KUHA-taulukon käyttöohje 16. marraskuuta 2012 (Päivitetty 12.2.2014) 1
Sisältö 1 Yleistä... 3 1.1 Käyttötarkoitus... 3 1.2 Toimintaperiaate... 5 1.3 Taulukon rakenne... 7 2 Taulukon käyttö... 9 2.1 Lähtötiedot ja tietojen syöttäminen taulukkoon... 9 2.2 Ojitus... 9 2.3 Metsänuudistaminen... 11 2.4 Lannoitus... 12 3 Laskenta ja tulokset... 13 3.1 Ojitus... 13 3.2 Metsänuudistaminen... 14 3.3 Lannoitus... 14 3.4 Päätelmät laskentatuloksista... 14 2
1 Yleistä 1.1 Käyttötarkoitus KUHA-taulukkoa käytetään apuna vesiensuojelun valuma-aluesuunnittelussa. Valumaaluesuunnittelua toteutetaan yhteistyössä Suomen metsäkeskuksen julkisten palvelujen yksikön sekä suunniteltavalla alueella toimivien metsätaloustoimijoiden kanssa. Metsäkeskuksella on mallin käytössä tarvittavaa tietoa. Tämä opas on laadittu lähinnä valuma-aluesuunnittelun lähtökohdista. Ohjetta voidaan soveltaa myös kohteille, jotka ovat pienempiä ja/tai tarkastelualueelta olevat lähtötiedot ovat vähäisemmät Vesienhoidon säädösten toteutus edellyttää vesistöihin kohdistuvan kuormituksen vähentämistä siten, että veden laatu paranee asetetulle tavoitetasolle. Kuormituksen vähentäminen tapahtuu määrittelemällä ja toteuttamalla toimenpiteet, joilla asetetut vähennystavoitteet voidaan saavuttaa. Kuormituksen hallintaan liittyvää tavoitteiden määrittelyä tarvitaan myös tilanteissa, joissa halutaan saada selville kuormittavan toiminnan määrä ja vesiensuojelun taso, joiden yhdistelmä ei vaaranna jo saavutettua hyvää tilaa. Molemmissa tapauksissa on tärkeää selvittää realistisesti se kuormituksen määrä, johon kuormitustavoitteet suhteutetaan. Mikäli lähtötilannetta ei tunneta, on myös tulevaisuuden tavoitteiden hahmottaminen vaikeaa. Nykytilanteen selvittämisen kannalta on oleellisen tärkeää, että käytössä on mahdollisimman kattava tieto alueella tehdyistä metsätalouden toimenpiteistä. KUHA-työkalulla voidaan arvioida metsätalouden kuormituksen suuruutta nykyhetkellä ja sen kehitystä tulevaisuudessa valuma-aluemittakaavassa sekä yksittäisen toimenpiteen osalta että suhteessa muiden työlajien kuormittavuuteen samalla valuma-alueella. Laskennan tarkoitus on tukea vesienhoitosuunnitelmien toimenpideohjelmien toteutusta tarkentamalla paikallisesti metsätalouden kuormitusarvioita, sekä tukemalla kustannustehokkaiden ja vaikutuksiltaan riittävien toteutuskeinojen soveltamista metsätalouden vesiensuojeluun. Vesiensuojelun kustannustehokkuutta ja vaikuttavuutta voidaan parantaa, kun voimavarat osataan kohdistaa palvelemaan kuormituksen kannalta merkittävimpien työkohteiden vesiensuojelua. Vesienhoidon toteutukseen kuuluu suunnittelu, joka kohdistuu yhden vesimuodostuman valumaalueeseen kerrallaan. Valuma-alue on usein määritelty toimenpideohjelmissa 3. jakovaiheen tarkkuudella. KUHA-työkalu on tarkoitettu tukemaan vesiensuojelun suunnittelua ja myös kuormittavan toiminnan mitoitusta juuri 3. jakovaiheen tasolla. Tarkastelu voidaan tehdä myös pienemmille valuma-alueille tai jopa yksittäiseen toimenpidealan tasolla. Kolmatta jakovaihetta laajempien kokonaisuuksien hallinta KUHA:n avulla käy myös hyvin päinsä, mutta tuolloin kaikkien selittävien muuttujien käyttäminen laskennassa voi olla haasteellista syötettävän tiedon suuren määrän vuoksi. KUHA-laskennan avulla haetaan vaihtoehtoja kokeilemalla toiminnan ja vesiensuojelun yhdistelmä (ml. lisätoimenpiteet), joka tyydyttää sekä talouden että ympäristövaikutusten hallinnan näkökulmista (Kuva 1). Laskenta on oleellinen ja tärkeä työkalu metsätalouden valuma-aluetasoisen vesiensuojelusuunnitelman laadinnassa. 3
