MOUHIJÄRVEN RINNAKKAISVÄYLÄN ASEMAKAAVAN HULEVESISELVITYS 20.5.2015
MOUHIJÄRVEN RINNAKKAISVÄYLÄN HULEVESISELVITYS 3 SISÄLLYSLUETTELO 1 SELVITYSALUEEN SIJAINTI JA ALUEEN YLEISPIIRTEET 4 2 HULEVESIEN HALLINNAN YLEISET PERIAATTEET 6 2.1 MAAHAN IMEYTTÄMINEN HULEVESIEN HALLINTAKEINONA 6 2.2 ILMASTONMUUTOKSEN VAIKUTUS 7 3 HULEVESIMÄÄRIEN LASKENTA 7 3.1 LASKENNASSA KÄYTETYT PARAMETRIT 8 3.2 TARKASTELUPISTEET 9 4 HULEVEDET KAAVAN MUKAISESSA TILANTEESSA 10 4.1 MOUHIJÄRVENTIEN ALITTAVAN RUMMUN VIRTAAMAT NYKYTILANTEESSA 10 4.2 MOUHIJÄRVENTIEN ALITTAVAN RUMMUN VIRTAAMAT KAAVAN MUKAISESSA TILANTEESSA 12 4.3 HULEVESIEN HALLINTAMAHDOLLISUUDET KAAVA-ALUEELLA 13 4.4 MUUT VALUNTASUUNNAT 17 5 YHTEENVETO 18 5.1 VALTATIEN 11 KEVYEN LIIKENTEEN ALIKULKUKÄYTÄVÄN VAIKUTUS 20 6 LÄHTEET 22
MOUHIJÄRVEN RINNAKKAISVÄYLÄN HULEVESISELVITYS 4 1 SELVITYSALUEEN SIJAINTI JA ALUEEN YLEISPIIRTEET Mouhijärven Rinnakkaisväylän asemakaava-alue sijaitsee Tiisalan ja Mustialan välisellä alueella Mouhijärvellä. Asemakaava-alueen eteläreunassa kulkee Tampere-Pori valtatie 11. Länsipäästä alue rajautuu Mouhijärventiehen. Itäpuolella ei kaava-alueella ole selvää rajaavaa, vaan kaavaalue ulottuu Iso-Tiisalaan. Alueen eteläreunassa on valtatien 11 suuntainen n. 5-10 % kaltevuudella etelään viettävä rinne. Rinne on pääasiassa vanhaa käytöstä poistunutta ja ruohottunutta viljelysmaata. Alueen keskellä rinteen yläreuna kulkee itä-länsi suuntainen Särkijärventie. Särkijärventiestä on laadittu Rinnakkaisväylän nimellä kulkeva rakennussuunnitelma. Rakennussuunnitelman mukana suunniteltu Rinnakkaisväylä noudattaa nykyisen Särkijärventien tasausta. Alueen korkeussuhteet ovat tarkastelualueella välillä +85.+105 (N2000). Korkeimmat kohdat sijoittuvat kaava-alueen pohjoispuolelle kaava-alueen välittömään läheisyyteen karkeasti kaava-alueen keskivaiheille itälänsisuunnassa. Alue on osittain rakennettua ja osittain vanhaa peltoa. Kaavaalueella ei ole merkittäviä metsäalueita. Alueella on vanhoja asuin- ja talousrakennuksia sekä asuinkäytössä olevia uudempia omakotitaloja, joiden piha-alue on nurmipeitteistä tai lähinnä luonnollisen maanpinnan olosuhteita vastaava. Alueen länsiosassa suunnitellun Rinnakkaisväylän pohjoispuolella on muutamia vanhoja teollisuushalleja, joiden piha-alueet ovat sorapintaisia. Kuva 1. Rinnakkaisväylän pohjoispuolista nykyistä teollisuusaluetta Rinnakkaisväylän pohjoispuolinen alue on n. 3-5 % kaltevaa. Alueella ei ole suuria maastonmuodon muutoksia.
MOUHIJÄRVEN RINNAKKAISVÄYLÄN HULEVESISELVITYS 5 Asemakaava-alue rajautuu eteläreunaltaan Tampere-Pori -valtatiehen 11. Kaava-alueen hulevedet kertyvät lähes koko kaava-alueen itälänsi -suuntaiselta mitalta valtatien sivuojaan. Sivuoja on olemukseltaan samanlaista heinikkoista käytöstä poistunutta vanhaa viljelysmaata. Sivuojasta vedet johtuvat betonisen 800 mm:n rummun läpi Mouhijärventien alitse ja edelleen ja valtatien 11 alitse valtatien eteläpuolelle. Valtatien eteläpuolella hulevedet johtuvat n. 700 metrin päässä olevaan Saikkalanjokeen. Kuva 2. Mouhijärventien ali laskevan rummun yläpää. Rummun uloin rengas on pois paikaltaan. Mouhijärventien liittymään, liittymän länsipuolelle Tampere-Pori valtatien ali on suunniteltu alikulkuyhteys. Alikulkuyhteydestä on laadittu esiselvitys helmikuussa 2015. Selvityksen mukaan liittymän itäpuolelle rakennetaan uusi hulevesirumpu valtatien 11 ali ja nykyinen rumpu liittymän länsipuolella poistetaan.
