntämällä esimerkiksi metsäojitusalueella toteutettavia ratkaisuja. 2.2. nkkeen käytännön toteutus nke toteutettiin tiiviissä yteistyössä Pojois-Pojanan ELY-keskuksen tulvasuojeluyksikön kanssa. nkkeen toteuttamiseen osallistuivat seuraavat enkilöt: Tapio Oy:stä Samuli Joensuu ja Tommi Tenola Pojois-Pojanan ELY-keskuksesta Kaisa Kettunen ja Olli Utriainen Otso Metsäpalveluista Asmo nkkeen yteydenpito pidettiin pääasiassa skype-pvereina. Kaikkiaan skype-pvereita pidettiin vuoden 2015 aikana viisi kertaa: 29.1., 15., 26.8., 25.9. ja 30.11. Lisäksi Kiiminkijoen tulvasuojelusuunnittelun ojausrymä kokoontui 2 kertaa; 25.2. ja 1.10. Tapiossa tutustuttiin olessa oleviin tulvasuojelusuunnitelmiin. Samoin laadittiin työtä varten kuvaus metsätaloudessa käytössä olevista vesiensuojelumenetelmistä. Tässä yteydessä
Raportti 7(76) podittiin ensisijaisesti menetelmien soveltuvuutta tulvasuojelun tarpeisiin. Paraiten soveltuviksi todettiin seuraavat menetelmät: - pintavalutuskentät - virtaansäätötekniikat - kosteikot - vesien jotaminen luonnontilaisille soille Laskeutusaltaiden pidätyskyky ei todennäköisesti ole tulvasuojelun kannalta kovin merkityksellinen, koska altaiden mitoituksessa lätökotana on yden tunnin viipymä, jotta ienoa ietaa karkeamt iukkaset etivät laskeutua altaiden pojalle. Vettä viivyttävistä menetelmistä paraita ovat virtaansäätö, kosteikot, jossakin määrin myös pintavalutuskentät ja vesien jotaminen luonnontilaisille soille. Jäljempänä kuvataan kunkin menetelmän toimintaperiaate. Lisäksi metsätalouden ulkopuolelle on jäämässä vanoja ojitusalueita, joiden kunnostusojitus ei nykykriteereiden mukaisesti ole enää taloudellisesti kannattavaa. Tässä ankkeessa ei ole dollista tarkastella metsätalouden ulkopuolelle jäävien alueiden merkitystä erikseen tulvasuojelun kannalta muutoin kuin todeta, että tällaisten koteiden yödyntämisdollisuuksia muiden toimintojen oella myös tulvasuojeluun ja metsätalouden vesiensuojeluun tulisi selvittää laajassa mittakaavassa tarkemmin. Myös tulvasuojelusuunnittelun ojausrymässä tulvien pidättämisestä metsäalueille keskusteltiin. Asiasta todettiin, että tulvan leikkaus voisi toimia pienemmillä tulvilla erittäin yvin, jos saadaan monistettua vedenpidätyspaikat koko vesistöalueelle. Aapasuot toimisivat siten, että sinne jodetaan vettä jonkun rakenteen kautta ja se purkaa ajan kanssa veden ulos. Aapasoiden vesittäminen tukisi myös soiden suojelua. Näiden lisäksi pitäisi etsiä muita alueita, jonne tulva ei noralisti nouse, jotta sinne voisi jotaa vettä tarpeen mukaan. Ojausrymässä todettiin, että Tapion työ yödyttää Kiiminkijoen tulvasuojelusuunnittelua, jos siitä lopputuloksena on: - Veden pidätyspaikat een ittain - Yksityisiden ojittattot suot - Esimerkkejä Metsäal illa olevista luonnontilaisista aapasoista - Bifurkaatio en suot - Bifurkaatio reitin sutautuminen pidätysalueisiin - Esimerkkejä putkipato-kodelaskelmista - ittain vedenpidätyspotentiaali (viipymä tai muu vastaava) - Koko alueen vedenpidätyspotentiaali (keskiarvojen mukaan laskettuna) Vesiensuojelutoimenpiteet Metsätaloudessa on käytössä joukko vesiensuojelutoimenpiteitä, joita voidaan yödyntää myös tulvariskien allinnassa. Toimenpiteet on suunniteltu väentämään metsätalouden aieuttaa
Raportti 8(76) kiintoaine- ja ravinnekuormitusta mutta iden latvaosissa voidaan vesiensuojelutoimenpiteitä toteuttaa myös tulvien allinnan näkökulsta. Vesiensuojelurakenteiden ja vesiensuojelutoimenpiteiden suunnittelu perustuu pääsääntöisesti vesiensuojelurakenteen yläpuolisen en vesimääriin. ella tarkoitetaan sitä korkeuskäyrien erottaa aluetta, jolta pintavesi kerääntyy tarkasteltavalle alueelle tai yksittäiselle vesiensuojelurakenteelle. 1. Suojakaistat Vesistöjen reunoille jätettävillä suojakaistoilla on vesiensuojelun lisäksi myös tärkeä rooli monimuotoisuuden ja isen kannalta. Maanpinnan rikkottomuus, pensaskerroksen säästäminen ja kasvinsuojeluaineiden käytön välttäminen suojakaistalla väentävät eroosiota ja vesistökuormitusta sekä säästävät näiden alueiden alkuperäistä kasvillisuutta. Vesiensuojelun vaatin suojakaistan leveys riippuu vesistön tai pienveden tyypistä ja luonnontilaisuudesta, pintaveden liikkumisesta ja määrästä, anpinnan kaltevuudesta ja jista. Veteen päin voikkaasti kaltevilla uudistusaloilla ja ienojakoisilla jeilla (iekka, ieta, iesu, savi ja vastaavat moreenit) tarvitaan tasaisia ja karkeajakoisia ita leveämpi suojakaista erityisesti pintavesien purkautumiskodissa. Vesistön tulviminen tulee ottaa uomioon suojakaistan leveyttä mitoitettaessa, jotta kiintoaine ja ravinteet eivät uutoutuisi vesistöön tulvan sattuessa. Tulvimisaluetta ei lasketa mukaan suojakaistaan. Kunnostusojituksessa vesistöön jotavat vanat ojat jätetään perkaatta muutan kymmenen metrin tkalta ennen vesistöä. Suojakaistalla olevat vanat ojat padotaan oikovirtausten estämiseksi. Vesi ojataan suojakaistalle kääntämällä ojia vanan uon ulkopuolelle. Ojat tulisi sijoittaa niin kauas vesistöstä, että niiden poja jää keskivedenkorkeuden yläpuolelle. Tällöin vesi ei pääse nousean niiin vesistön vedenpinnan korkeuden vaidellessa. 2. Kaivu- ja perkauskatkot sekä lietekuopat Ojakotaista kiintoainekuora voidaan väentää jättämällä ojaan kaivu- tai perkauskatkoja. Kaivukatkot ovat ojiin ja naveroiin kaivatta jätettäviä osuuksia, joissa anpinta säilytetään koskettona. Toiminnallisesti kaivukatkot ovat pintavalutuskenttiä pienoiskoossa. Kaivukatkon pituus riippuu virtaan määrästä ja jista. Kaivukatkon pituus voi vaidella muutasta metristä muutaan kymmeneen metriin. Lyyitäkin kaivukatkoja voidaan käyttää, mikäli varmistetaan, ettei kaivukatkon muodosta kynnys uutoudu pois tulvaaikana. Vanoja ojia perattaessa jätetään ojiin muutamien metrien mittaisia perkaattomia osuuksia, perkauskatkoja. Ojan pojalla kasvava rakasaml- ja ruookasvisto idastaa virtausnopeutta ja suodattaa perkauskatkon läpi virtaavasta vedestä epäputauksia. Yksittäisiä ojia perattaessa vesi voidaan anpinnan kaltevuuden salliessa jotaa sivuun alkuperäisestä ojasta; vesi putuu koteen puolella uudelleen ojaan pintavalutuksena. Tarvittaessa voidaan kaivaa veden keräämiseksi aarukkaoja kaivukatkon puolelle. Kaivu- ja perkauskatkot ovat ensisijaisesti yden kuivatusojan vesiensuojeluratkaisuja.
