S U U N N IT T EL U JA T EK N IIK K A TAMMELAN KUNTA Kaukjärven kuormituksen vähentämisen toimenpidesuunnitelma FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY 30309-P18785
1 (10) Puustinen Tomi Sisällysluettelo 1 Johdanto... 1 2 Kohteen kuvaus ja vesistötiedot... 1 2.1 Sijainti... 1 2.2 Vesistön ja valuma-alueen kuvaus... 2 2.2.1 Kaukjärvi... 2 2.2.2 Valuma-alue... 2 2.3 Hydrologia... 2 2.3.1 Vedenkorkeus... 2 2.3.2 Virtaama... 2 2.4 Veden laatu... 3 2.5 Pohjasedimentit... 5 2.6 Pohjavedet... 5 3 Mitoitus... 6 4 Toimenpiteet... 6 4.1 Sipilänojan fosforinsaostaja... 6 4.2 Järvenpäänojan pintavalutuskenttä... 7 4.3 Kurjenojan eroosiosuojaus... 7 4.4 Kurjenojan tulvatasanne ja laskeutusallas... 7 4.5 Kärjensuon metsäojan laskeutusallas... 7 4.6 Kanakallion kosteikko... 7 4.7 Lammasojan kosteikko... 8 4.8 Lammasojan laskeutusallas... 8 4.9 Tarrinojan laskeutusallas ja pohjakynnys... 8 4.10 Kuustonojan laskeutusallas... 8 4.11 Kaakkolamminojan kosteikko... 8 5 Hoito ja ylläpito... 9
1 (9) Kaukjärven kuormituksen vähentämisen toimenpidesuunnitelma 1 Johdanto Tässä toimenpidesuunnitelmassa on esitetty Kaukjärven valuma-alueelta tulevan ravinne- ja kiintoainekuormituksen vähentämisen toimenpidesuunnitelman lähtökohdat sekä vesiensuojelutoimenpiteiden suunnittelun mitoitusarvot. Lähtökohtaisesti ulkoisen kuormituksen vähentämiskeinoja olivat fosforinsaostajat, laskeutusaltaat ja vesiensuojelukosteikot. Suunnitelma sisältää seuraavat toimenpiteet: - Sipilänoja: Fosforinsaostaja ja saostusallas - Järvenpäänoja: Pintavalutuskenttä - Kurjenoja: Tulvatasanne, laskeutuallas ja eroosiosuojaus - Kärjensuonoja: Laskeutusallas - Kanakallio: Kosteikko - Lammasoja: Kosteikko sekä laskeutusallas ja pohjakynnys - Tarrinoja: Laskeutusallas ja pohjakynnys - Kuustossa sijaitseva pelto-oja: Laskeutusallas - Kaakkolamminoja: Kosteikko 2 Kohteen kuvaus ja vesistötiedot 2.1 Sijainti Kaukjärvi sijaitsee Tammelan kunnassa teiden Vt 10 ja Mt 2821 (Myllykyläntie, Forssantie, Tammelantie) välissä. Kohteen sijainti on esitetty oheisessa kuvassa. Kuva 1. Kaukjärven sijainti.
