Vesiensuojelutoimenpiteet Samuli Joensuu 25.11.2013
Yleistä Vesiensuojelun kannattavuutta on äärimmäisen vaikea yksiselitteisesti laskea Yleisesti voidaan sanoa, että kaikki vesiensuojelu on kannattavaa, koska sillä vaikutetaan ihmisten ja eliöiden viihtyvyyteen sekä ympäristön virkistysarvoon Ihmisten huoli ympäristöstä on lisääntynyt Tämä johtaa yleensä ärhäkkään kritiikkiin pilaajiksi koettuja tahoja kohtaan Lisäksi medialla on taipumusta kärkevöittää keskustelua Luottamuksen säilyttäminen yleisön ja toimijoiden välillä on ensiarvoisen tärkeää Hyvä vesiensuojelu on metsätalouden valtti ja käyntikortti sekä samalla lupaus siitä, että asiat hoidetaan kunnolla Vesiensuojelutoimenpide on aina kannattava, jos se huolella toteuttamalla voidaan jatkaa toimintaa 25.11.2013 2
Kunnostusojitus voi aiheuttaa eroosiota ja aineksen kasaantumista sekä vesien samentumista 25.11.2013 3
Kiintoainepitoisuuden kehitys kunnostusojituksen jälkeen eri maalajeilla
Kasvipeite heikentää ojien kuntoa Kunnostusoja Viisi vuotta kunnostus ojituksesta hiesumaalla Vanha uudisoja Viisi vuotta kunnostus ojituksesta turvemaalla Kymmenen vuotta kunnostus ojituksesta 25.11.2013 5
Vesiensuojelun mittakaava Vesistöissä tapahtuva toiminta Ruoppaus Vesimassan fosforin saostus Kuivatus jäädytys Vesipinnan nosto Sedimentin pöyhintä Syvänteiden sedimentin stabilointi savella Syvänteiden sedimentin stabilointi kipsillä Sedimentin kemikalointi ja ilmastus Lisävesien johtaminen Kasvillisuuden raivaus Ravintoverkkokunnostus Purokunnostus 25.11.2013 6
Vesiensuojelun mittakaava Valuma-alueella tapahtuva työ Valuma-aluesuunnittelu Suunnitelman mukaisten töiden toteutus valuma-alueella Kosteikot Virtaaman säätömenetelmät 25.11.2013 7
Hankkeen sisällä tehtävä vesiensuojelu Lietekuopat Kaivu- ja perkauskatkot Laskeutusaltaat Pintavalutusmenetelmät Virtaamansäätö Pienet kosteikot 25.11.2013 8
Kohdevalinta Hankkeen sisällä tehtävä Taloudellinen kannattavuus Ojasuunnittelu Eroosioherkkien alueiden selvittäminen Vesiensuojelumenetelmien valinta Puunkorjuun suunnittelu ja toteutus Kaivutyön toteutus Vesiensuojelurakenteet Ojien koko Tiedon välittyminen kaikille toiminnan eri vaiheissa ensiarvoisen tärkeää vesiensuojelu
Uuden tekniikan hyödyntäminen suunnittelussa on tärkeä Valuma-alueen rajaus on tärkeä vesiensuojelurakenteiden mitoituksessa Uudet paikkatietosovellukset suunnittelun apuna 25.11.2013 10
Vesiensuojelumenetelmät Ojakohtaista kiintoaineskuormaa voidaan vähentää jättämällä ojaan kaivu- tai perkauskatkoja ja kaivamalla lietekuoppia noin 100 metrin välein Kustannukset osana kaivutyötä
Laskeutusaltaat Laskeutusaltaalla saadaan kiinni karkeaa kiintoainesta
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
Esimerkki laskeutusaltaan toimivuudesta
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 Kokonaiskuorma altaaseen on siten 4460 kg/v Altaasta lähtee kohti vesistöä 500 kg/v Reduktio altaaseen on siten ensimmäisenä vuotena noin 4000 kg/v 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
Suunnittelutyö Altaan kustannukset Toteutuksen työnjohto Altaan kaivu ja maisemointi Virtaamansäätörakenteet Yhteensä 3t * 65 = 195 + alv 6t * 65 = 390 + alv 4t * 70 = 300 + alv 250 + alv 1135 + alv 1. vuonna valuma-alueelta tuleva altaaseen jäävä kiintoainemäärä 4000 kg/v Kiintoainereduktion yksikköhinta 1407/4000 = 0,35 /kg 25.11.2013 17
