Vastaanottaja VARMA-VESI hanke Asiakirjatyyppi Raportti Päivämäärä 20.11.2012 Viite 82143736 VARMA-VESI HANKE SAVONLINNA - ENONKOSKI YHDYSVESIJOHTO JA SIIRTOVIEMÄRI YLEISSUUNNITELMA
ENONKOSKI- SAVONLINNA YHDYSVESIJOHDON JA SIIRTOVIEMÄRIN YLEISSUUNNITELMA Päivämäärä 20.11.2012 Laatija Tarkastaja Hyväksyjä Kuvaus Ilari Lignell Teemu Heikkinen Jyri Rautiainen Yleissuunnitelma Viite 82143736 Ramboll Olavinkatu 24 57130 Savonlinna P +358 20 755 2150 www.ramboll.fi
SISÄLTÖ JOHDANTO 1 1. SUUNNITTELUN LÄHTÖTIEDOT 2 1.1 Suunnittelualue 2 1.2 Suunnittelualueen talousvesihuolto 2 1.2.1 Enonkosken kunta 2 1.2.2 Savonlinnan kaupunki 3 1.3 Suunnittelualueen jätevesihuolto 4 1.3.1 Enonkosken kunnan jätevesien käsittely 4 1.3.2 Savonlinnan kaupungin jätevesien käsittely 7 2. ENNUSTEET 8 2.1 Asukasmääräennusteet 8 2.2 Vedenkulutusennusteet 8 2.3 Jäteveden kuormitusennusteet 9 3. SUUNNITTELUVAIHTOEHDOT 11 3.1 Suunnitelmavaihtoehdot 11 3.1.1 VE 1: Yhdysvesijohto ja kirkonkylän oma jätevedenpuhdistamo 11 3.1.2 VE 2: Yhdysvesijohto ja siirtoviemäri sekä tasausallas 11 3.1.3 VE 2+: Yhdysvesijohto ja siirtoviemäri ilman tasausallasta 11 3.2 Linjausvaihtoehdot 12 3.2.1 VE A: Siirtoviemäri puhdistamolta ja yhdysvesijohto taajamaan 12 3.2.2 VE B: Siirtoviemäri pääpumppaamolta ja vesijohto vesitornille 13 4. VAIHTOEHTOJEN MITOITUS 14 4.1 Mitoituskuormitus 14 4.1.1 Talousvesimäärä 14 4.1.2 Jätevesimäärä 14 4.1.3 Lika-ainekuormat 15 4.2 Tekninen mitoitus 15 4.2.1 Yhdysvesijohto 15 4.2.2 Paineenkorotuspumppaamot 15 4.2.3 Siirtoviemäri 16 4.2.4 Jätevedenpumppaamot 17 4.2.5 Liittyminen nykyisiin verkostoihin 20 4.2.6 Enonkosken jätevedenpuhdistamon muuttaminen tasausaltaaksi 21 4.2.7 Vesistönalitukset 22 5. KUSTANNUSARVIO 23 5.1 Kustannusten laskentaperusteet 23 5.2 Kustannusvertailu 25 6. VAIHTOEHTOJEN VERTAILU 26 6.1 Taloudellinen vertailu 26 6.2 Toiminnallinen vertailu 27 6.3 Suositukset jatkotoimenpiteiksi 28 LIITTEET 101 Linjakartta, suunniteltu yhdysvesijohto ja siirtoviemäri 1:15 000 102 Pituusleikkaus, suunniteltu yhdysvesijohto ja siirtoviemäri Liite 1: Kustannusarvio VE 1: Suunniteltu yhdysvesijohto, puhdistamon saneeraus Liite 2: Kustannusarvio VE 2: Suunniteltu yhdysvesijohto ja siirtoviemäri, ei tasausallasta Liite 3: Kustannusarvio VE 2+: Suunniteltu yhdysvesijohto ja siirtoviemäri, ei tasausallasta
1 JOHDANTO Savonlinnan kaupungin, Punkaharjun, Kerimäen ja Enonkosken kuntien alueilla on yhteistyönä käynnistynyt Euroopan aluekehitysrahaston osarahoittama projekti VARMA-VESI hanke. Tukirahoituksen on myöntänyt Etelä- Savon elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus. Projektissa tutkitaan ja haetaan ratkaisuja em. kuntien vesihuollon varmistamiseen. Tämä Enonkosken kunnan ja Savonlinnan kaupungin välisen yhdysvesijohdon ja siirtoviemärin yleissuunnitelma on osa VAR- MA-VESI hanketta. Vuonna 2011 on valmistunut Itä-Savon alueellinen vedenhankinnan varmistamisen yleissuunnitelma, jossa ovat olleet mukana Savonlinnan kaupunki sekä Enonkosken, Kerimäen ja Punkaharjun kunnat. Yleissuunnitelmassa suositeltiin varmistamaan Enonkosken kunnan vedenhankintaa, joko uudella vedenottamolla, tai Savonlinnan ja Enonkosken vesijohtoverkostojen välisellä yhdysvesijohdolla. Tässä yleissuunnitelmassa on laadittu yleissuunnitelmatasoinen selvitys Savonlinnan ja Enonkosken välisestä yhdysvesijohdosta sekä mahdollisuudesta rakentaa yhdysvesijohdon yhteydessä siirtoviemäri Enonkosken jätevesien johtamiseksi Savonlinnan verkostoon. Yleissuunnitelmassa on esitetty yhdysvesijohdon ja mahdollisen siirtoviemärin mitoitukset, linjaus- ja toimintavaihtoehdot sekä vaihtoehtojen kustannusarviot. Yleissuunnitelmassa on keskitetty tarkastelemaan pääasiassa Enonkosken kunnan vesihuoltoa, sillä suunniteltava yhdysvesijohto ja viemärilinja vaikuttavat ensisijaisesti Enonkosken vesihuollon tehostamiseen. Tätä yleissuunnitelmaa ohjaamaan on perustettu ohjausryhmä, jossa ovat olleet mukana VARMA- VESI hankkeesta projektinjohtaja Jyri Sipinen (Savonlinnan Vesi), projektipäällikkö Teijo Brunou (Savonlinnan Vesi), Mikko Luostarinen (Enonkosken kunta) sekä projektisihteeri Sari Janhunen (Savonlinnan kaupunki). Yleissuunnitelman laatimisesta on vastannut Ramboll Finland Oy:n projektipäällikkö Teemu Heikkinen, erityisasiantuntija Jyri Rautiainen ja projekti-insinööri Ilari Lignell.
2 1. SUUNNITTELUN LÄHTÖTIEDOT 1.1 Suunnittelualue Suunnittelualue käsittää Savonlinnan kaupungin ja Enonkosken kunnan vesihuoltoverkostojen välisen alueen, Savonlinnan Lentoasemalta Enonkoskentienvartta pitkin Enonkosken taajamaan. Varsinaisella suunnittelualueella on noin 190 vakituisesti asuttua haja-asutuksen kiinteistöä ja noin 150 vapaa-ajan kiinteistöä, jotka eivät ole kunnallisen vesihuollon piirissä. Liittymättömien kiinteistöjen asukasmäärä on arviolta noin 400 henkilöä ja loma-asuntojen kesä-aikainen asukasmäärä enintään noin 500 henkilöä. Arviolta noin puolet vakituisista kiinteistöistä ja noin neljäsosa lomakiinteistöistä olisi helposti liitettävissä rakennettavaan vesihuoltolinjaan. Tässä suunnitelmassa ei ole kuitenkaan tarkasteltu haja-asutuksen liittämistä verkostojen piiriin, vaan suunnitelma keskittyy ainoastaan Enonkosken talousvesihuollon varmistamiseen sekä jätevesihuollon kehittämiseen. 1.2 Suunnittelualueen talousvesihuolto 1.2.1 Enonkosken kunta Enonkosken kunnan Pahkajärven vedenottamo sijaitsee Pahkajärven pohjavesialueella, Pahkajärven rannalla. Vedenottamon vedenottolupa ja kapasiteetti on 350 m 3 /d, mutta pohjavesialueen arvioitu antoisuus on vain noin 150 m 3 /d. Kuvassa 1 on esitetty Enonkosken vedenottamolta kulutukseen pumpatut vesimäärät vuorokausitasolla vuosina 2009 2012. Viime vuosina vedenottamon ottomäärä on keskimäärin ollut noin 140 m 3 /d ja vuonna 2011 jopa noin 150 m 3 /d. Vedenkulutus on kasvanut noin 10 % viime vuosien aikana. Pahkajärven vedenottamon raakavedenlaatua heikentää korkea humuspitoisuus. Riskinä on myös rauta- ja mangaanipitoisuuksien kohoaminen, joita on pyritty ehkäisemään imeyttämällä Pahkajärven vettä tekopohjavedeksi. Pintavettä pumpataan sadetusimeytykseen noin 180 m 3 /d. 350 Enonkosken kunta, Pahkajärven vedenottamo Verkostoon pumpattu vesimäärä vuorokausitasolla vuosina 2009-2012 300 Verkostoon pumpattu vesimäärä m3/d 250 200 150 100 50 0 1.1. 30.1. 28.2. 29.3. 27.4. 26.5. 24.6. 23.7. 21.8. 19.9. 18.10. 16.11. 15.12. 13.1. 11.2. 12.3. 10.4. 9.5. 7.6. 6.7. 4.8. 2.9. 1.10. 30.10. 28.11. 27.12. 25.1. 23.2. 24.3. 22.4. 21.5. 19.6. 18.7. 16.8. 14.9. 13.10. 11.11. 10.12. 8.1. 6.2. 6.3. 4.4. 3.5. 1.6. 30.6. 2009 2010 2011 2012 Kuva 1. Enonkosken vedenottamolta kulutukseen pumpattu vesimäärä vuorokausitasolla vuosina 2009 2012. Vedenottamolta raakavesi pumpataan käsiteltäväksi Kupinmäellä sijaitsevalle ylävesisäiliölle, jossa vesi alkaloidaan soodalla ja desinfioidaan UV-valolla ennen kulutukseen johtamista. Ylävesisäiliön tilavuus on 260 m 3 ja se riittää normaalilla vedenkulutuksella noin 60 tunniksi. Ylävesisäiliön ylin vedenpinta on +156 m:n tasolla. Enonkosken talousvedenlaatu täyttää Sosiaali- ja Terveysministeriön asettamat talousveden laatuvaatimukset ja laatusuositukset tutkittujen verkostovesinäytteiden perusteella.