Paikkatiedon yödyntäminen Raportti 9(76) Lietekuopat ovat uusiin ja perattaviin ojiin väintään noin 100 metrin välein kaivettavia syvennyksiä, joiin pidättyy läinnä kaivuaikana pojakulkeuna liikkuvaa karkeaa kiintoainetta. Lietekuopan vesiensuojelullista merkitystä parantaa uottavasti, jos sen puolelle jätetään kaivukatko. Lietekuoppa kannattaa myös aina kaivaa pintavalutuskentän yläreunaan. Lietekuopat ovat kuivatusojakotaisia vesiensuojelurakenteita, joita ei yleensä tyjennetä niiden täytyttyä. Kuva 1. Lietekuoppa. Navero- ja ojitusmätästyskoteilla lietekuoppia kannattaa kaivaa erityisesti paikkoiin, joissa tulee muutoin puutetta mättäiden tekoon tarvittavasta a-aineksesta.
Raportti 10(76) valutuskentät Metsätalouden vesiensuojelussa pintavalutuskentällä tarkoitetaan metsänkäsittelyalueen ja vesistön väliin jäävää aluetta, jolle metsänkäsittelyalueen vedet ojataan yleensä laskeutusaltaan kautta. valutuskentillä pyritään pidättämään vesistä kiintoainetta ja ravinteita. valutukseen soveltuu tasainen a, jossa vedet saadaan suodattuan aperän ja kasvillisuuden läpi, veden liike idastuu ja vedet leviävät tasaisesti laajalle alueelle valutuskenttinä käytetään sekä ojittattomia ja ojitettuja soita, että myös kivennäisaalueita. valutuksessa vesi jodetaan an pinnan pintakasvillisuuden sekaan. Veteen liuenneet ja uutoutuneet epäputaudet sitoutuvat teokkaasti kasvillisuuteen ja pintaaan. valutusta tulee käyttää uudistusalojen vesiensuojelurakenteina sekä ojankaivuussa ja - perkauksessa aina, kun olosuteet sen dollistavat. valutuskentälle menevän veden määrää voidaan rajoittaa ja suunnata erilaisilla toimenpiteillä esimerkiksi jako-ojilla ja ojitusjärjestelyillä. Jotta vesi saadaan jakautuan tasaisesti koko pintavalutuskentän alueelle, kentän yläpuolelle on useimmiten tarpeen kaivaa kamn muotoinen jako-oja. valutuskentän yläpuolelle ennen jako-ojaa voidaan tarvittaessa kaivaa myös laskeutusallas, joka pidättää karkeimn veden mukana etenevän kiintoaineen. valutuskentän koko, sen yöty, kentälle tulevan veden määrä, oikovirtaukset sekä kentän kaltevuus, kasvillisuus ja turvekerroksen paksuus vaikuttavat tulevan veden pudistustulokseen. valutuskentän tulisi olla niin suuri, että se idastaa oleellisesti veden virtausta ja vesi suodattuu an pintakerroksen ja sen kasvillisuuden läpi. Kentälle suositeltava koko on väintään yksi prosentti kentän yläpuolisen en pinta-sta.
Raportti 11(76) Kuva 2. Kaaviokuva pintavalutuskentän toimintaperiaatteesta. Pieniisia pintavalutuskenttiä voi sijoittaa myös useampia peräkkäin tai muiden vesiensuojelurakenteiden yteyteen, esimerkiksi laskeutusaltaiden ja virtaansäätörakenteiden puolelle. valutuskenttänä ei saa käyttää metsälain 10 :n mukaista erityisen tärkeää elinympäristöä. 4. Laskeutusaltaat Laskeutusaltaat ovat kunnostusojitusankkeissa tavallisesti käytettyjä vesiensuojeluratkaisuja, joita voidaan käyttää myös navero- ja ojitusmätästysaloilla silloin, kun kyseessä on laaja (10 15 a) tai vesiensuojelullisesti muutoin merkittävä kode. Laskeutusaltaiden toiminta perustuu veden virtausnopeuden idastamiseen ja mukana kulkeutuvien iukkasten laskeutumiseen altaan pojalle. Laskeutusaltaita ei tule suunnitella veden alle jääville tulvaille, joilta altaaseen pidättynyt kiintoaine sekä läjitysat uutoutuisivat elposti vesistöön tulva-aikana.
