Vesiensuojelu kunnostusojituksessa Samuli Joensuu 16.4.2013
Kunnostusojituksen suunnittelu Kohdevalinta Taloudellinen kannattavuus Maastosuunnittelu Eroosioherkkien alueiden selvittäminen Kaivutyön toteutus Ojien koko
Tärkeiden elinympäristöjen tilaa ei muuteta
Kunnostusojitussuunnitelman sisältö Suometsänhoitosuunnitelma Kustannusarvio Osakasluettelo Ympäristöviranomaisen lausunto Mahdolliset ympäristöluvat Ojitussopimus Ojitusluvat Kartta Ojaluettelo Vesiensuojelusuunnitelma Rahoitushakemus Toteutussopimus
Ojasuunnitelmakartta
Valuma-alueen määrittely Valuma-alueen rajaus merkitty punaisella viivalla Valuma-alueen rajaus on tärkeä vesiensuojelurakenteiden mitoituksessa Uudet paikkatietosovellukset rajauksen apuna 16.4.2013 6
Paikkatieto hanketason suunnittelussa Valuma-alue Kaltevuus kangas, Mr, SMr tai Ka 0,45 m/s kangas, lajittunut (<0,06 mm) tai HMr 0,3 m/s turve 0.4-1m, Mr tai SMr 0,45 m/s turve 0.4-1m, lajittunut (<0,06 mm) tai HMr 0,3 m/s turve yli 1m 0,4 m/s Eroosioriski Virtausnopeus
Paikkatietoanalyysi helpottaa vesien virtaussuuntien tunnistamista pinta-ala ha ala 0,02-0,2 ha 0,2-1 ha 1-5 ha yli 5 painopisteet svyohyke painopiste merkittävä painopiste kaltevuus % kaltevuus alle 4 % yli 4 % 1:3000
Hyvä puunkorjuun suunnittelu tukee vesiensuojelua Korjuukelpoisuutta parantavat toimenpiteet Turvemaille sopiva kalusto Kesäkorjuun edellytysten parantaminen Leimikon suunnittelun parantaminen, kulkuyhteyksien parantaminen Tekniset keinot kantavuuden parantamiseen Koneen kuljettaminen pehmeillä mailla 9
Vesiensuojelu turvemaiden hakkuissa Turvemaiden hakkuissa käytetään mahdollisimman vähän maastovaurioita aiheuttavaa kalustoa Mikäli em. kalustoa ei ole saatavilla, turvemaiden ojalinja- ja harvennushakkuut tulisi ajoittaa talvikauteen Turvemaiden uudistushakkuut tulisi ajoittaa ojien kunnostamisen yhteyteen
16.4.2013
Suositeltava kaivusyvyys kuivatusojissa Turvekerroksen paksuus, m Kaivusyvyys yleensä, m < 0,30 0,30-0,80 > 0,80 0,60 0,90 0,70 1,00 0,80 1,10
Vesiensuojelu kunnostusojituksessa Ojakohtaista kiintoaineskuormaa voidaan vähentää jättämällä ojaan kaivu- tai perkauskatkoja ja kaivamalla lietekuoppia noin 100 metrin välein
Laskeutusaltaan toimintaperiaate
Laskeutusaltaalla saadaan kiinni karkeaa kiintoainesta
Laskeutusaltaan toimintaperiaate Lähde: Paasonen-Kivekäs ym. 2009
Laskeutumisnopeus ja laskeutumisaika Lähde: Paasonen-Kivekäs ym. 2009
Laskeutusaltaan mitoitus Mitoitusvaluma arvioidaan Seunan (1983) virtaamamallien perusteella valuma-alueen pinta-ala korkeus mpy puuston määrä m 3 /ha Virtausnopeus enintään 1 cm/s Viipymä altaassa vähintään 1 tunti Yläpuolinen valuma-alue enintään 50 ha Allaspinta-ala tulisi olla 3-8 m 2 /valuma-alue ha Lietetilavuus tulisi olla 2-5 m 3 /valuma-alue ha