3 Enonkosken kunnalla ei ole Pahkajärven vedenottamon lisäksi muita vedenottamoita, eikä päävedenottamon tai runkolinjan häiriötilanteessa Enonkosken vedenjakelua pystytä turvaamaan. Säiliöautolla voidaan ajaa vettä vesitornin kautta verkostoon, mutta kuljetettava vesimäärä on melko suuri. Enonkosken pohjavesialueista vain Kotkuunniemen pohjavesialue olisi järkevästi hyödynnettävissä, mutta sen antoisuus on arviolta vain noin 200 m 3 /d ja riittäisi siksi vain Enonkosken kunnan vedentarpeeseen. Kuvissa 2 ja 3 on esitetty Enonkosken vesilaitos ja käsittelylaitteistoa. Kuva 2. Enonkosken vesilaitos ja ylävesisäiliö Kuva 3. Enonkosken vesilaitoksen käsittelylaitteistoa Enonkosken vesijohtoverkoston pituus on noin 17,5 km ja se kattaa keskustaajaman alueen. Vesijohtoverkosto on lähes kokonaan muovia. Enonkoskella ei ole paineenkorotusasemia vaan painetasoa ylläpidetään vesitornin avulla. 1.2.2 Savonlinnan kaupunki Savonlinnan kaupunkialueen vesijohtoverkostoon pumpataan talousvettä Vääräsaaren pintavesilaitokselta ja Lähteelän pohjavedenottamolta yhteensä noin 3 700 m 3 /d. Vääräsaaren pintavesilaitoksen vesimäärä on noin 88 % pumpatusta vesimäärästä ja laitoksen häiriötilanteessa Savonlinnan nykyisestä vedentarpeesta pystytään turvaamaan vain noin 19 %, sillä korvaavia vedenottamoita ei ole riittävästi. Molempien vedenottamoiden talousvesi täyttää käsiteltynä Sosiaali- ja Terveysministeriön asettamat talousveden laatuvaatimukset ja laatusuositukset. Savonlinnan vesijohtoverkoston pituus on noin 215 km, josta noin puolet on muoviputkia ja puolet rautaputkia. Savonlinnassa Lentokentän suuntaa painetasoa ylläpitää Haka-alueen vesitorni. Vesitornin ylin vesipinta on + 138,97 ja säiliön tilavuus 1 700 m 3. Taulukossa 1 on esitetty Savonlinnan kaupungin ja Enonkosken kunnan talousvesihuollon tunnusluvut vuonna 2011. Taulukko 1. Savonlinnan ja Enonkosken talousvesihuollon tunnusluvut vuonna 2011 Yksikkö Enonkoski Savonlinna Asukasmäärä as. 1 628 27 585 Liittyjämäärä vesijohtoverkosto as. (%) 730 (45) 23 420 (85) Verkostoon pumpattu talousvesimäärä m 3 /d 150 3 689 Laskutettu talousvesimäärä m 3 /d 112 3 545 Vuotovesimäärä m 3 /d (%) 38 (25) 144 (3)
4 1.3 Suunnittelualueen jätevesihuolto 1.3.1 Enonkosken kunnan jätevesien käsittely Enonkosken viemäriverkoston pituus on noin 16 km ja se kattaa koko Enonkosken keskustaajaman alueen. Viemäriverkoston liittyjämäärä on noin 710 asukasta, mikä on noin 44 % kunnan väkiluvusta. Noin 90 % viemäriverkostosta on muoviputkia ja loput betoniputkia. Jätevedenpumppaamoita on yhteensä 9 kpl. Enonkosken jätevedet puhdistetaan Sahalammen rannalla, Enonkosken kirkonkylän jätevedenpuhdistamolla. Jätevedenpuhdistamo on rakennettu vuonna 1990. Puhdistamo on esiselkeytyksellä varustettu kaksilinjainen bioroottorilaitos, jossa fosfori saostetaan jälkisaostuksena AVRkemikaalilla. Puhdistamon prosessiosat ovat: välppäys, esiselkeytys, biologinen käsittely, kemikalointi, hämmennys ja selkeytys. Puhdistettu jätevesi johdetaan 600 m pituisella purkuputkella Sahalammen alapuoliseen Enoveden Latosselkään. Puhdistamon ylijäämälietteet ja puhdistamolle toimitetut haja-asutuksen sako- ja umpikaivolietteet pumpataan puhdistamon vieressä oleville kolmelle turvesuodatinaltaalle, joista suotovedet johdetaan takaisin puhdistamoon. Kuivatuksen jälkeen altaat tyhjennetään ja urakoitsija kompostoi massan viherrakentamiseen toimitettavaksi mullaksi. Enonkosken jätevedenpuhdistamon virtauskaavio on esitetty kuvassa 4 ja mitoitus- ja kuormitusarvot on esitetty taulukossa 2. Puhdistamon kuormitus on vuonna 2011 ollut keskimäärin noin kolmasosa puhdistamon mitoituksesta. Kuva 4. Enonkosken jätevedenpuhdistamon virtauskaavio. Taulukko 2. Enonkosken jätevedenpuhdistamon mitoitus- ja kuormitusarvot Mitoitus Kuormitus v. 2011 Q kesk [m 3 /d] 570 240 (42 %) q mit [m 3 /h] 50 - Q min [m 3 /d] - 101 Q max [m 3 /d] - 786 BOD 7-ATU [kg/d] 113 38 (34 %) Kok.fosfori [kg/d] 5,2 1,3 (25 %) Kok.typpi [kg/d] - 8,0 Kiintoaine [kg/d] - 39 Asukasvastineluku 1 500 543 (36 %) Esiselkeytysallas m 2 28 Esiselkeytysallas m 3 80 Bioroottorialtaat, 2 kpl m 2 / allas 20 Bioroottorialtaat, 2 kpl m 3 / allas 30 Jälkiselkeytysaltaat, 2 kpl m 2 / allas 20,25 Jälkiselkeytysaltaat, 2 kpl m 3 / allas 16,9
5 Kuvassa 5 on esitetty Enonkosken jätevedenpuhdistamon vuorokausivirtaamat vuosina 2009 2012 sekä eri virtaamaluokkien kestoajat vuorokausissa. Jätevesivirtaama on pysytellyt keskimäärin noin 200 m 3 /d tasolla, lukuun ottamatta keväisiä hulevesivirtaamia, jotka ovat olleet suurimmillaan jopa noin 800 m 3 /d. Hulevesien keskimääräinen osuus puhdistamolle tulevasta jätevesivirtaamasta on viime vuosina ollut noin 50 %. Puhdistamon jätevesivirtaaman trendi on kasvanut noin 40 % viime vuosien aikana. Vuosien 2009-2011 aikana alle 200 m 3 /d virtaamien määrä vuorokausissa on ollut 212 346 vuorokautta eli noin 60 %...95 %. Yli 500 m 3 vuorokaudessa oleva virtaama on toteutunut vuosien 2009-2011 aikana noin 5 28 vuorokauden aikana eli noin 1 %...8 %. Virtaamista voidaan todeta että huippuvirtaamia voidaan alentaa merkittävästi laatimalla verkostoon vuotovesiselvitys ja saneeraamalla pahimmat verkosto-osat, joissa on hulevesi ongelmia. Virtaamakuvaajasta nähdään, että virtaamamäärä nousee yhden vuorokauden aikana noin 140 m 3 /d tasolta lähemmäs 700 m 3 /d keväällä. Tästä voidaan todeta, että hulevedet pääsevät suoraan verkostoon viettoviemärikaivojen kautta sekä mahdollisesti pumppaamoiden kautta. Puhdistettu jätevesimäärä m3/d 800 700 600 500 400 300 200 v. 2009 < 200 m 3 /d, 346 d 200-300 m 3 /d, 14 d 300-500 m 3 /d, 5 d Enonkosken kunta, kirkonkylän jätevedenpuhdistamo Puhdistettu jätevesimäärä vuorokausitasolla vuosina 2009-2012 v. 2010 < 200 m 3 /d, 258 d 200-300 m 3 /d, 69 d 300-500 m 3 /d, 28 d 500-600 m 3 /d, 10 d v. 2011 < 200 m 3 /d, 212 d 200-300 m 3 /d, 88 d 300-500 m 3 /d, 37 d 500-800 m 3 /d, 28 d 100 0 1.1. 31.1. 2.3. 1.4. 1.5. 31.5. 30.6. 30.7. 29.8. 28.9. 28.10. 27.11. 27.12. 26.1. 25.2. 27.3. 26.4. 26.5. 25.6. 25.7. 24.8. 23.9. 23.10. 22.11. 22.12. 21.1. 20.2. 22.3. 21.4. 21.5. 20.6. 20.7. 19.8. 18.9. 18.10. 17.11. 17.12. 16.1. 15.2. 16.3. 15.4. 15.5. 14.6. 2009 2010 2011 2012 Kuva 2. Enonkosken jätevedenpuhdistamon vuorokausivirtaamat vuosina 2009 2012. Puhdistusvaatimukset Enonkosken jätevedenpuhdistamolla on tällä hetkellä voimassa Itä-Suomen Aluehallintoviraston ympäristölupa nro 36/2012/1 (Dnro:ISAVI/292/04.08/2010), joka on annettu 23.5.2012. Päätöksessä puhdistamon toiminnalle on annettu puolivuosikeskiarvoina laskien seuraavat puhdistusvaatimukset, jotka lasketaan ohitukset ja häiriötilanteet mukaan lukien: Pitoisuus Käsittelyteho BOD 7ATU < 12,5 mgo 2 /l > 92 % Fosfori < 0,7 mg/l > 92 % Valtioneuvoston asetuksen 888/2006 mukaisesti puhdistamon on lisäksi täytettävä myös seuraavat vaihtoehtoiset puhdistusvaatimukset: Pitoisuus Käsittelyteho Kiintoaine < 35 mg/l tai > 90 % COD Cr < 125 mgo 2 /l tai > 75 %
