Vantaan kaupunki Vantaajoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys Hulevesiseminaari 6.10.2009 Viikinmäki Ulla-Maija Rimpiläinen, inen, suunnitteluinsinöö ööri, DI Vantaan kaupunki Alkuperäistä esitystä on täydennetty!!! Paljon hulevesiä tuottavat kohteet
HULEVESIOHJELMA Taustoja - Vantaan hulevesiohjelma 2009 - kesän 2004 tulvat Vantaalla Ilmastonmuutos EU - EU:n Itämeristrategia - EU:n tulvadirektiivi - EU:n vesipuitedirektiivi Valtioneuvosto - uusi tulvalainsäädäntö - vesistöjen vesienhoitosuunnitelmat - edellisiin liittyvät toimenpideohjelmat - hulevesien luonnonmukainen hallinta - valumavesien pidättäminen - hulevesien puhdistaminen - asemakaavat eivät saa lisätä virtaamia - ongelmana logistiikan kohteet Valtioneuvoston päätökset sitovat kuntia!!! Kuva 1: Jäiden lähtö Torniojoesta v. 1693-2003
Kuva 2: Öinen Jumbo, Aurajoki Oy Vantaan kohteet bussivarikot kaupan suuryksiköt lento-asema logistiset keskukset teollisuuslaitokset työpaikka-alueet varikkotoiminnat Paljon hulevesiä tuottavat kohteet Kohteille ominaista - laajoja - huomattavat ympäristövaikutukset - valtavat hulevesimäärät - keskitetysti suunniteltuja ja toteutettuja - vähän toimijoita Erityiset ongelmat laajat pysäköintialueet ja suuri kattopinta-ala läpäisemätöntä pintaa hehtaareittain tiiviin alueen valuma satoja litroja sekunnissa
Läpäisemättömän pinnan vaikutus vesistön tilaan Taulukko 1: Läpäisemättömän pinnan vaikutus vesistöjen tilaan, Shueler T. R.1994 Läpäisemätön ala 0 10 % 11 25 % 26 100 % Hule- ja virtavesien tila (Shueler, T.R. USA 1994) Läpäisemättömän pinnan rajoittaminen, suojavyöhykkeet ja huleveden käsittely säilyttävät virtavesien tilan luonnollisena. Vaikutuksia virtavesiin; uoman vakavuus voi kärsiä ja luonnon monimuotoisuus vähentyä. Vaikutuksia lievennetään käsittelemällä hulevesiä tehokkaasti. Edes tehokas hulevesien hallinta ei estä virtavesien tilan heikkenemistä. EU:n vesipuitedirektiivi: vesistöt: - luonnontilaiset - muutetut - voimakkaasti muutetut Taulukko 2: Läpäisemättömän pinnan vaikutus vesistöjen tilaan, yksinkertaistus
Luonnonmukaisuus ja ihmisen toiminnan vaikutus - pellot - kaupungistuminen - tehtaat - jätevedet - nyt virtaamaa lisää: - kasvillisuuden väheneminen - suodannan väheneminen - eroosio - veden laadun heikkenee Kuva 2: Veden kiertokulku, SYKE
VANTAAN KAUPUNGIN HULEVESIOHJELMA Vantaan hulevesiohjelman tavoitteet 1. Hulevesien hallinnan parantaminen ja hulevesitulvien vähentäminen 2. Hulevesien laadun parantaminen ennen vastaanottavaan vesistöön laskemista 3. Kaupunkiluonnon monimuotoisuuden lisääminen 4. Pohjaveden laadun parantaminen ja pohjaveden pinnantason säilyttäminen 5. Vesialueiden arvostuksen nostaminen ja huleveden hyödyntäminen positiivisena resurssina 6. Toimiva viranomaisyhteistyö ja tiedonkulun parantaminen hulevesiasioissa 7. Vantaan hulevesiin liittyvän toimintamallin kehittäminen
VANTAAN KAUPUNGIN HULEVESIOHJELMA Vantaan hulevesiohjelman prioriteettijärjestys I Ensisijaisesti hulevedet käsitellään ja hyödynnetään syntypaikallaan. = hulevesien käyttö ja maahan imeyttäminen II Hulevedet johdetaan pois syntypaikaltaan suodattavalla ja hidastavalla järjestelmällä. = suodattaminen maassa ja maan pinnalla III Hulevedet johdetaan pois syntypaikaltaan hulevesiviemärissä yleisillä alueilla sijaitseville hidastus- ja viivytysalueille ennen vesistöön johtamista = viivyttäminen avouomissa IV Hulevedet johdetaan hulevesiviemärissä suoraan vastaanottavaan vesistöön.
