VYYHTI-HANKE PROAGRIA OULU RY Keskilahdenkanavan kosteikkosuunnitelma, Siikajoki FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY P24905
Sisällysluettelo 1 Projektin organisaatio... 1 2 Kohde... 1 3 Kosteikon valuma-alue ja virtaamat... 2 4 Kuormitus... 3 5 Työselostus... 3 5.1 Yleistä... 3 5.2 Rakennuskohde ja asiakirjat... 3 5.3 Mittaukset... 3 5.4 Yleisiä määräyksiä... 4 5.5 Rakennuspaikan olosuhteet... 4 5.5.1 Pohjaolosuhteet... 4 5.5.2 Vedenkorkeudet ja virtaamat... 4 5.6 Kosteikko... 5 5.6.1 Yleistä... 5 5.6.2 Kosteikko... 6 5.7 Viimeistelytyöt... 7 5.8 Toteuttaminen ja rakennusajankohta... 7 5.9 Hoito ja kunnossapito... 8 6 Kustannusarvio... 8 Lähteet... 9 Liitteet: YMP 200 Valuma-aluekartta YMP 201 Asemapiirustus YMP 202 Pituus- ja poikkileikkauspiirustus
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY 1 (9) Keskilahdenkanavan kosteikkosuunnitelma, Siikajoki 1 Projektin organisaatio 2 Kohde Työ on tehty osana VYYHTI-hanketta ja työn tilaaja on ProAgria Oulu, jossa yhteyshenkilöinä ovat olleet projektipäällikkö Riina Rahkila ja kosteikkoasiantuntija Risto Paakkonen. Suunnitelman on laatinut, missä työhön ovat osallistuneet projektipäällikkö Hannu Verronen ja suunnitteluinsinööri Elisa Puuronen sekä projektipäällikkö Tomi Puustinen. Kosteikkosuunnittelukohde sijaitsee Siikajoen kunnan pohjoisosassa Perämeren rannalla Karinkannassa. Vedet kosteikon valuma-alueelta laskevat mereen. Kuva 1. Suunnittelualueen sijainti (punainen ympyrä).
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY 2 (9) Kuva 2. Näkymä suunnitellun kosteikon alueelle. 3 Kosteikon valuma-alue ja virtaamat Valtakunnallisen vesistöaluejaotuksen mukaan Keskilahdenkanava sijaitsee Perämeren rannikkoalueen välialueella 84V099. Kosteikkoon tulevia virtaamia on arvioitu perusten alle 30 km etäisyydellä suunnittelukohteesta Raahessa sijaitsevan Huopakinojan (101) valuntahavaintoihin vuosilta 1958 2007. Valunnan tunnusluvut on esitetty alla olevassa taulukossa (Taulukko 1). Kerran 20 vuodessa toistuva ylivirtaama on arvioitu kertomalla keskiylivirtaama kertoimella 1,9, mikä perustuu toistuvuuksista tehtyihin tutkimuksiin (Mustonen 1986).
