SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA KAUHAVAN KAUPUNKI Kortesjärven Saarijärven kunnostuksen yleissuunnitelma ENNAKKOKOPIO FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY P192820
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Yleissuunnitelma 2 (32) 1 Vesistötiedot... 4 1.1 Vesistön ja valuma-alueen kuvaus... 4 1.2 Aiemmat vaiheet... 5 1.3 Hydrologia... 6 1.3.1 Vedenkorkeudet... 6 1.3.2 Virtaamat... 7 1.4 Vesialueen tila... 8 1.4.1 Vedenlaatu... 8 1.4.2 Sedimentti... 9 1.5 Kalastus ja kalasto... 14 2 Pohjavedet... 14 3 Ulkoinen kuormitus... 15 3.1 Arvioinnin lähtötiedot ja menetelmät... 15 3.2 Arvioinnin tulokset... 17 3.3 Kuormituksen sieto... 19 4 Sisäinen kuormitus... 20 4.1 Arvioinnin lähtötiedot ja menetelmät... 20 4.2 Arvioinnin tulokset... 21 5 Kunnostustoimenpiteet... 22 5.1 Maa- ja metsätalouden laskeutusaltaat/kosteikot... 22 5.2 Vedenkorkeuden laskeminen ja ruoppaus... 24 5.2.1 Ennen vedenkorkeuden laskemista ja ruoppausta tehtävät toimenpiteet... 24 5.2.2 Vedenkorkeuden laskeminen... 24 5.2.3 Ruoppaus... 25 5.2.4 Vedenkorkeuden ja kalakannan palauttaminen... 26 5.3 Hapetus... 26 6 Vaikutusten arviointi ja haitallisten vaikutusten estäminen... 26 6.1 Vedenkorkeuden laskeminen ja ruoppaus... 26 6.1.1 Järven tila ja virkistyskäyttö... 26 6.1.2 Eroosio- ja tulvahaitat... 27 6.1.3 Happamuushaitat... 27 6.1.4 Pohjavesialueet... 28 6.2 Maa- ja metsätalouden laskeutusaltaat ja kosteikot... 28 6.3 Hapetus... 28 7 Kustannusten arviointi... 29 8 Yhteenveto... 29 Viitteet... 31
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Yleissuunnitelma 3 (32) Liitteet: Kuva Saarijärven munkkipadosta 1:50 Vesi- ja sedimenttianalyysitulokset Suunnitelmakuva kuivatusojista ja nykyiset syvyyskäyrät 1:4000 YMP 101 Sedimentin paksuus ja nykyiset syvyyskäyrät 1:4000 YMP 102 Ruoppauskohteet 1:4000 YMP 103 Suunnitelmakuva läjitysalueista 1:6000 YMP 104
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Yleissuunnitelma 4 (32) 1 Vesistötiedot 1.1 Vesistön ja valuma-alueen kuvaus Saarijärvi sijaitsee valtakunnallisen vesistöaluejaotuksen mukaan Purmojoen vesistöalueella (46). Tarkemmassa valuma-aluejaossa Saarijärvi sijaitsee Purmonjoen keskiosan alueen (46.02) Saribäckenin (46.023) valuma-alueella. Saarijärvi sijaitsee Saribäckenin valuma-alueen äärillä eteläosassa. Järven eteläosaan laskee useita metsäojia. Saarijärvi laskee pohjoisosassaan Saaripuroon ja edelleen yli 7 km päässä olevaan Purmonjokeen. Saarijärven valuma-alueen pinta-ala on noin 6,80 km 2 ja järvisyys 0,1 %. Valuma-alueen rajaus on esitetty alla olevassa kuvassa (Kuva 1-1). Saarijärven järven valuma-alue on suurelta osin ojitettua metsämaata. Valuma-alueen pohjoisosassa on myös vähän maatalouden maita. Valuma-alueen asutus sijoittuu järven rannoille ja on lähes täysin vapaa-ajan asutusta. Kuva 1-1. Saarijärven valuma-alue. Saarijärven pinta-ala on 60,97 ha. Järven keskisyvyyden arvioidaan olevan vuonna 1967 ja syksyllä 2012 tehtyjen syvyyskartoitusten perusteella noin 1,1 metriä ja suurin syvyys noin 1,9 metriä. Syvin alue sijaitsee järven pohjoispäässä. Järven rantaviivan pituus on yhteensä 8,14 km. Saarijärven perustiedot on esitetty alla olevassa taulukossa (Taulukko 1-1).