Suomen suurimmat sateet Espoon Lahnus, 21.7.1944: 198,4 mm/d Pori, 12.8.2007: yli 100 ml, mahd. 150 ml/ 3h Helsinki-Vantaa (v. 1952 >>) Vuosisade ka. 651 mm Heinäkuussa suurin kk-sade - ka. 73 mm/ kk - 158,6 mm heinäkuu 1977-151,1 mm heinäkuu 1996 suurin vrk-sade 9.7.1996 65.5 mm/d 25.7.1960 61.7 - - 19.7.1975 53.8 - - 24.7.1993 53.5 - lentokentän suurin sade Kuva 3, Tiina Kilpeläinen Sateen intensiteetin ja keston välinen suhde - 9.7.1996, 65.5 mm/d - klo 20.30-20.40, 18.4 mm /10 min - klo 20.25-21.10, 43.6 mm/ 45 min
Mitoitussateet, todelliset sateet ja ilmastonmuutos sateet 1/50 v. [min] 10 15 30 60 Tiina Kilpeläinen/ HY [mm] 17,8 23,0 28,5 31,2 Mitoitussateet RIL [mm] 15,9 20,7 22,5 28,8 Suhde [%] 89 % 90 % 79 % 92 % Kuva 4, Tiina Kilpeläinen toistumisajat 10, 15, 30 ja 60 [min] kestävien sateiden intensiteeteille RATU - pitkäaikaiset sateet 24 h 58 mm 1/10 v. 24 h 46 mm 1/5 v. 6 h 54 mm 1/100 v. 6 h 50 mm 1/60 v. 6 h 32 mm 1/10 v. 6 h 30 mm 1/5 v. ilmastonmuutos kasvattaa - kesäsateita 10-30% - Etelä-Suomessa jopa 40 %
Vedenlaadun parantaminen ja erilaiset sateet Huleveden laadun parantaminen hulevesien puhdistus edellyttää rauhallista virtausta hulevesien puhdistus vie aikaa suodatus kosteikoissa mikrobien, levien ja bakteerien biologinen toiminta kasvien toiminta Sateiden valtava vaihtelu Erilainen hulevesien hallinta erilaisille sateille
Erilaisiin sateisiin perustuva, vaiheittainen eri hallintatapojen soveltaminen Kesäsade - sade käytetään kokonaan - valuman vähentäminen - alivirtaaman säilyttäminen Kerran 1/ 1 vuodessa toistuvalla sade vedenlaadun parantaminen Kerran 1/ 10 vuodessa toistuva sade - virtaaman hallinta - rakennusten suojelu - tontin toimintojen hallinta Erityistilanteet - erittäin likaantuneet vedet - kerran 1/ 50 vuodessa toistuva sade - harvemmin toistuva sade
Kehittynyt hulevesien hallinta - toimenpiteet jo hulevesien syntypaikalla - luonnonmukainen käsittely - lumen varastointi tontille - poikkeukset vain erittäin perustellusti Virtavesiin vaikuttaminen on tehokkainta valuma-alueella ennen veden joutumista vesistöön Toimenpiteiden paremmuusjärjestys 1. kokonaisvirtaaman vähentäminen sekä alivirtaaman ja vesitasapainon säilyttäminen 2. hulevesien laadun parantaminen 3. hulevesien virtaaman hallinta 4. muut menetelmät
Hulevesien laadun parantaminen - tontilla vai vesistössä? Lika-aineksen poisto vesistöstä - laajat kosteikot ja lammikot - biologinen toiminta, myös laskeutus - puhdistettava vesimäärä suurempi Hulevesien laadun parantaminen jo tontilla - kaikkia vesiä ei tarvitse puhdistaa - veden puhdistus biologisesti - suodatus ja imeytys - kasvillisuus, kosteikot ja lammikot - lisäksi tekninen laskeutus - ei kovin tehokas