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY 3 (9) Taulukko 1. Ali- (Nq), keskiali- (MNq), keski- (Mq), keskiyli- (MHq) ja kerran 20 vuodessa toistuva ylivalunta (Hq 1/20 ) Huopakinojan (101) valuntahavaintoihin 1958-2007 perustuen (Hertta ympäristötietojärjestelmä 2014). Valunta (l/s/km 2 ) Nq MNq Mq MHq Hq 1/20 0,00 0,18 6,4 76 140 Kosteikon valuma-alue on rajattu perustuen karttatarkasteluun sekä maastokäynnillä tehtyihin tarkastuksiin. Valuma-alueen pinta-ala on noin 2,90 km 2 ja järvisyys 0 %. Valuma-aluekartta YMP200 on liitteenä. Taulukko 2. Kosteikon arvioidut ali- (NQ), keskiali- (MNQ), keski- (MQ), keskiyli- (MHQ) ja kerran 20 vuodessa toistuva ylivirtaama (HQ 1/20. ) Virtaama (m 3 /s) NQ MNQ MQ MHQ HQ 1/20 0,00 0,00 0,02 0,2 0,4 4 Kuormitus 5 Työselostus 5.1 Yleistä Kosteikon valuma-alueesta noin 48 % on peltoa. Valuma-alueella viljellään muun muassa perunaa, minkä kuormitus on peltoviljelyn osalta suuremmasta päästä. Muuten valuma-alueella on metsätalouden maita ja harvaa maatalousvaltaista asutusta. Suunnitellulla kosteikolla on tarkoitus vähentää sen valuma-alueelta merialueelle tulevaa ravinne- ja kiintoainekuormitusta. Lisäksi kosteikko lisää alueen luonnon monimuotoisuutta ja tarjoaa elinympäristöjä mm. linnustolle. 5.2 Rakennuskohde ja asiakirjat 5.3 Mittaukset Työselostus koskee kosteikon rakennusteknisiä töitä ja täydentää liitteenä olevia piirustuksia YMP 201 202. Rakennustöissä noudatetaan tämän työselostuksen lisäksi mm. Suomen rakentamismääräyskokoelman ja Suomen Rakennusinsinöörien liiton (RIL) rakentamiseen liittyviä yleisiä laatuvaatimuksia sekä Infra-RYL 2006, Infrarakentamisen yleiset laatuvaatimukset Osaa 1 Väylät ja alueet. Työalueilla on tehty alueen laserkeilausaineistoa täydentäviä maastomittauksia FCG Suunnittelu ja tekniikka Oy:n toimesta loppukesän 2014 aikana.
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY 4 (9) Tähän työselostukseen liittyvissä piirustuksissa esitetyt korkeudet on sidottu N 2000 - korkeusjärjestelmään sekä koordinaatit ETRS-TM35-koordinaattijärjestelmään. Rakennuttaja osoittaa maastosta työn alkaessa korkeus- ja mittauskiintopisteet, joita urakoitsijan on noudatettava. Rakenteet, joita ei ole sidottu koordinaatteihin, sijoitetaan paikoilleen rakenteista esitettyjen piirustusten mittatarkkuudella. 5.4 Yleisiä määräyksiä Rakentamisessa on käytettävä hyviksi tunnettuja työtapoja sekä kokenutta ja ammattitaitoista työnjohtoa ja työvoimaa. Työmaapäällikön ja työpäällikön tulee olla maa- ja vesirakennustöihin sekä kaikkiin tähän rakennustyöhön liittyviin työvaiheisiin perehtyneitä. Käytettävien tuotteiden tulee olla rakennuttajan hyväksymiä ja vesirakenteisiin soveltuvia. Tuotekohtaisia ohjeita on noudatettava ehdottoman tarkasti. Työmaalla on oltava suomenkielinen käyttöohje tai työselitys ja käyttöturvallisuustiedote, jotka on saatettava työntekijöiden tietoon. Suunnitelmissa, tehdyssä työssä tai rakennusmateriaaleissa esiintyvissä puutteissa, virheellisyyksissä tai muissa epäselvyyksissä on viipymättä otettava yhteys rakennuttajaan ja tarvittaessa suunnittelijaan. 