MOUHIJÄRVEN RINNAKKAISVÄYLÄN HULEVESISELVITYS 6 2 HULEVESIEN HALLINNAN YLEISET PERIAATTEET Hulevesien hallinnan ensisijaisena tavoitteena on ehkäistä hulevesien runsasta ja nopeata muodostumista sekä niistä johtuvia haittoja. Tavoitteen saavuttaminen edellyttää vettä läpäisemättömien pintojen vähentämistä ja veden ohjaamista läpäisemättömiltä pinnoilta vettä läpäiseville pinnoille sekä alueille ja rakenteisiin, jossa vettä voidaan varastoida hetkellisesti. Hulevesien hallintaa tulee tehdä ensisijaisesti niiden syntypaikoilla, tonteilla, katualueilla ja yleisillä alueilla. Vasta syntypaikalla tehdyn virtaaman tasauksen, imeyttämisen ja viivyttämisen jälkeen vesi tulisi ohjata keskitettyihin järjestelmiin ja ulos alueelta. Hulevesien hallinnassa on huomioitava naapurikiinteistöt sekä yleiset alueet siten, että niille ei aiheuteta vesien johtamisella vahinkoa. Perustavoitteena voidaan pitää, että rakennetulla alueella pyritään suunnittelun keinoin hallitsemaan hulevesivirtaamia siten, että kaavan toteuttamisen jälkeisessä tilanteessa alueelta purkautuisi enintään nykytilanteen virtaamaa vastaava määrä. Rakentamisella ja pintojen päällystämisellä aiheutetaan helposti tilanne, jossa pohjaveteen ei pääse imeytymään ja kertymään vettä luonnontilaisen alueen kertymää vastaavaa määrää, vaan vesi ohjataan pintavesinä keskitettyihin järjestelmiin ja edelleen suurempiin vesistöihin ja uomiin. Hulevesien hallinnan suunnittelulla voidaan ottaa huomioon tarvittavat toimenpiteet pohjaveden pinnan alenemisen estämiseksi. Pienten sateiden aiheuttamat ja luonnontilaisen alueen virtaamaa vastaavat hulevesivirtaamat voidaan yleensä hallita kokonaan niiden syntypaikoilla. Suurempien sateiden aiheuttamia virtaamia pyritään viivyttämään ja hajauttamaan. Tulvatilanteessa hulevesijärjestelmät eivät enää pysty käsittelemään virtaamia, jolloin vedellä tulee olla turvallinen ja hallittu tulvareitti. 2.1 Maahan imeyttäminen hulevesien hallintakeinona Maahan imeyttämistä pidetään yhtenä varteenotettavan vaihtoehtona hulevesien yleisessä hallinnassa. Imeyttäminen palvelee pohjaveteen päätyvän vesimäärän ylläpitämistä. Imeyttämisen mahdollisuuden arviointi perustuu Rinnakkaisväylän alustavassa rakennussuunnitelmassa esitettyyn Rinnakkaisväylän kohdalla otettuun maanäytteeseen sekä kaava-alueen itäpuolella n. 500 metrin päässä kaava-alueesta oleviin Rinnakkaisväylän suunnitelmassa oleviin maaperätutkimuksiin. Kaava-alueen sisällä otetun yhden maanäytteen mukaan pohjamaa on laihaa savea n. puolen metrin
MOUHIJÄRVEN RINNAKKAISVÄYLÄN HULEVESISELVITYS 7 syvyydestä alkaen. Tiisalantien kohdalla tehtyjen pohjatutkimusten mukaan maalaji on lihavaa tai laihaa savea. Pohjatutkimusten perusteella alueella vallitsevana maalajina on vettä huonosti läpäisevä laiha savi, jolloin imeyttäminen ei ole hulevesien hallinnan vaihtoehto. Hulevesien hallinnan kannalta imeyttävien hulevesikasettien käytölle ei ole edellytyksiä, vaan maanalainen tekninen viivytys on järjestettävä umpisäiliöiden avulla. 2.2 Ilmastonmuutoksen vaikutus Ilmastonmuutoksen vaikutuksista löytyy tietoa mm. Ilmasto-oppaasta /1/. Hulevesien hallinnan ja mitoituksen näkökulmasta merkittäviä ovat arviot, miten sateet muuttuvat ilmastonmuutoksen seurauksena. Ilmastonmuutoksen vaikutuksia huomioitaessa on tarpeen arvioida muutoksen tapahtumia myös ajallisesti esimerkiksi hankkeen elinkaaren kautta. Ilmastonmuutoksen vaikutusta voidaan ilmasto-oppaan mukaan huomioida korottamalla sateen intensiteettiä 20%. Intensiteetin korottamisen vaikutuksen tarkasteluajankohta sijoittuu vuosille 2080-2100. Tässä selvityksessä ei ole korotettu intensiteettiä, vaan selvityksessä on käytetty kerran sadassa vuodessa toistuvaa rankkasadetta. 3 HULEVESIMÄÄRIEN LASKENTA Nykytilanteessa alueen virtaamat ovat selvityksen vertailukohtana, mutta selvityksessä pyritään muodostamaan laskennan kautta käsitys myös kaavaalueen vaikutuksesta virtaamiin ja vesimääriin. Suurin osa alueen hulevesistä kohdistuu Mouhijärventien alittavaan 800 mm:n betonirumpuun. Hulevesille ei ole olemassa tulvareittiä. Tässä tarkastelussa käytetty laskentamenetelmä huomioi valunnan kulkuajan, maanpinnan kaltevuuden ja karkeuden, painannesäilynnän sekä imeytymisen. Menetelmässä imeytyminen ja painannesäilynnät ovat tekijät, jotka vähentävät valuntaa. Painannesäilyntöjen vaikutus loppuu niiden täyttyessä, jolloin niiden yli tapahtuu valuntaa. Imeytyminen on huomioitu sateen alussa ja se pienenee sateen ja valunnan kestäessä. Sateen kestäessä ja intensiteetin kasvaessa tarkastelussa käytetyssä menetelmässä valunnasta poistuva vesimäärä vähenee. Mitoitussateina käytettiin kerran sadassa vuodessa tapahtuvaa 20, 30 ja 50 minuutin mittaista sadantaa. Mitoitussateen arvot saatiin Ilmatieteen laitoksen