Toimenpiteet jo hulevesien syntypaikalla - toimitaan jo tontilla - korostaa kunkin vastuuta omista hulevesistä - järjestelmän ylläpito ja kunnostus selkeää - hulevesien laadun parantaminen helpointa ennen vesistöä - vain tarpeellinen puhdistus tontin suhde vesistöön - mahdollisuudet varastoida vettä tontille - määritettävä tontilta lähtevät virtaamat - hulevesien reitti vesistöön asti - ympäristön riskialueet ja tulvaherkkyys hyödynnetään tontin korkeusero - vedet kulkeutuvat alaspäin - avo-ojan kaato vähintään 1 - viemäriputken kaato vähintään 3
Kaupunkilumet ja valuma - kaupungin lumiolosuhteet eroavat luonnontilaisista - lumi on merkittävä osa vuosivalumaa - lumi sulaa hitaasti - tasainen virtaus - ei vaikutusta viemärien mitoitukseen - taajamien suurimmat valumat johtuvat sulamisesta Kaupunkilumen haitta-aineet - taajamissa lumen sulamisvesien haitta-aineet ovat koko kuormituksesta 20-50 % - hulevesien laatu huonoimmillaan lumen sulaessa Lumen käsittely - lumet on sijoitettava tontille kasoina - hulevesien puhdistusalueet - hidas sulaminen - sulamisvesien virtaus ei saa häiriintyä
Pelastuslaitos ja Onnettomuudet vilkasta toimintaa usein hälyytyksiä merkittävä palokuorma useat kemikaalit riskejä Tulipalot harvinaisia ongelmana sammutusvedet ja sammutuskemikaalit supermyrkyt tulipaloihin on varauduttu uusissa varastojen sprinkler-järjestelmät sammutusvesien keräysaltaat
Erittäin likaantuneiden vesien hallinta Hulevesien likaantuminen: - onnettomuudet, tulipalot, aiempi likaantuminen Likaantumista vähentää: - pihajärjestelyt ja kehittynyt toimintakulttuuri - lastausalueiden suunnittelu ja toteutus - sadevesiviemärit - lisäksi osastoidut ja suljettavat osiot - mahdollisuus viedä likaantuneet vedet muualle puhdistettaviksi - rakennusten sammutusvedet ohjataan viemäröidylle ja osastoidulle lastausalueille - on varauduttava muihinkin riskeihin - mm. toiminta alueella - liikenne
Tulvasuojelun lähtötiedot - vanhojen tulvien korkeustiedot - mitoitussateet - rankkuudet - toistuvuudet - kestot - vertailtava erilaisia sateita - pahin valitaan - valuma-alueen muodon vaikutus - huomioitava erityisesti rakennusten suojelu Tontin tulvatarkastelu 4 minne vedet kerääntyvät? miten vedet johdetaan hallitusti? tarvittaessa tulvareitin suunnittelu erityisesti suojeltavat kohteet?