5.5 Rakennuspaikan olosuhteet 5.5.1 Pohjaolosuhteet Suunnittelualueelta ei ole tehty pohjatutkimuksia. Mittausten ja maastokatselmusten yhteydessä havainnoitiin suunniteltujen rakenteiden alueen maaperää. Aistihavaintojen perusteella kosteikon alueen maaperä on hietaa ja hiesua. Suunnittelualueella voi esiintyä happamia sulfaattimaita. 5.5.2 Vedenkorkeudet ja virtaamat Urakoitsijan on otettava huomioon työsuunnitelmaa laatiessaan, että vedenkorkeudet ja virtaamat saattavat työnaikana vaihdella. Merivedenkorkeus voi vaihdella paljon kohtuullisen lyhyen ajan sisällä. Kosteikon arvioidut virtaamat on esitetty edellä kohdassa 3. 25.8.2014 tehtyjen maastomittausten aikana suunnitellun kosteikon alapuolella vedenkorkeus oli N 2000 +0,22-0,26 m, minkä arvioidaan vastaavan mittausajankohdan merivedenkorkeutta. Suunnittelualue sijaitsee Raahen ja Oulun merivedenkorkeuden mittausasemien välillä ja merivedenkorkeudet suunnittelualueen edustalla saadaan interpoloimalla Raahen ja Oulun merivedenkorkeuden mittaustiedoista. Keskimerivedenkorkeus N 2000 - korkeusjärjestelmässä on suunnittelualueen edustalla noin +0,12 m. Korkein havaittu merivedenkorkeus N 2000 -korkeusjärjestelmässä on suunnittelualueen edustalla noin +2,04 m. Oulun mittausasemalla havaittu alin merivedenkorkeus on N 2000 - korkeusjärjestelmässä -0,63 m ja Raahen mittausasemalla -0,66 m. Alimmat merivedenkorkeudet suunnittelualueen edustalla ovat samaa em. tasoa. (Ilmatieteenlaitos 2014)
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY 5 (9) Alla olevassa kuvassa (Kuva 3) on esitetty 12 kuukauden merivedenkorkeuden vuorokauden ääriarvot teoreettisen keskiveden suhteen Oulun mittausasemalla, joka sijaitsee noin 30 km etäisyydellä suunnittelualueen edustan merialueelta. Etäisyys Raahen mittausasemalle on noin 40 km. Vuonna 2014 teoreettinen keskivesi on Oulussa 128 mm N 2000 -korkeusjärjestelmässä. Kuva 3. Merivedenkorkeuden vuorokauden ääriarvo teoreettisen keskiveden suhteen Oulun mittausasemalla (Ilmatieteenlaitos 2014) 5.6 Kosteikko 5.6.1 Yleistä Kosteikon sijainti esitetty piirustuksessa YMP-200. Kosteikko rakennetaan piirustuksien YMP-201 ja YMP-202 mukaisesti. Kosteikko toteutetaan kaivamalla. Ennen rakennustöiden aloittamista urakoitsijan tulee esittää rakennuttajalle ehdotus rakennustöiden toteutustavasta. Ennen kaivutöihin ryhtymistä on urakoitsijan selvitettävä asianomaiselta laitokselta rakennuskohteessa olevat vesi-, viemäri-, ym. johdot sekä puhelin-, sähkö- ym. kaapelit sekä sovittava tarvittavista siirto-, suojaustai muista toimenpiteistä.
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY 6 (9) 5.6.2 Kosteikko Suurelta osin avoimelle merenranta-alueelle (kiinteistön 748-403-8-63 alueella) toteutetaan kaivamalla kosteikko. Osan kosteikkoalueesta muodostaa itäpuolen ojan alaosa, joka on jo nykyisin kaivettu suuremmaksi ja toimii jo nykyisin kosteikkona. Keskilahden kanavaa on suunniteltu syvennettävän, mikä on huomioitu suunnitelmassa. Keskilahdenkanava käännetään siten, että vedet johdetaan kosteikkoon. Vanhaan uomaan tehdään kosteikon ylivuoto. Suunnitelman mukaan ylivuoto on 6 m pitkä tasossa