MOUHIJÄRVEN RINNAKKAISVÄYLÄN HULEVESISELVITYS 8 internet-sivuilta viitatun Ilmasto-oppaan arvoja /2/. Käytettyjen sadantojen intensiteetit ja sademäärät on esitetty taulukossa 1. Kerran 100 vuodessa tapahtuvan sateen intensiteetti sateen sademäärä sateen kesto on 20 min sateen kesto on 30 min sateen kesto on 50 min 1,2 mm/min 1,0 mm/min 0,7 mm/min 24,8 mm 30,3 mm 37,0 mm Taulukko 1. Tarkastelussa käytettyjen sadantojen intensiteetit ja sademäärät. Kerran 100 vuodessa toistuvan 30 minuutin mittaisen sateen intensiteetti on 1,0 mm/min tai n. 170 l/s/ha, joka on lähellä hulevesiviemäreiden mitoituksessa käytettyä kerran viidessä vuodessa toistuvan 10 minuutin mittaisen sateen intensiteettiä 160 l/s/ha. Laskennat suoritettiin käyttämällä ohjelmallista laskentamenetelmää, jossa rakennetulle pinnalle määritetään karkeuskerroin, vettä läpäisemättömän pinta-alan osuus, painannesäilynnän määrä erikseen läpäisemättömälle ja läpäisevälle pinnalle sekä imeytymisen nopeus sateen alussa ja imeytymisen väheneminen sateen jatkuessa. Pintavesien reitittäminen ohjattiin tapahtumaan imeytymättömiltä pinnoilta alueille, joilla voi tapahtua imeytymistä. 3.1 Laskennassa käytetyt parametrit Lähtöarvot nykytilanteessa maanpinnalle olivat: - keskimääräinen painannesäilyntä on 2-5 mm, jossa pienempi painannesäilynnän arvo on suuren kaltevuuden alueilla ja suurempi painannesäilyntä tasaisilla alueilla. - Manningin kerroin maanpinnalle 0,03-0,05 - imeytymistä tapahtuu sadannan aikana 5 mm/h, joka pienenee arvoon 0,15 mm/h nopeudella 1 mm/h - keskimääräinen kaltevuus alueella on 3-10 % Rakennetun ympäristön alueilla (korttelialueilla) käytettiin seuraavia ominaisuuksia: - läpäisemätöntä pintaa on tehokkuusluvun verran korttelin pinta-alasta - läpäisemättömän pinnan Manningin karkeuskerroin 0.012 - läpäisemättömän pinnan painanteisiin jäävä vesimäärä (painannesäilyntä) 0.5 mm - läpäisemättömästä pinnasta 25% on pintaa, jossa ei ole painannevaikutusta - pinnan painannesäilyntä1 mm
MOUHIJÄRVEN RINNAKKAISVÄYLÄN HULEVESISELVITYS 9 - läpäisevän sorapihan pinnan Manningin karkeuskerroin 0.02 - läpäisemättömän päällystetyn pihan karkeuskerroin on 0,012, läpäisemättömän päällystetyn pihan pinta-ala on tehokkuusluvun osuus tontin pinta-alasta - imeytymisnopeus läpäisevällä pinnalla 5 mm/h, joka pienenee arvoon 0.15 mm/ nopeudella 1 mm/h sadannan aikana - sisäisestä valunnasta reititetään läpäisemättömältä pinnalta läpäisevälle pinnalle 100% 3.2 Tarkastelupisteet Hulevesivirtaamat selvitettiin neljässä purkupisteessä, joihin kanavoituu yksiselitteisesti kaava-alueen vedet tai niiden valuma-alueena on yksikäsitteinen alue. Tarkastelupisteinä ovat -Mouhijärventien alittava valtatien 11 -suuntainen rumpu -Särkijärventien pohjoisosan purkusuunta -koilliseen laskeva valuma-alue -kaakkoon laskeva valuma-alue Kuvassa 3 on esitetty kaava-alueiden tarkastelupisteet. Selvityksessä tarkasteltiin hulevesivirtaamia ensisijaisesti Mouhijärventien alittavan rummun kohdalla, sillä suurin osa asemakaava-alueelta aiheutuvasta hulevesivirtaamasta kohdistuu rumpuun nykytilanteessa ja toteutuneen mukaisessa tilanteessa. Mouhijärventien alittavan rummun yläpuolinen valuma-alue on tarkasteltavista purkupisteistä ja valuma-alueista suurin ja monimuotoisin. Rinnakkaisväylä kanavoi lisäksi tehokkaasti Rinnakkaisväylän vedet sekä suuren osan Rinnakkaisväylän pohjoispuolisen valumaalueen hulevesistä Mouhijärventien alittavaan rumpuun. Rumpu on betonirumpu, jonka sisähalkaisija on 800 mm. Kuva 3. Pääviettosuunnat ja tarkastelualueiden sijainnit.