2 (9) 2.2 Vesistön ja valuma-alueen kuvaus 2.2.1 Kaukjärvi 2.2.2 Valuma-alue 2.3 Hydrologia 2.3.1 Vedenkorkeus 2.3.2 Virtaama Kaukjärven pinta-ala on noin 2 km 2. Järvi on noin 6 kilometrin pituinen ja siinä on kaksi erillistä syvännettä joista suurin on noin 20 metriä syvä. Rantaviivaa on noin 13 km. Järvestä vesi laskee Mustialanlammiin. Järven happitilanne on ollut kohtalainen vuonna 2010. Pohjan lähellä vesi on kuitenkin vähähappista. Järven itäisimmässä syvänteessä on Mixox -hapetin. Vesi on sameaa ja näkösyvyys on keskimäärin 0,6 m. Pohjan vesi on kirkkaampaa ja vähäravinteisempaa kuin valuma-alueelta tuleva vesi. Fosforipitoisuus on ollut erittäin korkea erityisesti talviaikana. Heikko happitilanne edesauttaa fosforin vapautumista alusveteen. Tilanne on ollut sama jo 1970 -luvulta lähtien. Kaukjärvi kuuluu valtakunnallisen vesistöaluejaotuksen mukaan Kaukjärven valumaalueeseen (35.935). Valuma-alueen pinta-ala on 25,52 km 2 ja järvisyys 8,74 %. Maatalousmaan osuus valuma-alueesta on suuri ja vaikuttaa hajakuormitukseen. Lähellä sijaitsee myös hevosten tarha-alueita. Peltomaat ovat savipitoisia ja eroosioherkkiä. Toimenpidesuunnitelmassa on tarkasteltu aluetta toimenpidekohtaisesti. Alueelle on tällöin määritetty karttatarkasteluna 12 pienempää valuma-aluetta, jotka laskevat suunniteltuihin vesienkäsittelyrakenteisiin. Valuma-alueet on esitetty piirustuksessa YMP-1. Kaukjärven vedenpinnan korkeudesta ei ole havaintoja. Suunniteltujen toimenpiteiden vedenkorkeudet on mitattu maastotöiden yhteydessä. Mitatut vedenkorkeudet on esitetty suunnitelmakartoilla. Kaukjärven virtaamasta ei ole tehty havaintoja. Osa-valuma-alueiden virtaamat on arvioitu Suomen ympäristökeskuksen Hämeenlinnassa sijaitsevan Löyttynojan aseman (tunnus 018) vuosien 1970 2012 valuntahavaintojen perusteella. Vesistörakenteiden mitoituksessa on käytetty kerran 20 vuodessa toistuvaa ylivirtaamaa (HQ 1/20 ). Oheisessa taulukossa on esitetty suunnitelmissa käytetyt valuma-aluekohtaiset virtaamatiedot.
3 (9) Taulukko 1. Valuma-alueiden virtaamatiedot Valumaalue Keskivirtaama MQ (m 3 /s) Keskimääräinen alivirtaama MNQ (m 3 /s) Keskimääräinen ylivirtaama MHQ (m 3 /s) Mitoitusvirtaama HQ 1/20 (m 3 /s) 1 0,01 <0,01 0,03 0,06 2 <0,01 <0,01 0,01 0,02 3 <0,01 <0,01 0,01 0,02 4 0,05 0,02 0,29 0,55 5 0,01 <0,01 0,03 0,05 6 0,01 <0,01 0,05 0,10 7 0,01 <0,01 0,05 0,10 8 <0,01 <0,01 0,02 0,03 9 <0,01 <0,01 0,02 0,04 10 0,01 0,01 0,08 0,15 11 0,01 <0,01 0,04 0,08 12 0,01 0,01 0,07 0,13 2.4 Veden laatu Kaukjärven veden laadusta tuoreimmat havainnot ovat vuosilta 2009 ja 2010. Lisäksi järveen laskevista Sipilänojasta ja Kurjenojasta on havaintoja vuodelta 2011. Havaintojen perusteella järven vesi on sameaa ja vähähappista. Hapettomuutta on esiintynyt erityisesti alusvedessä. Järven veden laatu on tyydyttävällä tasolla. Oheisissa taulukoissa on esitetty Kaukjärven sekä Sipilänojan ja Kurjenojan oleellisimpia vedenlaatutietoja vuosilta 2010-2012.