Valuma-aluesuunnittelun prosessi Tietojärjestelmä toimenpidetieto pa 90,0 Kuha - laskentatyökalu kg 25,0 80,0 70,0 20,0 60,0 50,0 15,0 40,0 30,0 10,0 20,0 10,0 5,0 0,0 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 0,0 lannoitus hakkuut&muokkaus kojitus kuorma toiminnan kuormittavuustieto Kuva 1. Valuma-aluesuunnitteluprosessi. Valuma-aluetason mittakaavan tarkastelun lisäksi KUHAn avulla tuotetaan yksittäisten toimenpiteiden suunnittelua tukevaa tietoa. Kun tiedot syötetään KUHA-taulukkoon toimenpidealueittain, käyttäjä saa arvokasta tietoa kuormitukseen vaikuttavista toimenpidealuekohtaisista, sijainnista riippuvista olosuhdetekijöistä (mm. maalaji, maastonmuodot), niiden vaikutuksesta kuormituksen suuruuteen sekä vesiensuojelussa käytettävien rakenteiden tehokkuudesta. Näiden tietojen avulla käyttäjä voi tehdä päätelmiä suunniteltujen vesiensuojelutoimenpiteiden riittävyydestä sekä tehostamistarpeista. Mikäli tarkastelussa huomioidaan tulevat uudistamisalat, voidaan tarkastelun avulla erottaa ne kohteet, joiden käsittelyllä voi olla merkittäviä vesistövaikutuksia, niistä kohteista joiden käsittelyn vaikutus vesistöihin on pieni. Kun vesiensuojelun näkökulmasta merkittävät uudistamisalat tunnistetaan etukäteen, voidaan niiden vesiensuojelun hyvään tasoon vaikuttaa esimerkiksi neuvonnalla metsäsuunnittelun yhteydessä. Valuma-aluesuunnittelun toimintamalli on esitelty julkaisussa; opas metsätalouden vesiensuojelun suunnitteluun valuma-aluetasolla. 4
1.2 Toimintaperiaate Metsätalouden aiheuttamaa kuormitusta on laskettu perinteisesti metsätalouden toimenpidealojen ja toimenpiteille määriteltyjen ominaiskuormituslukujen avulla. Ominaiskuormituksella tarkoitetaan metsätaloustoimenpiteen aiheuttamaa hehtaarikohtaista ravinne- tai kiintoainekuormituksen lisäystä luonnonhuuhtoumaan. Ominaiskuormitusluvut on määritelty turve- ja kivennäismaiden metsänuudistamiselle, kunnostusojitukselle, sekä lannoitukselle. KUHA-laskentatyökalun toiminta perustuu Finér ym. 2010 esittämiin kokonaisfosforin ja kokonaistypen ominaiskuormituslukuihin. KUHA-mallissa ominaiskuormituslukuja tarkennetaan huomioimalla työkohteen sekä vesistöön johtavan virtausreitin ominaisuudet sekä käytettyjen tai suunniteltujen vesiensuojelurakenteiden vaikutukset. Kunnostusojitusten osalta KUHA toimii siten, että kuormituksen arviointi tehdään kiintoainekselle Joensuun (2002) esittämän yhtälön avulla. Paikallisten olosuhdetekijöiden huomioiminen on tärkeää, sillä toimenpidealueiden aiheuttama vesistökuormitus voi vaihdella merkittävästi samantyyppisten toimenpidealueiden välillä riippuen kuormituksen syntymiseen vaikuttavista olosuhteista ja toimenpiteen toteutustavasta (kuva 2). Jotta vesiensuojelun painopisteet sekä tehostamistarpeet voidaan tunnistaa valuma-alueen sisältä, tulee nämä olosuhdetekijät huomioida. Kuva 2. Olosuhdetekijöiden ja virtausreitin ominaisuuksien huomioiminen vesistöön päätyvän kuormituksen laskennassa. Kuormituksen syntymiseen vaikuttavia olosuhdetekijöitä ovat mm. maanpinnan muodot ja maalaji. Näillä tekijöillä on vaikutusta esimerkiksi valunnan jakautumiseen pinta- ja pohjavesivaluntaan. Maastonmuodot vaikuttavat myös pintaveden noroutumiseen sekä viipymään toimenpidealueella. Maanmuokkausten kuormitukseen vaikuttavat maastonmuotojen ja maalajin lisäksi käytetty maanmuokkausmenetelmä. Muokkausmenetelmän valinta vaikuttaa mm. maanpinnan paljastamisen laajuuteen sekä vesien johtamiseen käytettävien vakojen kaivamiseen. Toimenpidealueelta vesistöön huuhtoutuvan kuormituksen määrään vaikuttaa oleellisesti myös virtausreitin pituus ja sen ominaisuudet. Mikäli toimenpidealueelta huuhtoutuvan kuormituksen huuhtoutumisreitti on lyhyt ja se koostuu pääasiassa kaivetuista uomista, ei kuormituksen pidättymistä huuhtoutumisreitin varrella tapahdu todennäköisesti juurikaan verrattuna tilanteeseen, jossa kuormituksen kulkeutuminen tapahtuu pääasiassa pintakerrosvaluntana ja reitti on pitkä. KUHA taulukon yhtälöillä, joilla kuvataan kuormituksen pidättymistä virtausreitille, ei ole tieteellistä pohjaa. Tarkastelun voi halutessaan tehdä ilman virtausreitin vaikutusta, tyytyen ominaiskuormituslukuihin. Myös vesiensuojelutoimenpiteiden vaikutus on teknisesti mahdollista sivuuttaa, mutta lienee harvoin perusteltua. 5