MOUHIJÄRVEN RINNAKKAISVÄYLÄN HULEVESISELVITYS 10 Tarkastelu on tehty Mouhijärven rinnakkaisväylän 18.3.2015 toimitetulle asemakaavaluonnokselle. 4 HULEVEDET KAAVAN MUKAISESSA TILANTEESSA Lähtötilanteessa ja kaavan tarkastelutilanteessa kaava-aluetta käsiteltiin useana erilaisena valuma-alueena, jolla kullakin oli omat yksilölliset arvot sen mukaan, oliko alue rakennettua vai rakentamatonta. Myös pinnan kaltevuus huomioitiin valuma-alueen määrittelyissä. Määrittelyssä eri valuma-alueiden rajat noudattivat eri kaavamerkintöjen rajoja ja niiden lisäksi tarvittaessa olosuhderajoja. Käytettävissä oli maanpintaa kuvaava Maanmittauslaitoksen laserkeilausaineisto /3/. 4.1 Mouhijärventien alittavan rummun virtaamat nykytilanteessa Mouhijärventien rummun hulevesivirtaamia on tarkasteltu Liikenneviraston Teiden ja ratojen kuivatuksen suunnitteluohjeen 5/2013 mukaisesti, sillä rummun koko on rajoittava tekijä hulevesien siirtymisessä edelleen vesistöihin. Rummun kohdalla hulevedellä ei ole olemassa tulvareittiä, vaan rummun tulviessa hulevesitulva kuormittaa Mouhijärventien ja valtatien 11 liittymäaluetta. Tulva ei välttämättä kuitenkaan nouse tielle, sillä vedenpinnan nousu saa tulvatilanteessa tilaa liittymän kainalossa olevasta sivuoja-alueesta. Liikenneviraston Teiden ja ratojen kuivatuksen suunnitteluohjeen 5/2013 taulukon C1 mukaan valta- tai kantatiellä olevan rummun mitoitussateen toistumistiheyden tavoitearvo on minimiarvo on kerran kymmenessä vuodessa toistuva rankkasade. Tavoitearvo on kerran sadassa vuodessa toistuva rankkasade, jos hulevedellä ei ole olemassa tulvariskitöntä varareittiä. Taulukko 2. Mitoitussateen toistuvuuden valinta Liikenneviraston ohjeen 5/2013 mukaan.
MOUHIJÄRVEN RINNAKKAISVÄYLÄN HULEVESISELVITYS 11 Mitoitussateen kesto on ohjeen mukaan 20 minuuttia 5-20 ha:n valumaalueella. Mitoitussateen valinta on esitetty taulukossa 2. Nykytilanteessa 20 minuutin mittainen sade tuottaa laskennallisesti hieman pienemmän virtaaman Mouhijärventien rumpuun kuin 30 minuutin mittainen sade. Ero syntyy mm. alueen painannesäilyntöjen täyttymisestä, jolloin pienemmän intensiteetin mutta suuremman vesimäärän omaava 30 minuutin mittainen sade tuottaa suuremman virtaaman painannesäilyntöjen jälkeen olevassa tarkastelupisteessä. Mouhijärventien rummun kohdalla nykytilanteen virtaamat on esitetty kuvassa 4. Taulukko 3. Mitoitussateen kestoajan valinta Liikenneviraston ohjeen 5/2013 mukaan. 2 250 l/s 2 000 l/s 50 MINUUTTIA, NYKYTILANNE 1 750 l/s 1 500 l/s 1 250 l/s 30 MINUUTTIA NYKYTILANNE 20 MINUUTTIA NYKYTILANNE 1 000 l/s 750 l/s 500 l/s 250 l/s 0 l/s 1 5 9 13 17 21 Kuva 4. Nykytilanteen laskennalliset virtaamat Mouhijärventien rummussa 20, 30 ja 50 minuutin mittaisilla kerran sadassa vuodessa tapahtuvilla sadannoilla. Liikenneviraston Teiden ja ratojen suunnitteluohjeen 5/2013 mukaisen mitoitussateen mukaan Mouhijärventien alittavan rummun tulisi olla halkaisijaltaan 1000 mm tarkasteltavan kaava-alueen näkökulmasta.