Tulvaan varautuminen - 1/ 50 v. toistuva tulva kerran 50 v. toistuva sade varastoidaan tontille! määritettään tontilta lähtevä, suurin sallittu virtaama huomioitava suunnittelussa: vesi saa lammikoitua piha-alueille tulvan varastoiminen tulvavahinkojen välttäminen, rakennukset
Suurtulva - 1/ 100 v. tai harvemmin toistuva tulva - suurtulva on usean asian yhteisvaikutus - mitoitussateet: - rankkuudet, toistuvuudet, kestot - sulaminen - erityisesti virtausesteet, jääpadot
Kohteen suunnittelu
Vantaan malli hulevesien hallintaan Hulevesien paikallinen hallinta lähtötiedot tontista ja sen ympäristöstä - ympäristön ja luonnon sekä historialliset ja kaupunkikuvalliset arvot ja suojelukohteet, likaantuneet maat yms. - paikalliset olosuhteet: maaperä, topografia, eroosio-alttius... - maankäyttö ja sen tehokkuus vesistöalueella... - vesistökartta, pituus- ja poikkileikkaukset, virtaamat, tulvat, eroosio, arvot - purot ja suot pyrittävä säilyttämään
erilaiset aluevaraukset asemakaavassa - riittävät alueet hulevesien hallintaan - veden laatu - virtaama - hulevesien hallintaan ja kasvillisuudelle 15-20 % - alueiden yhteiskäyttö helpottaa - kaavojen toteuttamista - viherkatot - voimalinjat - lumien varastointi kasoina tontille - hidas sulaminen Tärkeää on tehdä jotain jokaisella tontilla!
Erilaisia aluevarauksia - kasvipeitteiset alueet - lammikot ja vesialtaat - luonnontilaiset alueet - puoliläpäisevät alueet kasvipeitteiset alueet - luonnontilaiset tontin osat - Istutukset - suodattavat painanteet - viherkatot ja -seinämät alueiden yhteiskäyttö - voimalinjat - viherkatot puoliläpäisevät pinnat - kulkuväylät - pysäköintialueet lammikot ja piha-altaat - sade- tai käsiteltyjen vesien varastointiin - vesi-altaat voivat välistä kuivua
Kasvillisuuden merkitys - kasvillisuus vähentää kokonaisvalumaa: - kasvualustat - kasvit - tuulivaikutus lehdillä - kosteahko pienilmasto on miellyttävä ja terveellinen - kasvipeite viilentää kesällä - vaikutuksia työskentelylämpötilaan (+28 C) - säästöt ilmastoinnissa - typpisäiliöiden suojaus - kasvillisuutta jokaiselle tontille
Hulevesien eri hallintatapojen käyttö Vantaalla suurille vesimäärille - mukana erilaisten sateiden käyttö sekä onnettomuudet, tulipalot ja tulvat 1. kokonaisvirtaaman vähentäminen sekä alivirtaaman ja vesitasapainon säilyttäminen - kesäsade 2. hulevesien laadun parantaminen - kerran vuodessa toistuva sade 3. hulevesien virtaaman hallinta - kerran kymmenessä v. toistuva sade 4. onnettomuuksiin ja tulipaloihin varautuminen 5. tulviin varautuminen
Tavoitteet: I ja paras hulevesien hallintatapa suurille vesimäärille kokonaisvirtaaman vähentäminen alivirtaaman ja vesitasapainon säilyttäminen myös vedenlaadun parantaminen ja virtaaman hallinta käyttää kesäsade kokonaan tontilla! Kokonaisvalumaa vähentäviä menetelmiä: - imeytys pohjavedeksi - suodatus maakerrokseen ja pitkäaikainen varastointi - kasvillisuus käyttää vettä, viherkatot Kuva 8: Viherkate Trelleborg Building Systems Oy tavanomainen ja keskimääräinen kesäsade rankkuus 0,02 [mm/min] eli 3,3 [l/(s*ha)] kesto 60 [min ] sademäärä 1,2 [mm]
