4.2.2011 Tampereen Vesi Pirkanmaan keskuspuhdistamon yleissuunnitelma, Sulkavuoren sijoituspaikka Osatehtävä 2 Pää- ja purkulinjojen yleissuunnittelu 4.2.2011 Loppuraportti
Pirkanmaan keskuspuhdistamon yleissuunnitelma Sulkavuoren sijoitusvaihtoehto Osatehtävä 2 Sisältö: 1 JOHDANTO 4 1.1 LÄHTÖKOHDAT 4 1.2 SELVITYKSEN ORGANISAATIO 4 2 KESKUSPUHDISTAMOHANKKEEN TAVOITTEET, SIIRTOLINJAT 4 2.1 JÄTEVESIEN JOHTAMISEN NYKYTILANNE 4 2.2 JÄTEVESIEN JOHTAMINEN SULKAVUOREN JÄTEVEDENPUHDISTAMOLLE JA PUHDISTETUN JÄTEVEDEN PURKUJÄRJESTELYT 5 2.2.1 Jätevesien johtaminen välillä Viinikanlahti- Sulkavuori 5 2.2.2 Jätevesien johtaminen välillä Rahola - Pirkkala- Vihilahti 6 2.2.3 Jätevesien johtaminen välillä Lempäälä- Peltolammi 7 2.2.4 Puhdistettujen jätevesien purkujärjestelmä 8 2.2.5 Puhdistettujen jätevesien varapurkujärjestelmä 8 3 LINJOJEN MITOITUSVIRTAAMAT 9 4 PUMPPAAMOT, MITOITUSARVOT JA LIITYNTÄPISTEET 10 4.1 YLEISTÄ 10 4.2 VIINIKANLAHTI 10 4.3 RAHOLA 10 4.4 SATAMAKADUN JVP 11 4.5 TURKKIRADAN JVP 11 4.6 VIHILAHDEN SOLMUPISTE 11 4.7 KALLIOTUNNELEIDEN POIKKILEIKKAUKSET 12 4.8 YHTEENVETO PUMPPAAMOIDEN MITOITUKSISTA JA VARUSTUKSISTA 12 4.9 VIINIKANLAHDEN JA VIHILAHDEN POHJASUHTEET JA ALUSTAVAT POHJARAKENTEET 14 4.10 LYHYT YHTEENVETO VESISTÖTUTKIMUKSISTA 14 5 TUNNELEIDEN KALLITOTEKNISET ASIAT 15 6 PYHÄJÄRVEN VESISTÖN SEDIMENTIN HAITTA-AINETUTKIMUKSET 15 7 INVESTOINTI- JA KÄYTTÖKUSTANNUKSET 16 7.1 KUSTANNUSTEN LASKENTAPERUSTEET 16 7.2 INVESTOINTIKUSTANNUKSET 17 7.3 VUOSITTAISET KÄYTTÖKUSTANNUKSET 18 7.4 ELINKAARIKUSTANNUKSET 18 8 YHTEENVETO JA JATKOTOIMENPITEET 19
LIITTEET: Osa 1: Liite 1 2/15368/1 Nykytilakartta 1:5000 4.2.2011 Liite 2 2/15368/2 Pohjatutkimuskartta 1:6000 4.2.2011 Liite 3. 2/15368/3 Yleiskartta 1:20 000 4.2.2011 Liite 4. 2/15368/4 Lempäälän linjan yleiskartta 1:20 000 4.2.2011 Liite 5. 2/15368/5 Rahola yleispiirros 1:1000 4.2.2011 Liite 6. 2/15368/6 Haikka yleispiirros 1:1000 4.2.2011 Liite 7. 2/15368/7 Vihilahti yleispiirros 1:1000 4.2.2011 Liite 8. 2/15368/8 Viinikanlahti yleispiirros 1:1000 4.2.2011 Liite 9. 2/15368/9 Pituusleikkaus päätunneli 1:5000/1:500 4.2.2011 Liite 10. 2/15368/10 Pituusleikkaus purkutunneli 1:5000/1:500 4.2.2011 Liite 11 2/15368/11 Pituusleikkaus varapurku 1:5000/1:500 4.2.2011 Liite 12 2/15368/12 Pituusleikkaus siirtolinja Rahola-Haikka-Vihilahti 1:10000/1:1000 4.2.2011 Liite 13. 2/15368/13 Pituusleikkaus siirtolinja Turkkirata-Haikka 1:5000/1:500 4.2.2011 Liite 14 2715368/14 Sedimenttipisteiden sijainnit 1:20000 4.2.2011 Liite 15 Sedimenttien haitta-ainespitoisuudet Liite 16 Sedimenttien normalisoidut haitta-ainespitoisuudet Liite 17 Ilmakuva Vihilahden solmupisteestä Liite 18 Hankekustannukset Osa2: Saanio & Riekkola Oy:n osaraportti: Kalliorakennussuunnittelu, raportti ja liitteet Saanio & Riekkola Oy:n osaraportti Arseenipitoisuus kallioperässä, raportti ja liitteet
Sivu 4/19 1 JOHDANTO 1.1 Lähtökohdat 1.2 Selvityksen organisaatio Osatehtävä 2, pää- ja purkulinjojen yleissuunnittelu, liittyy Tampereen seudun keskuspuhdistamohankkeen Sulkavuoren vaihtoehdon yleissuunnitteluun. Työn on teettänyt Tampereen Vesi, vastuuhenkilöinä toimitusjohtaja Pekka Pesonen ja suunnittelupäällikkö Heidi Rauhamäki. Tämän suunnittelun kanssa on vuorovaikutteisesti laadittu Osatehtävä 1, puhdistamon yleissuunnittelu, raportoinnista vastaa Pöyry Oyj ja Osatehtävä 3, YVA-selvitys, raportoinnista vastaa FCG Oy. Tässä osaraportissa on selvitetty Sulkavuoren jätevesipuhdistamon sijoituspaikkaan liittyviä siirto- ja purkulinjojen linjauksia. Siirto- ja purkulinjojen suunnittelussa on käytetty hyväksi tietoja aiemmin tehdyistä maaperätutkimuksista ja lisäksi vesistöosuuksilla ja kalliotunneliosuuksilla on tehty uusia pohjatutkimuksia. Reittivalinnoissa on pyritty huomioimaan tiedossa olevat erilaiset