MOUHIJÄRVEN RINNAKKAISVÄYLÄN HULEVESISELVITYS 12 Laskennallisesti nykyinen 800 mm:n rumpu padottaa ja nostaa vedenpintaa rummun yläpuolella mitoitustilanteessa. Veden nousu on n. 1 metri maanpinnasta ollen kuitenkin vielä metrin päässä pientareen korkeudesta. 4.2 Mouhijärventien alittavan rummun virtaamat kaavan mukaisessa tilanteessa Kaava on luonteeltaan maaseutumainen taajama, jossa on osoitettu maankäyttöä sekä teollisuus- ja asuintonteille. Alueen eteläosassa on myös varattu alue KTY-4 -kaavamerkinnällä, joka mahdollistaa asuinrakentamisen liikerakentamisen yhteydessä. Näkemys kaavan toteuttamisen jälkeisestä tilanteesta pintamateriaalien osalta mahdollistaa sekä päällystetyn että sorapintaisen aluerakentamisen. Pientaloalueet ovat rakentuessaan todennäköisesti hyvin lähellä nykyistä tilannetta. Pientaloalueiden pihat tasataan, jolloin niiltä poistunee jonkin verran painannesäilyntää. Rakennusten katot ja kivetyt ja päällystetyt pihat siirtävät hulevettä eteenpäin nykyistä pintaa nopeammin samoin kuin hoidetut nurmialueet. Suurehkojen tonttien nurmialueiden tai luonnontilaisten alueiden voidaan ajatella kuitenkin ympäröivän pientaloalueita, jolloin läpäisemättömältä pinnalta tuleva vesi kulkee imeyttävän ja hitaammin vettä johtavan pinnan kautta. Selvityksessä on arvioitu, että eri maankäytöille osoitettujen alueiden pinta-alasta rakennuksista ja niiden päällystetyistä alueista tehokkuusluvun verran on läpäisemätöntä ja nopeammin hulevettä johtavaa pintaa ja aluetta, jolla painannesäilynnän määrä on lisäksi pieni. Tilanteessa, jossa pihat on päällystetty läpäisemättömällä ja tiiviillä päällysteellä kuten asfaltilla tai pihakivillä, vettä läpäisemättömän pinnan on oletettu olevan kaksi kertaa tehokkuusluvun verran. Kaavan mukaista tilannetta tarkasteltiin aluksi ilman hulevesien käsittelyrakenteita, jolloin kaiken huleveden oletettiin tarkastelussa siirtyvän eteenpäin pintavaluntana. Tarkastelussa piha-alueet oletettiin teollisuusalueet mukaan lukien sorapintaisiksi, jolloin niiden läpi on oletettu imeytyvän osa hulevedestä. Imeytymisnopeuden sorapintaisilla piha-alueilla ei oletettu oleva suurempi kuin nykyisellä maanpeitteellä. Kaavan mukaisessa tilanteessa ilman hulevesien hallintaa aiheutuvat virtaamat on esitetty kuvassa 5. Viivytysrakenteen tilavuusmitoitus on pieni suhteessa kaava-alueeseen ja sen mitoitus perustuu suureen nykytilanteen mukaiseen lähtövirtaamaan viivytysrakenteesta kohti Mouhijärventien rumpua. Viivytysrakenteen virtaamaa tasaava vaikutus on vähäinen mutta se laskennallisesti riittää rakennetun alueen Mouhijärventie rumpuun aiheuttaman huippuvirtaaman tasaamiseen
MOUHIJÄRVEN RINNAKKAISVÄYLÄN HULEVESISELVITYS 13 nykytilanteen mukaiseksi. Mouhijärventien rummun kapasiteetti on kuitenkin jo nykytilanteessa riittämätön. Kuva 5. Nykytilanteen ja kaavatilanteen laskennalliset virtaamat ilman hulevesien hallintaa Mouhijärventien rummussa 20, 30 ja 50 minuutin mittaisilla kerran sadassa vuodessa tapahtuvilla sadannoilla Kaavan mukaisessa tilanteessa virtaamat käyttäytyvät odotetusti, virtaama tarkasteltavassa rummussa kasvaa ja virtaama saavuttaa aikaisemmin Mouhijärventien alittavan rummun. Kaavan mukaisessa tilanteessa hulevesi poistuu myöskin kaava-alueelta hieman nopeammin. Yhdessä nämä tekijät aiheuttavat ilman hulevesien hallintaa virtaaman kasvamista ja nopeutumista tarkasteltavaan Mouhijärventien rumpuun. Virtaaman muutokset ilman hulevesien hallintaa ovat tulvariski valtatien 11 ja Mouhijärventien liikennöitävyydelle. 4.3 Hulevesien hallintamahdollisuudet kaava-alueella Toteutetun kaavan mukaisessa tilanteessa hulevesiä on syytä hallita viivyttämällä niitä ja hidastamalla valunnan etenemistä. Toteutetun kaavan mukaisessa tilanteessa kaava-alueelta poistuu painannesäilyntöjä sekä pinnat muuttuvat nopeammin vettä johtaviksi. Piha-alueiden päällystäminen tai pihakivistä rakennettu piha-alue vähentää myös imeytymistä. Hulevesien hallinnan näkökulmasta tarkasteltava kaava-alue on haastava, sillä alueen poikki nykyinen Särkijärventie, joka suunniteltuna rakenteena kulkee nimellä Rinnakkaisväylä. Rinnakkaisväylän tasaus laskee molemmista
MOUHIJÄRVEN RINNAKKAISVÄYLÄN HULEVESISELVITYS 14 suunnista n. paalulle 160 joka sijaitsee Rinnakkaisväylän eteläpuolelle kaavaan merkityn KTY-4 alueen tonttien 2 ja 3 välissä. Tonttien 2 ja 3 rajaa pitkin laskee nykyinen avo-oja valtatien 11 sivuojaan. Rinnakkaisväylän suunniteltu rakenne ei muuta hulevesien nykyistä kanavointia, mutta voi nopeuttaa uutena rakenteena hulevesien päätymistä KTY-4 -alueen reunassa olevaan avo-ojaan. Kanavointi suunnitellun Rinnakkaisväylän tilanteessa on kaksijakoinen. Toisaalta hulevesien hallintaa voidaan tehdä yhdessä paikassa mutta toisaalta koko pohjoispuolisen kaava-alueen ja Rinnakkaisväylän hulevesien kertyminen yhteen kohtaan asettaa huleveden käsittelyrakenteelle tilantarvevaatimuksia. Käsittelyrakenteiden mitoituksessa sateen mahdollisimman suuri intensiteetti ei ole ainoa tarkastelukriteeri. Sateen keston kasvaessa intensiteetti laskee, mutta kestoajan kasvaessa hallittava vesimäärä kasvaa. Kuvassa 6 on havainnollistettu intensiteetin ja hallittavan vesimäärän välistä suhdetta kerran 20, 30 ja 50 vuodessa tapahtuvassa sadannassa. Kuva 6. Intensiteetin laskiessa hallittava vesimäärä kasvaa 50 minuutin mittaiseen sateeseen saakka. Kuvasta havaitaan, että vesimäärä kasvaa aina noin 50 minuutin mittaiseen sateeseen saakka, vaikka intensiteetti laskee. Hulevesien hallintaa tehdään usein viivyttävillä rakenteilla, joissa viivytetään vettä sadannan ajan. Veden viivyttäminen perustuu rajoitettuun lähtövirtaamaan, joka pyritään sovittamaan esimerkiksi luonnontilaisen tai nykytilan virtaamaa vastaavalle tasolle.