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Yleissuunnitelma 5 (32) Taulukko 1-1. Saarijärven perustiedot Suure Arvo Pinta-ala (ha) 60,97 Rantaviiva (km) 8,14 Keskisyvyys (m) ~1,1 Suurin syvyys (m) ~1,9 Tilavuus (10³ m³) ~671 Viipymä (kk) ~4 Valuma-alue (km 2 ) (järvisyys) 6,80 (0,1%) 1.2 Aiemmat vaiheet 1970-luvulla on toteutettu Saari-, Vähä- ja Huttujärven järjestelyhanke sekä Saaripuron perkaushanke. Ennen hankkeen toteuttamista, on Saarijärven valuma-alueeseen kuuluneet myös Vähä- ja Huttujärvi valuma-alueineen (Kuva 1-2).
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Yleissuunnitelma 6 (32) Kuva 1-2. Saarijärven valuma-alue ennen järjestelyhanketta. Järjestelyn tarkoituksena on ollut laskea Huttujärven ja Vähäjärven ylivettä (HW) noin 0,5 m ja kesävesipintaa noin 0,8 m. Myös Saarijärven ylivettä (HW) on ollut tarkoitus laskea noin 0,6 m. Saarijärven kesävesipintaa on ollut tarkoitus nostaa 0,2 m. Saarijärveen rantaan itäpuolelle on kaivettu uusi uoma, joka on eristetty järvestä penkereellä. Uutta uomaa pitkin johdetaan nykyisin Huttu- ja Vähäjärven vedet Saarijärven luusuan alapuolelle Saaripuroon. Saarijärven luusuaan on rakennettu munkkipato. Järjestelyhankkeen toteuttamisen jälkeen on vedenkorkeuden nousun vaikutuksesta järvelle ilmaantunut kelluvia turvelauttoja, joita on poistettu. 1.3 Hydrologia 1.3.1 Vedenkorkeudet 7.5. 2009 tehdyn laserkeilauksen (Maanmittauslaitos) ja FCG:n marraskuussa 2012 RTK- GPS-tekniikalla tekemien mittausten aikana Saarijärven vedenkorkeus on ollut N 2000 +59,22 m. Saarijärven vedenkorkeuden määrää luusuaan rakennettu munkkipato (Kuva 1-3). Saarijärven järjestelyhankkeen aikainen piirros munkkipadosta on esitetty liitteessä 1.
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Yleissuunnitelma 7 (32) Kuva 1-3. Saarijärven luusuan munkkipato. Syksyllä 2012 tehtyjen mittausten perusteella settilankuista tehdyn kynnyksen pituus ja settikaivon betonirenkaan halkaisija on 1,6 m. Mittaustulosten mukaan kynnys on korkeustasossa N 2000 +59,16 m. Settikaivon pohja on settien yläpuolella korkeustasossa N 2000 +57,36 m. Settikaivoon tulee Saarijärvestä suunnitelmapiirustuksen (liite 1) mukaan 800 mm halkaisijaltaan oleva betoniputki. Olettaen, että putken vesijuoksu on piirroksen mukaisesti 0,45 m kaivon pohjan tason yläpuolella, on vesijuoksu korkeustasossa N 2000 +57,80 m. 1.3.2 Virtaamat Saarijärven tulovirtaama on arvioitu perustuen Suomen ympäristökeskuksen Vesistömallijärjestelmän simuloituihin alueen valunta-arvoihin vuosille 1981-2010. Alla olevassa taulukossa (Taulukko 1-2) on esitetty virtaaman keski- ja ääriarvot eli keskialivirtaama (MNQ), kesivirtaama (MQ), keskiylivirtaama (MHQ) ja ylivirtaama (HQ). Saarijärven viipymän arvioidaan olevan vähän yli 4 kuukautta. Saarijärven lähtövirtaaman osalta keskiyli- ja ylivirtaama ovat alla olevassa taulukossa (Taulukko 1-2) esitettyjä pienempiä johtuen settikaivosta. Saarijärven lähtövirtaaman arvioidaan olevan tavanomaisessa tilanteessa, kun setit ovat paikoillaan, suurimmillaankin alle 1,0 m 3 /s. Taulukko 1-2. Saarijärven virtaaman tunnusluvut. Virtaama (m 3 /s) MNQ MQ MHQ HQ 0,0 0,06 1,15 2,65