Raportti 12(76) Kuva Laskeutusallas. Laskeutusaltaat täydentävät muita vesiensuojelukeinoja. Ensisijaisena keinona tulee aina pyrkiä yödyntämään kaikkia alueelle soveltuvia eroosion syntymistä väentäviä vesiensuojelutoimia, kuten syöpyviin ojiin jätettäviä kaivukatkoja sekä muita virtausnopeutta idastavia rakenteita. Vesiensuojelun suunnittelussa on yvä aina kartoittaa kaikki pintavalutukseen soveltuvat alueet. Laskeutusaltaiden vesiensuojeluvaikutusta voidaan edistää, mikäli laskeutusaltaisiin on dollista ydistää virtaansäätörakenne, pintavalutuskenttä tai suojakaista tai vedet on dollista jotaa altaasta perkaatta jäävän kasvipeitteisen laskuojan kautta puoliseen vesistöön. Erityisesti virtaansäätörakenteen ydistämisellä laskeutusaltaaseen voidaan teostaa altaan toimivuutta. Virtaansäätörakenne dollistaa vedenpinnan nostamisen altaassa väliaikaisesti tulva-aikoina, jolloin altaan toiminnallinen pinta- kasvaa kuormituksen kannalta kriittisinä ajankotina. Käytettäessä virtaansäätörakenteena putkipatoa, parannetaan salla kulkuyteyksiä ja elpotetaan salla altaan tyjennystä.
Raportti 13(76) 5. Virtaanallinta ja patorakenteet Virtaanallinnan avulla pyritään varmistaan, että veden virtausnopeus pysyy riittävän pienenä eikä a-ainesta läde kulkeutuan veden mukana. Läes kaikilla metsätalouden vesiensuojelussa käytettävillä vesiensuojelurakenteilla on jossakin määrin vaikutusta veden virtaaan. Varsinaisilla virtaanallintarakenteilla tarkoitetaan kuitenkin vain niitä rakenteita, joilla on merkittävää vaikutusta virtaan voikkuuteen ja nopeuteen. Tällä etkellä käytössä olevia virtaaan vaikuttavia rakenteita ovat erilaiset padot. Virtaanallinnan onnistumiseen voidaan vaikuttaa teokkaimmin ojituksen suunnittelun yteydessä. Virtaanallinnan kannalta on oleellista arvioida ankealueen ojakotaiset vesimäärät sekä ojien pituuskaltevuudet. Vesien ojailulla voidaan vaikuttaa alueen ojakotaisiin vesimääriin. Veden virtausnopeuteen voidaan tarvittaessa vaikuttaa myös erilaisten vesiensuojelurakenteiden avulla. Ojan pituuskaltevuutta voidaan pienentää esimerkiksi pojapatojen tai kaivukatkojen avulla. Veden nopeuteen voidaan vaikuttaa erilaisilla patorakenteilla. Suunnittelun apuna voidaan käyttää esimerkiksi erilaisia paikkatietoaineistoja ja karttatarkastelua. PUTKIPATO Putkipato asennetaan metsäojaan. Se muistuttaa tierumpua ja sen tarkoituksena on rajoittaa padon läpi virtaavan veden määrää tulvauippujen aikana. Putkipato pienentää etkellisiä tulvapiikkejä ja ojastossa virtaavan veden virtausnopeutta. Putkipadon toimintaperiaate perustuu ylivirtaamien aikana veden etkelliseen varastoitumiseen padon yläpuolelle. Tavoitteena on pienentää ylivirtaamien voikkuutta, padottaa vettä etkellisesti ojitusalueelle ja siten väentää eroosiota padon ylä- ja puolella pienentyneen virtausnopeuden ansioista. Kuva 4. Kaaviokuva putkipatorakenteesta. Putkipatoa voidaan käyttää myös erillisenä vesiensuojelurakenteena, jolloin sen toiminta perustuu pitkälti veden pidättämiseen ojitusalueella. Rakenteen avulla voidaan teostaa myös muiden vesiensuojelurakenteiden toimintaa. Putkipadon suurin vaikutus kodistuu padon yläpuolelle, sille osalle ojastoa, joon putken padotus ulottuu. Padotuksen jodosta veden virtausnopeus pienenee. Menetelmällä väennetään eroosiota, estämällä kiintoaineen liikkeelle lätö ja edistämällä liikkeelle läteneen kiintoaineen uudelleen laskeutumista. Tämän lisäksi veden pudistumista voi tapatua kemiallisten ja biologisten prosessien kautta.
Raportti 14(76) Putkipadon suunnittelu Laserkeilatulla aineistolla aetaan putkipadolle sopivat astokoteet. Keitetyillä paikkatietosovelluksilla voidaan arvioida rakenteen käsittämä yläpuolinen sekä alueelta tuleva vesimäärä. Putkipadon mitoitukseen keitetyllä laskentamenetelmällä voidaan mitoittaa tarvittavien putkitusrakenteiden läpimitat. Salla pystytään arvioian putkipadon padottava vaikutus eli kuinka paljon vettä putkipadon yläpuolella voidaan tulvatilanteessa varastoida ja kuinka kauan kestää, että putkipadon yläpuolelle ojaverkostosta muodostuva varastotilavuus täyttyy. Tulvasuojelun kannalta varastotilan täyttymiseen kuluvalla ajalla on merkitystä. Alla olevan kuvan koteella putkipadolla voidaan viivyttää vettä ksimissaan 14 tuntia. Metsätalouden kuivatuksen kannalta olennaista on toisaalta, että vesivarasto ei metsäojissa ole täynnä liian pitkään. Nyrkkisääntönä voidaan pitää, että seisova vesi ei aittaa puuston kasvua, mikäli kevättulvien vesi tyjenee ojista Juannukseen mennessä. Kuva 5. Kaaviokuva laserkeilausaineiston avulla rajatusta putkipadon esta sekä putkipadon padottava vaikutus ella (tummempi punainen rasteri).
Raportti 15(76) Kuva 6. Putkipato. Padon mitoituksessa uomioidaan ylivirtaamien suuruuteen vaikuttavat en ominaisuudet sekä padon yläpuolisen ojaston kaltevuussuteet. Mitoitus tedään siten, että kasvukauden aikana pojavedenpinta pysyy metsänkasvun kannalta riittävän isella tasolla. Padotuksen aittapuolena on, että ojissa seisova vesi edesauttaa ojien kunnon eikkenemistä. Silver ja Joensuu (2005) totesivat inventoidessaan lounaissuomisia viisi- ja kymmenen vuotta vanoja kunnostusojitusalueita, että yleisimpiä ojien uonoon kuntoon vaikuttavia tekijöitä olivat padottavat kynnyskodat ojissa, vanat rummut ja kasvillisuuden kertyminen ojiin. Nämä kaikki tekijät ovat yteydessä toisiinsa. Hidastuvan virtausnopeuden seurauksena kasvillisuus, erityisesti rakasamlet ja karunsaml keittyy voikkaasti ojissa, aieuttaen ojien kunnon nopeaa eikkenemistä. SETTIPATO Settipato on metallista valmistettu, yleensä rummun yteydessä oleva keikko, jossa veden virtaussuuntaan näden poikittain asetetuilla lankuilla pystytään säätämään veden korkeutta ja virtausta. Padossa voidaan käyttää myös ns. v-patoa. V-llinen pato toimii teokkaimmin virtaamien tasaamisessa. Settipatoja voidaan esimerkiksi käyttää, kun laskeutusaltaassa alutaan säädellä vesipinnan korkeutta tai altaan teoa alutaan seurata rakentamisen jälkeen. Padotus teostaa kiintoaineen jäämistä altaaseen ja estää sen uutoutumista altaasta tulva-aikana.