ongelmalliset kohdat ja mahdollisuuksien mukaan sijoittaa linjaukset näiden ohitse tai alitse. Tämän osaraportin laatimiseen on osallistunut Ramboll Finland Oy:stä: Kimmo Hell, johtamisjärjestelyt, projektin johto Hannu Kaleva, geotekniset asiat, laatuvastaava Tomi Pulkkinen ympäristöasiat, sedimenttiasiat Päivi Paavilainen, linjasuunnittelu Jani Tuovinen, linjasuunnittelu Saanio & Riekkola Oy:n työryhmään tässä hankkeessa ovat kuuluneet: Kalle Hollmén, kalliorakennussuunnittelu Heta Lampinen, geologia ja ympäristövaikutukset Kari Äikäs, vastaava KAT-suunnittelija, laadunvarmistus Annika Alatalo, suunnitelmapiirustusten laadinta Bjarne Liljestrand, kustannus- ja aikataululaskenta Saanio & Riekkola Oy:n kalliorakennussuunnittelu raportti sekä raportti arseenipitoisuudesta kallioperässä ovat omina osaraportteinaan. Vesistötutkimuksista on vastannut Finnsukellus Oy/Pertti Koivuaho. 2 KESKUSPUHDISTAMOHANKKEEN TAVOITTEET, SIIRTOLINJAT 2.1 Jätevesien johtamisen nykytilanne Viinikanlahdelle johdetaan Tampereen keskustan, Lielahden, Ylöjärven Siivikkalan alueen, Tampereen itäosan ja Kangasalan kunnan jätevedet. Raholaan johdetaan Länsi-Tampereen ja Pirkkalan jätevedet. Pirkkalan jätevedet pumpataan Raholaan kahden pääpumppaamon kautta, jotka ovat Turkkiradan JVP ja Satamakadun JVP. Lisäksi osa Pirkkalan itäosan jätevesistä pumpataan idän suuntaan Viinikanlahden jätevesiverkkoon. Lempäälän Kuokkalankosken jätevedenpuhdistamolle johdetaan Lempäälän ja Vesilahden jätevedet. Pieni osa Lempäälän pohjoisosan jätevesistä johdetaan Tampereen Viinikanlahden jätevesiverkkoon.
Sivu 5/19 Sulkavuoren keskuspuhdistamon tulovirtaamista on tehty erillinen mitoitustietoraportti (Pöyryn raportti 12/2010). Alla olevassa taulukossa on esitetty kokonaisvirtaamaennusteet em. raportista. Taulukko 1. Viemärivesimäärien kokonaismäärät mitoitusarvot (vuoden 2040 mukainen tilanne) Parametri Lyhenne Laatu Virtaama Keskimääräinen vuorokausivirtaama Q d m 3 /d 95 000 Suurin vuorokausivirtaama Q dmax m 3 /d 222 700 Keskimääräinen tuntivirtaama q h m 3 /h 4 070 Huipputuntivirtaama q max m 3 /h 11 300 Eri linjojen jätevesien mitoitusvirtaamat on esitetty myöhemmin tässä raportissa. 2.2 Jätevesien johtaminen Sulkavuoren jätevedenpuhdistamolle ja puhdistetun jäteveden purkujärjestelyt Jätevedet johdetaan Sulkavuoren jätevedenpuhdistamolle kalliotunnelissa. Kalliotunneliin jätevesiä johdetaan nykyisistä linjoista sekä rakentamalla uusia paine- ja viettoviemäreitä. Alla on esitetty määritelmät johtamismenettelyistä: Gravitaatiotunneli = jätevettä tai puhdistettua jätevettä johdetaan painovoimaisesti ilman pumppauksia Painetunneli = puhdistettua jätevettä johdetaan veden kokonaan täyttämässä tunnelissa Viettoviemäri = jätevettä johdetaan putkessa gravitaation avulla Paineviemäri = jätevettä pumpataan paineellisena purkupisteeseen 2.2.1 Jätevesien johtaminen välillä Viinikanlahti- Sulkavuori Viinikanlahdesta jätevedet johdetaan Sulkavuoreen pääosin kalliotunnelissa. Viinikanlahden puhdistamon alueelle rakennetaan viettoviemäriä nykyisten pääviemäreiden yhtymäkohdasta noin 300 metrin matkalle Hatanpään valtatien reunaan, jossa jätevedet pudotetaan pystykuilun kautta kalliotunneliin, jonka pituus on noin 2,9 kilometriä. Kallioteknisistä syistä joudutaan jätevedet pudottamaan Viinikanlahdessa tasolle noin +40. Huomioitavaa on lisäksi että Hatanpään valtatien pääviemäri (1000 B) ei jatkossa toimi pääviemärinä välillä Vihilahti-Viinikanlahti. Kyseisen viemäriosuuden tarvittava/uusittava kapasiteetti ja korkeusasema tulee jatkossa selvittää. Hatanpään ja Härmälän- Peltolammin pääviemärit on tarkoitus liittää kalliotunneliin Vihilahden solmukohdassa Nuolialantien- Lahdenperänkadun risteyksessä, Härmälä Peltolammin linjan kautta johtuvat myös Lempäälän jätevedet.