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Yleissuunnitelma 8 (32) Saarijärven valuma-alueen (740,5 ha) lisäksi järven lasku-uoman valuma-alueeseen kuuluu 1207,7 ha valuma-alue. Alla olevassa taulukossa (Taulukko 1-3) on esitetty virtaaman tunnusluvut Saarijärven lasku-uomassa ilman Saarijärvestä tulevia virtaamia. Taulukoissa 1-2 ja 1-3 esitetyn perusteella lasku-uoman keskivirtaaman arvioidaan olevan 0,16 m 3 /s. Keskiylivirtaaman arvioidaan olevan noin 3 m 3 /s. Taulukko 1-3. Virtaaman tunnusluvut Saarijärven lasku-uomassa ilman Saarijärvestä tulevaa virtaamaa. Virtaama (m 3 /s) MNQ MQ MHQ HQ 0,01 0,1 1,99 4,75 1.4 Vesialueen tila 1.4.1 Vedenlaatu Saarijärvestä on vedenlaatuhavaintoja Oiva-ympäristötietojärjestelmässä 1960-1980- luvuilta (Taulukko 1-4). Havaintopiste sijaitsee järven pohjoispäässä. Havaintopaikalla vesisyvyys on 1,2 m. FCG:n toimesta on otettu vesinäyte järven pohjoispään havaintopaikalta (Kuva 1-4) 26.11.2012 ja 27.3.2013. Taulukko 1-4. Saarijärven vedenlaatutiedot (1964-1984:OIVA- ympäristötietojärjestelmä). Aika 21.12. 1964 01.07. 1965 30.03. 1976 14.03. 1984 26.11. 2012 27.3. 2013 27.3. 2013 Keskiarvo Yläsyv. Alkaliniteetti mmo l/l NH 4 - N µg /l % Happi mg /l COD Mn mg/l Kok. P µg/l PO 4 -P µg/l Kok. N µg/l NO 23 N µg/l ph Fe µg/l Sameus FN U Sähkönjohtavuus ms/m 1 0,15 510 45 6,4 45 -- -- -- -- 5 1500 -- 8,25 250 -- 0,5 0,20 310 102 9,6 29 -- -- -- -- 5,9 2400 -- 5,06 180 -- 0 0,49 -- 13 1,8 48 150 -- 2400 -- 5,8 6100 13 15, 00 590 8,4 1 -- -- 1 0,2 -- -- -- -- -- 5,7 -- -- -- -- -- 0 -- 82 78 10,5 35 22 4 700 52,3 5,8 1700 1,1 2,0 240 <2 0,7 0,13 140 <1, 5 Väriluku mg Pt/l <0,2 57 40 4 1100 25 5,6 4200 3,8 4,3 400 7,4 1,7 0,23 250 4 0,6 70 43 5 1300 <12, 8 Kiintoaine mg/l 5,7 9600 7,7 4,4 780 14,0 -- 0,24 258 35 4,2 47 64 4 1375 30 5,6 4250 6,4 4,8 407 <8,0 Saarijärven vesi on kemiallisen hapenkulutuksen ja väriarvon perusteella erittäin humuspitoista. Vedessä on paljon rautaa ja korkeita rautapitoisuuksia on havaittu etenkin lopputalvella. Vedenlaatuhavaintojen mukaan vesi on ollut hapanta. Veden puskurikyky on ollut hyvä tai erinomainen. Yhden näytteenottokerran kokonaisravinnepitoisuuksien perusteella Saarijärvi on erittäin rehevä. Lopputalvesta Vuosina 1976 ja 1984 on järvessä havaittu haitallisen alhaisia happipitoisuuksia. Vuoden 1976 havaintokerran tulosten perusteella happipitoisuus on ollut haitallisen alhainen myös pintavedessä. Verrattaessa vuoden 2012 vedenlaatutuloksia aikaisemmin havaittuun vedenlaatuun on veden sähkönjohtavuus pienentynyt aiemmasta tilanteesta. Sähkönjohtavuus ilmaisee