6 Taulukossa 3 on esitetty Enonkosken jätevedenpuhdistamon toiminta vuosien 2009 2011 tarkkailuraporttien vuosikeskiarvoina. Puhdistamo on toiminut hyvin. Ainoastaan typen ja ammoniumtypen poistuminen on puhdistamolla heikkoa, mutta niille ei ympäristöluvassa ole asetettu puhdistusvaatimuksia. Taulukko 3. Enonkosken jätevedenpuhdistamon toiminta vuosien 2009-2011 vuosikeskiarvoina Parametri Yksikkö Puhdistamon toiminta vuosikeskiarvoina 2009 2010 2011 Virtaama Tuleva m 3 /d 147 194 214 Ohitus m 3 /d 0 0 0 Yhteensä m 3 /d 147 194 214 BOD Tuleva kg/d 28 32 38 Lähtevä kg/d 0,91 1,3 1,2 Vaatimus: Tuleva mg/l 190 160 180 < 12,5 mg/l Lähtevä mg/l 6,2 6,7 5,6 > 92 % Reduktio % 97 % 97 % 97 % Fosfori, P Tuleva kg/d 1,4 1,5 1,3 Lähtevä kg/d 0,02 0,019 0,025 Vaatimus: Tuleva mg/l 9,5 7,7 6,1 < 0,7 mg/l Lähtevä mg/l 0,14 0,098 0,12 > 92 % Reduktio % 99 % 99 % 99 % Typpi, N Tuleva kg/d 8,3 9,7 8,0 Lähtevä kg/d 6,6 9,1 8,4 Tuleva mg/l 56 50 37 Lähtevä mg/l 45 47 39 Reduktio % 21 % 7 % -4 % COD Cr Tuleva kg/d 60 66 89 Lähtevä kg/d 6,4 10 9,4 Vaatimus: Tuleva mg/l 410 340 420 < 125 mg/l Lähtevä mg/l 44 52 44 > 75 % Reduktio 90 % 84 % 89 Ammoniumt. Tuleva kg/d Lähtevä kg/d 6,5 8,7 8,5 Tuleva mg/l Lähtevä mg/l 44 45 40 Nitrifikaatio % 21 % 10 % -8 % Kiintoaine, SS Tuleva kg/d 26 29 39 Lähtevä kg/d 1,8 2,2 2,9 Vaatimus: Tuleva mg/l 180 150 180 < 35 mg/l Lähtevä mg/l 12 11 14 > 90 % Reduktio % 93 % 92 % 93 %
7 1.3.2 Savonlinnan kaupungin jätevesien käsittely Savonlinnan jätevedet puhdistetaan Pihlajaniemen jätevedenpuhdistamolla yhdessä Punkaharjun ja Kerimäen jätevesien kanssa. Savonlinnan viemäriverkoston pituus on nykyään noin 300 km. Pihlajaniemen puhdistamon mitoitus- ja kuormitusarvot on esitetty taulukossa 4. Jätevedenpuhdistamon luparajat ja vuoden 2009 puhdistustulokset on esitetty taulukossa 5. Taulukko 4. Savonlinnan jätevedenpuhdistamon mitoitus- ja kuormitusarvot Mitoitus Kuormitus 2011 Q kesk [m 3 /d] 8 500 7 624 (90 %) q mit [m 3 /h] 600 - Q min [m 3 /d] - - Q max [m 3 /d] 26 400 - BOD 7-ATU [kg/d] 2 000 1 325 (66 %) Kok.fosfori [kg/d] 78 62 (79 %) Kok.typpi [kg/d] - 350 Kiintoaine [kg/d] - 2 000 Asukasvastineluku 33 000 18 928 (57 %) Taulukko 5. Savonlinnan jätevedenpuhdistamon luparajat ja puhdistustulokset ja vuoden 2009 vuosikeskiarvoina. Luparaja Puhdistustulos BOD 7-ATU mg/l 10 3,4 BOD 7-ATU % 95 98 COD Cr mg/l * 125 38 COD Cr % * 75 91 Kok.fosfori mg/l 0,5 0,31 Kok.fosfori % 92 96 Kok.typpi mg/l - 24 Kok.typpi % - 49 NH 4 -typpi mg/l - - NH 4 -typpi % - - Kiintoaine mg/l * 35 4,0 Kiintoaine % * 90 98 * vaihtoehtoinen luparaja Taulukossa 6 on esitetty yhteenveto Enonkosken ja Savonlinnan jätevesihuollon tunnusluvuista vuodelta 2011. Taulukko 6. Savonlinna ja Enonkosken jätevesihuollon tunnusluvut Yksikkö Enonkoski Savonlinna Asukasmäärä as. 1617 27 585 Liittyjämäärä viemäriverkosto as. (%) 710 (44) 23 680 (86) Puhdistettu jätevesimäärä m 3 /d 240 7 273 Laskutettu jätevesimäärä m 3 /d 112 4 885 Hulevesimäärä m 3 /d (%) 128 (53) 2 388 (33)
8 2. ENNUSTEET 2.1 Asukasmääräennusteet Savonlinnan kaupungin väkiluku vuoden 2012 alussa oli 27 585 asukasta ja Enonkosken kunnan väkiluku 1 566 asukasta. Taulukossa 7 on esitetty Tilastokeskuksen laatimat Savonlinnan kaupungin ja Enonkosken kunnan väestöennusteet vuoteen 2040. Savonlinnan taulukkoon on lisätty arvio jo päätettyjen kuntaliitosten (Kerimäki ja Punkaharju v. 2013) vaikutuksista väestöennusteeseen. Ennusteen mukaan Savonlinnan ja Enonkosken asukasmäärät laskisivat vuodesta 2015 lähtien noin 0,28 % vuosittain. Enonkoskella väkiluku vähenisi 25 vuodessa noin 100 henkilöllä ja Savonlinnassa noin 2 550 henkilöllä. Taulukko 7. Suunnittelualueen kuntien väestöennuste vuoteen 2040 (Tilastokeskus) 2012 2015 2020 2025 2030 2035 2040 Savonlinna 27 585 36 011 35 333 34 815 34 375 33 938 33 462 Enonkoski 1 566 1 582 1 558 1 540 1 523 1 503 1 481 YHTEENSÄ 29 151 37 593 36 891 36 355 35 898 35 441 34 943 Suunnittelualueen linjauksen varrella olevan haja-asutuksen väestömäärä on nykyään arviolta noin 400 asukasta, joista noin puolet Savonlinnan alueella ja puolet Enonkosken alueella. 2.2 Vedenkulutusennusteet Taulukossa 8 esitettyjen Enonkosken vesihuollon tunnuslukujen ja taulukon 7 väestöennusteen perusteella voidaan laatia taulukossa 8 esitetyt Enonkosken vedenkulutusennusteet vuoteen 2040. Ennusteen mukaan liittymisasteen odotetaan kasvavan nykyisestä noin 47 % noin 63 %:iin vuoteen 2040 mennessä. Liittyjämäärä kasvaisi ennusteen perusteella noin 170 hengellä. Pääasiassa uudet liittyjät tulevat yhdysvesijohdon varrelta. Yhdysvesijohdon rakentamisen jälkeen liittyjämäärän kasvun ennustetaan olevan maltillisempaa. Enonkosken vedentarve vuonna 2040 olisi ennusteen mukaan keskimäärin noin 185 m 3 /d ja maksimissaan noin 260 m 3 /d. Kunnan vedenkulutus kasvaisi 30 vuodessa keskimäärin 23,3 %. Taulukko 8. Enonkosken vedenkulutusennuste vuoteen 2040. Talousvesihuolto Yks. 2011 2020 2030 2040 Asukasmäärä as. 1 566 1 523 1 476 1 431 Liittyjämäärä as. 730 850 880 900 Liittymisprosentti % 47 % 56 % 60 % 63 % Talousvesimäärä - Asutus m 3 /d 107 130 135 140 - Teollisuus m 3 /d 5 5 5 5 - Vuotovedet m 3 /d 38 40 40 40 YHTEENSÄ m 3 /d 150 175 180 185 MAKSIMI m 3 /d 208 245 250 260 Kuvan 6 pumppausmäärätietojen perusteella laaditun Enonkosken vedenkulutuksen pysyvyyskäyrän (kuva 6) avulla voidaan määrittää taso, jolla vedenhankinta tulisi vähintään olla kun ottaa huomioon, että nykyinen Enonkosken vesisäiliökapasiteetti riittää enintään noin 60 tunniksi. Pysyvyyskäyrässä kuvataan 97 % kulutustaso, joka tarkoittaa sitä, että 97 % vuodesta kulutukseen riittää virtaama 174 m 3 /d. Vuoden 2040 ennusteen mukaan Enonkosken vedentarve on noin 215 m 3 /d. Virtaamahuippujen tasaamiseksi kunnan alueella tulee edelleen olla käytössä ylävesisäiliö.