Raportti 16(76) Kuva 7. Settipato. MUNKKI Munkki on patopenkereeseen tetävä säätökaivo, joon vesi tulee putkea pitkin. Munkista vesi ojataan pois lätöojan pojan tasolle asennettua putkea pitkin. Putkien koko määritetään tapauskotaisesti tulvanaikaisen suurimn dollisen virtaan avulla. Vedenpinnan korkeutta munkissa säädellään mekaanisesti levyn avulla. Tulvien varalta patopenkereeseen kannattaa tedä tulvaputket. Munkin voi tedä itse esimerkiksi kaivonrenkaista tai muoviputkesta, mutta niitä saa myös tedasvalmisteisina. Munkki sopii ympärivuotiseen käyttöön, sillä se ei yleensä jäädy talvella.
Raportti 17(76) Kuva 8. Munkki. V-PATO V-padolla tarkoitetaan patoa, jossa on v-aukkoinen esimerkiksi vesivanerista tety levy. Levy kaivetaan an sisälle sekä pysty- että sivusuunnassa ja tuetaan kivillä, jolloin pato kestää myös tulvavirtaat. V-pato soveltuu pieneköiin koteisiin ja V-aukkoon voidaan laittaa mitta-
Raportti 18(76) asteikko virtaan seuraamiseksi. Kuva 9. V-pato. POHJAPADOT JA PUTOUSPORTAAT Ojien ja naveroiden pojille vieritetyistä kivistä, puusta tai muusta teriaalista tedyillä pojapadoilla pyritään idastaan ojassa kulkevan veden virtausnopeutta. Maa-ainesten syöpymisen väenemisen lisäksi pojapadot pidättävät myös pojakulkeuna liikkuvaa karkeaa kiintoainetta. Nopeasti toteutettavia pojapatoja voidaan tedä ojituksen yteydessä esimerkiksi uudistusalojen vesitaloutta järjestellessä. Padon rakentaminen voidaan myös toteuttaa erillistyönä esimerkiksi jo kaivetuilla koteilla.
Paikkatiedon yödyntäminen Raportti 19(76) Kuva 10. Pojapato. Pojapatoja voi olla peräkkäin useita, jolloin puutaan pojapatosarjasta tai putousportaista. Putousportaiden avulla ojien kaltevuutta pienennetään siten, että pojapatojen välillä veden virtausnopeus pienenee ojien syöpymisen kannalta riittävän pieneksi. Patojen korkeudet kannattaa varmistaa vaaituksella. Tavoitekaltevuus määritellään koteen jin mukaisen virtausnopeuden perusteella. Ojitusankkeiden yteydessä pojapatoja käytetään etupäässä koteilla, joissa entuudestaan on todettu suuri syöpymisriski. Kaivettavien ojien yteydessä pyritään ojakaltevuuden pienentämisessä käyttämään perkaus- ja kaivukatkoja. Yksittäisiin kuivatusojiin voidaan rakentaa tilapäispatoja avuista, väentämään paikallisen syöpymiserkän aineen liikkeellelätöä kaivun yteydessä. Nämä tilapäispadot voidaan tarvittaessa poistaa, kun kaivutyön aieuttaa syöpymisvaaraa ei enää ole. Pojapatojen avulla voidaan teostaa laskeutusaltaiden toimintaa käyttämällä pojapatoja altaiden purkukynnyksellä. Patoja kannattaa käyttää etenkin tilanteissa, joissa kaivalla on vaikea lisätä altaan vesitilavuutta riittävästi. Salla idastetaan veden tulva-aikaista läpivirtausta. Kosteikkorakenteissa pojapatojen avulla voidaan vaikuttaa vesien kulkuun ja siten teostaa veden levittäytymistä alueella.
Raportti 20(76) 6. Kosteikot Metsätalouden vesiensuojelussa kosteikolla tarkoitetaan patoalla tai kaivalla tetyä osittain avovesipintaista vesiensuojelurakennetta. Kosteikot ovat ainakin runsaamn virtaan aikana veden peitossa ja ne pysyvät myös muun ajan märkinä tai kosteina. Kosteikoilla voidaan siten idastaa vesien virtausta ja tulvatilanteissa varastoida ja viivyttää vesiä ella. Kosteikoiden avulla pyritään väentämään metsätaloustoimenpiteiden aieuttaa kiintoaine- ja ravinnekuormitusta. Niillä voidaan väentää myös appamista sulfaattiista aieutuvaa appo- ja metallikuormitusta. Kosteikot myös lisäävät luonnon monimuotoisuutta ja niillä voi olla riistanoidollista arvoa. Ensisijaisesti kosteikko tulisi perustaa luontaisesti kosteille paikoille, kuten vanoiin lampikuivioiin sekä erkästi tulviville pelloille, pellon reunaelle tai valle metsäalle. Mieluiten kosteikko sijoitetaan paikkaan, joon se voidaan perustaa pääasiassa padottalla ja pengertämällä. Tällöin vältytään uottavalta rakentamiselta, joka jo itsessään voi aieuttaa kiintoaineen ja ravinteiden uutoutumista. Kokonaan kaivalla tetyjä kosteikkoja voidaan suunnitella tilanteissa, joissa kaltevuussuteet eivät salli pengertämisestä aieutuvaa vedenpinnan nostamista ja muut edellytykset ovat yvät. Mikäli alue on jiltaan ienojakoista tai muuten arakennusteknisesti aasteellista, eikä kosteikon mitoitusvaatimus täyty, ei kosteikkoa tule suunnitella kyseiselle paikalle. Kuva 11. Torsan kosteikko Ruokoladella on pengertämällä rakennetusta kosteikosta.