Kuormituksen laskentaa varten tarvitaan paikkaan sidottu tieto tai arvio suunnittelualueen toimenpidemääristä edellisen ja tulevan kymmenvuotisjakson aikana. Arvio tulevista työmääristä voi rajoittua niihin hankkeisiin, jotka ovat tiedossa. Laskelmaa voidaan täydentää myöhemmin uusilla suunnitelmilla. Toimenpiteiden toteutusvuoden arviointi tulee tehdä mahdollisimman tarkasti, koska kuormitus vähenee yleensä ensimmäisten vuosien jälkeen nopeasti. Kuormitus lasketaan toimenpiteen tekemisestä seuraavasta vuodesta lähtien. Kuormitus lasketaan hakkuiden ja maanmuokkausten sekä lannoitusten osalta siten, että toimenpidealueen pinta-ala kerrotaan ominaiskuormitusluvulla sekä olosuhdetekijöitä ja virtausreitin ominaisuuksia kuvaavalla kertoimella (yhtälö 1). K n = c O n ia (1),missä K = toimenpiteen vesistökuormitus kg a -1 vuonna n toimenpiteen suorittamisesta n c O n = toimenpiteen ominaiskuormitus kg ha -1 a -1 vuonna n toimenpiteen suorittamisesta i = kuormittavuusparametri A = toimenpidealueen pinta-ala ha Kunnostusojituksen kuormituksen laskenta eroaa edellisestä siten, että kuormituksen määrän laskennassa hyödynnetään Joensuun (2002) esittämää yhtälöä. Kuormittavuusparametrin (i) muodostetaan taulukossa toimenpide alueen sekä virtausreitin ominaisuuksia kuvaavista tunnuksista. Kuormittavuusparametrin muodostaminen on kuvattu tarkemmin määrittelydokumentissa (Kuha_vaatimusmäärittely 4.11.2012.doc). Kun kuormittavuusparametrin (i) arvo > 1, on toimenpidealueen kuormitus ominaiskuormitusta suurempi. Vastaavasti toimenpiteestä aiheutuva kuormitus on ominaiskuormitusta pienempi, kun kuormittavuus parametrin arvo on < 1 (kts. esim. kuva 3). Laskentaa on kuvattu näitä ohjeita perusteellisemmin KUHA-sovelluksen vaatimusmäärittelyssä. 6
1.3 Taulukon rakenne KUHA-taulukossa on viisi välilehteä: ojitus, metsänuudistaminen, lannoitus, skenaario ja yhtälöt. Kunkin työlajin laskenta tapahtuu omalla välilehdellään. Taulukko laskee fosfori- tai typpikiloina neljännelle välilehdelle työlajeittain kuormitusskenaarion sekä erikseen että yhdistettynä summakäyränä. Yhtälövälilehdellä on laskennan taustatietoa. Kunnostusojitusvälilehti (kuva 3) koostuu yleisestä osasta, maalajiryhmä, toimenpiteet, purkureitti, valuma-aluekohtainen toimepide -osioista sekä ojitusaluekohtaisesta kuormittavuusparametrin arvosta (kuormituskerroin) ja kuormituksen määrästä. Maalajiryhmäosion kuormitussarakkeessa on mallin ilmoittama Joensuun (2002) esittämän yhtälön avulla laskettu ensimmäisen vuoden kiintoainekuormitus tonneina. Toimenpidekerroin kuvaa toimenpide aluekohtaisten vesiensuojelurakenteiden tehokkuutta kuormituksen vähentäjänä. Purkureitin kerroin kuvaa purkureitin merkitystä toimenpidealueelta huuhtoutuvan kuormituksen pidättäjänä. Valuma-aluekohtainen toimenpideosion arvo huomioi lisätoimenpiteiden merkityksen vesistöön päätyvän kuormituksen vähentämisessä. Kuva 3. Kunnostusojitusvälilehti. Hakkuiden ja maanmuokkausten välilehti eroaa ojitus-välilehdestä mm. siten, että muokkausalueen maalajijakaumaa ei käytetä suoraan kuormituksen laskennassa vaan siitä muodostetaan maalajikerroin, joka vaikuttaa osaltaan kuormittavuusparametrin suuruuteen yhdessä muokkausalueen topografiaa, purkureitin ominaisuuksia sekä vesiensuojelurakenteiden merkitystä kuvaavien kertoimien kanssa (kuva 4). Kuva 4. Hakkuut & maanmuokkaus välilehti. 7