9 400 Enonkosken kunta, Pahkajärven vedenottamo Verkostoon pumpatun vesimäärän pysyvyyskäyrä vuosina 2009-2012 sekä ennuste vuodelle 2040 350 Verkostoon pumpattu vesimäärä m3/d 300 250 200 150 100 Ennuste 215 m 3 /d Nykytilanne 174 m 3 /d 50 97 % 0 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95% Kuva 3. Enonkosken kunnan vedenkulutuksen pysyvyyskäyrä vuosina 2009 2012 sekä ennuste vuodelle 2040. 2.3 Jäteveden kuormitusennusteet Taulukossa 9 on esitetty Enonkosken jätevedenpuhdistamon virtaamaennuste vuoteen 2040. Ennusteen mukaan jätevesiverkoston liittymisaste kasvaa nykyisestä noin 45 % noin 60 %:iin seuraavien 30 vuoden aikana. Absoluuttisen liittyjämäärän kasvu noin 140 hengellä johtuisi mahdollisesta siirtoviemärin rakentamisesta sekä asutuksen siirtymisestä hiljalleen taajamaan. Vuonna 2040 Enonkosken jätevesivirtaama olisi ennusteen mukaan keskimäärin noin 290 m 3 /d ja maksimissaan noin 900 m 3 /d. Kunnan jäteveden tuotto kasvaisi 30 vuodessa keskimäärin 20,8 % Hulevesimäärien ennustetaan pysyttelevän nykyisellä tasolla ja vähenevän suhteessa muuhun jätevesimäärään nähden. Taulukko 9. Enonkosken jätevedenpuhdistamon virtaamaennuste vuoteen 2040. Jätevesihuolto Yks. 2011 2020 2030 2040 Asukasmäärä as. 1 566 1 523 1 476 1 431 Liittyjämäärä as. 710 800 830 850 Liittymisprosentti % 45 % 53 % 56 % 59 % Jätevesimäärä - Asutus m 3 /d 108 135 145 155 - Teollisuus m 3 /d 4 5 5 5 - Hulevedet m 3 /d 128 130 130 130 Hulevesiprosentti % 53 48 46 45 YHTEENSÄ m 3 /d 240 270 280 290 Maksimi m 3 /d 786 810 840 870
10 Kuvassa 5 esitettyjen jäteveden pumppausmäärien perusteella voidaan laatia kuvassa 7 esitetyt Enonkosken jätevedenpuhdistamon jätevesivirtaaman nykytilanteen pysyvyyskäyrä, sekä ennustettu vuoden 2040 pysyvyyskäyrä. Pysyvyyskäyrässä kuvataan 97 % jätevesivirtaama, joka tarkoittaa sitä, että 97 % vuodesta puhdistamolle tuleva virtaama on nykyään alle 505 m 3 /d ja vuonna 2040 vastaava virtaama on arviolta noin 610 m 3 /d. Kuvaajasta nähdään samalla myös hulevesien ja vuotovesien vaikutus puhdistamolle tulevaan virtaamaan. Nykyään noin 90 % vuoden aikana puhdistamolle tulevasta vedestä alittaa virtaaman 300 m 3 /d. Hule- ja vuotovesivirtaamien minimointi vaikuttaa oleellisesti puhdistamon optimaaliseen toimintaan tai siirtoviemärin rakentamisen kannattavuuteen. 1000 Enonkosken kunta, kirkonkylän jätevedenpuhdistamo Puhdistetun jätevesimäärän pysyvyyskäyrä vuosina 2009-2012 sekä ennuste vuodelle 2040 900 Puhdistamolle johdettu jätevesimäärä m3/d 800 700 600 500 400 300 200 100 Ennuste 610 m 3 /d Nykytilanne 505 m 3 /d 97 % 0 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95% Kuva 4. Enonkosken jätevedenpuhdistamon vuorokausivirtaamien pysyvyyskäyrä vuosina 2009-2012 sekä ennuste vuodelle 2040.
11 3. SUUNNITTELUVAIHTOEHDOT 3.1 Suunnitelmavaihtoehdot 3.1.1 VE 1: Yhdysvesijohto ja kirkonkylän oma jätevedenpuhdistamo Suunnitelmavaihtoehdossa VE 1 Savonlinnan ja Enonkosken vesijohtoverkostojen välille rakennettaisiin yhdysvesijohto, jonka avulla Enonkosken kunnan vedenhankinta saadaan turvattua Pahkajärven vedenottamon häiriötilanteessa tai taajaman ja ylävesisäiliön välisen runkolinjan häiriötilanteessa. Yhdysvesijohdolla varaudutaan ennen kaikkea Enonkosken vedenhankinnan turvaamiseen. Yhdysvesijohdolla ei ole tarkoitus turvata Savonlinnan vedenhankintaa. Yhdysvesijohto mitoitetaan kuitenkin niin, että vettä voidaan toimittaa myös Enonkosken suunnasta Savonlinnaan. Tällöin kyseessä olisi lähinnä Savonlinnan lentokentän alueen ja haja-asutusalueen vedenhankinnan turvaaminen Enonkosken suunnasta. Tässä vaihtoehdossa jätevesien käsittely jatkuu nykyisellä tavalla kirkonkylän jätevedenpuhdistamolla, joka saneerataan rakenteellisesti ja koneellisesti, jotta käyttöikä on verrannollinen uuden siirtoviemärin kanssa. 3.1.2 VE 2: Yhdysvesijohto ja siirtoviemäri sekä tasausallas Suunnitelmavaihtoehdossa VE 2 Savonlinnan ja Enonkosken välisen yhdysvesijohdon lisäksi rakennetaan yhdysvesijohdon kanssa samaan kaivantoon kuntien välinen siirtoviemäri, jolla Enonkosken jätevedet voidaan johtaa puhdistettavaksi Savonlinnan Pihlajaniemen jätevedenpuhdistamolle. Enonkosken jätevedenpuhdistamo voitaisiin tällöin poistaa käytöstä ja siirtää jätevesikuormitus Pihlajaniemen puhdistamolle. Siirtoviemäri tultaisiin liittämään Savonlinnan lentokentän alueella olemassa olevaan siirtoviemärilinjaan. Tässä vaihtoehdossa Enonkosken kirkonkylän jätevedenpuhdistamo saneerataan tasausaltaaksi, jolloin nykyisiä allastilavuuksia käytetään tasaustilavuutena. Tasausallas toimisi siirtoviemärin lähtöpumppaamona (Kuva 5). 3.1.3 VE 2+: Yhdysvesijohto ja siirtoviemäri ilman tasausallasta Suunnitelmavaihtoehto VE 2+ on linjaukseltaan vastaava kuin vaihtoehto VE 2. Erona tässä vaihtoehdossa on, että kirkonkylän puhdistamo poistetaan kokonaan käytöstä, eikä alueelle jää tasausallasta. Siirtoviemärin lähtöpumppaamoksi saneerataan nykyinen puhdistamon tulopumppaamo ja kirkonkylän jätevedet johdetaan kahdesta eri pisteestä suunniteltuun siirtoviemäriin (Kuva 6).