4 (9) Taulukko 2. Veden laatu Kaukjärvessä vuosina 2010 ja 2012. Aika Syvyys (m) Kaukjärvi Happi (mg/l) 24.3.2012 1 11,1 18,5 / 16,0 0 17.8.2012 1 8,1 18,5/ 16,0 0,19 Sameus (FNU) 24.3.2010 1 36 18,5 / 16,0 72 17.8.2012 1 18 18,5 / 16,0 64 ph 24.3.2010 1 7,2 18,5 / 16,0 7,0 17.8.2010 1 7,8 18,5 / 16,0 6,9 Kok.N (µg/l) 24.3.2010 1 990 18,5 / 16,0 1200 17.8.2010 1 600 18,5 / 16,0 2100 Kok.P (µg/l) 24.3.2010 1 91 18,5 / 16,0 200 17.8.2010 1 43 18,5 / 16,0 240
5 (9) Taulukko 3. Veden laatu Sipilänojassa ja Kurjenojassa vuonna 2011. Sipilänoja Kurjenoja Sameus (FNU) 11 11 52 60 Kiintoaine (mg/l) Sähkönjohtavuu s (ms/m) 5,8 7,0 22 25 18,9 19,3 12,1 15,6 ph 7,0 7,0 7,1 7,2 Alkalin. (mmol/l) 0,33 0,37 0,56 0,71 Väri (mg/l Pt) 240 220 440 400 CODMn (mg/l O2) 30 29 45 44 Kok.N (µg/l) 2600 2900 1500 1700 po4-p (µg/l) 35 34 70 81 Kok.P (µg/l) 62 66 130 180 TOC (mg/l) 23 22 32 28 Al.entero (pmy/100 ml) Lämpkolit (pmy /100 ml) 19 46 16000 690 30 36 7100 5000 2.5 Pohjasedimentit 2.6 Pohjavedet Kaukjärven sedimentti on huonokuntoista ja sulfidiraitaista sedimenttiä on runsaasti. Suunnittelualueeseen sisältyy vedenhankintaa varten tärkeät pohjavesialueet Vieremä (0406101) ja Syrjänharju (0483403) sekä vedenhankintaan soveltuva pohjavesialue Mikkostennokka (0483451). Pohjavesialueet sijaitsevat Kaukjärven eteläpuolella eivätkä pääosin sisälly toimenpidealueisiin.
6 (9) 3 Mitoitus Sipilänojaan suunniteltua saostusallasta lukuun ottamatta laskeutusaltaat ja kosteikot on mitoitettu samalla periaatteella. Vesistörakenteiden mitoituksessa on käytetty kerran 20 vuodessa toistuva ylivirtaama ja hienon hiedan laskeutumisnopeutta 0,28 mm/s. Sipilänojaan suunnitellun altaan mitoituksessa on käytetty mitoitusvirtaamaa 209,2 m 3 /h ja pintakuorman arvoa 0,8 saaden altaan pinta-alaksi 167,4 m 2. Muut mitoitusarvot on esitetty oheisessa taulukossa. Taulukko 4. Mitoitustiedot (suluissa viittaus valuma-alueen numeroon kartassa YMP-1). Sipilänoja (1) Järvenpäänoja (2) Kurjenoja, laskeutusallas (3) Kärjensuonoja (4) Kanakallio (5) Lammasoja, kosteikko (6) Kurjenoja, eroosio. (7) Lammasoja, laskeutusallas (8) Tarrinoja (9) Kuustonoja (10) Kaakkolamminoja (11) Valumaalue Valumaalueen pinta-ala (km 2 ) Mitoitusvirtaama (m 3 /s) Altaan pinta-ala (m 2 ) 0,45 0,18 4,21 0,42 0,75 0,78 0,25 0,33 1,18 0,60 1,02 0,06 0,02 0,55 0,05 0,10 0,10 0,03 0,04 0,15 0,08 0,13 207,6 85,9 1955,9 193,4 348,5 363,8 116,2 153,1 547,5 280,4 474,6 4 Toimenpiteet Suunnitellut kunnostustoimenpiteet ovat ulkoista kuormitusta vähentäviä toimenpiteitä. Toimenpiteet on esitetty liitteenä olevassa suunnitelmakartassa YMP -1. Tehtävät kaivutyöt ajoitetaan syystalvelle, jolloin pintamaakerros on jäätynyt. Työ tehdään kaivinkoneella kaivaen. Kaivettavat maat läjitetään pääasiassa kaivualueiden läheisyyteen. 