Sivu 6/19 Samoin Vihilahden solmukohtaan liitetään Raholan ja Pirkkalan suunnan jätevedet. Kalliotunneleiden kalliorakennussuunnittelusta on laadittu tähän osatehtävään oma raportti, Osa 2, Saanio & Riekkola Oy:n toimesta. Osassa 2 on esitetty kalliotekniset asiat sekä arseeniasioihin liittyviä selvityksiä. Liitekartassa 2/15368/9 on esitetty Viinikanlahdesta Sulkavuoreen johtuvan linjan pituusleikkaus. 2.2.2 Jätevesien johtaminen välillä Rahola - Pirkkala- Vihilahti Raholasta jätevedet pumpataan nykyisen puhdistamon alueelta Pyhäjärven alitse etelään. Suunnitelmassa on esitetty kaksi vaihtoehtoista reittiä jätevesien johtamiseksi Vihilahden solmupisteeseen. Vaihtoehdossa 1 jätevedet pumpataan Raholasta Pirkkalan Haikan alueelle ja siitä edelleen Naistenmatkantietä ja Nuolialantietä seuraten Vihilahteen, jossa jätevedet pudotetaan kalliotunneliin. Vesistöosuuden pituus Raholasta Haikkaan on noin 2,8-3,0 kilometriä riippuen linjan linjauksesta. Vaihtoehdossa 2 jätevedet johdettaan Pyhäjärven pohjaa pitkin Raholasta kaakon suuntaan Vihilahden solmukohteeseen. Vesistöosuuden pituus Raholasta Vihilahteen on noin 6,2 kilometriä. Vaihtoehto 2 on suunnittelun edetessä todettu pohjan muotojen takia hankalaksi toteuttaa. Pohjan nouseva ja laskeva muoto vaatisi huomattavia vedenalaisia kaivuita sekä hydraulisesti linjan toiminnallisuus olisi haastava toteuttaa (ilmanpoistot yms.). Lisäksi mm. Viikinsaaren lähellä linja on karikkoinen ja siinä kohdalla jouduttaisiin vedenalaisiin louhintoihin. Pidemmällä vesistöalituksella on lisäksi enemmän riskiä vaurioitua. Kun vielä todetaan että Pirkkalan jätevedet on tarkoitus johtaa maitse idän suuntaan, niin silloin vaihtoehto 1 linjaus on järkevämpi toteuttaa. Vesistöalituksin on suunniteltu toiminnan varmistamiseksi kaksi paineviemäriä, lisäksi putkien paineluokka on PN 16. Raholan puhdistamoalueelle tarvitaan 1500-2000 m 3 tasausallas ennen pumppausta tasaamaan vuotovesistä ja huippukulutuksesta johtuvaa virtaamaa. Pirkkalassa Turkkiradan jätevedet on tarkoitus jatkossa pumpata Satamakadun jätevesipumppaamolle, josta ne pumpataan edelleen vaihtoehto 1 reittiä pitkin Vihilahteen. Satamakadun ja Turkkiradan jätevesipumppaamoiden jätevedet on tarkoitus johtaa omana linjanaan Vihilahteen. Raholasta pumpattavat jätevedet johdetaan omissa putkissaan. Satamakadun pumppaamoalueella on 600 m 3 tasausallas. Satamakadun alueelle tehdään putki- ja venttiilijärjestelyjä, joilla voidaan tarvittaessa jätevesiä johtaa valinnaisessa putkessa. Turkkiradan ja Satamakadun välisen osuuden pituus on noin 4 kilometriä ja Satamakadulta Vihilahteen on noin 5,6-6.7 kilometriä maalinjausvaihtoehdosta riippuen. Linjausvaihtoehdossa Satamakadulta itään on huomioitava paineviemärin korkeusasema ja hydraulinen toimivuus. Viinikanlahden, Raholan ja Pirkkalan jätevesien johtamiset on esitetty alla olevassa kuvassa 1 sekä liitteenä olevassa yleiskartassa 2/15368/3. Kuva 1. Tampereen ja Pirkkalan jätevesien johtamisjärjestelyt
Sivu 7/19 Pohjakartta: Copyright Maanmittauslaitos, PISA 003/MM/10. Aineiston kopiointi ilman maamittauslaitoksen lupaa on kielletty. Lisäksi liitekartoissa 2/15368/5-8 on esitetty Raholan, Haikan, Vihilahden ja Viinikanlahden tarkempia putkijärjestelyitä. 2.2.3 Jätevesien johtaminen välillä Lempäälä- Peltolammi Lempäälästä jätevedet johdetaan vietto- ja paineviemäreissä Kuokkalankosken jätevedenpuhdistamolta Sääksjärven eteläpäähän, jossa ne liitetään jo rakennettuihin paineviemäreihin (osuuden pituus on noin 1,8 kilometriä). Rakennetut paineviemärit on jo liitetty Viinikanlahden jätevesiverkkoon, liitospiste Peltolammilla kuntarajalla. Jätevesiverkko johtuu siitä Vihilahden solmupisteeseen. Lempäälän osuuden linjaus perustuu Suunnittelukeskukseen 1992 laatimaan yleissuunnitelmaan. Lempäälän puolella rakentamattoman päälinjan pituus on noin 12,9 kilometriä. Linjalle on suunniteltu 5 uutta ja 1 saneerattava jäteveden linjapumppaamoa. Lisäksi Tampereen puolella viettoviemäreissä kapasiteettia joudutaan nostamaan noin 2,8 kilometrin osuudella paineviemäreiden liitospisteestä lähtien. Lempäälän linjaukselle olemassa olevat linjaukset kiertävät Hajuheinäesiintymät, eikä uutta esiintymää kaiveta esiintymäalueelle. Vesilahden jätevedet johdetaan tällä hetkellä jo Lempäälän Kuokkalankosken jätevedenpuhdistamolle.