Raportti 21(76) Rakennettu kosteikko voi olla suuren laskeutusaltaan ja pintavalutuskentän ydistelmä. Kosteikko voi olla myös pienempi ja toimia osaratkaisuna metsäojitusankkeen vesiensuojelussa. Kosteikkojen rakentamisessa suositellaan yteistyötä muiden toimijoiden kuten atalouden ja metsästysjärjestöjen kanssa. Kosteikon pinta-n tulee olla sellainen, että kosteikossa saavutetaan riittävä veden viipymä ja vesiensuojelullinen teo. Kosteikkojen mitoitusvaieessa selvitetään altaaseen tuleva vesimäärä ja sitä vastaava kosteikon väimmäistilavuus. Väimmäistilavuutena kosteikoilla pidetään sitä tilavuutta, jonka avulla kosteikkoon tulevalle vedelle saavutetaan 1-2 vuorokauden viipymä myös keskiylivirtaan () aikana keväällä. Riittävä viipymä on erityisen tärkeää tulva-aikoina, jolloin kosteikon läpi kulkeutuu merkittävä osa vuotuisesta kuormituksesta. Yleensä kosteikko rakennetaan niin suureksi, kuin alueen astonmuodot ja käytettävissä oleva alueen pinta- sallii, jolloin mitoituslaskellla todetaan viipymän suuruus, jonka kosteikko luontaisesti saa. Tilanteissa, joissa kosteikko joudutaan perustaan kokonaan tai suurimksi osaksi kaivalla on mitoituslaskeln tekeminen dollisimn varaisessa vaieessa tärkeää kosteikon toteutuskelpoisuuden toteamiseksi. Veden pinnan korkeus kosteikossa voi vaidella virtaamien suteessa. Suunnittelussa on kuitenkin tärkeää määritellä vedenpinnan ksimikorkeus, jonne vesi voi tulva-aikoina nousta iln, että veden pinnan nostosta aieutuu aittaa kosteikon ulkopuolella tai itse kosteikon rakenteille. Vedenpinnan nostaminen ksimikorkeudelle tulva-aikana lisää kosteikon tilavuutta ja pidentää siten veden viipymää kosteikossa. Kosteikon vedenpinnan korkeutta voidaan säädellä patorakenteilla. Mikäli kosteikon vedenpinnan alutaan pysyvän vakiotasolla, patorakenteena voidaan käyttää tasaarjaista ja leveää pojapatoa. Mikäli taas vedenpinnan korkeuden alutaan vaitelevan altaassa vesimäärien suteessa, voidaan käyttää virtaansäätörakenteita. Vedenpintaa voidaan säädellä myös settipatojen avulla. 7. Suoelinympäristöjen parantamiseen tätääviä toimenpiteitä ELITE-TYÖRYHMÄN EHDOTUKSET Suoelinympäristöjen tilan parantamisella ja tulvasuojelulla voidaan nädä useita ytymäkotia. Vuoden 2015 keväällä päättyneessä ELITE-työrymän työssä kartoitettiin eri elinympäristöittäin keinoja parantaa elinympäristöjen tilaa. Suoelinympäristöissä vesitalouden puttaminen nätiin paraaksi keinoksi parantaa soiden elinympäristöjen tilaa. Tilaa parantavina toimenpiteinä listattiin muun muassa: - suojelualueen perustaminen - veden ojaus suolle kunnostusojituksen yteydessä - veden ojaus suolle iln kunnostusojitusta - veden ojaaminen vanaan kuivuneeseen purouoan - ojien tukkiminen
Raportti 22(76) - puuston poisto - kunnostusojituksista pidättäytyminen - eri-ikäisrakenteinen metsänkasvatus ja kunnostusojituksista pidättäytyminen - käytöstä poistetun turvetuotantoalueen uudelleen soistaminen - kosteikon perustaminen turvetuotannosta poistetulle alueelle Näistä toimenpiteistä erityisesti veden ojaus suolle kunnostusojituksen yteydessä, veden ojaus suolle iln kunnostusojitusta, ojien tukkiminen sekä osittain myös veden ojaus vanaan kuivuneeseen purouoan ovat tulvasuojelun kannalta kiinnostavia. Ojittaminen tai muu soiden vesitaloutta muuttava ankäyttö voi aieuttaa vesitalouden muutoksia useiden satojen metrien päässä luonnontilaiselta vaikuttavalla suolla. Tällaisia ojittattomia kuivataneita alueita on etenkin aapasoilla, joiden vesitalouteen vaikuttavat merkittävästi ympäröivältä elta kulkeutuvat vedet. Vesiä ojataan ojittattolle suolle kaivalla syöttöojia, joita pitkin vedet saadaan käännettyä takaisin niiden luontaiseen virtaussuuntaan aapasuolle. Kunnostusojituksen yteydessä kotaan, jossa vesi käännetään pois alkuperäisestä ojasta, tedään pato. Veden ojauksen suunnittelu ja toteutus tedään läeisten alueiden kunnostusojitusten yteydessä. Vesien ojailun suunnittelussa laserkeilausaineiston yväksikäyttö luo uusia dollisuuksia yödyntää keittynyttä teknologiaa esimerkiksi kunnostusojituksen suunnittelun yteydessä. SOIDENSUOJELUTYÖRYHMÄN EHDOTUKSET Soidensuojelutyörymän edotuksessa soidensuojelun täydentämiseksi (Alanen& Aap 2015) on myös listattu toimenpidesuosituksia, jotka liittyvät veden viivyttämiseen ella. Työrymä edottaa vesien suunnitelllista jotamista suojelusoille ja muille ojittattomille, mutta yläpuolisista ojituksista kärsineille soille. Työrymä suosittelee muun muassa: o Tedään selvitys niistä suojelualueiden soista, joille vedenojaaminen olisi dollista ja kustannusteokasta. Samoin aloitetaan yksityisita koskeva keittämisanke, jossa kartoitetaan potentiaaliset koteet, jossa vesien suunnitelllinen ojaus olisi dollista ja keitetään Metsään.fi palvelua siten, että potentiaaliset koteet voidaan julkaista sekä neuvotaan näiden koteiden anomistajia. o Aloitetaan keittämisanke, jossa suunnitellaan vesien ojaamisen menettelyt ja laaditaan ojeistus paraista käytännöistä sekä metsä- ja ympäristöviranoisille että metsän toimijoille. Suunnataan keittämisraoitusta entistä tarkempien suunnittelutyökalujen ja menettelyjen keittämiseen vesien ojaamiseksi. o Toteutetaan yksityisilla luonnonoitoraoituksen turvin vesien suunnitelllisen ojailun ankkeita, silloin kun se on Kemeran luonnonoitoraoituksella dollista o Keitetään soidensuojelusta vastaavien viranoisten ja ojitusten suunnittelijoiden yteistyötä o Edistetään tulvasuojelua kodistalla ennallistamistoimia latvavesien ojitetuille suoalueille