N2000+0,30 m. Kosteikkoon käännetyn Keskilahdenkanavan yli suunnitellaan kävelysilta. Kosteikon alussa on syvin osa, jossa pohjan taso on N2000-0,85 m. Pohja on syvän osan alueella leveimmillään 9,5 m. Luiskat ojan suulta loivenevat kosteikon syvään osaan tultaessa siten, että ne ovat syvässä osassa pohjasta kosteikon vesirajaan tasolle N2000 +0,25 m kaltevuudessa 1:5 1:6 Syvän osan jälkeen koko kosteikon alueella pohjan leveys vaihtelee välillä 1,6-32,2 m. Kosteikon lopussa on matalin osa, jossa pohja on korkeustasossa N2000-0,25 m. Syvän ja matalan osan välillä pohja on tasossa N2000-0,35 m -0,45 m. Luiskat kosteikon alueella syvän osan jälkeen ovat 1:3 1:10. Monimuotoisuuden lisäämiseksi kosteikon alueella reunat voidaan jättää rikkonaisiksi ja syvän osan jälkeisille matalammille alueille tehdään pohjakuoppia. Kosteikkoon jätetään saarekkeet, joiden laki on korkeudessa N 2000 +0,80 m ja vastaa suunnilleen nykyisen maanpinnan korkeutta. Saarekkeiden laen pituus on 11 m ja leveys 4 m. Molempien saarekkeiden luiskat ovat kaltevuudessa 1:3. Suunnitelman mukaan kosteikkoon jätetään myös niemekkeitä. Kosteikon matalan osan jälkeen on kynnys, jonka yli vedet puretaan ja joka määrää vedenkorkeuden kosteikossa. Kynnys on 48 m pitkä tasossa N2000 +0,25 m, jolloin mitoitusylivirtaaman HQ 1/20 aikana vedenkorkeus kosteikossa on N2000 +0,28 m. Kynnyksessä on pieni alivirtaama-aukko, joka on 0,2 m leveä ja 0,1 m syvä. Kynnyksen jälkeen nykyinen tie alitetaan PE-muovirummulla. Rumpu tehdään Infra-RYL 14343-kohdan ohjeiden mukaisesti ja rummun rakennetyypin C5 mukaisesti. Rummun sisähalkaisija on 800 mm. Rumpu asennetaan kaltevuuteen 0,5 % ja rummun pituus on 12 m. Suunnitelman mukaisesti rummun vesijuoksu on yläpäässä korkeustasossa N2000-0,13 m. Valittavasta rummusta riippuen rumpua varten tehtävän kaivannon pohja on noin korkeustasossa N2000-0,65 m. Kaivannon pohjan leveys on noin 2,3 m ja luiskat 1:2. Rumpu asennetaan vähintään 0,3 m kiviainesarinan varaan. Tarvittaessa kiviainesarinan ja pohjamaan väliin laitetaan suodatinkangas. Kiviainesarina tiivistetään vähintään 92 % keskimääräiseen tiiviysasteeseen. Rummulle tehdään vähintään 150 mm asennusalusta kiviaineksesta, jonka suurin sallittu raekoko on 63 mm. Asennusalusta tiivistetään vähintään 90 % keskimääräiseen tiiviysasteeseen. Alkutäyttö tehdään kiviaineksesta, jossa suositeltu suurin raekoko on 35 mm ja suurin sallittu raekoko 63 mm. Alkutäyttö ulotetaan vähintään 0,3 m rummun yläpuolelle. Alkutäyttö tiivistetään siten, että asentamisen ja ensimmäisen vuoden aikana käyttöönotosta tapahtuvan jälkitiivistymisen jälkeen pystyhalkaisija on 90 120 % alkuperäisestä pyöreän putken halkaisijasta. Rummun peitesyvyys on noin 0,7 m. Lopputäyttö tehdään kaivumaista, joka suunnitellun rummun kohdalla on nykyisen tien kiviainesta. Lopputäyttö tiivistetään vähintään 90 % keskimääräiseen tiiviysasteeseen. Kosteikon alueella kaivumassoja syntyy 5500 m 3. Kaivumassoja sijoitetaan ja muotoillaan kosteikon ympärille kosteikon reuna-alueiksi, joita käytetään