12 3.2 Linjausvaihtoehdot Siirtoviemärin ja yhdysvesijohdon liittämiseksi Enonkosken taajamaan, on useita linjausvaihtoehtoja. Vesijohto voidaan rakentaa joko nykyiselle ylävesisäiliölle tai vaihtoehtoisesti linja voidaan rakentaa suoraan taajaman vesijohtoverkostoon. Siirtoviemäri voidaan rakentaa joko nykyiseltä jätevedenpuhdistamolta tai vaihtoehtoisesti nykyiseltä pääpumppaamolta. Seuraavassa on esitetty eri linjausvaihtoehdot. 3.2.1 VE A: Siirtoviemäri puhdistamolta ja yhdysvesijohto taajamaan Linjausvaihtoehdossa VE A yhdysvesijohto rakennetaan Enonkosken taajamasta Savonlinnan lentokentän alueelle. Enonkosken taajamassa yhdysvesijohto liitetään Laasalantien ja Urheilukentäntien risteyksen kohdalla nykyiseen vesijohtoverkostoon. Vesijohtolinja rakennetaan pääosin Enonkoskentien vieressä Simanalan, Hälvälän ja Makkolan kylien kautta Savonlinnan lentokentän nykyisen vesijohtoverkoston alueelle. Linjausvaihtoehdossa VE A jätevesien siirtoviemärin lähtöpumppaamo rakennetaan Enonkosken nykyiselle jätevedenpuhdistamolle, joka muutetaan tasausaltaaksi. Siirtoviemäri linjataan kalanviljelylaitoksen eteläpuolelta Pirttilahden alueelle, jonne rakennetaan linjapumppaamo, nykyisen viemäriverkoston pumppaamon viereen. Pirttilahden pumppaamoon johdetaan tällä hetkellä Pirttiniemen ja Pirttilahden alueen jätevesiä. Siirtoviemäri rakennetaan yhdysvesijohdon kanssa samaan kaivantoon Enonkosken urheilukentän ja Savonlinnan lentokentän väliselle alueelle. Enonkosken jätevedenpuhdistamon ja urheilukentän välille rakennetaan ainoastaan siirtoviemäri. Tässä linjausvaihtoehdossa yhdysvesijohdon pituus on 20,6 km ja siirtoviemärin pituus 21,6 km. Kuva 5. Linjausvaihtoehto A, jossa siirtoviemäri linjataan nykyiseltä jätevedenpuhdistamolta ja yhdysvesijohto taajaman verkostosta, urheilukentän alueelta, Savonlinnan lentokentän alueelle, Enonkoskentien suuntaisesti.
13 3.2.2 VE B: Siirtoviemäri pääpumppaamolta ja vesijohto vesitornille Linjausvaihtoehdossa VE B yhdysvesijohto rakennetaan Enonkosken ylävesisäiliöltä Savonlinnan lentokentän alueelle. Tässä linjauksessa vesijohtoa ei rakenneta taajaman vekostoon, vaan nykyinen ylävesisäiliön ja taajaman välinen vesijohtolinja toimii runkolinjana kuten nykyisinkin. Vesijohtolinja ylävesisäiliöltä rakennetaan Kupinmäen eteläpuolelta Enonkoskentien varteen. Tämän jälkeen linjaus kulkee pääosin Enonkoskentien vieressä Simanalan, Hälvälän ja Makkolan kylien kautta Savonlinnan lentokentän nykyisen vesijohtoverkoston alueelle. Linjausvaihtoehdossa VE B jätevesien siirtoviemärin lähtöpumppaamo rakennetaan Enonkosken nykyisen pääpumppaamon paikalle, jolloin kaikki jätevesi pumptaan suoraan pääpumppaamolta siirtoviemäriin ilman tasausallasta. Tällöin Enonkosken jätevedenpuhdistamo voidaan sulkea kokonaan pois käytöstä. Pääpumppaamolta siirtoviemäri linjataan kalanviljelylaitoksen itäpuolelta urheilukentän alueelle ja edelleen Pirttilahden alueelle, jonne rakennetaan linjapumppaamo, nykyisen viemäriverkoston pumppaamon viereen. Pirttilahdesta siirtoviemäri linjataan enonkoskentien varressa Kupinmäen eteläpuolelle, jossa linja sijoitetaan samaan kaivantoon yhdysvesijohdon kanssa Savonlinnan lentokentän alueelle asti. Tässä linjausvaihtoehdossa yhdysvesijohdon pituus on 20,5 km ja siirtoviemärin pituus 21,0 km. Kuva 6. Linjausvaihtoehto B, jossa siirtoviemäri linjataan nykyiseltä pääpumppaamolta ja yhdysvesijohto suoraan ylävesisäiliöltä Savonlinnan lentokentän alueelle, Enonkoskentien suuntaisesti.
14 4. VAIHTOEHTOJEN MITOITUS 4.1 Mitoituskuormitus 4.1.1 Talousvesimäärä Vedenjakeluverkoston mitoituksen lähtökohtana on selvittää tarkasteltavan alueen virtaamat vuorokausitasolla sekä virtaamavaihtelut tuntitasolla. Mitä enemmän ja mitä tarkempia reaaliaikaisia mittaustuloksia on pitkältä aikaväliltä käytettävissä, sitä tarkempia mitoitus ja kapasiteettituloksia saadaan selvitettyä. Tärkeimmät määritettävät mitoitusvesimäärät ovat: - Keskimääräinen vuorokausikäyttö - Suurin vuorokausikäyttö - Huipputuntikäyttö Keskimääräisenä vuorokausikäytön arvona voidaan käyttää kunnan alueen todellisia mittausarvoja. Mittauskaivon mittausperiaatteesta riippuu, saadaanko mittaustulokset rekisteröityä jokaiselle vuorokaudelle, vai mitataanko vedenkulutusta mekaanisella laskurilla, jonka tulokset kirjataan tietyin väliajoin ylös. Suurimman vuorokausikäytön arvo on mallinnuksen kannalta paras saada suoraan mittauskaivon rekisteröivästä virtaamamittarista, jolla seurataan ja tallennetaan jatkuvasti virtaamaarvoja vuorokausitarkkuudella. Enonkoskella suurimman vuorokausikäytön arvo voidaan analysoida vuorokausivirtaamadatan perusteella (Kuva 1). Huipputuntikäytön arvo olisi mallinnuksen kannalta paras saada suoraan mittauskaivon rekisteröivästä virtaamamittarista, jolla seurataan ja tallennetaan jatkuvasti virtaama-arvoja tuntitarkkuudella. Mikäli tällaista dataa ei ole käytettävissä, voidaan huipputuntikäytön arvo laskea kirjallisuudessa esitetyillä mitoitusarvoilla. Huipputuntikäytön arvo saadaan kertomalla suurimman vuorokausikäytön aikainen keskimääräinen tuntikäyttö huipputuntikäyttökertoimella. Mitä suurempi kulutus on, sitä pienempi kerroin yleensä on, koska huipputuntivaihtelut ovat keskenään pienempiä vesimäärien kasvaessa. Keskimääräisten vesimäärien ollessa suuruusluokkaa 200 m 3 /d on suunnitteluohjeiden perusteella kertoimen arvo noin 2. Enonkosken kunnan talousvedenkulutus on ennustettu taulukossa 8 sekä pysyvyyskäyrällä (kuva 6). Yhdysvesijohdon mitoituksessa on käytetty seuraavia mitoitusarvoja: - Q kesk. 185 m 3 /d - Q mit. 215 m 3 /d - Q max. 260 m 3 /d (Huippuvuorokausivirtaama) - q mit 9 m 3 /h, 2,5 l/s - q max. 22 m 3 /h, 6,0 l/s (Huipputuntivirtaama) 4.1.2 Jätevesimäärä Enonkosken kunnan jätevesimäärä on ennustettu taulukossa 9 sekä pysyvyyskäyrällä (kuva 7). Jätevesienkäsittelyn mitoituksessa on käytetty seuraavia mitoitusarvoja: - Q kesk. 290 m 3 /d - Q mit. 610 m 3 /d - Q max. 870 m 3 /d (Huippuvuorokausivirtaama) - q mit 25 m 3 /h, 7,0 l/s - q max. 36 m 3 /h, 10,0 l/s