Sivu 8/19 Lempäälän ja Vesilahden jätevesien johtamiset on esitetty alla olevassa kuvassa 2 sekä liitteenä olevassa yleiskartassa 2/15368/4. Kuva 2. Lempäälän johtamisjärjestelyt Pohjakartta: Copyright Maanmittauslaitos, PISA 003/MM/10. Aineiston kopiointi ilman maamittauslaitoksen lupaa on kielletty. 2.2.4 Puhdistettujen jätevesien purkujärjestelmä Sulkavuoresta puhdistetut jätevedet johdetaan kallioon louhittua painetunnelia pitkin Vihilahteen, josta ne edelleen puretaan putkilinjaa pitkin Pyhäjärveen. Purkulinja joudutaan muuttamaan kalliotunnelista putkilinjaksi Vihilahdessa kalliopinnan syvenemisen takia. Putkilinja asennetaan järven pohjaan osittain kaivamalla ja osittain laskemalla se järven pohjaan. Kaivuumassat on tarkoitus läjittää järven pohjalle ja mahdollisesti osittain käyttää kaivannon täyttöinä. Lähtökohtana on, että kaivettaville linjaosuuksilla veden virtausnopeus on vähäistä ja siten sedimentin leviäminen on vähäistä. Pohjan sedimenttiasioita on käsitelty tarkemmin luvussa 6. Putkiosuudelle voidaan tehdä loppupäässä reikiä putken selkään putken toiminnan varmistamiseksi. Lisäksi putken purkupäähän asennetaan pystyputki, jolla levitetään purkautuvaa puhdistettua jätevettä järven virtauskohtaan ja vältetään pohjan sedimentin pöllyäminen. Purkulinjan kalliotunnelin pituus on noin 1,3 kilometriä ja putkiosuuden pituus noin 1,9 kilometriä. Purkulinjasta on esitetty liitekartassa 2/15368/10. 2.2.5 Puhdistettujen jätevesien varapurkujärjestelmä Suunnittelun lähtökohtina on ollut varmistaa puhdistamon toiminta varmistamalla puhdistettujen jätevesien poisjohtaminen. Vaihtoehtona rinnakkaiselle painetunnelille Vihilahteen on suunniteltu viettopurkuviemäri Sulkavuoresta Lahdenperänkadulle, jossa purkuviemäri liitettäisiin osaksi Vihiojan rumpujärjestelmää. Varapurkujärjestelmä on alustavasti esitetty tehtäväksi kokonaisuudessaan putkitettuna, mm. alikulkutunnelin vuoksi, jonka kohdalla avouoman tekeminen ei ojana onnistu. Varapurkujärjestelmää varten tarvitaan tilavaraus purkuvesien pumppaukselle Lahdenperänkadun- Lempääläntien alueelta Vihilahteen, Pumppausta saatettaan tarvita siinä tapauksessa, kun Vihiojan rumpujen kapasiteetti mm. huippukäytössä esim. kevättulvien tai pitkien sateiden aikana.
Sivu 9/19 Pumppaustilanteessa paineviemärit rakennetaan kadun vierelle tilapäisjärjestelyin siten, että liikennehaitat minimoidaan. Mikäli purkuvesien varajärjestelmä tehdään viettopurkuviemärinä, joudutaan Sulkavuoren puhdistamossa varautumaan poikkeustilanteissa pumppausjärjestelyihin, joilla jätevesi voidaan lähtevä nostaa noin 20 metriä laitoksen normaalia purkutasoa ylemmäksi. Varapurkulinjasta on esitetty liitekartassa 2/15368/11. 3 LINJOJEN MITOITUSVIRTAAMAT Linjat on suunnittelu aiemman lähtöaineiston perusteella sekä osittain paikallistuntemukseen ja muihin alueen suunnitteluhankkeiden lähtötietoihin nojautuen. Siirtolinjojen mitoitus on laadittu ennusteiden perusteella. Louhintatekniikasta johtuen kalliotunnelin poikkileikkaus on riittävä huomattavasti suuremmallekin mitoitusvirtaamalle. Päätunnelin kapasiteettia tullaan hyödyntämään huippuvirtaaman aikana varastotilavuutena tasoittamaan puhdistamon tulopumppaamon pumppausta. Taulukko 2. Jätevesimäärien mitoitusarvot (vuoden 2040 mukainen tilanne) Linjaosuus Keskivirtaama m 3 /d Huippuvirtaama m 3 /d Huippuvirtaama l/s Viinikanlahti Hatanpää Hatanpää Sulkavuori Rahola Vihilahti* Turkkirata Satamakatu* Satamakatu Vihilahti* Yhteensä Turkkirata ja Satamakatu* Lempäälä Peltolammi 77 095 171 863 2 785 95 000 222 700 3 140 13 600 22 200 514 900 7 970 95 700 3 830 45 1 600 11 800 140 5 476 16 837 244 *Vuoden 2010 pumppaamoiden virtaamaselvityksestä Mitoituksessa on mahdollista, että johdetaan osa Pirkkalan nykyisistä jätevesipumppaamoista pumppaamaan itään ja johtamaan jätevedet suoraan Tampereen jätevesiverkkoon. Lisäksi voidaan esimerkiksi saneeraustöiden yhteydessä liittää Pirkkalan alueen pumppaamoita suoraan Turkkiradan tai Satamakadun pumppaamoiden paineviemäreihin.