Raportti 23(76) 4. Vesien viivyttämisen dollisuudet metsätalouden toimenpitein 4.1. Kiiminkijoen en suot Tilastojen mukaan Kiiminkijoen esta on runsas puolet suota. Soista taas noin 60 % on ojitettu viimeisen 90 vuoden aikana. Metsäojituspinta-sta on tään mennessä kunnostusojitettu vään vajaa puolet. Vielä kunnostusojittatta on noin 47 500 etaaria. Periaatteessa tämä pinta- on siten potentiaalisesti sellaista, jossa ensimmäisenä voidaan soveltaa kunnostusojitusten edetessä edellä kuvattuiin tulvasuojeluun, soidensuojeluun ja yleensä vesien viivyttämiseen yteensopivia tekniikoita. Kunnostusojituksen ulkopuolelle eikkotuottoisina alueina oletetaan jäävän noin 18 000 etaaria soita. Lisäksi luonnontilaisia soita on yli 80 000 etaaria. Potentiaalisia veden viivyttämiseen sopivia koteita löytyy siten tästä läes 150 000 etaarin joukosta. Taulukko 1. Kiiminkijoen en suot. en pinta- Suopinta- Metsäojitettua pinta-a Kunnostusojitettua pinta-a Vielä kunnostusojitustarvetta Ei kunnostusojitusta Luonnontilaista suota 380000 a 204000 a 120500 a 55000 a 47500 a 18000a 81000 a 4.2. Paikkatietoaineistojen yödyntäminen vesiensuojelun suunnittelussa ja salla Vesiensuojelukoteiden aku toteutettiin siten, että korkeusllin ja astotietokannan vesiviivojen perusteella aettiin Kiiminkijoen ella een osaalueittain ojauot, joiden oli 50 1000 a ja potentiaaliset vesiensuojelukoteet niiden läettyviltä. ku tetiin seuraavasti: - Lasketaan korkeusllista ja astotietokannan vesiviivoista virtausverkkorasteri, jossa pikselin arvona on sen yläpuolisen en koko - etaan virtausverkosta uot, joiden on annettujen raja-arvojen sisällä (50-1000 a)
Raportti 24(76) - etaan astotietokannan alueista kyseistä uoa läellä olevat alueet, joiden apoja on astotietokannan perusteella suo ja ksimietäisyys uosta 200 m - etaan em. suoalueista alutulla jyrkkyysvälillä olevat alueet (0-3 %), joiden pinta- on väintään 2 a. - etaan suoalueille astotietokannasta suon luokka (puuton/metsää kasvava) - Lasketaan avosoille ja ojitetuille soille tulovirtaa () koteiden yläpuolisen en koon (a) ja Seunan metsäisille ille keittämän llin (/a) perusteella, varastotilavuus koteen suoluokan ja pinta-n perusteella ja viipymä varastotilavuuden ja tulovirtaan perusteella. - laskettiin tässä tapauksessa Seunan llilla siten, että een osaittain arvioitiin korkeusllista keskimääräinen alueen korkeusase. Mallissa parametrinä tarvittavan puuston keskikuutiometrin arvona käytettiin kaililla alueilla 80 m3/a. - Esimerkkitapauksissa aun perustana on ollut korkeuskäyristä interpoloitu korkeuslli, koska Kiiminkijoen ella löytyy vielä toistaiseksi erittäin vään laserkeilattua aineistoa Kuva12. Esimerkki kosteikkotyökalulla etsityistä astokodista (violetti rasteri), joissa vettä voidaan viivyttää tilapäisesti.
Raportti 25(76) 4. Vesien viivyttäminen Kiiminkijoen ella Kunnostusojitusalueen vettä viivyttävien koteiden etsinnässä käytettiin menetelmää, jossa tulvakorkeuksilla pystytään arvioian ojitusalueelta valuvan veden pidätysdollisuuksia. Koska Kiiminkijoen elta ei ollut saatavissa kunnostusojitusalueiden valumien mittausdataa, käytettiin Seunan (1983) metsäisille ille keittämää llia tulvajakson valunta-arvon määrittämiseen. Ojitettujen soiden osalta aettiin alueet, joissa ojastoa voidaan käyttää virtaansäätöpadon yläpuolisena varastotilavuutena. Ojitetuille soille laskettiin niiden varastotilavuus käyttäen alueen yläpuolisen en kokoa, ojitusalueen keskimääräistä kaltevuutta ja ojatieyttä sekä peratun ojan ojeellista kokoa. Kunnostusojituksen ulkopuolelle jäävien alueiden ja luonnontilaisten soiden osalta kartoituksessa käytettiin Suomen metsäkeskuksen ja Otso Metsäpalveluiden yteistyönä keitettyä kosteikkotyökalua. Työkalulla voitiin kartoittaa vat koteet, joiin vettä voidaan jotaa. Työssä käytettiin myös Metsäal Sakari Reellin asiantuntemusta etsittäessä Metsäal ilta sopivia koteita vesien jotamiseen. Kunkin edellä initun koteen teoreettinen vedenpidätyspotentiaali arvioitiin. Arvio on esitetty Liitteessä 1 ja vastaavassa erillisessä excel-taulussa (Kiiminkijoki_vesiensuojelualueet_16012016_Seuna.xls) osaittain ja koko Kiiminkijoen osalta sumna. Liitteen 1 Taulussa on lisäksi nimettynä Metsäal ilta etsityt vesienjotamiseen soveltuvat luonnontilaiset aapasuokoteet, joilla on tulvasuojelullista merkitystä. Menetelmän rajoitteena on käytettävän korkeusllin tarkkuus. Kiiminkijoen elta ei ole toistaiseksi olessa kattavasti laserkeilausaineistoa ja siitä tuotettua korkeusllia kaden metrin pikselikoolla. Tässä yteydessä on käytetty veden viipymäalueiden kartoituksessa alueelta saatavaa korkeuskäyristä interpoloitua korkeusllia kymmenen metrin pikselikoolla. Käytetystä korkeusllista jotuen tulokset ovat siten vain suuntaa antavia. Pudasjärven alueella sijaitsevan Jongunjärven ympäristö on Kiiminkijoen vesistön kannalta sikäli poikkeuksellista aluetta, että tulvauippujen aikana alueelta virtaa vettä sekä Iijokeen että Kiiminkijokeen. Alue on ns. bifurkaatioaluetta. Tältä alueelta on olessa myös laserkeilausaineistoa, jolloin tarkempi korkeuslli on myös dollinen. Alueelta tuotettiin ankkeella putkipatojen pidätysdollisuuksista kunnostusojituksen yteydessä. Selvityksessä käytettiin seuraavia oletusarvoja mittaustietojen puuttuessa:
Raportti 26(76) veden pidätysalueella een osaittain Seunan (1983) metsäisille ille keittämällä llilla. Avosuon padotuskorkeus 15 cm. Kunnostusojituksen yteydessä keskimääräinen ojatieys ojitusalueilla 280 m/a. Kunnostusojituksen yteydessä vedenkorkeus ojissa padotettaessa keskimäärin 40 cm. Lisäksi oletettiin, että avosuon pinta-sta on keskimäärin vain 30 % vesiensuojeluun ja vesien pidättämiseen käytettävissä olevaa pinta-a. Vastaavasti ojitetusta suosta katsottiin 80 % olevan vesiensuojeluun ja vesien pidättämiseen käytettävissä olevaa pinta-a. 4.4. Yteenveto Kiiminkijoen en tulvasuojeluun soveltuvista koteista Taulukkoon 2 on koottu yteen tiedot Kiiminkijoen 39 osaen veden viivyttämiseen soveltuvista alueista. Liitteessä 1 on eritelty osaittain Kiiminkijoen ella tässä työssä kuvatuilla kriteereillä ja reunaedoilla etsityt vettä viivyttävät metsäiset astonkodat. Taulukko 2. Yteenvetona kartoituksen tuloksista koko Kiiminkijoen en kaikkien soiden yteenlaskettu vedenpidätyspotentiaali. Osaita kpl 39 iden pinta- yteensä a 282715 Avosoita a 41442 Näistä tulva- ja vesiensuojelun kannalta potentiaalisia a 9980 Ojitettuja soita a 105062 Näistä tulva- ja vesiensuojelun kannalta potentiaalisia a 27092 avosoilla () minimi 1 avosoilla () ksimi 144 avosoilla () keskimäärin 15 ojitetuilla soilla () minimi 0 ojitetuilla soilla () ksimi 25 ojitetuilla soilla () keskimäärin 3 avosoilla m 3 4445962 ojitetuilla soilla m 3 1370583 Liitteessä 1 ja erillisessä excel-taulussa on eritelty een ittain vettä viivyttävän suon en pinta-, koteen luokka (avosuo/puustoinen suo), vettä viivyttävän alueen pinta-, tulovirtaa ja tulovirtaa m 3 /. Lisäksi ossa sarakkeessaan on eritelty avosuon varastotilavuuden ja tulovirtaan perusteella laskettu viipymä. Vastaavasti ossa sarakkeessaan on arvio ojastoon padotustilanteessa (putkipato)
Raportti 27(76) syntyvästä varastotilavuudesta kunnostusojituksen yteydessä. Samoin ossa sarakkeessaan on varastotilavuuden ja tulovirtaan perusteella laskettu ojitusalueelle syntyvä viipymä. Lisäksi erillisenä liitteenä (LIITE 2) ovat alla olevan esimerkin (Kuva 13) mukaiset kartat jokaisesta 39 osaesta, jossa näkyy vettä pidättävien astonkotien sijainti. Kuva 1 Osaella 60.012 paikkatietoanalyysin tuloksena löytyneet vettä viivyttävät koteet. Esimerkkikartta on 1:100 000 tulostustarkkuudella 500 dpi. Metsäiset suot on merkitty vireällä ja avosuot violetilla. Uomien väritys en mukaan: 50-100 a keltainen, 100-500 a oranssi ja 500-1000 a punainen
Raportti 28(76) ESIMERKKI PUTKIPADOLLA AIKAAN SAATAVASTA VEDEN VIIVYTTÄMISESTÄ Kuva 14. Esimerkkikartta tulvatilanteen mukaisesta putkipadon yläpuolisesta veden varastotilasta ojissa (vireällä) bifurkaatioalueen (sinisellä) ulkopuolella, ella 60.072.
Raportti 29(76) Kiiminkijoen ella on toistaiseksi yvin vään saatavilla laserkeilausaineistoa. Eniten sitä löytyy Jongunjärven ympäristöstä Pudasjärven alueelta. Tässä työssä testattiin laserkeilausaineiston yväksikäyttöä kunnostusojituksen vesiensuojeluun käytettävän putkipato-menetelmän yteydessä. Laserkeilausaineiston avulla saatavan tarkan korkeusllin avulla voidaan suunnittelun yteydessä avainnollistaa ja ennustaan padotuksella aikaansaatavan vesivaraston tilavuutta ja veden vaikutuksen piirissä olevaa pinta-a. Testialueena olevalla Remusuon ojitusalueella voidaan ydellä putkipadolla varastoida ja idastaa virtaaa noin 21 etaarin alueella, jossa ojaston nykyinen pituus on n. 4300 m. Ojaston yläpuolisen en koko on 178 a, jolloin ylivirtaan aikainen tulovirtaa on 220 m 3 /. Oletuksena käytetyllä 40 cm keskimääräisellä vesisyvyydellä nykyisen ojaston varastotilavuus on noin 990 m 3, jolla päästään 4 viipymään. Mikäli ojatieys täydennetään kunnostusojituksen yteydessä noraliin 280 m/a ojatieyteen, varastotilavuudeksi salle alueelle saadaan 1350 m 3 ja viipymäksi 6. ESIMERKKIKOHTEITA METSÄHALLITUKSEN MAILTA Metsäal erikoissuunnittelija Sakari Reell etsi pyynnöstämme Metsäal ilta koteita, joilta tuleva valunta tällä etkellä menee vesistöiin, mutta olisi dollista saada ojattua aapasuokeskustoille pelkästään valtionmetsätalousiin kodistuvilla toimenpiteillä. Taulukossa 2 esitetyt koteet ovat silmävaraisen kartta- ja ilkuvaarvion tuloksena löydettyjä. Oletuksena oli, että vesien ojaus edellyttäisi vedenpinnan nostamista reunaojissa, joka aieuttaisi jonkinasteisia vettymisaittoja myös metsätalousilla. Esimerkkikoteet ovat yleensä alkuaan reunoiltaan ojitettuja aapasoita, joissa vesiä olisi dollista ojata ojista suon keskiosien kautta. Tällä toimenpiteellä ainakin teoriassa voitaisiin parantaa kyseisen kuivataneen suoelinympäristön tilaa. Kyseisiä koteita tarkasteltiin myös edellä selostetulla paikkatietoanalyysillä. Analyysin perusteella luonnontilaisista soista vain kolme; Pajakansuo, Makkarasuo ja Pikku Särkisuo osoittautuivat tulvasuojelun kannalta merkityksellisiksi. Löytösuo on muuten sopiva, mutta on sillä vain 50 a luokkaa. Iso Tilansuo on ensisijaisten iden ulkopuolella. Aronsuo, Morakummunsuo ja Iso Joutensuo ovat iden yläjuoksulla, joten niiden kautta tulvavesiä ei voida kierrättää. On kuitenkin muistettava, että kaikki kyseiset koteet ovat erinoisia esimerkkejä koteista, joissa vesitalouden järjestelyllä voidaan parantaa elinympäristön tilaa. Sen sijaan samojen koteiden merkitys tulvasuojelun kannalta voi olla yvin minialinen. Tarkentuneiden paikkatietomenetelmien käyttö paljastaa silmävaraisen tarkastelun eikkoudet.