4.1 Sipilänojan fosforinsaostaja Sipilänojaan asennetaan fosforinsaostaja piirustuksen YMP -201 mukaisesti. Käytettävä saostaja voi olla esim. Saloy Oy:n kehittämää ferrisieppari, joka on suunniteltu fosforin, COD:n ja typen sitomiseen ferrisulfaatilla. Saloy Oy käyttää Kemiran raemaista Ferix 3 -kemikaalia, joka annostellaan ojaveteen suhteessa 1:75 m 3. Ferrisäiliö, annosteluputki ja annostelusiivilä tuetaan maalle ojan penkalle. Annosteluputki asennetaan vähintään 35 asteen kaltevuuteen. Ferrisäiliö asennetaan riittävän paksun murskekerroksen päälle, jotta vaadittu annosteluputken kaltevuus saavutetaan. Murske tiivistetään 300 mm:n kerroksin. Ferrisiepparin alapuolelle ojaan
7 (9) tehdään pohjakynnys, jonka keskelle tehdään 90 asteen V-aukko. V-aukko tehdään 19 mm:n filmivanerista ja se tuetaan pohjakynnykseen kestopuisilla (95 x 95 mm) tolpilla. Tolpilla tuetaan myös annosteluputken alaosa. Annostelusukka mukailee V-patoaukon muotoa sukan kärjen ollessa samassa kohdassa kuin V-patoaukon 0-piste. Pohjakynnys tehdään tiivistetystä moreenista tasoon N 2000 +105,50. Pohjakynnys verhoillaan luonnonkivillä #65-200 mm. Verhoilun ja moreenin väliin asennetaan suodatinkangas kl N2. Fosforin sitomisen optimoimiseksi tehdään ferrisiepparin alapuolelle laskeutusallas. Ferrisiepparin asennus tehdään sulan veden aikana. Ferrisulfaattirae laskee säiliöstä annosteluputkea pitkin annostelusukkaan, jossa vesi liuottaa ferrisulfaattia veteen. Ferrisulfaatin annostelu toimii siten, että mitä enemmän ojassa virtaa vettä, sitä syvemmällä vedessä annostelusukka on ja sitä enemmän ferrisulfaattia sukasta liukenee. 4.2 Järvenpäänojan pintavalutuskenttä Järvenpäänojassa Kaukjärveen kulkeutuvat valumavedet kerätään jako-ojaan, joka purkaa vedet piirustuksen YMP-202 mukaisesti rakennettavalle pintavalutuskentälle. Suunniteltu pintavalutuskentän pinta-ala on 740 m 2. Nykyinen oja tukitaan oikovirtauksen estämiseksi jako-ojasta saatavilla kaivumailla. Kentällä oleva nykyinen kasvillisuus pyritään säilyttämään rakennustöiden aikana mahdollisimman ennallaan. 4.3 Kurjenojan eroosiosuojaus Kurjenojaan tehdään välittömästi Kaukjärventien alapuolelle eroosiosuojaus piirustuksen YMP -203 mukaisesti. Eroosiosuojaus toteutetaan kiveämällä nykyinen uoman pohja ja luiskat luonnonkivillä. Eroosiosuojauksen pinta-ala on noin 400 m 2. Käytettävän kiven halkaisija on 65-200 mm ja kerrospaksuus vähintään 400 mm. Kiveyksen alle asennetaan suodatinkangas kl N2. Ennen suodatinkankaan ja kiveyksen asentamista pohja tasataan piirustuksen YMP-203 mukaiseen kaltevuuteen. Kiveyksen yläpinnan korkeusasema pyritään pitämään nykyisen uoman korkeusasemassa. 4.4 Kurjenojan tulvatasanne ja laskeutusallas Kurjenojaan rakennetaan tulvatasanne ja laskeutusallas piirustuksen YMP -204 mukaisesti. Tulvatasanne muotoillaan uoman toiselle rannalle kaltevuuteen 1:20. Tulvatasanteen pinta-ala on 3374 m 2. Tulvatasanteen alavirran puolelle kaivetaan laskeutusallas, jonka mitat ovat 128 m x 11,8 m. Altaan pohjan taso on N2000 + 105,00 m ja luiskien kaltevuus 1:2 tai loivempi. Kaivumassat läjitetään altaan vierialueelle. 