MOUHIJÄRVEN RINNAKKAISVÄYLÄN HULEVESISELVITYS 15 Avo-ojan yläpäässä, KTY-4 alueen tonttien 2 ja 3 välissä tulovirtaama kerran sadassa vuodessa tapahtuvassa 50 minuutin mittaisessa sadannassa on suurimmillaan n. 830 l/s. Suurin virtaama ajoittuu sadannan loppuhetkeen. Kaavassa esitetyn korttelin KTY-4 tonttien 2 ja 3 välisen avo-ojan yläpäähän sijoitettiin tarkastelussa huleveden viivytysalue, jonka tilavuus oli n. 400 m 3. Alue sijoittuu kohtaan, jossa Rinnakkaisväylän sivuojien ja salaojien hulevedet puretaan KTY-4 korttelin reunassa olevaan avo-ojaan. Avo-ojaan purkavan putken lähtökorkeus Rinnakkaisväylän suunnitelmassa on +91.30 ja purkupään korkeus on +91.18. Viivyttävän alueen pohjan korkeus on +90.50. Viivytysrakenteen reunan alin korkeus on +91.25..+91.30, joka toimii myös ylivuotokorkeutena tulvatilanteessa. Edellä esitettyjen korkeuksien perusteella Rinnakkaisväylän suunnitelman mukaiset hulevedet voidaan purkaa viivyttävään rakenteeseen eikä viivytysrakenteen reunan tulvatilanteen purkukorkeuden perusteella ole vaaraa, että viivytettävä vesi nousee Rinnakkaisväylän salaojiin. Korkeudet on esitetty N2000 -korkeusjärjestelmässä. Viivytysrakenteen vaikutus Mouhijärventien alittavan rummun virtaamiin on esitetty kuvassa 7. Laskennan perusteella viivytysrakenteen vaikutus jopa pienentää virtaamia nykytilanteeseen nähden. Kaava-alueen rakentumisen myötä nykytilanteessa oleva painannesäilyntä ei todennäköisesti poistu kokonaan alueen maaseutumaisen luonteen vuoksi ja esimerkiksi jo rakennettujen teollisuustonttien piha-alueiden pengerrysten aiheuttama säilöntä jää todennäköisesti edelleen alueelle. Lisäksi valtatien 11 varressa on paljon luonnontilaiseen tai nykytilanteen muotoon jäävää maapeitettä, mikä tasapainottaa valuntaa. Tarkastelussa hulevesien hallintarakenteet on sijoitettu viherpainanteina Rinnakkaisväylän pohjoispuolelle itä-länsi suuntaisille istutusalueille sekä viivytysaltaana tai rakenteena Rinnakkaisväylän eteläpuolelle KTY-4 kortteliin tonttien 2 ja 3 välisen ojan yläpäähän. Kaavaluonnoksessa Rinnakkaisväylän pohjoispuolisten kortteleiden eteläreunaan on esitetty rasterimerkinnällä istutettava alueen osa. Tätä aluetta kannattaa hyödyntää myös pintavaluntana etenevän huleveden viivyttämisessä rakentamalla istutusalue viherpainanteeksi. Painanteen reunan kaltevuudet voivat olla 5-10%, jolloin 5 metriä leveälle ja sata metriä pitkälle viherpainannealueelle saadaan merkittävä n. 300-450 litraa/jm sisältävä painannesäilyntä.
MOUHIJÄRVEN RINNAKKAISVÄYLÄN HULEVESISELVITYS 16 Kuva 7. Viivytysrakenteen vaikutus Mouhijärventien alittavan rummun virtaamiin. Kuvassa 8 on lisätty päällystämisen vaikutus Mouhijärventien rummun laskennallisiin virtaamiin. Lyhyemmillä sateen kestoajoilla virtaama kasvaa myös viivytysrakenteen läpi tullessa jokin verran, mutta ei vielä ylitä nykytilanteen virtaamia. Päällystämisen vaikutus on pieni, sillä edellä esitetyssä päällystämättömässä ja sorapintaiseksi arvioidussa tilanteessa pintavaluntana etenevä hulevesi ei ehdi imeytyä merkittävästi sorapinnoilta ennen sen virtaamista piha-alueen ulkopuolelle. Sora-alueen ja päällystetyn alueen painannesäilyntäarvot ovat toisiaan vastaavat eikä tiivistetty sorapinta hidasta veden kulkeutumista päällystettyä pintaa enempää. Päällystämisen vaikutus on suurimmillaan teollisuustonteilla, joilta vesi ohjataan myös edellä esitettyjen viherpainanteiden kautta eteenpäin.