15 4.1.3 Lika-ainekuormat Mitoitusvirtaamien perusteella on laadittu keskimääräiset mitoitusravinnekuormat: - BOD 7 51 kg/d - Fosfori, P 1,8 kg/d - Typpi, N 11 kg/d - Kiintoaine, SS 53 kg/d Maksimiravinnekuormat ovat noin kaksinkertaisia. 4.2 Tekninen mitoitus 4.2.1 Yhdysvesijohto Enonkosken ja Savonlinnan välinen vesijohto mitoitetaan ensisijaisesti turvaamaan Enonkosken kirkonkylän vedenhankintaa poikkeustilanteissa, joissa kunnan oma vedenhankinta pohjavedenottamosta estyy. Yhdysvesijohto mitoitetaan toimimaan myös Enonkoskelta Savonlinnan suuntaan, jolloin vedenhankintaa turvataan pääasiassa yhdysvesijohdon varren asukkaille, sekä Savonlinnan haja-asutuksen pohjoisosiin. Yhdysvesijohto mitoitetaan Enonkosken kunnan toteutuneen maksimivuorokausivirtaaman mukaan, huomioiden ennustettu vedenkulutuksen kasvu vuoteen 2040. Mitoitusvirtaamana käytetään 215 m 3 /d eli 9 m 3 /h. Mitoitusvirtaamaa määritettäessä on huomioitu, että Enonkosken vesitorni tasaa huipputuntivirtaamat. Mitoituksen perusteella yhdysvesijohdon putkikooksi valitaan 110-10 PEH (PE 100. SDR 17). Keskimääräisellä virtaamalla veden viipymä vesijohdossa on noin 24 h. Käytettäessä kyseistä mitoitusvirtaamaa ja putkikokoa, tulee linja varustaa kahdella paineenkorotuspumppaamolla. Paineenkorotuspumppaamot sijoitetaan Kerimäen Makkolan alueelle sekä Enonkosken Simanalan pohjoispuolelle Pirunvuoren alueelle. Mitoitustarkastelussa on vertailtu myös yhdysvesijohdon rakentamista putkikoolla 160-10 PEH. Tällöin yhdysvesijohtoa pitkin olisi mahdollista pumpata Enonkoskelle vettä myös huipputuntien aikana ilman ylävesisäiliön tasaustilavuutta. Tämä vaihtoehto tulisi kyseeseen, mikäli Enonkosken vedentarve täytettäisiin kokoajan Savonlinnan verkostosta eikä nykyinen vedenottamo ja ylävesisäiliö olisi käytössä. Ongelmaksi muodostuu kuitenkin veden pitkä viipymä verkostossa. Keskimääräisellä virtaamalla, viipymäaika verkostossa olisi noin 2 päivää. Tässäkin vaihtoehdossa tulisi rakentaa uusi paineenkorotusasema vastaavaan paikkaan Ojassuon alueelle, kuin käytettäessä pienemmällä virtaamalla putkikokoa 110-10 PEH. 4.2.2 Paineenkorotuspumppaamot Savonlinnan Haapalan ja Enonkosken taajaman välille on suunniteltu kaksi paineenkorotuspumppaamoa uuteen yhdysvesijohtolinjaan. Savonlinnassa painetasoa ylläpitää Mertalan ylävesisäiliö, jonka painetaso on + 138,97. Haapalan alueella painetaso on kaupungin verkostomallinnuksen perusteella +133.00 +140.00 m, riippuen vuorokauden eri kulutustilanteista. Lentokentällä painetason on laskettu olevan noin 132.00 139.00 m, joka on tämän suunnitelman yhteydessä otettu yhdysvesijohdon mitoituspainetasoksi. Tällä lähtöpainetasolla yhdysvesijohtolinjaan suositellaan rakennettavaksi kaksi paineenkorotusasemaa. Ensimmäinen paineenkorotusasema sijoitetaan Makkolan alueelle (102- Pituuleiskkaus PL 17500) ja toinen paineenkorotusasema Pirunvuoren eteläpuolelle (102- Pituusleikkaus, PL 7500). Molemmat paineenkorotusasemat on mitoitettu runkolinjan putkikoolle 110-10 PEH. Runkolinjaan suunnitelluissa paineenkorotuspumppaamoissa on kaksi pumppua, jotka tulee olla taajuusmuuttajaohjattuja. Pumppaamot tulisi olla kaukovalvonnassa ja valvomoon tulisi saadaan mittaustiedot sekä hälytykset. Paineenkorotusasemilla tulee olla jatkuvatoiminen magneettinen virtaamamittaus sekä painemittaus. Seuraavassa on esitetty paineenkorotusasemien mitoitustiedot:
16 Paineenkorotusasema 1 (PK 1) Putkikoko PK-aseman tuotto Nostokorkeus Taajuusmuuttajaohjaus 110-10 PEH 9,0 m 3 /h, 2,5 l/s + 25 m Paineenkorotusasema 2 (PK 2) Putkikoko PK-aseman tuotto Nostokorkeus 110-10 PEH 9,0 m 3 /h, 2,5 l/s + 34 m Mitoitusvirtaama olisi mahdollista saada yhdysvesijohtoa pitkin Savonlinnan lentokentän alueelta toiselle paineenkorotusasemalle myös ilman Makkolan paineenkorotusasemaa, mutta tällöin Makkolan ja Simanalan välillä painetaso laskee useilla alueilla alle 2,5 barin ja alhaisimmillaan 2,0 bar. Linjan varrella olevat kiinteistöt ovat vielä maastollisesti korkeammalla kuin runkolinja, joten ilman ensimmäistä paineenkorotusasemaa, jouduttaisiin haja-asutuksen verkostot varustamaan paineenkorotusasemilla. 4.2.3 Siirtoviemäri Jätevesiviemäri mitoitetaan johtamaan suurin tuntivirtaama sen teknisen käyttöiän aikana. Tämän lisäksi viettoviemärin tulee olla huuhtoutuva. Kuivatusvesiä ei saa johtaa viemäreihin. Jätevesiviemäreihin johdettava jätevesi on yhdyskuntajätevettä. Mitoituksessa on myös otettu huomioon vuotovedet ominaiskulutuksissa. Paineviemäriputket ovat materiaaliltaan PE 100 SDR 17. Pumppaamot varustetaan silppuripumpuilla. Viettoviemäreissä putkimateriaalina on PVC tai polypropeeni (PP) ja putkikokoina käytetään 200 mm:n SN 8 putkia. Viettoviemäreihin asennetaan noin 50 m välein tarkastuskaivoja. Tarkastuskaivot ovat 400 mm muovikaivoja jotka on varustettu säädettävällä teleskooppiputkella. Paineviemärilinjojen johto-osuuksiin, missä linjaan kerääntyvä ilma tai muodostuva kaasu ei pääse etenemään kohti purkupistettä, suunnitellaan ilmanpoistoventtiili. Yleensä ilmanpoisto suoritetaan kyseisen johto-osan korkeimmassa kohdassa. Paineviemärilinjoissa virtaamanopeuden tulee vähintään kerran vuorokaudessa olla vähintään 0,7 m/s, jotta putki huuhtoutuisi tehokkaasti, eikä paineviemärin pohjalle pääse kertymään sakkaa. Alhaisella virtausnopeudella, olisi vaarana että pitkällä aikavälillä putken kapasiteetti heikkenee huomattavasti pohjalle kertyneen kiintoainessakan vuoksi ja pahimmassa tapauksessa putki voi tukkeutua. Tämän suunnitelman perusteella siirtoviemärin putkikoko tulisi olla tasausaltaan ja linjapumppaamo 2 välillä 140-10, jolloin linjan mitoitusvirtaamana käytetään 10 l/s, joka vastaa virtausnopeutta 0,8 m/s. Linjapumppaamon LP 2 ja Savonlinnan lentokentän nykyisen viemärin välisen siirtoviemärin putkikoko tulisi olla 160-10, jolloin linjan mitoitusvirtaamana käytetään 11 l/s, joka vastaa virtaamanopeutta 0,7 m/s. Suunniteltu siirtoviemärilinjaus on pituudeltaan 21,5 km. Siirtoviemärin lähtöpumppaamona toimii Enonkosken kirkonkylän nykyinen jätevedenpuhdistamo, jonka allastilavuuksia käytetään tasaamaan vuorokauden virtaamahuippuja. Enonkosken jätevedet tullaan käsittelemään Savonlinnan Pihlajaniemen jätevedenpuhdistamolla. Pihlajaniemen jätevedenpuhdistamon kuormituksen tasaamiseksi suunniteltavaan siirtoviemäriin pumpataan jätevesi Enonkosken tasausaltaalta pääsääntöisesti yöaikaan jaksotetusti. Enonkosken puhdistamolla olevan lähtöpumppaamon korkeustaso on + 77.50. Siirtoviemärin loppupään purkukorkeus on noin +92.00.