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Yleissuunnitelma 9 (32) veteen liuenneiden suolojen määrää ja voi kertoa jätevesien kulkeutumisesta vesistöön. Saarijärven kokonaisravinnepitoisuudet ovat aiemmin havaittua matalampia. Vuonna 2012-2013 havaitut ravinnepitoisuudet ilmentävät rehevyyttä. Kevään 2013 happipitoisuushavaintojen mukaan happitilanne on ollut huono koko vesimassassa. Happipitoisuudet ovat olleet kalaston kannalta haitallisen alhaisia ja myöskin aiheuttaneet ravinteiden ja raudan liukenemista pohjasedimentistä. COD Mn - ja värilukuhavaintojen perusteella Saarijärven humuspitoisuus voi olla hieman noussut 1960-1970-luvun tilanteesta, mikä voi johtua esimerkiksi valuma-alueen ja sen myötä tulovirtaaman pienentymisestä ja ojituksista. Kuva 1-4. Vesi- ja sedimenttinäytepisteiden sijainnit marraskuussa 2012 ja maaliskuussa 2013 tehdyissä tutkimuksissa. 1.4.2 Sedimentti Vuonna 1967 tehdyn Saarijärven syvyyskartoituksen mukaan järven pohjalla on kauttaaltaan mutakerros, jonka paksuus vaihtelee alle 0,1 metristä yli 3, jopa 4 metriin. Kova pohja on moreeni- tai hietamaata. Marraskuussa 2012 tutkittiin sedimentin paksuutta FCG:n toimesta 13 pisteessä pistokairauksin (Taulukko 1-5 ja Kuva 1-5). Itärannalla tutkimuspisteellä 11 ja uimarannan edustalla (tutkimuspiste 7) havaittiin alle 0,1 m kerros pehmeää sedimenttiä.
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Yleissuunnitelma 10 (32) Muuten tutkimuspisteillä pehmeän sedimenttikerroksen paksuus oli 0,5 metristä yli 2 metriin. Taulukko 1-5. Saarijärven tutkimuspisteet. Tutkimuspiste Vesisyvyys (m) Kovan pohjan syvyys (m) Havainto 1 0,8 1,45 2 0,9 2,5 3 1,2 1,45 4 1,1 2,05 5 1,3 2,7 6 1,85 >3,8 7 1,2 1,2 sedimenttinäyte 1, vesinäyte kova pohja hiekkaa, mutaa hyvin vähän 8 1,0 >2,6 9 0,9 1,4 10 0,8 1,6 sedimenttinäyte 2 11 0,9 0,9 kivinen kova pohja, ei mutaa 12 0,9 >2,3 sedimenttinäyte 3 13 1,3 >2,5
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Yleissuunnitelma 11 (32) Kuva 1-5. Saarijärven tutkimuspisteet. Saarijärvestä otettiin sedimenttinäytteet 26.11.2012 kolmesta pisteestä, joiden sijainti on esitetty edellä olevissa kuvissa (Kuva 1-4 ja Kuva 1-5 (tutkimuspisteet 6,10 ja 12)). Näytteenotto tapahtui venäläisellä suokairalla 0,5 m sedimentin pintakerroksesta. Alla olevassa taulukossa (Taulukko 1-6) on esitetty Saarijärven sedimenttinäytteiden tutkimustulokset. Järven syvänteen sedimenttinäyte (näyte 1) oli mutaa, jonka orgaanisen aineksen osuutta kuvaava hehkutushäviö on korkeahko. Näyte oli väriltään tasaisen ruskea eikä näytteessä ollut havaittavissa kerrosrakennetta (Kuva 1-6). Näytesyvyydellä näytteessä ei havaittu tiivistymistä. Vesipitoisuus oli korkein syvänteen näytteessä, mikä kertoo siitä, että sedimentoitumisnopeus verrattuna hajotustoimintaan on suurin syvänteen alueella. Sedimenttinäytteen hiilen ja typen suhde kuvaa sitä, onko sedimentin orgaaninen aines peräisin valuma-alueelta (alloktoninen) vai järven omasta tuotannosta (autoktoninen). Jos suhdeluku on yli 10, on pääosa orgaanisesta aineksesta peräisin järven ulkopuolisesta kuormituksesta. Kun hiilipitoisuuden arvioidaan olevan puolet hehkutushäviöstä, on C/Nsuhde näytteissä 10,8-14,3 ja sedimentin orgaanisen aineksen arvioidaan olevan pääosin peräisin valuma-alueelta.