MOUHIJÄRVEN RINNAKKAISVÄYLÄN HULEVESISELVITYS 17 Kuva 8. Päällystämisen vaikutus Mouhijärventien rummun virtaamiin. 4.4 Muut valuntasuunnat Mouhijärventien rumpuun kohdistuva hulevesi muodostaa päävaluntasuunnan, jossa huleveden hallintarakenteiden merkitys on merkittävä. Muut valuntasuunnat ovat kaava-alueen itäpäästä Särkijärventien vedenjakajalta pohjoiseen sekä A0/s-1 alueelta koilliseen ja kaakkoon suuntautuva hulevesi valunta. Särkijärventien osalta virtaamat nykytilanteen ja kaavan mukaisen tilanteen välillä eivät todennäköisesti muutu, koska tonttialueiden arvioitu pinnantasaus johtanee vedet kohti Rinnakkaisväylää ja edelleen Rinnakkaisväylän kanavoimana Mouhijärventien rumpuun. Korttelin A0/s-1 merkintä tarkoittaa, että alueen ympäristö säilytetään ja alueen ominaispiirteet tulle huomioida aluetta hoidettaessa ja kehitettäessä. Kaavamerkintä ei mahdollista maankäytössä muutosta, joka vaikuttaisi hulevesien syntymiseen, imeytymiseen tai johtumiseen eteenpäin. Kuvassa 9 on esitetty hulevesivirtaamat Särkijärventiestä pohjoiseen sekä kaava-alueelta koilliseen ja kaakkoon.
MOUHIJÄRVEN RINNAKKAISVÄYLÄN HULEVESISELVITYS 18 Kuva 9. Hulevesivirtaamat Särkijärventiestä pohjoiseen sekä kaava-alueelta koilliseen ja kaakkoon. 5 YHTEENVETO Tarkastelu on tehty 20, 30 ja 50 minuutin mittaisilla kerran sadassa vuodessa toistuvalla sadannalla. Sadannan todennäköisyys on 1%, mutta se on valittu mitoitussadannaksi Mouhijärventien alittavan rummun todellisen tulvariskin vuoksi. Alueen painannesäilyntöjen todellisen määrän luotettava arviointi on vaikeata, koska alue on vain osittain luonnontilaista, jolloin maastolle luonteenomaisten arvojen käyttäminen ei anna luotettavaa tulosta. Yksittäisten tonttien rakennetut täytöt saattavat myös osaltaan lisätä pengertäyttöä vasten olevaa painannesäilynnän määrää, joka todennäköisesti on olemassa myös kaavan rakentumisen tilanteessa. Hulevesiä kannattaa viivyttää aina niissä rakenteissa, joissa se on mahdollista. Tonttien reuna-alueille sijoitetut viherpainanteet leikkaavat ja tasaavat tehokkaasti pintavalunnan ajallista huippua. Esimerkiksi 5 metriä leveän viheralueen painannesäilynnän määrä voi olla 5-10% luiskilla 350-450 litraa/pituusmetri. Viherpainanteen tehokkuutta lisää, jos se on rakennettu hyvin vettä läpäisevälle pohjalle, esimerkiksi pengertäytön reunaan ja vesi pääsee imeytymään tai suotautumaan painaneesta.
MOUHIJÄRVEN RINNAKKAISVÄYLÄN HULEVESISELVITYS 19 Erillinen viivytysrakenne KTY-4 korttelissa on tässä tarkastelussa tekninen tilavuuden omaava rakenne ilman ympäristösuunnitelmaa, mutta se voidaan verhoilla veden aiheuttamaa rasitusta kestävällä kasvillisuudella. Erillisen viivytysrakenteen purkuvirtaama tonttien 2 ja 3 väliseen avo-ojaan on tässä tarkastelussa suuri vastaten nykytilanteen virtaamaa avo-ojaan. Viivytysrakenteen veden purku hoidetaan rakenteen pohjaan asennettujen halkaisijaltaan 600 mm:n ritiläkansikaivojen kautta. Kaivoja tarvitaan kaksi kappaletta, joista toisen kannen korkeus on altaan pohjan tasossa ja toinen voi olla 0,20 metriä ylempänä. Ylemmäksi sijoitettu toinen kaivo rajoittaa lähtövirtaaman yhden kaivon kautta lähteväksi pienemmillä sateilla. Pohjakaivoista vesi johdetaan avo-ojaan pienellä viettokaltevuudella. Avo-oja on eroosiosuojattava vähintään purkupisteen kohdalla. Edellä esitetty viivytysrakenteen vaikutus perustuu KTY-4 alueen viereiseen sivuojaan johdettavan saman vesimäärän kuin nykytilanteessa laskennallisesti avo-ojaan johtuu. Tästä lähtökohdasta johtuu myös se, että rummun laskennallinen huippuvirtaama viivytetyssä ratkaisussa vastaa likimain nykytilanteen virtaamaa. Viivytysrakenne on sijoitettu Rinnakkaisväylän viereen KTY-4-korttelin alueelle, josta rinne alkaa laskea voimakkaasti etelään. Maaston muoto on viivytysrakenteen rajoittava tekijä, sillä tarvittava viivytystilavuus on saavutettavissa pääasiassa laajentamalla viivytysrakennetta Rinnakkaisväylän suunnassa. Rakenteen alimman reunan on seurattava alimmillaan korkeuden +91.25 +91.30 korkeuskäyrää, jolloin rakenteen tarvitseman tilavuuden saavuttaminen edellyttää laajana rakenteena maankäytön suunnittelua. Rinnakkaisväylän viereen tässä selvityksessä esitetyn huleveden viivytysrakenteen sijaan tai sen rinnalle toinen maaston muotojen perusteella mahdollinen paikka on valtatien 11 sivuojaan rakennettu huleveden viivytysja virtaaman tasausrakenne. Valtatien varteen toteutettaessa rakenne on todennäköisesti tehtävä osittain reunapenkereen avulla. Rakenne edellyttää viranomaisneuvotteluja ja geoteknistä suunnittelua sekä erilliset selvitykset siitä, että se ei aiheuta vaaraa valtatien 11 rakenteelle. Rinnakkaisväylän viereen sijoitetun huleveden viivytysrakenteen tehokkuus on pieni suhteessa sen tarvitsemaan maankäyttöalaan, koska rakenne sijaitsee voimakkaasti sivukaltevassa rinteessä. Rinne estää rakenteen laajentamisen pohjois-eteläsuunnassa, jolloin huleveden käsittelyrakenteen tarvitsema tila tarvitaan Rinnakkaisväylän suuntaisesti kaavaan osoitetuilta rakennusalueilta. Yhtenä mahdollisena huleveden hallintakeinona alueella on huleveden suunnitelman mukainen johtaminen suoraan alapuoliseen Saikkalanjokeen, joka sijaitsee 700 metriä Mouhijärventien rummusta länteen. Hallintakeinona tarvitaan mm. eroosiosuojaukset ja veden kulkureitin varmistaminen Saikkalanjokeen laskevalla reitillä.