17 4.2.4 Jätevedenpumppaamot Siirtoviemärilinjasta on laadittu linjasuunnitelma (Piirustus 101) ja pituusleikkaus (Piirustus 102). Linjapituuden ja maasto korkeussuhteiden perusteella linjaan tulisi sijoittaa Enonkosken kirkonkylän lähtöpumppaamon lisäksi viisi linjapumppaamoa. Seuraavassa on esitetty linjapumppaamoiden mitoitus. Tasausaltaan lähtöpumput, LP1 Tasausaltaan poistopumput mitoitetaan mitoitusvirtaaman perusteella. Virtaamahuiput vuotovesiaikoina ovat merkittävästi suurempia kuin normaalivirtaaman aikoina. Pumput tulee mitoittaa niin, että ne pystyvät pumppaamaan jätevedet kaikissa tilanteissa siirtoviemäriin. Toisaalta siirtoviemärissä tulee myös toteutua vähintään virtaamanopeus 0,7 m/s kerran vuorokaudessa paineviemärin huuhtoutumisen varmistamiseksi. Tasausaltaasta pumpataan jätevettä yhdellä pumpulla kerrallaan. Pumppuja vuorotellaan keskenään. Poikkeustilanteissa voidaan ottaa myös kaksi pumppua kerrallaan käyttöön. - Mitoitusvirtaama / pumppu 10 l/s, 36 m 3 /h - Pumppujen lukumäärä 2 kpl - Virtausnopeus (110-10) 0,8 m/s - Pumpputyyppi Pystyasenteinen 3-vaihe uppopumppu - Käynnistystapa taajuusmuuttaja - Maanpinnan korkeus + 77.50 - Lähtökorkeus + 77,50 - Purkukorkeus + 81.50 - Geodeettinen nostokorkeus + 4 m - Paineputken koko 140-10 PEH - Paineputken pituus 1 750 m - Putkihäviö + 13 m - Kokonaisnostokorkeus + 17 m Pumpun toimintapiste 10 l/s, +17 m Linjapumppaamo LP 2: Linjapumppaamo LP 2 sijoitetaan paalulukemalle PL 1750. Linjapumppaamo rakennetaan jo olemassa olevan linjapumppaamon viereen, jolloin pumppaamoon voidaan suoraan kääntää Pirttiniemen ja Pirttilahden ympäristön viemäriverkostot. - Mitoitusvirtaama / pumppu 11 l/s, 40 m 3 /h - Pumppujen lukumäärä 2 kpl - Virtausnopeus (110-10) 0,70 m/s - Pumpputyyppi Pystyasenteinen 3-vaihe uppopumppu - Käynnistystapa taajuusmuuttaja - Maanpinnan korkeus + 83.50 - Lähtökorkeus + 81.50 - Purkukorkeus + 103.50 - Geodeettinen nostokorkeus + 22 m - Paineputken koko 160-10 PEH - Paineputken pituus 2 150 m - Putkihäviö + 10 m - Kokonaisnostokorkeus + 32 m Pumpun toimintapiste 11 l/s, +32 m
18 Linjapumppaamo LP 3: Linjapumppaamo LP 3 sijoitetaan paalulukemalle PL 3 900. Linjapumppaamolta lähtevä siirtoviemäri purkaa viettoviemärikaivoon paalulukemalle PL 7 300 - Mitoitusvirtaama / pumppu 11,2 l/s, 40,3 m 3 /h - Pumppujen lukumäärä 2 kpl - Virtausnopeus (110-10) 0,72 m/s - Pumpputyyppi Pystyasenteinen 3-vaihe uppopumppu - Käynnistystapa taajuusmuuttaja - Maanpinnan korkeus + 105.30 - Lähtökorkeus + 103.30 - Purkukorkeus + 105.70 - Geodeettinen nostokorkeus + 2,5 m (huomioitava välissä oleva mäki + 4,5 m) - Paineputken koko 160-10 PEH - Paineputken pituus 3 550 m - Putkihäviö + 16 m - Kokonaisnostokorkeus + 11 m Pumpun toimintapiste 11,2 l/s, + 27 m Linjapumppaamon 3 ja linjapumppaamon 4 väliseen linjaan suositellaan rakennettavaksi ilmanpoistokaivo paalulukemalle PL 4 800. Linjapumppaamo LP 4: Linjapumppaamo LP 4 sijoitetaan paalulukemalle PL 7 740. - Mitoitusvirtaama / pumppu 11,5 l/s, 41,5 m 3 /h - Pumppujen lukumäärä 2 kpl - Virtausnopeus (110-10) 0,74 m/s - Pumpputyyppi Pystyasenteinen 3-vaihe uppopumppu - Käynnistystapa taajuusmuuttaja - Maanpinnan korkeus + 90.00 - Lähtökorkeus + 86.50 - Purkukorkeus + 88.00 - Geodeettinen nostokorkeus + 2 m - Paineputken koko 160-10 PEH - Paineputken pituus 5 350 m - Putkihäviö + 26 m - Kokonaisnostokorkeus + 28 m Pumpun toimintapiste 11,5 l/s, +28 m Linjapumppaamon 4 ja linjapumppaamon 5 väliseen linjaan suositellaan rakennettavaksi ilmanpoistokaivoja 4 kpl, paalulukemille PL 8 100, PL 9 550, PL 10 300, PL 11 600
19 Linjapumppaamo LP 5: Linjapumppaamo LP 5 sijoitetaan paalulukemalle PL 13 000. Linjapumppaamolta lähtevä siirtoviemäri purkaa viettoviemärikaivoon paalulukemalle PL 17 400 - Mitoitusvirtaama / pumppu 12 l/s, 43 m 3 /h - Pumppujen lukumäärä 2 kpl - Virtausnopeus (110-10) 0,77 m/s - Pumpputyyppi Pystyasenteinen 3-vaihe uppopumppu - Käynnistystapa taajuusmuuttaja - Maanpinnan korkeus + 89.92 - Lähtökorkeus + 88.00 - Purkukorkeus + 103.00 - Geodeettinen nostokorkeus + 15 m - Paineputken koko 160-10 PEH - Paineputken pituus 4 450 m - Putkihäviö + 23 m - Kokonaisnostokorkeus + 38 m - Pumpun toimintapiste 12 l/s, +38 m Linjapumppaamon 5 ja linjapumppaamon 6 väliseen linjaan suositellaan rakennettavaksi ilmanpoistokaivoja 3 kpl, paalulukemille PL 13 500, PL 14 250, PL 17 000 Linjapumppaamo LP 6: Linjapumppaamo LP 6 sijoitetaan paalulukemalle PL 17 650. - Mitoitusvirtaama / pumppu 12,7 l/s, 46 m 3 /h - Pumppujen lukumäärä 2 kpl - Virtausnopeus (110-10) 0,81 m/s - Pumpputyyppi Pystyasenteinen 3-vaihe uppopumppu - Käynnistystapa taajuusmuuttaja - Maanpinnan korkeus + 88.00 - Lähtökorkeus + 86.00 - Purkukorkeus + 92.00 - Geodeettinen nostokorkeus + 6 m - Paineputken koko 160-10 PEH - Paineputken pituus 3 900 m - Putkihäviö + 23 m - Kokonaisnostokorkeus + 29 m Pumpun toimintapiste 12,7 l/s, +29 m Linjapumppaamon 6 ja rakennetun Savonlinnan viemäriverkoston väliseen linjaan suositellaan rakennettavaksi ilmanpoistokaivoja 3 kpl, paalulukemille PL 17 950, PL 19 600, PL 20 800.
20 4.2.5 Liittyminen nykyisiin verkostoihin Enonkosken vesijohtoverkosto Enonkosken päässä yhdysvesijohto liittyy suoraan vesijohtoverkostoon Laasalantien ja Urheilukentäntien risteyksen alueella. Suunnittelun aikana tarkasteltiin myös mahdollisuus liittää yhdysvesijohto suoraan Enonkosken ylävesisäiliöön. Tämän suunnitelman perusteella liitosta ylävesisäiliöön ei kuitenkaan suositella, koska silloin Enonkosken vedenhankinnan riskikohdaksi muodostuu taajaman ja ylävesisäiliön välinen linja, jota pitkin kaikki vesi toimitettaisiin kuluttajille, riippumatta siitä, otetaanko vesi nykyisestä pohjavedenottamosta vai Savonlinnasta. Enonkosken vesitorni tulee tasaamaan jatkossakin tuntitason kulutusvaihteluita niin kuin tähänkin asti. Ylävesisäiliö toimisi tarvittaessa noin kahden vuorokauden vesivarastona häiriötilanteen varalta. Liittyminen suoraan verkostoon pienentäisi vesisäiliön häiriötilanteen aiheuttamaa riskiä, koska yhdysvesijohtolinjassa oleva paineenkorotusasema pelkästään pystyy ylläpitämään riittävää painetasoa taajamassa ilman vesisäiliötäkin. Enonkosken viemäriverkosto Enonkosken alueella siirtoviemärin lähtöpumppaamo on nykyisellä puhdistamolla, joka muutetaan tasausaltaaksi. Suunnitelman aikana tarkasteltiin myös vaihtoehto, että siirtoviemärin lähtöpumppaamo olisi nykyisellä tulopumppaamolla. Suunnittelun aikana kuitenkin todettiin, että pumppaamon häiriötilanteen varalle tulee olla tasausallastilavuutta. Siirtoviemärin toinen linjapumppaamo sijoitetaan Pirttilahden rantaan nykyisen olemassa olevan verkostopumppaamon viereen. Pumppaamoon johdetaan Pirttiniemen alueen jätevedet suoraan viettoviemärillä, jolloin osa taajaman jätevesistä pumpataan suoraan siirtoviemäriin tasausaltaan ohi. Savonlinnan vesijohtoverkosto Yhdysvesijohto liitetään suoraan Savonlinnan lentoaseman linjaan (160-10) Lentoasemantien ja Enonkoskentien risteyksessä. Alustavan tarkastelun perusteella erillistä paineenkorotusasemaa liitoskohtaan ei tarvittaisi, sillä painehäviö lentoaseman linjassa on Enonkosken vedenkulutuksella varsin pientä. Lentokentän alueella painetta pitää Nätkin alueen vesitorni. Savonlinnan viemäriverkosto Siirtoviemäri on suunniteltu liitettäväksi lentokentän alueen nykyiseen viemäriverkostoon. Liitoskohta olisi Enonkoskentien varressa Vehkasuon alueella. Olemassa oleva viettoviemärilinjan on kokoluokkaa 200 ja se johtaa jätevedet noin 270 m päässä olevaan Mikonkiventien jätevedenpumppaamoon. Pumppaamon mitoitusvirtaama on 5 l/s ja nostokorkeus 24,1 m. Pumppaamosta lähtevä paineviemäri on 110-10 PEH. Mikonkiventien pumppaamo pumppaa jätevedet 1 426 m pitkällä paineviemärillä (110-10) seuraavaan viettoviemäriosuuteen, joka on putkikooltaan DN 200 ja pituudeltaan n. 1 480 m. Viettoviemäri laskee Takuntien pumppaamoon. Takuntien pumppaamon mitoitusvirtaama on 5 l/s ja nostokorkeus 12 m. Pumppaamosta lähtevä paineviemäri on 110-10 PEH. Takuntien pumppaamo pumppaa jätevedet 486 m pitkällä paineviemärillä (110-10) seuraavaan viettoviemäriosuuteen, joka on putkikooltaan DN 200 ja pituudeltaan n. 185 m. Viettoviemäri laskee Koivurannan pumppaamoon. Koivurannan pumppaamon mitoitusvirtaama on 9,9 l/s ja nostokorkeus 12 m. Pumppaamosta lähtevä paineviemäri on 160-6 PEH.