Laskeutusaltaan mitoitus Laskeutusaltaiden mitoitus vesimäärän perusteella. Mitoitus pitkille kapeille altaille pysäyttämään hienoa hietaa tai sitä karkeampaa maa-ainesta. Hanke numero: ALLAS VALUMA- KORKEUS ALUE MPY PUUSTO LASKE ALTAAN MITAT MAAN PINNALLA ALTAAN ALTAAN PURKUOJAN SEINÄ- LIETEVARA KOKONAIS LEVEYS PITUUS SYVYYS SYVYYS MIN KALTEVUUS TILAVUUS ALTAAN MITOITUSSUOSITUKSET ALTAAN PINTA-ALA MAX MIN LIETE- TILAVUUS NRO HA M M3/HA M M M M 1 : X M M3 M2 M2 M2 M3 M3 1 20 120 80 6,0 15,3 2,0 0,3 0,75 1,20 125 60 92 160 40 99 2 50 120 80 6,0 35,7 2,0 0,3 0,75 0,50 310 150 214 400 100 248 3 30 50 120 7,0 13,0 2,0 0,3 0,75 1,30 128 90 91 240 60 102 TYHJENNÄ
Tuloksia turvemaan toimenpideketjun seurannasta, esimerkkinä Tervajoen tilan kunnostusojitusalue Kiteellä
Laskeutusaltaaseen tuleva ja altaasta lähtevä keskimääräinen ainekuorma kg/valuma-alue ha/v ensimmäisenä toimenpiteiden jälkeisenä vuotena. Alueella toteutettu päätehakkuu, energiapuun korjuu (hakkuutähteiden korjuu), kunnostusojitus, maanmuokkaus ja kuusen istutus. Ukonsuon valuma-alue on kaikkiaan 10 ha. Aine Altaaseen tuleva Kg/ha/v Altaasta lähtevä Kg/ha/v Luonnontilaiset alueet keskimäärin Luonnontilaiset alueet vaihteluväli Kiintoaine 446,2 50,5 5,1 0,92 47,5 Kokonaisfosfori 0,208 0,204 0,049 0,017 0,146 Fosfaattifosfori 0,040 0,031 Kokonaistyppi 8,1 9.6 1,3 0,29 2,3
Esimerkki lähes 20 vuotta vanhasta laskeutusaltaasta: Vuohensuon laskeutusaltaaseen tuleva ja altaasta lähtevä keskimääräinen ainekuorma kg/valuma-alue ha/v vuosina 2006-2010 Kunnostusojitus toteutettu 1993 Aine Altaaseen tuleva kg/ha/v Altaasta lähtevä kg/ha/v Luonnontilaiset alueet keskimäärin kg/ha/v Luonnontilaiset alueet vaihteluväli kg/ha/v Kiintoaine 7,35 6,45 5,1 0,92 47,5 Kokonaisfosfori 0,081 0,082 0,049 0,017 0,146 Fosfaattifosfori 0,041 0,038 Kokonaistyppi 2,99 3,00 1,3 0,29 2,3
Virtaamansäätö vesiensuojelumenetelmänä Kuvat Hannu Marttila ja Juha Jämsén
Virtaamansäädössä käytettävän putkipadon putkielementti Kuvassa on malli supistavasta kulmayhteestä. Kulman avulla putken suu jää veden pinnan alapuolelle. Kulman tarkoituksena on vesimäärän rajoittamisen lisäksi myös estää veden pinnalla liikkuvien roskien pääsy putkeen ja estää näin putken tukkeutuminen. Lähde: Hannu Marttila ja Juha Jämsén 16.4.2013 24
Virtaamansäätöpadon mitoitusnomogrammi Virtaamansäätöpadon mitoitusnomogrammi turvemaiden ojitusalueille. Nomogrammin ylempi viiva on tarkoitettu kohteille, joiden valuma-alue on lähes kokonaan ojitettu tai kohteille joissa rakenteen kohdalla esiintyy alapuolista padotusta. Alempi viiva on tarkoitettu ojitusalueille, joiden valuma-alueella on myös ojittamatonta pintaalaa. Lähde: Hannu Marttila ja Juha Jämsén 16.4.2013 25
Paikkatiedon hyödyntäminen virtaamansäädön suunnittelussa Vesiensuojelun suunnittelun lähtökohtana ovat ojien ja vesiensuojelurakenteiden valuma-alueet. Laserkeilausaineistoa voidaan tulevaisuudessa hyödyntää muun muassa arvioitaessa putkipatojen padotusvaikutuksia tai ojien eroosioherkkyyksiä Veden korkeus ojassa maksimipadotuksella 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 padotus valuma-alueen raja Ojat 16.4.2013 26