Sivu 10/19 4 PUMPPAAMOT, MITOITUSARVOT JA LIITYNTÄPISTEET 4.1 Yleistä Alla olevassa kuvassa 3 on esitetty uusista johtamisjärjestelyistä periaatteellinen kuva mitoitusarvoineen. Kuva 3. Jätevesien johtamiskaavio 4.2 Viinikanlahti 4.3 Rahola Viinikanlahden alueella nykyiset pohjoisesta ja idästä tulevat pääviemärit liitetään kahteen uuteen DN 1600 viettoviemäriin. Linja käännetään nykyisten mädättämöiden pohjoispuolelta kohti Hatanpään valtatietä ja johdetaan kadun reunassa kohti pystykuilua, jossa jätevesi pudotetaan kalliotunneliin. Geoteknisesti kohde on vaativa rakentaa ja kaivanto tehdään tuettuna ja viemärit asennetaan paalutetun betoniarinan päälle. Nykyisten ja uusien linjojen yhtymäkohtaan on esitetty rakennettavaksi hiekanerotin, erottimen tarpeellisuutta selvitetään jatkossa kunnossapidon kannalta. Liittymäkaivossa tehdään ohjausjärjestelmä, jolla voidaan jätevedet ohjata jompaankumpaan putkilinjaan huolto- ja kunnossapitotöiden ajaksi ja lisäksi hätätilanteessa molemmat linjat voidaan sulkea ja johtaa jätevesi ylivuotoihin. Linjan ylivuodot hoidetaan edelleen nykyisen verkoston kautta. Kohteen yleispiirustus on esitetty kartassa 2/15368/8. Raholan puhdistamoalueella pumppaamo sijoitetaan puhdistamon eteläpuolelle tuloviemäreiden läheisyyteen. Virtaamien tasausta varten pumppaamolle rakennetaan 1500-2000 m3 tasausallas. Tulevat päälinjat johdetaan tasausaltaaseen omina linjoinaan, DN 1200. Pumppaamon molempiin painelinjoihin kytketään kaksi pumppua, yhden linjan mitoitusvirtaama on noin 60 % kokonaisvirtaamasta.
Sivu 11/19 4.4 Satamakadun JVP 4.5 Turkkiradan JVP 4.6 Vihilahden solmupiste Kahden pumpun maksimikapasiteetti on noin 300 l/s x 60 m, paineviemärit, 2 kpl, ovat kooltaan 630 PEH, pituus noin 7,0 km. Loppuosa vietto-osuutena, DN 1000, noin 2 km. Kohteen yleispiirustus on esitetty kartassa 2/15368/5. Satamakadun jätevesipumppaamolla nykyisen pumppaamon uusi paineviemäri käännetään vaihtoehdon 1 linjauksen mukaisesti Vihilahden suuntaan. Pumppaamo saneerataan ja sen maksimikapasiteetiksi nostetaan 140 l/s x 55 m. Paineviemärin koko 400 PEH, pituus on noin 4,2 kilometriä. Kohteen yleispiirustus on esitetty kartassa 2/15368/6. Nykyinen Pyhäjärven alittava putki, 315 PEH, pidetään varakäytössä. Turkkiradan jätevesipumppaamon uusi paineviemäri käännetään Satamakadun suuntaan. Pumppaamon maksimikapasiteetti on noin 95 l/s x 30 m. Paineviemäri kooltaan 315 PEH, pituus on noin 1,5-2,0 km. Loppuosuus viettona, DN 500, pituus on noin 2,0-2,5 km. Nykyinen Pyhäjärven alittava linja, 355 PEH, pidetään varakäytössä. Vihilahden solmupisteeseen johdetaan ja kootaan kaikilta suunnilta jätevesi, ja ohjataan Sulkavuoren jätevedenpuhdistamolle johtavaan päätunneliin. Lisäksi Vihilahteen rakennetaan ajotunneli, jonka kautta louhitaan päätunneli ja purkutunneli. Pää- ja purkutunneli varustetaan sulkulaitteilla, jotka mahdollistavat tunneleiden sulkemisen siten, että ne voidaan tarvittaessa pumpata tyhjiksi. Lisäksi myös purkutunnelin ja purkuputken liitoskohtaan tehtävä purkukaivo on varustettava vastaavilla sulkulaitteilla. Purkukaivosta on mahdollisuus myös pumpata puhdistetun jäteveden mukana kerääntynyttä sedimenttiä. Vihilahden solmupisteen ilmanvaihtojärjestelmät varustetaan hajunpoistojärjestelmillä, koska mm. tasaustilanteessa ilman poistumista tunnelista tapahtuu myös Vihilahden kautta. Kohteen yleispiirustus on esitetty kartassa 2/15368/7. Lisäksi kalliotunnelien rakennustekniikkaa on tarkemmin esitetty liitteenä olevassa Saanio & Riekkolan osaraportissa.
Sivu 12/19 4.7 Kalliotunneleiden poikkileikkaukset Alla olevassa kuvassa 4 on esitetty siirto- ja purkutunneleiden poikkileikkaukset. Kuva 4. Tunneleiden poikkileikkaukset Jäteveden siirtotunnelin kokonaispituus on noin 2890 metriä Purkutunnelin kokonaispituus on noin 1250 metriä Lisäksi louhitaan ajotunneli, jonka pituus on noin 250 metriä, sekä 3 pystykuilua joiden pituudet noin 15-30 metriä. Jäteveden siirtotunnelin pohja muotoillaan betonilla, pohjan muotoa voidaan tarpeen mukaan muokata esim. huoltokäytävävaatimusten mukaan. Jäteveden siirtotunnelin sedimentoituminen on todennäköistä, koska siihen johtuu sekavesiviemäröinnin alueelta hulevesien mukana hiekkaa yms. kiintoaineita, jotka laskeutuvat hitaan virtausnopeuden takia tunnelin pohjalle. Lisäksi voidaan todeta, että käytettäessä tunnelia tasausaltaana, niin tällöin kiintoaineksen laskeutumien lisääntyy, koska jäteveden virtausnopeus on hyvin pieni. Tunnelia käytetään tasaukseen aina kun keskivirtaama ylittyy. Puhdistetun jäteveden purkutunnelissa kiintoaineksen sedimentoituminen ei oletettavasti ole ongelma, ainakaan lyhyellä aikavälillä. Tunnelin kaltevuus saadaan riittäväksi ja puhdistamon prosessi poistaa erittäin tehokkaasti kiintoaineksen. Purkuputkelle johtava kuilu on esitetty rakennettavaksi kaltevaksi, jatkosuunnittelussa selviää lopullisesti onko se käytännössä mahdollista. Purkutunnelin alimpaan kohtaan on varattu lietteelle allastilaa ja se on mahdollista pumpata ko. kohdasta ylös. 4.8 Yhteenveto pumppaamoiden mitoituksista ja varustuksista Alla olevassa taulukossa 3 on esitetty jätevesipumppaamoiden mitoitusarvoja. Voidaan todeta että Pirkkalan Satamakadun ja Turkkiradan pumppaamoiden mitoituksen optimointi on hankalaa erittäin suurien vuotovesivirtaamien takia. Paineviemärien itsepuhdistuvuus näiden pumppaamoiden linjoissa voi muodostua ongelmaksi etenkin Turkkiradan JVP:n paineviemärissä, koska siinä ei ole allastilaa.