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Yleissuunnitelma 12 (32) Sedimentin raudan ja fosforin suhde kertoo sedimentin kyvystä sitoa fosforia hapellisissa olosuhteissa. Näytteen 1 raudan ja fosforin suhde on 13,4, näytteen 2 54,6 ja näytteen 3 21,1. Suhdeluvun ollessa yli 15 rautaa on sedimentissä riittävästi sitomaan fosforia. Pohjoisissa järvissä sedimentissä tulee olla metalleja (rautaa ja alumiinia) vähintään 20-25-kertaisesti fosforimäärään nähden (Väisänen 2009). Näin ollen arvioidaan, että syvänteen sedimentissä voi olla lievä rautavajaus. Saarijärven länsirannan puolelta otetussa sedimenttinäytteessä (näyte 2) oli tutkituista näytteistä pienin vesipitoisuus ja orgaanisen aineksen osuus. Näyte oli savista liejua. Näytteen pintakerroksessa oli kasvinjäänteitä ja 5-10 cm sedimentin pintakerroksesta oli ruskeaa mutaa. Loppu näyte oli väriltään vaaleampaa vihertävän harmaata ja savisempaa (Kuva 1-7). Sedimenttinäytteen ph-arvoksi mitattiin laboratoriossa 3,9. Muissa sedimenttinäytteissä ei havaittu poikkeuksellisen alhaisia ph-arvoja. Sedimenttinäytteessä 2 kokonaisrikkipitoisuus oli 1,5 % ja yli kolminkertainen verrattuna näytteeseen 3 ja noin 9-kertainen verrattuna näytteeseen 1. Saarijärven itärannan puolelta otetussa sedimenttinäytteessä 3 on tutkituista näytteistä korkein orgaanisen aineksen osuus. Näytteen pintakerroksessa oli paljon kasvinjäänteitä. Näyte oli mutaa ja väriltään tasaisen ruskeaa. (Kuva 1-1) Taulukko 1-6. Saarijärven sedimenttitutkimusten tulokset. Sedimenttinäyte 1 2 3 Hehkutushäviö (%-kuiva-aineesta) 29 12 33 Kosteuspitoisuus (%) 87,8 68,8 85,4 ph 6,1 3,9 5,5 Typpi N mg/kg kuiva-ainetta 12400 5540 11500 Rauta Fe mg/kg kuiva-ainetta 9250 27300 12900 Fosfori P mg/kg kuiva-ainetta 690 500 610 Rikki S mg/kg kuiva-ainetta 1630 14700 4540 Tilavuuspaino g/l 1130 1130 1060
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Yleissuunnitelma 13 (32) Kuva 1-6. Sedimenttinäyte 1, tutkimuspiste 6 järven pohjoispään syvänteen alueella. Kuva 1-7. Sedimenttinäyte 2, tutkimuspiste 10 järven länsirannan puolella.