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY 7 (9) 5.7 Viimeistelytyöt kulkuyhteytenä kosteikolle ja apualueina muun muassa kosteikon hoitotoimenpiteitä tehtäessä. Suunnitelman mukaan luiskat kosteikon vesirajasta ylöspäin reuna-alueille korkeuteen N2000+0,80 m ovat kaltevuudessa 1:2. Reuna-alueita voidaan korottaa kaivumailla korkeustasoon N2000+1,00-1,20 m. Loput kaivumassoista käytetään noin 400 m etäisyydellä kiinteistöllä 748-401-3-150 sijaitsevien maanottokuoppien täyttöön. Kosteikon eteläpuolelle kaivetaan niskaoja kaltevuuteen 10 cm/100 m. Ojan pohjan leveys 0,8 m ja luiskakaltevuus 1:2. Niskaojaan liittyvät myöskin kosteikon eteläpuolen olevat ojat ja niskaoja laskee kosteikon syvään päähän. Kosteikon pinta-ala reuna-alueineen on noin 1,2 ha, joka on noin 0,4 % valumaalueesta. Työalueiden uoman pohjat ja ympäröivät alueet muotoillaan ja maisemoidaan rakentamista edeltävään tilaan. Rakennustöiden jälkeen viimeistellään kaikki ne alueet ympäristöineen, jotka ovat olleet töiden kohteena tai käytössä työn aikana. 5.8 Toteuttaminen ja rakennusajankohta Kosteikon kaivuyöt suunnitellaan tehtävän kuivatyönä lähes kokonaan ennen Keskilahdenkanavan virtaaman ohjaamista kosteikkoon. Lähtökohtaisesti kosteikon kaivutyöt on tarkoitus tehdä alivirtaaman aikana joko loppukesällä tai talviaikaan. Työalueilta ei ole tehty pohjatutkimuksia, joten niiden kantavuutta ei ole varmistettu. Urakoitsijan tulee varautua työalueiden kantavuuden lisäämiseen, jotta ne kestävät työkoneiden ja niiden kuorman painon. Sulfidipitoisen maan kuivuessa ja joutuessa tekemisiin ilman hapen kanssa syntyy hapan sulfaattimaa, josta vapautuu happamuutta ja metalleja vesistöön ja maaperään. Happamien sulfaattimaiden vaikutuksesta vesistön ph voi laskea rajusti ja ekologinen ja kemiallinen tila heiketä. Mahdollista on, että kosteikkoalueella sijaitsee sulfidisedimenttejä, jotka voivat aiheuttaa happamuushaittoja kaivutöiden yhteydessä. Happamuusongelmat tulee torjua ensisijaisesti niiden syntypaikalla. Kuivatustason yläpuolella esiintyvät sulfidipitoiset sedimentit tulee kalkita. Myös reuna-alueille muotoiltavat ja maanottokuoppien täyttämiseen käytettävät sulfidipitoiset kaivumassat tulee kalkita. Happamien sulfaattisedimenttien mahdollisesta esiintymisestä johtuen ja vaikka kaikki sulfidipitoiset massat pyrittäisiin kalkitsemaan mahdollisimman pian, on mahdollista, että kosteikkoalueen valumavesissä on happamuutta. Keinoja happamuushaittojen torjuntaan ovat suora vesistökalkitus, kalkkipato tai kalkkirouhepato tai -pohja. Vesien neutraloinnissa käytetään yleisimmin kalkkikivijauhetta eli kalsiittia (CaCO3), jota on saatavissa eri partikkelikokoisina jauheina, ja se soveltuu monenlaisiin kalkitustarkoituksiin. Dolomiittikalkkia (CaMg(CO3)2) on käytetty enemmän maaperän kalkituksessa kuin vesistöissä, koska se liukenee happamaan veteen kalsiittia hitaammin. Poltettua kalkkia (CaO) ja sammutettua kalkkia (Ca(OH)2) on käytetty Suomessa alunamailta tulevien hyvin happamien valumavesien käsittelyssä. (Tertsunen ym. 2012, Ulvi & Lakso 2005) Ennen rakennustöiden aloittamista urakoitsijan tulee esittää rakennuttajalle ehdotus rakennustöiden toteutustavasta.