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 Laskeutusaltaalla ei ole enää vesiensuojelullista merkitystä toisaalta ei ole myöskään välttämättä vesiensuojelun tarvetta 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 Kuvat Hannu Marttila ja Juha Jämsén
Kaavakuva putkipadon asentamisesta Putken asennuskorkeus määritellään siten, että sekä altaan mitoitus sekä yläpuoleisen ojaston kuivatusteho säilyvät riittävinä. Virtaamansäädön laitekustannus noin 250 25.11.2013 20
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 25.11.2013 21
Pintavalutuskentät
Kiintoaineksen pidättyminen riippuu pintavalutuskentän pinta-alasta
Pintavalutuskentällä voidaan jopa pidättää liukoista fosforia, esimerkkialueena Kuntalan ojitusalue Pieksämäellä 25.11.2013 24
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 Reduktio riippuu olennaisesti tästä Tämän tiedon avulla pystytään arvioimaan pintavalutuskentän teho erityisesti kiintoaineksen pidätyksessä Pintavalutuskentän kustannukset kertyvät Hyvän suunnittelun ja toteutuksen työnjohdon viemästä ajasta Vesien ohjailuun tarvittavasta kaivurityöstä Mahdollisista korvauksista menetetystä maapohjasta
Esimerkkejä pintavalutuskentistä
Esimerkkejä pintavalutuskentistä 16.4.2013
Valuma-alueella tehtäviä toimenpiteitä 25.11.2013 28
Valuma-aluesuunnittelu 25.11.2013 29
V-pato. Virtaamansäätö laajan valumaalueen mittakaavassa Kiviset pohjapadot ovat maisemallisesti kauniita elementtejä. Tällaisissa padoissa myös kalojen kulku on mahdollista. Rakenteet yleensä hintavia, koska edellyttävät miestyötä ja kiviaineksen tuontia muualta 25.11.2013 30
Kosteikot
Torsanjoen kosteikko, Pohja-Lankila, Ruokolahti Kiintoainehuuhtouma 25.11.2013 32
Kosteikkosuosituksia Patoamalla painanteisiin Hyvä kosteikko sisältää syvänteitä ja matalia osia Kasvillisuuden nopea saanti kosteikkoon eduksi Mitoitus vesimäärälaskelmiin perustuen Maanpinnan muotojen hyväksi käyttö esimerkiksi järvikuiviot Suunnittelijan paikallistuntemus tärkeä hyödynnettävä Maaperätutkimus Korkeustasot nykyteknologialla kasvillisuuden nopean tulon kannalta optimaalisiksi Laserkeilaustekniikka avuksi kohteiden löytymisessä Kosteikon suunnittelu- ja toteutuskustannukset ovat hyvin tapauskohtaisia 25.11.2013 33
Vertailu vesistökunnostukseen Ruoppaus Imuruoppaus Puron kunnostus 10 /m3 25 000 /ha 6 /m Pelkän ylläolevan konetoteutuksen kustannusten lisäksi on laskettava mukaan suunnittelun, luvituksen ja mahdollisten toimitusten kustannukset. Lisäksi tulevat toteutuksen työnjohtokustannukset sekä haitta- ym. korvaukset ja seurantakustannukset 25.11.2013 34
Mitä vesiensuojelutoimenpiteitä valtion tulisi rahoittaa ja mitkä voitaisiin jättää hankkeen maksettavaksi? Ehdotus keskustelun pohjaksi Hankkeen maksettavia Kaivukustannuksiin liittyvät lietekuopat ja kaivu- sekä perkauskatkot Valtion rahoittamia Vesiensuojelumenetelmien kehittäminen Suunnittelutyökalujen ja paikkatietoaineistojen hyödyntämisen kehittäminen Suunnitteluun ja toteutukseen sekä työnjohtoon käytetty aika Vesiensuojelumenetelmät, kuten laskeutusaltaat, virtaamansäätörakenteet, pintavalutuskentän toteutus sekä mahdolliset puusto- ja maapohjakorvaukset, patorakennelmat ja kosteikot Valuma-aluesuunnitteluun käytetty aika Valuma-aluesuunnittelun yhteydessä suunniteltujen rakenteiden toteuttaminen 25.11.2013 35
Kiitos! 25.11.2013 36