Putkipadolla säädelty laskeutusallas Tulva-aikainen tilanne, jossa padotus ylettyy altaan lisäksi osittain myös yläpuoleiselle ojitusalueelle. Putkipatoa suositellaan laskeutusaltaiden yhteyteen, koska näin saadaan altaiden laskeutustilavuus säädettyä ja hyödynnettyä täysimääräisesti 16.4.2013 27
Kaavakuva putkipadon asentamisesta Putken asennuskorkeus määritellään siten, että sekä altaan mitoitusohjeet sekä yläpuoleisen ojaston kuivatusteho säilyvät riittävinä. 16.4.2013 28
Muita patoratkaisuja V-pato. Kiviset pohjapadot ovat maisemallisesti kauniita elementtejä. Tällaisissa padoissa myös kalojen kulku on mahdollista. 16.4.2013 29
Pohja- ja settipadot
Pintavalutuskentät
Kiintoaineksen pidättyminen riippuu pintavalutuskentän pinta-alasta
Pintavalutus Pintavalutuskentät, suojavyöhykkeet, kaivu- ja perkauskatkot, kosteikot Hyvin toimiva pintavalutuskenttä edellyttää hyvää suunnittelua Kaltevuuden puute ja sen seurauksena kuivatusongelmat ensisijassa pintavalutuskentän käytön tai sen sijoituspaikan esteenä Pintavalutuskentän suunnittelussa on tärkeätä tietää pintavalutuskentän hyötyalan (maksimivedenpeittämän alan) suhde valuma-alueen kokoon Tämän tiedon avulla pystytään arvioimaan pintavalutuskentän teho erityisesti kiintoaineksen pidätyksessä
Hyvin toimivalla pintavalutuskentällä pystytään pidättämään liukoista fosforia, esimerkkialueena Kuntalan ojitusalue Pieksämäellä 16.4.2013 34
Esimerkkejä pintavalutuskentistä
Esimerkkejä pintavalutuskentistä 16.4.2013
Kosteikot
Torsanjoen kosteikko, Ruokolahti Kuvat: Seppo Repo, Suomen metsäkeskus ja Samuli Joensuu, Tapio
Torsanjoen kosteikko, Pohja-Lankila, Ruokolahti Valuma-alueen pinta-ala 1600 ha Kiintoainehuuhtouma 16.4.2013 39
Torsanjoen kosteikko, Pohja- Lankila, Ruokolahti Kosteikkoon tuleva ja kosteikosta lähtevä keskimääräinen ainekuorma kg/ha/v Aine Kosteikkoon tuleva Kosteikosta lähtevä Luonnontilaiset alueet keskimäärin Luonnontilaiset alueet vaihteluväli Kiintoaine 162,0 39,4 5,1 0,92 47,5 Kokonaisfosfori 0,250 0,229 0,049 0,017 0,146 Fosfaattifosfori 0,090 0,066 Kokonaistyppi 7,2 7,1 1,3 0,29 2,3
Suosituksia hyvin toimivan kosteikon edellytyksistä, selvityksen perusteella Hyvän kosteikon edellytyksiä patoamalla painanteisiin rajattu valuma-alue mahdollisuus useampiin peräkkäisiin kosteikkoihin tai hajautettu malli maanpinnan muotojen hyväksi käyttö esimerkiksi järvikuiviot suunnittelijan paikallistuntemus tärkeä, sitä on hyödynnettävä maaperätutkimus kosteikon korkeustasot nykyteknologialla kasvillisuuden nopean tulon kannalta optimaalisiksi laserkeilaustekniikka avuksi kohteiden löytämisessä kasvillisuuden kylvö yhteistyö muiden toimijoiden kanssa 16.4.2013 41
Kiitos! 16.4.2013 42