21 JOHTOPÄÄTÖS LIITTYMISESTÄ NYKYISEEN VIEMÄRIVERKOSTOON: Tämän yleissuunnitelman mitoitusten perusteella esittää, että Enonkosken maksimivirtaama tulee rajoittaa virtaamaan 5 l/s, 18 m 3 /h, 432 m 3 /d. Nykyinen Enonkosken jätevesimäärä on jo nyt lähes koko vuoden alle 450 m 3 /d. Tällöin Savonlinnan lentokentän ja Haapalan välinen olemassa oleva siirtoviemärin nykyinen kapasiteetti riittää johtamaan Enonkoskelta pumpattavan jätevesimäärän Savonlinnan taajaman viemäriverkostoon ja edelleen Pihlajaniemen jätevedenpuhdistamolle. Lentokentän ja Enonkosken taajaman välinen siirtoviemäri tulee kuitenkin mitoittaa putkikoolle 160-10, jotta siinä on riittävästi kapasiteettia johtaa Enonkosken ja haja-asutuksen jätevedet Savonlinnan verkostoon. Jotta lentokentän linjan kapasiteetti riittää Enonkosken mitoitusvirtaamalle (10,5 l/s 12,7 l/s), tulee Enonkosken siirtoviemärin pumppaamot olla kaukovalvonnassa ja niiden virtaama tulee rajoittaa pumppausjaksojen perusteella niin, että virtaama ei ylitä rakennetun lentokentän linjan mitoitusvirtaamaa. Pumppaamoiden käyntiaika voi olla esimerkiksi seuraava: Suunnitellun siirtoviemärin linjapumppaamoiden pumppaus (11 l/s) voidaan asettaa esimerkiksi niin, että pumppaamon säiliötilavuuden tyhjennyspumppauksen pumppausaika mitoitusvirtaamalla on 8,5 min. Näin pumppaamo pumppaisi 8,5 min jaksoissa 5,6 m 3 /jakso eli yhteensä 1,0 h aikana n. 18 m 3 jätevettä (8,5 min käyntiaika, 11,5 min taukoaika). Samalla lentokentän linjan olemassa oleva linjapumppaamo pumppaa lentokentän siirtoviemärissä jatkuvasti 18 m 3 /h. Samalla periaatteella suunnitellun siirtoviemärin viimeinen linjapumppaamo (LP6, 12,7 l/s) voidaan asettaa pumppaamaan 7,5 min mitoitusvirtaamalla. Näin pumppaamo pumppaisi 7,5 min jaksossa 5,7 m 3 /jakso eli yhteensä 1,0 h aikana n. 18 m 3 jätevettä (7,5 min käyntiaika, 12,5 min taukoaika). Samalla olemassa oleva linjapumppaamo pumppaa lentokentän siirtoviemärissä jatkuvasti 180 m 3 /h. Edellä mainitulla periaatteella olisi mahdollista pumpata olemassa olevan lentokentän siirtoviemärin kautta Enonkoskelta 430 m 3 vuorokaudessa jätevettä Savonlinnaan. Tämä edellyttää, että Enonkosken nykyinen viemäriverkosto saneerataan ensisijaisesti niistä kohdista joista hulevedet pääsevät suoraan verkostoon, joko kaivojen tai pumppaamoiden kautta. Savonlinnan nykyistä lentokentän siirtoviemäriä olisi mahdollista tehostaa, uusimalla Mikonkiventien ja Takuntien linjapumppaamoiden pumput niin, että pumppujen kapasiteetti nousisi ainakin tasolle 6 7,5 l/s. Takuntien pumppaamon kapasiteettia voisi nostaa jopa vielä tästäkin korkeammalle. Tällöin pumppaamoiden nostokorkeuden pysyisivät vielä kohtuullisissa rajoissa (Mikonkiventie + 30 38 m ja Takuntie + 14 16 m). Mikäli pumppaamoiden mitoitusvirtaama olisi tasolla 6 7,5 l/s, tarkoittaisi se sitä, että vuorokausitasolla nykyisen siirtoviemärin kapasiteetti nousisi tasolle 520 650 m 3 /d. 4.2.6 Enonkosken jätevedenpuhdistamon muuttaminen tasausaltaaksi Tasausaltaan mitoituksessa lähtökohdaksi on otettu se, että altaan avulla pystytään tasaamaan Enonkosken alueelta tuleva vuorokautinen jätevesimäärä ja tuntivaihtelut tehokkaasti varastoimalla jätevedet altaaseen päiväaikaan ja pumppaamalla ne aamuyön tunteina Savonlinnan lentokentän alueen siirtoviemäriin ja edelleen Pihlajaniemen puhdistamolle. Tasausallas toimii siirtoviemärin lähtöpumppaamona. Tasausaltaan toimintavarmuuden on oltava erittäin suuri. Kaikki huollot ja korjaukset on voitava suorittaa ilman, että viemärijärjestelmän toimintaan tulee katkoksia. Tämän vuoksi tasausallaskäyttöön käytetään kaikkien nykyisen puhdistamon altaiden tilavuus, joissa kiintoaineen laskeutuminen estetään sekoituksella. Nykyisestä jälkiselkeytysaltaasta on vielä hätäylivuoto nykyiseen purkuputkeen. Seuraavassa on esitetty esiselkeytysaltaan, bioroottorialtaan ja jälkiselkeytysaltaan muodostaman tasausaltaan kapasiteetti. Tasausallastilavuus nykyisellä puhdistamolla noin 170 m 3
22 Enonkosken keskimääräinen tulovirtaama on nyt noin 250 m 3 /d ja ennusteen perusteella virtaama tulee nousemaan noin 300 m 3 /d. Suurin osa vuoden maksimivirtaamista ei ylitä maksimitilanteessakaan 600 m 3 /d virtaamatasoa. Lyhytkestoiset muutaman päivän kestävät huippuvirtaamat liikkuvat tällä hetkellä tasolla 800 m 3 /d ja ennusteen perusteella tulevaisuudessa noin 900 m 3 /d tasolla, mikäli verkoston kunto pysyy nykyisellä tasolla. Seuraavassa taulukossa on esitetty tasaustilavuuden viipymät eri virtaamilla sekä vuosien 2009-2011 keskimääräiset eri virtaamien kestoajat vuorokausissa. Virtaama Virtaaman kesto Puhd. tasaustilavuus Viipymä < 200 m 3 /d n. 270 vrk /vuosi 170 m 3 20 h 200-300 m 3 /d n. 52 vrk /vuosi 170 m 3 20 14 h 300-500 m 3 /d n. 22 vrk. /vuosi 170 m 3 14 8 h 500-700 m 3 /d n. 15 vrk /vuosi 170 m 3 8 6 h >700 m 3 /d n. 6 vrk /vuosi 170 m 3 6 5 h Kuten kappaleessa 4.2.5 on esitetty, tulee Enonkoskelta Savonlinnaan pumpattava vesimäärä rajoittaa 432 m 3 vuorokaudessa, jotta Savonlinnan nykyinen verkosto kestää Enonkosken maksimivirtaamat. Tällöin tasausaltaan viipymä maksimivirtaamalla olisi 9,5 h. Tasausaltaan automaatio Tasausallas liitetään kunnan käytössä olevaan kaukokäyttöjärjestelmään. Tasausaltaan pumppauksia tulee pystyä ohjaamaan suoraan valvomosta niin, että laitosta voidaan käyttää miehittämättömänä. Tasausaltaaseen lisätään seuraavat mittaukset: - Lähtevän virtaaman magneettinen virtaamamittaus, ns 100, 1 kpl (FICRA) - Ylivuodon virtaamamittaus - Tasausaltaan pinnankorkeuden mittaus, paineanturi, 1 kpl (LICRA) - Tasausaltaan ylärajan pintakytkin (LA ) Tasausaltaan pumput liitetään prosessinohjausjärjestelmään, joka toteutetaan ohjelmoitavalla logiikalla sekä erillisellä valvomo-ohjelmistolla. Logiikan alakeskukseen kootaan pumppujen tilatiedot, ohjaukset ja hälytykset sekä mittausten milliampeeriviestit. Laitteiden ohjausproseduurit tehdään logiikassa, joka toimii viimeisillä olevilla asetusarvoilla, vaikka yhteys valvomokoneelle katkeaisi. Ohjausten asetusarvoja muutetaan valvomo - PC:llä olevan käyttöliittymän kautta. Hälytykset, tilatiedot ja mittausviestit siirretään logiikalta valvomo - PC:lle, jossa toteutetaan tietojen raportointi, hälytysten jälleensiirto päivystäjälle sekä trenditietojen seuranta. Tasausaltaan pumppujen ohjauksessa tulee huomioida Savonlinnan verkoston nykyisten pumppujen mitoitusvirtaama. Tasausaltaan lähtöpumppujen pumppaus ei voi ylittää missään tilanteessa virtaamaa, jota Savonlinnan lentokentän alueen nykyiset linjapumppaamot eivät pysty pumppaamaan. Kaikki siirtoviemärin linjapumppaamot tulee liittää kaukovalvontajärjestelmään. 4.2.7 Vesistönalitukset Suunnitellun linjauksen varrella on kaksi vesistönalitusta, joissa alitetaan Seppäjärvi ja Ukonlahti. Vesistönalituksen johtokaivannon luiskakaltevuus tulee tehdä sellaiseksi, että johtokaivanto pysyy avonaisena johdon asentamisen ajan. Kaivanto täytetään pohjan tasoon. Putki painotetaan 130 % painotuksella pohjaan. Painotuksessa käytetään teräsbetonipainoja jotka kytketään toisiinsa narulla tai vaijerilla. Vesistönalituslinjan rantautumiskohdat varustetaan viranomaisten vaatimilla linjatauluilla.