Lannoitukset välilehdellä voidaan huomioida terveyslannoitusten vaikutus vesistökuormitukseen. Tällöin lannoitteena oletetaan käytettävän RautaPK-lannoitetta, jossa fosfori on heikosti liukenevassa muodossa. Kuva 5. Lannoitus välilehti. Skenaario välilehdellä lasketaan metsätaloustoimenpiteiden työlajeittain vuotuiset kuormitusmäärät (Kg P/N) sekä työlajien kuormitusten summa (kuva 6). Käsittelypinta-alat esitetään vuosittain summapylväinä työlajeittain (ha). Käyttäjä voi syöttää välilehdelle (tavo) vuotuisen fosfori- tai typpikuormituksen tavoitetason, jota voidaan käyttää apuna vuotuiseen kuormitustason vertailussa (kts kohta 3.4). Tarvittaessa kuormitustasoa voidaan vähentää hyväksyttävälle tasolle esimerkiksi lisätoimenpiteiksi katsottavien vesiensuojelurakenteiden avulla. Välilehdellä esitettävä aikajänne määräytyy taulukkoon syötettyjen metsätaloustoimenpiteiden toteutusvuoden sekä lisäksi ojitusvälilehdelle annettavan vuoden perusteella. Kuva 6. Skenaariovälilehti. 8
2 Taulukon käyttö 2.1 Lähtötiedot ja tietojen syöttäminen taulukkoon Työlajikohtaiset suoritemäärät toteutusvuosineen ja tarkentavat tiedot syötetään omille välilehdilleen. Yhdelle riville syötetään yhden kuvion, hankkeen tai hankkeen osan (esim. ojasto) tiedot. Läheiset kuviot voidaan yhdistää samalle riville, mikäli ne ovat ominaisuuksiltaan samankaltaisia. Mikäli tiedon tarkkuusvaatimuksesta tingitään, voidaan yksinkertaisimmillaan yhdelle riville syöttää saman vuoden kaikkien saman työlajin pinta-alat ja jättää kohteiden paikallisten kuormitukseen vaikuttavien ominaisuuksien erot huomioimatta. Tällöin kuitenkin tulee huomioida, ettei kuormituksen painopisteisiin ja vesiensuojelun tehostamistarpeiden sijaintia saada enää selville. Fosfori- ja typpilaskennan väliltä valitaan syöttämällä P tai N ojitustaulukon soluun H3. Skenaariodiagrammin aikajanan keskimmäinen vuosi, eli yleensä kuluva vuosi, syötetään ojitustaulukon soluun G3. Vuosiluvun syöttäminen muille välilehdille voi sekoittaa laskennan. Skenaariovälilehdelle voi syöttää soluun T2 kuormitustason tavoitteen, tai muun viitetason Mikäli tavoitteena on siirtää KUHA -laskelmien tulokset jatkossa paikkatiedoksi, syötetään toimenpidealueet tiedot taulukkoon omina riveinään ja käytetään tunnistetietona samaa yksilöllistä tunnusta, joka erottaa toimenpidealueet toisistaan myös niiden ollessa tallennettuna paikkatietona. Tällöin esim. toimenpiteille laskettu kuormituskerroin (i) voidaan liittää toimenpidealueisiin ja visualisoida toimenpidealueittaisia eroja kartalla esim. kuormituksen painopisteiden tai vesiensuojelun tehostamistarpeiden hahmottamiseksi (ks. kuva 1). Paikkatietoon liitettyä KUHAlla laskettua kuormitustietoa, voidaan käyttää myös metsäsuunnitelmien laadinnan tukena, siten että tietoa hyödynnetään mm. suositeltujen uudistamismenetelmien valinnassa sekä kuvioiden rajauksessa. Samaa tietoa voidaan hyödyntää leimikon suunnitteluvaiheessa. 2.2 Ojitus Hankkeiden tallentamista nopeuttaa, jos tieto alueen ojitushankkeista on käytettävissä paikkatietona. Hankkeiden tiedot voidaan syöttää ojastoittain tai kokonaisina hankkeina. Yleensä ojitushankkeet on tarkoituksenmukaista syöttää taulukkoon ojastoittain, siten että yhdellä rivillä kuvataan samaan suuntaan laskeva, maalajeiltaan ja maastonmuodoiltaan samankaltainen sekä käytetyiltä vesiensuojelumenetelmiltään samankaltainen ojitusalueen osa. Mikäli hanke on ominaisuuksiltaan yhtenäinen, se voidaan kuvata myös yhdellä rivillä kokonaisena. Tieto Tunnistamistiedot Pinta-ala ha Työn toteutusvuosi Ojan pohjien maalajijakauma* Ojaston keskimääräinen eroosioherkkyys Tiedon lähde Täytetään vähintään kuvio -sarake. Kohtaan täytetään ojaston yksilöllinen tunnus ja osasto -sarakkeeseen hankenumero Paikkatiedot tai toimenpidesuunnitelma Paikkatiedot tai toimenpidesuunnitelma Paikkatiedot, toimenpidesuunnitelma tai maaperäkartta. RL-GIS-analyysin eroosiolle alttiiden ojaviivojen osuus kaikista hankkeen ojaviivoista Tavallinen = 1, korkea = 1,3, matala = 0,7. Mikäli tietoa ei ole tai sitä ei haluta käyttää, käytetään arvoa 1 9