Sivu 13/19 Taulukko 3. Pumppaamoiden mitoitusarvoja (vuoden 2040 mukainen tilanne) Pumppaamo Keskivirtaamnopeuvirtaamvirtaama Virtaus- Huippu- Huippu- Paineviemärit Keskivirtaama l/s ja mitoitusvirtaama m 3 /d m/s m 3 /d l/s Raholan JVP, 2*300 Satamakadun JVP, 145 Turkkiradan JVP, 95 Lempääl än Sääksjä rven JVP, 244 2*630 PEH PN10 ja 16 Virtausnopeus m/s 13 600 157 0,7 22 200 514 1,3/linja 400 PEH 1 600 19 0,2, ilman tasausaltaan käyttöä 11 800 140 1,4 315 900 11 0,2 7970 95 1,6 2*400 PVC 5 476 63 0,6 16 837 244 1,2/linja Pumppaamoiden toiminnallisuuden suunnittelussa tulee huomioida myös mahdollisten sähkökatkojen vaikutukset pumppaukseen. Paineiskujen/alipainetilanteiden välttämiseksi pumppaamot varustetaan vaimennussäiliöillä. Asia on huomioitava etenkin Raholan JVP:n toiminnassa. Maaosuuksilla pystyprofiili suunnitellaan jatkuvasti nousevaksi ilmaa/kaasua keräävien ylätaitteiden välttämiseksi. Koska maasto-olosuhteista johtuen tämä ei ole todennäköisesti kaikilta osin mahdollista, joudutaan ylätaitteisiin rakentamaan kaksitoimiset ilmanpoistoventtiilijärjestelmät. Pumppaamot ja purkukaivot tulee varustaa hallituilla hajunpoistojärjestelmillä. Lisäksi purkukaivojen sijainnit tulee jatkossa selvittää tarkoin. Erikseen tulee miettiä, onko tarpeellista varustaa, etenkin Rahola, pumppaamot, varavoimalähteellä, jolloin sähkökatkojenkin aikana olisi mahdollista pumppaus hoitaa. Vesistöalituksiin asennetaan virtausmittaukset molemmille rannoille, kumpaankin painelinjaan. Mittaukselle voidaan seurata ja varmistaa mahdollisia vuotoja vesistöalituksissa. Jätevesipumppaamot ja linjoille tulevat venttiili-, mittaus- ja säätölaitteet kytketään jätevesipuhdistamon automaatiojärjestelmään. Samaan järjestelmään liitetään myös tunnelien sulkuihin liittyvät sulkulaitteet.
Sivu 14/19 4.9 Viinikanlahden ja Vihilahden pohjasuhteet ja alustavat pohjarakenteet Viinikanlahden puhdistamon alueella maanpinta on tasolla noin +80 +83. Maakerrosten paksuus alueella vaihtelee 10.30 m. Ylimpänä maakerroksena on 0 5 m täyttöä ja sen alla pehmeää silttiä ja savea. Kallionpinta putoaa nopeasti mentäessä suunnitellun pystykuilun kohdalta järveä ja Viinikanojaa kohden. Suunnitellun pystykuilun kohdalla maakerrosten paksuus on noin 10 12 m. Viinikanlahdessa tuloviemärin vesijuoksun korkeus on tasolla noin +71 +72. Viemäri rakennetaan 8 9 m syvyisessä, usealta tasolta tuetussa kaivannossa pystykuilulle saakka. Pystykuilu rakennetaan kallion pintaan saakka rakennetussa tuetussa kaivannossa, jonka laajuus on noin 4x5 m2. Kaivanto voidaan toteuttaa esimerkiksi porapaaluseinänä, joka ulotetaan riittävän syvälle ehjään kallioon, mistä jatketaan louhimalla tunneliin saakka. Esitetyn tunnelilinjauksen kohdalla kalliopinta laskee vähitellen Vihiojaa (etelää) kohden mennessä, porausten mukaan tasolle noin +55 +60. Vihiojan notkossa kalliopinta putoaa paalulla 1450 aina tasolle noin +40. Kalliopainanteen laajuus tulee selvittää jatkosuunnitteluvaiheessa tunnelin rakentamisen lujitussuunnitelmien laatimiseksi. Vihiojan solmupisteen pystykuilun kohdalla maanpinta on tasolla noin +83 ja kallionpinta tasolla noin +65 +71. Maakerroksina on kohtalaisen tiivistä silttiä ja moreenia noin 12 15 paksuudelta. Pystykuilu toteutetaan tuettuna kaivantoja kuten Viinikanlahdessakin. Purkutunnelin purkukaivon kohdalla maanpinta on tasolla noin +85 ja kallion päällä olevan moreenipeitteen paksuus on noin 10 m. Kaivanto toteutetaan osittain avokaivantona ja osittain tuettuna kaivantona ympäristönäkökohdat huomioiden. Purkuputki upotetaan vesistön pohjaan alkuosastaan tuettuna ja avokaivantona. 4.10 Lyhyt yhteenveto vesistötutkimuksista Pyhäjärven vesistölinjauksia tutkittiin lautalta tehdyillä pohjatutkimuksilla ja näytteenotoilla, sekä linjoja tutkittiin myös sukellustyönä. Pohjatutkimustulokset ja sedimenttinäytetulokset on esitetty liitteissä. Lisäksi sukellustyönä tutkittiin nykyisen Haikka Rahola paineviemärin sijaintia ja pohjaolosuhteita. Lisäksi nykyinen paineviemäri kartoitettiin paikoilleen. Alla on lyhyt kuvaus sukellustutkimuksesta. Putki oli arviolta samassa paikassa kuin syyskuussa 2003 rakennus ja viimeistelytöiden jälkeen. Puhdistamon päässä on parikymmentä metriä kovempaa ja matalampaa pohjaa, jossa putki on kaivetussa kaivannossa ja aluksi peitettynä. Selkäsaaren ja Lehtisaaren välissä on Selkäsaaresta tulevan matalan karikkoalueen lievealue, jossa on savensekainen kivipohja ja harvakseltaan suurempia kiviä. Putken alta ja läheltä raivattiin kiviä v. 2003 ja putkea siirrettiinkin jonkin verran parempaan paikkaan. Alueella havaittiin kaksi irronnutta painoa.