Raportti 30(76) Taulukko 2. Esimerkkejä Metsäal illa Kiiminkijoen ella olevista luonnontilaisista aapasoista. Taulukossa on suon kodalla merkintä, mikäli se kartoitustilanteessa osoittautui tulvasuojelun kannalta uomionarvoiseksi. Suo Joki en pinta a Vesi- N varasto m 3 E Pajakansuo Merkitystä tulvasuojelun kannalta Itäoja, Kiiminkijoki 253 11452 11 7194825 514108 Iso Tilansuo Pirttijoki, Kiiminkijoki 600 7205513 513788 Hillasuo Lavaoja, Kiiminkijoki 200 7215401 485532 Löytösuo Korpisenoja, Kiiminkijoki 250 7211174 483981 Morakummunsuo Kiiminkijoki 100 7198125 498105 Aronsuo Sorsuanoja, Nuorittajoki 200 7210844 494977 Makkarasuo Merkitystä tulvasuojelun lannalta Kivijoki, Nuorittajoki 963 43942 13 Pikku Särkisuo Merkitystä tulvasuojelun Sorsuanoja, Nuorittajoki 305 15655 14 7212490 495177
Raportti 31(76) kannalta Iso Joutsensuo Kivijoki, Nuorittajoki 300 7196194 501969 Pajakansuo Kuva 14. Esimerkki Metsäal luonnontilaisesta aapasuokoteesta (Pajakansuo, Utajärvi), jonne voidaan jotaa vesiä ympäröiviltä kunnostusojitusalueilta. Alueen - on 250 a. Putuva, kuivatanut pinta- on 63 a. Sakari Reellin silmävaraisen arvion mukaan vettyvä metsätalousapinta- arviolta 2 etaaria.
Raportti 32(76) Kuva 15. Esimerkki luonnontilaisesta aapasuokoteesta (Makkarasuo, Utajärvi), jonne voidaan jotaa vesiä ympäröiviltä kunnostusojitusalueilta. en koko 960 etaaria. Makkarasuo käsittää 178 etaaria avosuota, josta noin 53 etaaria on käytettävissä vesien viivyttämistarkoituksiin.
Raportti 33(76) 5. Päätelmiä Paikkatietotyökalujen yödyntäminen parantaa selvästi dollisuuksia kartoittaa veden viivyttämiseen soveltuvia astonkotia. Asetetut kriteerit täyttävät koteet erottuvat teekarttoina elposti. Menetelmällä voidaan käsitellä laajoja, monia tasoja käsittäviä aineistoja yvin nopeasti, mutta suteellisen karkealla tasolla. Tämä on erittäin suuri etu allinnon näkökulsta. Potentiaaliset tulvasuojelukoteet saadaan esille pelkällä karttatarkastelulla. Täytyy kuitenkin muistaa, että edellä initulla tarkastelulla on rajoituksensa. Todellisuudessa vain osa tässäkin tarkastelussa löydettyjen avosuokoteiden pinta-sta on yödynnettävissä vesien tilapäiseen viivyttämiseen. Tässä työssä käytettiin oletuksena, että noin 30 % avosuon pinta-sta ja ksimissaan 80 % kunnostusojitusalueen pinta-sta olisi yödynnettävissä tilapaiseen vettämiseen. Menetelmän rajoitteena on myös, että kaikkialta ei ole saatavissa kunnostusojituksen valuntatietoja. On turvauduttava keskimääräisiin oletustietoiin. Tässä yteydessä käytimme kevättulvajakson virtaan arvioimiseen Seunan (1983) metsäisille ille vesiallinnon ns. pienten iden pitkäaikaisen seurannan perusteella laatia llia. Liitetaulukossa 1 esitetyt Kiiminkijoen en een osaittain kodekotaiset arvioit ja Liitteessä 2 esitetyt aluerajaukset perustuvat edellä inittuiin oletuksiin. Tällä tarkastelulla saadaan esille karkeasti vedenpidätykseen potentiaalisesti soveltuvat astonkodat. Kokonaan tarkasteletta on se, miten nämä alueet todellisuudessa soveltuisivat vesien viivyttämiseen muun muassa anomistukseen liittyvältä oikeudelliselta kannalta. Tulvasuojeluun liittyviä oikeudellisia kysymyksiä on jo tarkasteltu alustavasti tämänkin työn kirjallisuuskatsauksessa. Paikkatietosovellusten yödyntäminen tulvasuojeluun soveltuvien koteiden analysointiin antaa kuitenkin selvästi aieen tulevaisuuden laajan yteistyön virittämiselle. Käytännön ojasuunnittelijan käyttöön soveltuvia menetelmiä, toimintalleja ja työkaluja on vielä keitettävä, jotta veden viivyttämiseen ja itaaseen ojailuun tätäävästä astosuunnittelusta voisi tulla rutiinia. Jotta edellä inituista toimenpiteistä aieutuisi dollisimn vään aittaa eri osapuolille, pitäisi suunnitelmien olla todella päteviä, mutta olla salla taloudellisesti kannattavasti toteutettavissa. Kosteikkojen, tulvatasanteiden, pintavalutuskenttien ja putkipatojen potentiaalisten sijoituspaikkojen ennakkokartoitus ittain on nopein tedä MML:n korkeuskäyristä interpoloidusta 10 metrin pikselikokoisesta korkeusllista, joka on saatavissa kaikkialta Maanmittauslaitoksen aineistopalvelusta. Jo tämän korkeusllin avulla saadaan selville vesiensuojelurakenteiden dolliset sijoituspaikat, jonka jälkeen on selvitettävä anomistus ja omistajien kanta vesiensuojelukoteen perustamiseen. Vesiensuojelukoteiden tarkemssa suunnittelussa on käytettävä tarkempaa mittaustietoa tai tarkempaa 2 metrin pikselikokoista korkeusllia, mikäli sitä on saatavissa.