Varsinaiset pintavalutus- kentät purkukohdassa ja sen yläpuolella. Kentän kattavuus % tarkastelukohteelta tulevista ojista. Toimivat virtaamansäätö- padot purkukohdassa ja sen yläpuolella. Padon valuma-alueen kattavuus % ojista. Puuttuvat tai huonot altaat ja < 5ha ojastoilla lietekuopat purkukohdassa ja sen yläpuolella. Puutteen kattavuus % ojista. Kuormitusta pidättävän perkaamattoman ojan pituus kaivun päättymiskohdan alapuolella metreinä. Arvioi- daan keskiarvo, jos purku- kohtia on yhtä useampia. Kuormitusta pidättävän perkaamattoman ojan keskisyvyys ojituskohteen purkukohdan alapuolella cm.** Kuormitusta pidättävän perkaamattoman ojan keskimääräinen valuma-alue Varsinaiset pintavalutuskentät (ala > 0,5 % valuma-alueesta) purkukohdan alapuolella. Toimen kattavuus % ojastoista. Toimivat kosteikot purkukohdan alapuolella. Toimen kattavuus % ojastoista. Toimivat altaat purkukohdan alapuolella. Toimen kattavuus % ojastoista. Toimivat pohjapadot purkukohdan alapuolella. Toimen kattavuus % ojastoista. arvio soveltuvasta paikasta tai suunnitellusta toimenpiteestä, mikäli skenaariovälilehdellä halutaan kuvata vesiensuojelun tehostamisen vaikutusta kuormitukseen. myös arvio tai aie (kts. edellinen kohta) Paikkatietojen tai/ja toimenpidesuunnitelman tarkastelu. Mikäli lietekuopat tai laskeutusaltaat puuttuvat, vaikka ne olisivat vesiensuojelun näkökulmasta tarpeellisia, nostetaan toimenpiteen kuormitusta suhteessa ominaiskuormitukseen, johon toimenpiteet sisältyvät. myös arvio tai aie. Paikallistuntemus, maastotyö, laserkeilaus tai/ja arvio. myös arvio tai aie. myös arvio tai aie. myös arvio tai aie. myös arvio tai aie. myös arvio tai aie. * Jos ei haluta käyttää kohdekohtaista maalajijakaumaa selittävänä muuttujana, jakaumaksi syötetään 25 25 0 50, jolloin päädytään ominaiskuormitustasolle. KUHA:n maalajiryhmä Hieno Keskikarkea Karkea Turve Maalaji Savi, hiesu, hiesumoreeni Hiekka, hiekkamoreeni, hieta, hietamoreeni Sora, soramoreeni, kivinen moreeni, lohkareinen moreeni Saraturve ja rahkaturve ** Sarake R (purku-uoman syvyys) pitää täyttää aina, vähimmäisarvo 20. 10
2.3 Metsänuudistaminen Hakkuiden ja maanmuokkausten tiedot voidaan kirjoittaa paikkatietojärjestelmästä esim. excelmuodossa, jolloin toimenpidetietojen syöttäminen KUHA-taulukkoon nopeutuu jonkin verran. Tietolähteinä toteutuneiden ja tulevien hakkuiden arvioimisessa voidaan hyödyntää sähköistä metsänkäyttöilmoitustietoa ja metsävaratietoa mikäli se on riittävän ajantasaista. Metsänkäyttöilmoitustietoa käytettäessä on huomioitava, ettei kaikkia ilmoitettuja kuvioita hakata. KUHA-taulukossa kuormittavana hakkuutoimenpiteenä huomioidaan ainoastaan uudistamishakkuut, koska harvennushakkuiden kuormituksen katsotaan olevan merkityksetön KUHA-laskelmien sekä käytettyjen ominaiskuormituslukujen tarkkuus huomioiden. Hakkuut ja maanmuokkaukset arvioidaan kuvioittain. Mikäli arvioitavia kuvioita on runsaasti, voidaan tyytyä käyttämään ominaiskuormituslukua ilman olosuhdetekijöiden huomioimista (i=1) kopioimalla yhden kuvion tiedot muille kuviolle. Ääritapauksessa uudistamiskuvioiden vuotuiset määrät voidaan syöttää myös riveittäin. Koska uudistaminen kuormittaa yleensä hehtaaria kohti paljon vähemmän kuin ojitus, ei uudistamisessa arviointitiedon tarkkuuden hyväksi kannata hehtaaria kohti uhrata yhtä paljon aikaa ja vaivaa kuin ojituskohteilla. Tieto Tunnistamistiedot Pinta-ala ha Työn toteutusvuosi Kivennäismaa = 1 Turvemaa = 2 Tiedon lähde Täytettävä vähintään