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY 8 (9) 5.9 Hoito ja kunnossapito 6 Kustannusarvio Kosteikon rakenteet tarkastetaan vuosittain ylivirtaaman jälkeen. Ensimmäisinä vuosina kosteikon rakentamisen jälkeen maarakenteet painuvat, joten tarkkailu tulee tehdä useammin kuin kerran vuodessa. Mahdollisesti painuneet rakenteet korjataan suunnitelmissa esitettyihin korkeusasemiin. (Puustinen ym. 2007) Syvään osaan kertyvän lietteen määrää tulee seurata ja kertynyt liete poistetaan tarpeen mukaan. Käytännössä lietteen poisto tulee tehdä 2-5 vuoden välein. Liete poistetaan kaivinkoneella. Liete voidaan läjittää kosteikon reuna-alueille tai lähiympäristöön. Läjitettävän lietteen paikallaan pysyminen on varmistettava. (Puustinen ym. 2007) Kosteikon ympäristöä suunnitellaan hoidettavan laidunnuksella. Kosteikkoon kehittyvä kasvillisuus niitetään tarvittaessa. Niitto tehdään kasvukauden lopussa ja aikaisintaan elokuussa. Niitetty kasvillisuus kuljetetaan pois kosteikosta. Kasvillisuuden niitossa on kiinnitettävä huomiota, ettei aiheuteta oikovirtauksia pitkillä kanavamaisilla niittokuvioilla. (Puustinen ym. 2007). Kosteikkoalueen itäpuolen ojan alaosaa, joka muodostaa osan kosteikkoalueesta ja toimii nykyisinkin kosteikkona, hoidetaan niittämällä ja raivaamalla pajukkoa. Kosteikon rakentamiskustannukset arvioidaan olevan noin 21 500 (alv 0%) (Taulukko 3). Kustannusarviosta puuttuvat pääosin mahdolliset kalkitsemiskustannukset, vaikka osan niistä voi olettaa sisältyvän muihin kuluihin. Happamien sulfaattimaiden neutralointiin tarvittava kalkkimäärä on huomattavasti suurempi tavanomaiseen peltokalkitukseen verrattuna. Tehdyssä tutkimuksessa (Palko & Weppling 1994) on arvioitu, että 10 cm paksun sulfaattikerroksen happamuuden neutraloimiseen tarvittava teoreettinen määrä on 31 tonnia kalkkia hehtaaria kohden. Kalkkikivijauheen hinnan arvioidaan olevan noin 30-40 /t. Taulukko 3. Kosteikon rakennuskustannusarvio. Lisäksi tulevat mahdolliset kalkitsemiskustannukset. Rakennuskustannukset Määrä Kustannukset (alv 0 %) Kaivut ja läjitys 5500 m 3 16 500 Tien alitus (rumpurakenne) 12 m 2 000 Kävelysilta ~10 m 500 Muut kulut (työmaatehtävät, suunnittelutehtävät ja 2 500 yleiskulut) Yhteensä 21 500 Kosteikon tyhjennyskustannusten arvioidaan olevan noin 1000 2-5 vuoden välein. Laidunnus vähentää kasvillisuudenhoitotarvetta. Kasvillisuudenhoitokustannusten arvioidaan olevan noin 400 vuodessa. FCG Suunnittelu ja Tekniikka Oy
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY 9 (9) Lähteet Mustonen S. (toim.) (1986) Sovellettu Hydrologia. Vesiyhdistys r.y. Helsinki. Palko J & Weppling K. (1994) Lime requirement experiments in acid sulphate soils. Acta. Agric. Scand., Sect. B, Soil and Plant Sci. 44: 149-156. Puustinen M., Koskiaho J., Jormola J., Järvenpää L., Karhunen A., Mikkola-Roos M., Pitkänen J., Riihimäki J., Svensberg M. ja Vikberg P. (2007) Maatalouden monivaikutteisten kosteikkojen suunnittelu ja mitoitus. Suomen ympäristö 21/2007. Suomen ympäristökeskus. Helsinki. Tertsunen J., Martinmäki K., Heikkinen K., Marttila H., Saukkoriipi J., Tammela S., Saarinen T., Tolkkinen M., Hyvärinen M., Ihme R., Yrjänä T. ja Klöve B. (2012) Happamuuden aiheuttamat vesistöhaitat ja niiden torjuntakeinot Sanginjoella. Suomen ympäristö 37/2012. Suomen ympäristökeskus. Helsinki. Ulvi T. ja Lakso E. (toim.) (2005) Järvien kunnostus. Ympäristöopas 114. Suomen ympäristökeskus. Helsinki. Ilmatieteenlaitos (2014) Keskivesitaulukot, vedenkorkeusennätykset [verkkodokumentti]. [viitattu 6.10.2014]. Saatavissa: http://ilmatieteenlaitos.fi/vedenkorkeus