Sivu 15/19 Pirkkalan puoleinen ranta on kivistä ja putki kulkee kaivannossa peitettynä. Pohjan pinta on savea, mutta tarkastetun putken kaivanto on melko kivinen eli uuden rakentamista ajatellen on syytä varautua moreenin kaivutöihin ja kiven rikkomiseen. 5 TUNNELEIDEN KALLITOTEKNISET ASIAT Tunneleiden kalliorakennusasiat sekä arseenitutkimus ovat esitetty Saanio & Riekkolan osaraporteissa, jotka ovat liitteinä 6 PYHÄJÄRVEN VESISTÖN SEDIMENTIN HAITTA-AINETUTKIMUKSET Suunniteltujen siirtolinjojen ja purkuputken alueelta otettiin sedimenttinäytteitä 7 pisteestä 20. 21.10.2009. Näytteet otettiin veneestä limnos-näytteenottimella tai Ekman-noutimella (pohjan laadusta riippuen) järven pohjasta syvyydeltä 0 0,2 m. Tutkimuspisteiden sijainnit mitattiin GPS-laitteella (tarkkuus ± 5m). Sedimenttitutkimuksen näytepisteiden sijainnit on esitetty piirustuksessa 2/15368/14. Liitteen 15 yhteenvetotaulukossa analyysituloksia verrataan VNa 214/2007 kynnys- ja ohjearvoihin ja liitteessä 16 normalisoituja analyysituloksia verrataan Ympäristöministeriön Sedimenttien ruoppaus- ja läjitysohjeen laatukriteereihin. Tutkimuksessa havaittiin kohonneita haitta-ainepitoisuuksia näytepisteissä PI- PU1, PIPU3, PIPU4, PIPU6 ja PIPU7. VNa 214/2007 alemmat ohjearvot eivät ylittyneet yhdessäkään näytteessä minkään haitta-aineen osalta. Havaitut arseenipitoisuudet vaikuttavat olevan luontaisten taustapitoisuuksien tasolla. Sedimenttien laatukriteerien taso 2 ylittyi tributyylitinan (TBT) osalta näytteessä PIPU3 sekä kuparin ja PCB-kongeneerien 28, 52, 138 ja 153 osalta näytteessä PIPU4. Lisäksi laatukriteerien taso 1 ylittyi arseenin, elohopean, kadmiumin, kromin, kuparin, lyijyn, nikkelin, sinkin, fenantreenin, antraseenin, fluoranteenin, bentso(a)antraseenin, TBT:n, PCB:n ja öljyhiilivetyjen osalta. Sedimentin haitta-ainetutkimuksen perusteella voidaan todeta, että tutkimusalueen sedimentissä näkyy haitta-ainekuormitusta. Korkeimmat haittaainepitoisuudet havaittiin syvemmiltä alueilta otetuissa näytteissä. Tutkimuksessa havaittujen sedimentin haitta-ainepitoisuuksien perusteella arvioidaan että rakennustöiden vaikutukset vesiympäristöön ovat pieniä ja lyhyt aikaisia niin organotinojen kuin metallien suhteen. Mikäli rakennustöissä TBT:tä ja raskasmetalleja vapautuu sedimentistä, ne ovat sitoutuneena kiintoaineeseen ja myös sedimentoituvat uudestaan, jolloin mahdolliset vaikutukset ovat tilapäisiä. TBT:n poistuminen eliöstöstä on nopeaa, kun TBT pitoisuus elinympäristössä pienenee. Jatkotutkimuksissa ja mahdollisten rakennustöiden aikaisessa seurannassa tulisi tarkentaa tietoja sedimentin osalta raskasmetallipitoisuuksista (erityisesti alumiini, rauta ja kadmium) ja kalanäytteiden osalta orgaanisista tinayhdisteistä.