4.5 Kärjensuon metsäojan laskeutusallas Kärjensuolta laskevaan metsäojitusalueen kokoojaojaan kaivetaan laskeutusallas piirustuksen YMP -205 mukaisesti. Laskeutusaltaan mitat ovat 25 m x 7,6 m. Altaan pohjan leveys on 2,0 m ja korkeustaso N 2000 +113,30 m. Luiskat kaivetaan kaltevuuteen 1:2 tai loivempi. Kaivumassat läjitetään altaan vierialueelle. 4.6 Kanakallion kosteikko Kanakallion alueella sijaitsevaa nykyiseen kosteikkoon tehdään pohjakynnys ja luiskien loiventaminen YMP -206 mukaisesti. Luiskat loivennetaan kaltevuuteen 1:6 tai loivempi. Kaivumassat läjitetään kosteikon vierialueelle. Kosteikon purkuojaan rakennetaan pohjakynnys tiivistetystä siltti- tai hiekkamoreenista. Pohjakynnyksen pintaverhoilu tehdään kalliomurskeella #0-65 mm tasoon N 2000 +113,50 m.
8 (9) Pintaverhoilun ja moreenin väliin asennetaan suodatinkangas kl N2. Pohjakynnyksen harjan pituus on 2,2 m ja luiskat 1:2 tai loivempi. 4.7 Lammasojan kosteikko Lammasojaan rakennetaan vesiensuojelukosteikko piirustuksen YMP -207 mukaisesti. Kosteikon pinta-ala on yhteensä 0,11 ha. Kosteikon valuma-alueen pinta-ala on 0,78 km 2 ja viipymä mitoitusvirtaamalla (HQ1/20) 1,84 h. Kosteikon alkupäähän tulee syvänne, jonka syvyys on noin 2,5 m. Kaivettava syvänne toimii kosteikon laskeutusosana, joka tyhjennetään säännöllisesti. Syvänteen jälkeen kosteikon reunoille tulee suunnitelmakartan mukaisesti kaksi niemekettä, jotka ohjaavat veden virtausta kosteikossa sekä katkaisevat oikovirtauksen. Muilta osin syvänne kaivetaan 0,4-1 m syvyiseksi. Kosteikon leveys vaihtelee noin 2,5 25 m. Kaivettavien alueiden ja niemekkeiden luiskat tehdään kaltevuuteen 1:2 1:10. Niemekkeet rakennetaan kosteikon pohjalta kaivettavilla mailla. Ylimääräiset kaivumaat läjitetään kosteikon vierialueelle. 4.8 Lammasojan laskeutusallas Lammasojaan Kaukjärventien yläpuolelle kaivetaan laskeutusallas piirustuksen YMP - 209 mukaisesti. Altaan leveys on 7,2 m ja pituus 35 m. Kaivu tehdään uoman toiselle rannalle. Altaan pohjan leveys on 1,7 m ja korkeustaso N 2000 +102,90 m. Laskeutusaltaan luiskat kaivetaan kaltevuuteen 1:2 tai loivempi. Kaivumassat läjitetään altaan lähialueelle tai kuljetetaan rakennuttajan osoittamaan paikkaan. 4.9 Tarrinojan laskeutusallas ja pohjakynnys Tarrinojan uomaan kaivetaan laskeutusallas piirustuksen YMP -210 mukaisesti. Laskeutusaltaan mitat ovat 18 m x 9 m. Altaaan pohjan leveys on 3,0 m ja korkeustaso N 2000 +100,10 m. Laskeutusaltaan luiskat kaivetaan kaltevuuteen 1:2 tai loivempi. Kaivumassat läjitetään altaan vierialueelle. Laskeutusaltaan alavirran puolelle rakennetaan pohjakynnys, jolla padotetaan vettä Tarrinojan uomaan. Padotuksen vaikutuksesta virtausnopeus uomassa hidastuu, jolloin