kuvio -sarake. Kohtaan täytetään kuvion yksilöllinen tunnus, mikäli tiedot halutaan kuviotietoihin paikkatietona Paikkatiedot tai toimenpidesuunnitelma Paikkatiedot tai toimenpidesuunnitelma Paikkatiedot tai toimenpidesuunnitelma Maalajijakauma Pintavesivirtausten keskimääräinen voimakkuus uudistusalalla. Keskikaltevuus % uudistusalalla. Pintavalunnan pituus metreinä uudistusalalta vesistöön. Kuormitusta pidättävän perkaamattoman ojan pituus metreinä virtausreitistä uudistusalalta vesistöön. Varsinaiset pintavalutuskentät purkureitillä ennen vesistöä. Toimen kattavuus % Paikkatiedot, toimenpide- suunnitelma, paikallistuntemus tai maastotyö. Mahdollisten naveroiden pohjan maalaji määrää syötettävän maalajin. Pintavesiteema. Jos tietoa ei ole käytettävissä, käytetään arvoa 0,05. Korkeuskäyrät, pintavesi- teema tai/ja laser. Mikäli tietoa ei ole käytettävissä, käytetään turvemaalla vakiona 3 % ja kivennäismaalla 5 %. Paikkatietojen tai/ja toimenpidesuunnitelman tarkastelu. Voi olla myös arvio tai aie. Ei saa syöttää pienempää lukua kuin 3. Ojitetuilla turvemailla käytetään arvoa 30 (=>ei pintavaluntaa, kerroin 1). Paikkatietojen tai/ja toimenpidesuunnitelman tarkastelu. Voi olla myös arvio tai aie. Paikkatietojen tai/ja toimenpidesuunnitelman tarkastelu. Voi olla myös arvio tai aie. 11
uudistusalasta. Kosteikot ja virtaamansäätöpadot purkureitillä. Toimen kattavuus % uudistusalasta. Toimivat altaat purkureitin varrella. Toimen kattavuus % uudistusalasta. Pohjapadolla porrastetun korkeuseron osuus purkuuomien koko korkeuserosta %. Paikallistuntemus, toimenpidesuunnitelmat tai/ja maastotyö. Paikkatietojen tai/ja toimenpidesuunnitelman tarkastelu. Voi olla myös arvio tai aie. Paikkatietojen, toimenpidesuunnitelman tarkastelu tai/ja maastotyö. Voi olla myös arvio tai aie. 2.4 Lannoitus Turvemaiden lannoitus syötetään hankkeittain. Mikäli hanke on suuri ja lannoitusalueen osat eroavat toisistaan, syötetään lannoitushankkeen useassa osassa, siten että yhdelle riville syötetään arvioitavilta ominaisuuksiltaan samankaltainen alue. Tieto Tunnistamistiedot Pinta-ala ha Työn toteutusvuosi Ojia keskimäärin metriä hehtaaria kohti. Kivennäismailla syötetään vakioarvona 250. Ojaston keskimääräinen eroosioherkkyys Virtausreitin pituus lannoitusalalta vesistöön metreinä, pintavaluntana tai/ja ojissa. Pintavalunnan osuus virtausreitistä %. Tiedon lähde Täytettävä vähintään kuvio -sarake. Kohtaan täytetään lannoitushankkeen osan yksilöllinen tunnus ja osasto sarakkeeseen hankenumero Paikkatiedot tai toimenpidesuunnitelma Paikkatiedot tai toimenpidesuunnitelma Paikkatiedot, ilmakuva, toimenpidesuunnitelma, maasto tai laser-aineisto. Mikäli tietoa ei ole käytettävissä, käytetään arvoa 250 m/ha. RL-GIS-analyysin eroosiolle alttiiden ojaviivojen osuus kaikista hankkeen ojaviivoista Tavallinen = 1, korkea = 1,2, matala = 0,8 Mikäli tietoa ei ole tai sitä ei haluta käyttää, käytetään arvoa 1 Paikkatietojen tai/ja toimenpidesuunnitelman tarkastelu. Voi olla myös arvio tai aie. Paikkatietojen tai/ja toimenpidesuunnitelman tarkastelu. Voi olla myös arvio tai aie. 12
3 Laskenta ja tulokset 3.1 Ojitus Kunnostusojituksen kuormittavuusparametri i muodostetaan toimenpiteen kuormittavuutta kuvaavista muuttujista. Ojitusalueelta huuhtoutuvan kiintoainekuormituksen suuruus lasketaan ojitusalueen maalajijakaumasta Joensuun 2002 esittämän yhtälön avulla. RlGis analyysituloksella kuvataan ojitusalueen ojien laskennallisesta virtausnopeudesta johdettua eroosiolle altistavia olosuhdetekijöitä. Ojien virtausnopeudet on laskettu ojitusalueen maanpinnan kaltevuuden sekä vesimäärään perusteella RLGis -paikkatietosovelluksella. Oleellisesti ottaen RlGis-analyysin tulos vaikuttaa kuormittavuutta kasvattavasti niille