II ja hyvä hulevesien hallintatapa suurille vesimäärille Tavoite: vedenlaadun parantaminen myös virtaaman hallinta - koko sadetta ei voi käyttää tontilla - sateesta aiheutuu valumaa - keskitytään vedenlaadun parantamiseen sekä virtaaman hallintaan Vedenlaatua parantavia ja virtaamaa hallitsevia menetelmiä - suodatuskentät - kasvillisuuspainanteet - kosteikot, laskeutusaltaat kerran 1/ 1 vuodessa toistuva sade: rankkuus 0,72 [mm/min] eli 120 [l/(s*ha)] kesto 10 [min] määrä 7,2 [mm]
III ja tyydyttävä hulevesien hallintatapa suurille vesimäärille Tavoite: Vantaan malli hulevesien hallintaan tavoitteena virtaaman hallinta - sateesta muodostuva virtaus suurta - hulevesien laatua ei pystytä parantaman tontilla - keskitytään virtaaman hallintaan Virtaaman hallinnan menetelmiä: - varastoiminen, sadevesilammikot - viivyttävät ratkaisut - hidastavat painanteet - väliaikainen varastointi kerran 10 vuodessa toistuva sade, 1/10 v. kesto [min] 10 15 30 60 rankkuus [l/(s*ha)] 190 165 100 65 - - [mm/min] 1,1 1,0 0,6 0,4 Vettä [mm] 11,4 14,9 18,0 23,4 Huomio! - rakennuksen elinkaari 30-50 v. - 1/ 10 vuodessa toistuvaa mitoitussade - elinkaareen useita sateita - sade ei saa uhata rakennuksia - eikä saa häiritä tontin toimintoja - vesi ei leviä tontin liikenne-alueille
Joustava ja kokonaisvaltainen hallintatapa suurille hulevesimäärille 1. kasvipeitteinen painanne hyödyntää vähäiset hulevedet - sade jatkuu >> kesäsade >> 2. painanteen läpi suotautuneet vedet alkavat virrata pois rakenteesta - sade jatkuu >> kerran vuodessa toistuva sade >> 3. vedenkorkeus nousee painanteessa ja osa vedestä ohittaa puhdistavan rakenteen - sade jatkuu >> kerran vuodessa toistuva sade >> 4. vettä alkaa kertyä pihalle,mikään ei uhkaa rakennuksia - sade jatkuu >> kerran 50 v. toistuva sade >> 5. pihalle kertynyttä vettä ohjataan tulvareitille
Hulevesien eriytynyt käsittely - logistiikka-alueet - katto- ja istutusalueiden vesille esimerkiksi imeytys pohjavedeksi - pysäköinti- ja liikennealueiden vesille puhdistus, ennen suodattamista tai maahan imeyttämistä - lastausalueille läpäisemätön pinnoite sekä suljettava sadevesien viemäröintijärjestelmä - tarvittaessa öljynerotuskaivot - tarvittaessa likaantuneiden vesien poiskuljetus - lastausalueiden likaantumattomien vesien käsittely kuten pihavesille
Hulevesisuunnitelman hyväksyminen kaavoitus luo edellytykset tontin rakentamiselle lähtökohtana on tontin tietty toteutus toimintoineen suunnitelman hyväksyminen, kuka ja milloin? yksilöllinen ja määräaikaan toteutettava suunnitelma