laskeutusaltaan toiminta tehostuu. Pohjakynnyksen harjan taso on N 2000 +101,00 m. Pohjakynnyksen tiivistysosa tehdään tiivistetystä moreenista, jonka päälle asennetaan suodatinkangas kl N2. Suodatinkankaan päälle asennetaan verhoilu luonnonkivistä. Verhoiluun käytettävien kivien koko on 65-300 mm. 4.10 Kuustonojan laskeutusallas Kuuston alueella sijaitsevaan pelto-ojaan kaivetaan laskeutusallas piirustuksen YMP - 211 mukaisesti. Laskeutusaltaan mitat ovat 45 m x 13,5 m. Altaan pohjan leveys on 2,0 m ja korkeustaso N 2000 +113,30 m. Liskat kaivetaan kaltevuuteen 1:2 tai loivempi. Kaivumassat läjitetään altaan vierialueelle. 4.11 Kaakkolamminojan kosteikko Kaakkolammista laskevaan ojaan rakennetaan kosteikko piirustuksen YMP -212 mukaisesti. Kosteikon pinta-ala on yhteensä 0,26 ha. Kosteikon valuma-alueen pintaala on 1,02 km 2 ja viipymä mitoitusvirtaamalla (HQ1/20) 6,5 h. Kosteikko toteutetaan patoamalla pohjakynnyksellä, jonka harjan korkeustaso on N 2000 +108,90 m. Patoharjan leveys on 1,0 m ja pituus 3,0 m. Padon luiskien kaltevuudet ovat 1:2 (ylävirran puolella) ja 1:6 (alavirran puolella). Pohjakynnyksen tiivistysosa
9 (9) 5 Hoito ja ylläpito tehdään tiivistetystä moreenista, jonka päälle asennetaan suodatinkangas kl N3. Suodatinkankaan päälle asennetaan verhoilu luonnonkivistä. Verhoiluun käytettävien kivien koko on 65-300 mm. Kosteikon pohjalta perataan noin 0,2-0,3 m paksuinen kerros siihen kertynyttä kiintoainesta. Perkausmassat läjitetään läheiselle peltoalueelle. Läjitysalueen alareunaan tehdään tarvittaessa reunapenger massojen valumisen estämiseksi. Reunapenger tehdään läjitysalueen pintamaista. Massojen kuivumisen jälkeen läjitysalue tasataan ja muotoillaan siten, että alueelle ei synny vesiä kerääviä painanteita. Patorakenteiden kunto on tarkastettava säännöllisesti runsaiden virtaamien jälkeen. Tarkastus on välttämätöntä rakenteiden painumisen vuoksi erityisesti ensimmäisinä vuosina patojen rakentamisen jälkeen. Laskeutusaltaiden ja kosteikkojen ylläpitoon kuuluu lisäksi pohjalle kertyneen lietteen seuranta ja tarvittaessa poisto. Syvänteiden täyttyessä liete poistetaan kaivinkoneella tai lietepumpulla alivirtaamakaudella. Poistettu liete on läjitettävä siten, ettei se pääse huuhtoutumaan vesistöihin. Käytännössä lietteen poisto tulisi tehdä 2-5 vuoden välein. Kosteikkojen kasvillisuutta voidaan tarvittaessa poistaa esimerkiksi niittämällä tai laiduntamalla. Poistettu kasvillisuus kuljetaan pois kosteikon alueelta. Fosforinsaostajiin täytyy lisätä kemikaalia tarvittaessa. Ferrisulfaattia ei välttämättä tarvitse annostella koko sulan veden ajan, vaan usein riittää, että annostelua käytetään vain kevättulvien ja syksyn rankkasateiden aikana. Hyväksynyt: Timo Leskinen aluepäällikkö, DI Laatinut: Tomi Puustinen suunnittelupäällikkö, ins. (AMK) Erja Eskelinen ympäristösuunnittelija, ins. (AMK)