ojitushankkeille, joissa on paljon kaltevia ojia, joiden pituuskaltevuus ja vesimäärät ovat keskimäärin suuria. Vastaavasti muuttaja vaikuttaa kuormittavuutta vähentävästi niille hankkeille, joiden ojien kaltevuus ja vesimäärät ovat keskimäärin pieniä. Ojitushankkeiden toteutuksen yhteydessä rakennettavat, ns. työmaatason vesiensuojelurakenteet, jotka rakennetaan ensisijaisesti kyseisen hankkeen vesiensuojelua varten, huomioidaan ojitusvälilehdellä toimenpiteet -kohdassa. Vesiensuojelurakenteisiin ojitusalueen maalajijakauma siten, että rakenteiden tehokkuus vaihtelee ojitusalueen maalajiryhmien pinta-alojen suhteessa. Puuttuvat tai puutteellisesti toteutetut laskeutusaltaat ja lietekuopat vaikuttavat kuormitusta lisäävästi, sillä niiden vaikutuksen oletetaan sisältyvän lähtökohtaisesti jo ominaiskuormituslukuun, johon hankkeen kuormitusta verrataan. Ojitusalueelta huuhtoutuvan kuormituksen pidättymiseen vaikuttaa ojitusalueen keskimääräisen virtausreitin pituus lähimpään vesistöön, virtausreitin ojaston keskimääräinen ojasyvyys, sekä valuma-alueen pinta-ala. Ojaston syvyys kuvaa tässä ojan umpeenkasvun astetta, siten että pieni ojasyvyys lisää pidättymistä. Lisäksi purkureitin pidättymiseen vaikuttaa huuhtoutuvan aineksen määrä siten, että toimenpidealueen vesiensuojelurakenteiden hyvä toimivuus vähentää huuhtoutuvan aineksen määrää, jonka suhteellinen pidättyminen virtausreitillä on pienempi, kuin tilanteessa, jossa toimenpidealueelta huuhtoutuvat ainesmäärät ovat suuria. ha Kyseisen muuttujan arvoon vaikuttavilla vesiensuojelurakenteilla tarkoitetaan yksittäistä ojitushanketta laajemman alueen vesiensuojelua palvelevia vesiensuojelurakenteita (ns. toteutusohjelmien lisätoimenpiteet). Lisätoimenpiteinä toteutettujen vesiensuojelurakenteiden tehokkuuden laskennassa huomioidaan työmaakohtaiset rakenteet sekä virtausreitin kuormituksen pidättymiseen vaikuttavat ominaisuudet siten, että kuormituksen pidättyminen ojitusalueelle ja virtausreitin varrelle vähentää virtausreitin varrella sijaitsevien vesiensuojelurakenteiden suhteellista tehokkuutta. 13
3.2 Metsänuudistaminen Hakkuiden ja maanmuokkauksen kuormitus lasketaan valitsemalla ensin kivennäismaan tai turvamaan uudistamisen ominaiskuormituskerroin, jota tarkennetaan tarkemmilla maalajitiedoilla, jotka ilmoitetaan maalajiryhmien pinta-alan osuuksilla toimenpidealueen kokonaispinta-alasta siten, että lisää lisääntyy hienojakoisilla kivennäismailla, koska merkittävä osa huuhtoutuvasta kokonaisfosforista on sitoutunut hienoainekseen. Turvemaan uudistamisalueilla, maalajien osuudet määritellään turpeen alapuolisen kivennäismaalajin perusteella, mikäli muokkaus ulottuu kivennäismaahan asti. Uudistettavan alueen topografia voidaan huomioida laskennassa RLGis pintavesiviivojen keskimääräisen arvon perusteella, joka kuvaa muokkausalueen läpi virtaavan veden määrää. Tässä oletetaan pitkässä rinteessä pintavesien noroutuvan ja lisäävän kiintoainekseen sitoutuneen fosforin huuhtoutumista alarinteessä sijaitsevan muokkausalueen läpi virratessaan. Muokkausalueen maanpinnan suuren kaltevuuden oletetaan lisäävän kiintoainekseen sitoutuneen fosforin huuhtoutumista muokkausurissa ja kohdissa, jossa pintakerros on rikottu ja paljastettu kunttakerroksen alapuolinen kivennäismaa. Tässä vesiensuojelurakenteilla tarkoitetaan yksittäistä työmaata laajemman alueen vesiensuojelua tehostavia, lisätoimenpiteenä toteutettavia vaativia vesiensuojelurakenteita. Yhtälössä huomioidaan muokkausalueen ja purkureitin ominaisuudet siten, että vesiensuojelurakenteiden suhteellinen tehokkuus vähenee, mikäli kuormituksen suuruutta selittävien muuttujien perusteella huuhtoutuminen ja kulkeutuminen muokkausalueelta arvioidaan vähäiseksi. 