Luhtaanmäki 3 Lamminsuon luonnonsuojelualue Asemakaava, kortteli 15 ha, rak.oik. 6 ha, tehokkuus 0,4 teollisuus-, varasto- ja liikerakennusten kortteli TKL TKL-korttelin pohjois- että eteläpuolella suojaviheralueet EV - rehevä suo, eri tyyppejä, edustava - vanhaa metsä, liito-orava - suojaviheralue SV - puron putkitukseen pohjapato takaamaan luonnonsuojelualueen säilymistä Lamminsuonoja -puro - kaavassa mainitaan avo-ojana - kaavassa putkitettu ø 1200 ja ø 1400 - Vanhan HL-tien vieressä avo-oja-osuus -tarvetta ruoppaukselle - HL- väylän luo purona - tarvetta ruoppaukselle - penkan korotusta 0,9 m - purosta tasausallas 2500 m 3 - HL- väylän itäpuolella purona -tarvetta ruoppaukselle 170 m Lamminsuonojan valuma-alue on n. 10 km 3 olikoko kyseessä vesistö? Kuva Asemakaava Kuva Yleiskaava - hanke siirtää tulvia alajuoksulle - hulevesiä ei hallita
Päiväkumpu 9, logistinen keskus Asemakaava, 15 ha, rak.oik. 6,7 ha - teollisuus- ja varastorakennusten korttelialue (T), - neljä varastoa yht. 6 ha + eteläosan maamerkki 0,4 ha - pysäköintiä 300 henkilöautoa sekä rekkoja - alueen toiminta ei saa vaarantaa pohjavesiä - korttelialueen louhinta nykyisen maanpinnan alapuolelle - maankäyttösopimus edellytti korttelisuunnitelman hyväksymistä - vaadittiin hyvää hulevesien hallintaa Haxlogin hulevesisuunnitelma Kuva yllä Yleiskaava Kuva oikealla Asemakaava - ei luomu ratkaisu, hulevedet eivät puhdistu - alivirtaama äärevöityy, koska ei pitkäaikaista varastointia - veden kiertokulku häiriintyy, luonto ei säily, pienilmasto huononee - kasvillisuus on keinotekoista, vaatii jatkuvaa hoitoa - jokeen johtaminen svv:ssä, ei alkuperäisessä purossa + tulvatarkastelu >>>50 v., varastointi tontilla + hyvä virtauksen tasaus + tontti mitoitettu sateille 1/10 v. + tontilta saa johtaa vesiä 300 l/s Kuva pihasuunnitelma
Tatti, kaupan keskus Vantaalla kaavoitetaan 9,5 ha ja tontti 5,4 ha - kattoa 1,6 ha, asf. 2,3 ha ja metsää yms. 1,5 ha - rauta-, puutarha- ja kodin sisustusmyymälä 2 ha - 900 autopaikkaa - liikennekauppa: bensaa, päivittäistavaroita ja ravintola 0,1 ha Hulevesiselvitys valuma-alueen koko??? mitoitussateet hyvin pienet, mahd. RIL valumakertoimet OK! Parannusehdotukset Kuva Tontin käyttö hankkeessa menetetään vettä varastoiva korpi korvaava veden laadullinen parantaminen piha-alueilla vesien pidättäminen puroa ei saa muuttaa Kuva Valuma-alue
Bussivarikko Kuusijärven valuma-alueelle Asemakaava, kortteli 7 ha, rak.oik. 0,45 ha Kuva Yleiskaava - 200 bussia, 20% telibusseja - linja-autoille katoksia, esilämmitys - tankkauspiste, varaus kaasutankkaukseen - varikkohallissa bussien sisä- ja ulkopesu, korjaus - liikennöitsijän tsto, sos.tilat, pysäköinti 200 Kuva Tontin käyttö Hulevesien likaantumisen riskit: poltto-aineiden jakelu ja varastointi pesu-, huolto-, korjaus- ja maalaustoiminnot ja niihin liittyvät kemikaalien käsittely ja varastointi linja-autojen säilytyskentät tulipalossa tai muussa onnettomuustilanteessa syntyvät, likaantuneet vedet sekä tilanteissa käytetyt luonnolle vahingolliset kemikaalit Kuusijärvi - Suomen vilkkaimpia uimarantoja - rehevöitynyt ja yli kuormitettu - tarvitsee kaikki hulevedet - pelätään varikon vesien laatua - Kuusijärvi-liike Itä-Vantaan bussivarikko - logistinen sijainti hyvä - 3 maantien välissä - asutusta ei ole lähellä