MOUHIJÄRVEN RINNAKKAISVÄYLÄN HULEVESISELVITYS 20 5.1 Valtatien 11 kevyen liikenteen alikulkukäytävän vaikutus Mouhijärventien liittymään suunnitellun alikulun esiselvityksessä /4/ on esitetty, että nykyisen Mouhijärventien liittymän länsipuolella oleva valtatien 11 alittava 800 mm:n betonirumpu poistetaan ja uusi valtatien alittava rumpu rakennetaan liittymän itäpuolelle. Mikäli Mouhijärventien liittymään rakennettava uusi rumpu toimii suunnitelmallisena osana Rinnakkaisväylän hulevesien hallintaa eikä kaavaalueelle ei sijoiteta hulevesien käsittelyrakenteita, rumpu tulee rakentaa kaava-alueen näkökulmasta sisähalkaisijaltaan vähintään 1000 mm:n rumpuna. Mitoittavana tekijänä on rummun valuma-alueella oleva rakennetun Rinnakkaisväylän asemakaavan pinta-ala. Mitoitussateena on kaavan valuma-alueen perusteella kerran sadassa vuodessa toistuva 20 minuutin mittainen rankkasade. Sisähalkaisijaltaan 1000 mm:n rummun korkeuden kapasiteetista on kaavan mukaisessa tilanteessa käytössä n. 77 %, ja virtaamakapasiteetista n. 94 %. Rummun kapasiteetti sallii rummun vesijuoksun upottautumista maahan enempää kuin 40-50 mm.. Sisähalkaisijaltaan 1000 mm:n rummun virtaamakapasiteetin ollessa lähes käytössä, on suositeltavaa rakentaa uusi rumpu sisähalkaisijaltaan 1200 mm:n rumpuna. Sisähalkaisijaltaan 1200 mm:n rummun korkeudesta on rakennetun kaava-alueen pinta-alasta johdetussa mitoitustilanteessa käytössä n. 55% ja virtaamakapasiteetista n. 58%. Rummun oletuskaltevuus on 1%. Kuva 10. Rumpukokojen B1000 ja B1200 kapasiteettivertailu.
MOUHIJÄRVEN RINNAKKAISVÄYLÄN HULEVESISELVITYS 21 Rummun uusimisesta on laadittava erillinen suunnitelma, jossa huomioidaan mm. rakentamisen aikaiset liikennejärjestelyt, vaadittavavat rakennekerrokset ja peitesyvyydet, eroosiosuojaukset sekä rummun koko valuma-alueen kattava mitoituslaskelma. Rummun alapää on arviolta n. 2,5 metriä suunnitellun alikulkukäytävään johtavan kevyen liikenteen väylän tasausviivan yläpuolella, minkä vuoksi huleveden reititys rummulta Saikkalanjokeen tulee tehdä myös suunnitellusti. Tampereella 20.5.2015 Ari Jokihaara
MOUHIJÄRVEN RINNAKKAISVÄYLÄN HULEVESISELVITYS 22 6 LÄHTEET 1. Ilmasto-opas, https://ilmasto-opas.fi/fi/ilmastonmuutos/suomen-muuttuvailmasto/-/artikkeli/27922915-7ee5-4122-ae60-51f58e6aef9a/sademaaratkasvavat.html. Haettu 21.4.2015. 2. Ilmatieteen laitos, Ilmasto-opas, http://ilmasto- opas.fi/fi/ilmastonmuutos/videot-ja-visualisoinnit/-/artikkeli/b4df9633-7e1f- 4389-9dd0-a0539588f211/visualisoinnit.html#rankkasateiden-toistuvuus. Haettu 8.4.2015. 3. Maanmittauslaitos avoin data, 2.4.2015. http://www.maanmittauslaitos.fi/avoimen-tietoaineiston-cc-40-lisenssi 4. Destia Oy, esiselvitys kevyen liikenteen alikulun paikasta ja liityntäpysäköintipaikasta vt11 ja mt259 liittymän kohdalla 26.2.2015
MOUHIJÄRVEN RINNAKKAISVÄYLÄN HULEVESISELVITYS 23 Destia Oy Hatanpään valtatie 30 PL 382, 33101 TAMPERE Puhelin (vaihde) 020 444 11 www.destia.fi etunimi.sukunimi@destia.fi