3.3 Lannoitus Lannoituksen vesistövaikutusten oletetaan tässä riippuvan pääasiassa ojiin päätyvän lannoitteen määrästä sekä pintavalunnan osuudesta virtausreitillä. Ojiin päätyvän lannoitteen määrään oletetaan vaikuttavan lannoitusalueen ojatiheys. Koska fosfori vapautuu ojiin päätyvistä rakeista liukoiseen muotoon, ei vesiensuojelurakenteilla katsota juurikaan pystyttävän vähentämään lannoituksen vesistövaikutusta. 3.4 Päätelmät laskentatuloksista Fosforikuormitus on yleensä tärkein vesistöjen tilaan vaikuttava tekijä. On kuitenkin alueita, joissa esimerkiksi kiintoaine- tai typpikuormitus voi olla vesistöjen kannalta merkittävin tekijä. KUHA:n skenaariokäyrä näyttää sen fosfori-, ja typpi- ja kiintoainekuorman, minkä metsätalouden toimet tuovat lisänä luonnonhuuhtoumaan, laskeumaan ja muiden maankäyttötapojen kuormiin. Kunnostusojitustaulukko näyttää kiintoainetonnit, ja myös ojituksen sininen kuormituskäyrä näyttää kiintoainetonnit samalla kuin P-kilot, koska suhde on laskennassa 1:1000. Laskennassa otetaan huomioon ajan kuormitusta vähentävä vaikutus. Ojituksen ja uudistamisen aiheuttamat kuormituslisäykset häviävät noin kymmenessä vuodessa. Ensimmäisinä vuosina kuormitus vähenee jyrkästi. Lannoituksen vaikutus sitä vastoin pysyy laskennassa (tuskin todellisuudessa) tasasuuruisena viisi vuotta ja loppuu sitten kokonaan. Laskentatulosten tarkkuus on vain suuntaa-antava, ja perusteiltaan virtausreitin osalta epätieteellinenkin. Huomattavalta osin kuitenkin yhtälöiden taustan muodostaa toteen näytetty tieto. Laskenta ei silti korvaa vesinäytteiden ottoa ja virtaaman mittauksia. Toimenpiteiden kuormittavuuden laskennassa käytetyt yhtälöt on muodostettu siten, että niiden vaikutus 14
toimenpiteen kokonaiskuormitukseen on rajoitettu. Tämän takia kuormituksen vaihtelu on todellisuudessa todennäköisesti taulukolla laskettua suurempaa. Tulosten luotettavuuden kannalta tärkeintä on, että tiedot aiemmin tehdystä hankkeista ovat mahdollisimman kattavasti käytössä. Skenaarioita voi hyvin verrata vesienhoitosuunnitelmien ja toteutusohjelmien fosforikuormitustavoitteisiin. Tällöin kuitenkin tulee huomioida ympäristöhallinnon käyttämän metsätalouden kokonaiskuormituksen sekä HAME-hankkeessa tuotetun metsätalouden kokonaiskuormituksen ero. Ympäristöhallinto arvioi metsätalouden kokonaiskuormitukseksi 231 tonnia fosforia, kun se on HAME-hankkeen tulosten (KUHA:n laskentaperusteet) mukaan 130 tonnia. KUHA:lla laskettu tulos pitää kertoa luvulla 1,78, jotta se olisi vertailukelpoinen vesienhoidon tavoitetasojen kanssa. Käänteisesti kerroin on 0,56. Vastaavat luvut typen osalta ovat 3200 ja 1600 tonnia, sekä 2,00 ja 0,50. Tulosten vertailu lähimenneisyyden kuormitukseen käy hyvin päinsä. Kaikkien talousmetsien keskimääräinen vuotuinen metsätalouden fosforikuormitus on noin 6,5 grammaa fosforia ja noin 80 grammaa typpeä hehtaarilta. Esimerkiksi jos tarkasteltavalla valuma-alueella on talousmetsää yhteensä 3000 hehtaaria, metsätalouden keskimääräinen vuotuinen kuorma olisi 19,5 kiloa fosforia, 240 kiloa typpeä ja 10,7 tonnia kiintoainetta. Niihin vertaamalla voi päätellä, onko tarkastelualueelta lähtevä kuorma tiettynä vuonna pieni vai suuri. Kuormitustasot vaihtelevat alueellisesti, joten pitää harkita alueellisten viitelukujen käyttöä. Metsätalouden maiden taustakuorman arvio on koko maassa keskimäärin, 49 g fosforia, 1300 g typpeä ja 5,1 kg kiintoainetta. Suunnitelma- ja valuma-aluekohtaisia tuloksia vertailemalla voi päätellä, minne on kannattavinta suunnata vesiensuojelutoimenpiteitä. Parhaiten laskenta näyttää sopivan menneen toiminnan ja tulevaisuuden toimintavaihtoehtojen keskinäiseen vertailuun samalla valuma-alueella. Tällöin vaihtoehtojen suhteelliset erot lienevät suurella todennäköisyydellä oikean suuntaisia. 15