Sivu 16/19 7 INVESTOINTI- JA KÄYTTÖKUSTANNUKSET 7.1 Kustannusten laskentaperusteet Projektin koordinaatioryhmässä on sovittu seuraavat periaatteet kustannuslaskennasta: Investointikustannukset jaotellaan seuraavasti: maanrakennuskustannukset ja tiet kalliorakennuskustannukset rakennuskustannukset koneistokustannukset LVI-kustannukset SIA-kustannukset suunnittelu- ja rakennuttamiskustannuksina + 10 % varauksina +15 % Investointikustannukset on esitetty taulukossa 4. Käyttökustannukset jaotellaan seuraavasti: energiakustannukset korjaus ja kunnossapitokustannukset (0,5 %/a rakennuskustannuksista, 1,5 %/a koneistokustannuksista, 0,25 %/a maanalaiset johtolinjat) Käyttökustannukset on esitetty taulukossa 5. Elinkaarikustannustarkastelu perustuu nykyarvomenetelmään, jossa eri vuosien investointikustannukset ja käyttökustannukset on diskontattu nykyarvoiksi 30 vuoden tarkasteluajanjaksolla (2020 2050) käyttäen 5 %:n vuotuista korkokantaa. Investointien tarkasteluajanjakson lopussa olevat jäännösarvot on diskontattu nykyarvoiksi ja vähennetty muiden investointien nykyarvojen summasta niissä tapauksissa (mm. louhintakustannukset), joissa investointien kirjanpidollinen kuoletusaika ei ole kulunut loppuun tarkastelujakson aikana. Laskennallisina kuoletusaikoina on käytetty seuraavia aikoja: maarakentaminen ja kalliorakentaminen 50 vuotta rakennukset 30 vuotta koneistot, SIA ja LVI 15 vuotta Elinkaarikustannukset on esitetty taulukossa 6. Hankkeeseen osallistuvien tahojen kustannusjaottelusta laaditaan erillinen liite. Kustannusindeksi 6/2010. Rakentamiskustannukset perustuvat Rapalin hankeosahintoihin sekä kalliorakentamisessa mm. PHämpin rakentamisen hintoihin.
Sivu 17/19 7.2 Investointikustannukset Taulukossa 4 on esitetty pää- ja purkulinjojen hankekustannusarvio. Investoinnit sisältävät: pää- ja purkutunnelit varusteineen ja laitteineen varapurun putkiosuus pystykuilut vietto- ja paineviemärilinjat jätevesipumppaamot, yht. 9 kpl, sisältäen pumppaamoiden rakennukset SIA-kustannukset Kustannuksissa on huomioitu karkeasti sedimenttien käsittely sekä kallioruhjevyöhykkeen läpäiseminen noin 100 metrin matkalla. Taulukko 4. Investointikustannukset Kokonaiskustannus, Kustannusyhteenveto Maanrakennustyöt, sis. putkilinjat 30 800 000 Kalliorakennuskustannukset 16 100 000 Koneistokustannukset, sisältäen pumppaamot ja sulkuluukut 2 700 000 SIA kustannukset 500 000 Kustannusvaraus 15 % 7 300 000 Suunnittelu ja rakennuttamiskustannukset 10 % 5 600 000 Yhteensä, 63 000 000
Sivu 18/19 7.3 Vuosittaiset käyttökustannukset Taulukossa 5 on esitetty pää- ja purkulinjojen vuosittaiset käyttökustannukset, energiahinta 0,10 /kwh. Taulukko 5. Vuosittaiset käyttökustannukset Käyttökustannukset/vuosi Koneistokustannukset, sisältäen pumppaamot ja sulkuluukut sekä SIA, 1,5%/a 61 000 Maanalaiset johtolinjat ja kalliorakennuskustannukset, 0,25%/a 149 000 Energiakustannukset sis. 9 130 000 pumppaamoa /a Vuotuiset käyttökustannukset yhteensä 340 000 Käyttökustannukset jätevesikuutioita kohden /m 0,0098 3 7.4 Elinkaarikustannukset Taulukossa 6 on esitetty elinkaarikustannukset. Taulukko 6. Elinkaarikustannukset Kuvaus Uudisinvestoinnit 63 000 000 Diskontatut käyttökustannukset Diskontattu jäännösarvo Elinkaarikustannukset yhteensä 5 230 000 9 930 000 58 300 000
Sivu 19/19 8 YHTEENVETO JA JATKOTOIMENPITEET Alla on esitetty muutamia tässä suunnitteluvaiheessa esiin nousseita teknisiä asioita ja riskejä. Kalliorakennussuunnitteluraportissa on esitetty Vihiojan ruhjevyöhykkeeseen liittyviä mahdollisia ongelmia ja tarpeita selvittää jatkossa kyseisen ruhjevyöhykkeen kalliopinnan korkeutta ja kallion laatua. Vihilahden alueelle on syytä selvittää, miten kuilut ja niiden maanpäälliset rakenteet yms. sovitetaan ympäristöön. Pyhäjärvessä tehtävien kaivutöiden ja läjitystöiden menetelmien selvitys yhdessä lupaviranomaisien kanssa. Sedimenttiläjityksellä on merkittävä vaikutus kustannuksiin, mikäli ne joudutaan läjittämään maalle. Pyhäjärven purkupisteen tarkempi valinta tulee tehdä vesistömallin avulla. Raholan, Turkkiradan ja Satamakadun tulovirtaamien selvitys. Tällä hetkellä vuotovedet vaikuttavat oleellisesti mitoituksiin, mikä tilanne jatkossa. Viinikanlahdessa esitetty linjaus takaa mahdollisimman laajan alueen tulevaisuuden rakentamisen. Haikka-Vihilahti linjauksen osalta, hydraulisen profiilin kannalta pohjoinen, nykyisiä peltoalueita noudatteleva linjaus olisi parempi, mikä on maankäyttö tulevaisuudessa? Nykyisten laitosten ja pumppaamoiden alueella tehtävät ratkaisut on suunniteltava siten, että väliaikaisia johtamisjärjestelyjä tarvitaan mahdollisimman vähän. Peltolammin jätevesilinjan kapasiteetin nosto tarvittavilta osin on liitettävä mahdollisiin katusaneerauksiin. Härmälän pääviemärin kunto on kartoitettava. Nuolialantien ja putkilinjojen rakentamisen yhteensovittaminen on tehtävä tulevina vuosina. Varapurkujärjestelmän hyväksyttävyys, Vihiojan ja sen rumpujen kapasiteetti on tutkittava eri vuoden aikoina. Pirkkalan jätevesijärjestelmän muutokset ja pumppaamoiden pumppaussuuntien mahdolliset muutokset tulee tarkastella. Tällä hetkellä länteen johtavia pumppaamoita voidaan ajan myötä kääntää idän suuntaan? Allekirjoitukset Hannu Kaleva Kimmo Hell