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Yleissuunnitelma 14 (32) Kuva 1-8. Sedimenttinäyte 3, tutkimuspiste 12 järven itärannan puolella. Happamia sulfaattimaita esiintyy entisen Litorina-meren peittämillä alueilla. Pohjanmaalla happamat sulfaattimaat esiintyvät pohjoisessa noin 100 m korkeuskäyrän alapuolella ja etelässä noin 50 m korkeuskäyrän alapuolella. Saarijärvi sijaitsee korkeuskäyrän 60 m alapuolella ja alueella, missä voi esiintyä happamia sulfaattimaita. Sedimenttinäytteessä 2 havaitun matalan ph-arvon ja korkean rikkipitoisuuden perusteella Saarijärven alueella on mahdollisesti sulfidisedimenttejä. Hapettomassa tilassa veden alla olevat sulfidisedimentit eivät aiheuta ongelmia mutta sedimentin kuivuessa ja hapettuessa muodostuu rikkihappoa, joka aiheuttaa metallien liukenemista sedimentistä ja happamuushaittoja maaperässä ja vesistöissä. 1.5 Kalastus ja kalasto Saarijärvellä harrastetaan jonkin verran virkistyskalastusta. Kalastusta järvellä vaikeuttavat vedenkorkeuden noston yhteydessä veden alle jääneiden puiden runkojen jäänteet. Saarijärven kalastoon kuuluvat särki, ahven, hauki ja lahna. Aikoinaan järveen on istutettu kuhaa mutta sitä ei enää nykyisin tavata. Saarijärvi on erityisesti pilkkijöiden suosiossa. 2 Pohjavedet Saarijärven eteläpuolella noin 300 m etäisyydellä järvestä sijaitsee Änttikankaan pohjavesialue (1028101). Alue on vedenhankintaa varten tärkeä pohjaesialue (I luokka). Änttikankaan pohjavesialue on antikliininen (purkava) harju ja siitä purkautuu pohjavettä ympäröiville suoalueille. Noin 1,4 km Saarijärven alapuolella Saaripuro virtaa Myllykankaan (1059952) pohjavesialueen läpi. Myllykankaan pohjavesialue on myös vedenhankintaa varten tärkeä pohjavesialue. Myllykankaan pohjavesialue on synkliininen eli keräävä harju. (OIVA-ympäristötietojärjestelmä)
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Yleissuunnitelma 15 (32) 3 Ulkoinen kuormitus 3.1 Arvioinnin lähtötiedot ja menetelmät Kuormituksen arviointi maankäyttöön perustuen Järven ulkoista kuormitusta on arvioitu valuma-alueen maankäyttöön perustuen. Eri maankäyttömuotojen pinta-alat määritettiin CORINE Land Cover 2006 (25 m) -aineiston ja maastotietokannan perusteella (Taulukko 3-1). Eri maankäyttömuotojen pinta-alat järven valuma-alueilla on esitetty alla olevassa taulukossa (Taulukko 3-2). Taulukko 3-1. Maankäyttö Saarijärven valuma-alueella. Maankäyttö ha % Väljästi rakennetut asuinalueet 0,7 0,1 Teollisuuden ja palveluiden alueet 1,3 0,2 Liikennealueet 5,3 0,7 Maa-ainesten ottoalueet 1,6 0,2 Kesämökit 4,3 0,6 Käytössä olevat pellot (18,4) 6,0* Käytöstä poistuneet pellot 0,1 0,0 Lehtimetsät kivennäismaalla 2,7 0,4 Lehtimetsät turvemaalla 1,9 0,3 Havumetsät kivennäismaalla 181,5 24,5 Havumetsät turvemaalla 146,7 19,8 Havumetsät kalliomaalla 8,5 1,1 Sekametsät kivennäismaalla 50,1 6,8 Sekametsät turvemaalla 36,4 4,9 Sekametsät kalliomaalla 0,4 0,1 Harvapuustoiset alueet, cc<10 % 16,5 2,2 Harvapuustoiset alueet, cc 10-30%, kivennäismaalla 80,5 10,8 Harvapuutoiset alueet, cc 10-30 %, turvemaalla 52,0 7,0 Harvapuutoiset alueet, cc 10-30 %, kalliomaalla 2,1 0,3 Kalliomaat 2,3 0,3 Sisämaan kosteikot maalla 0,1 0,0 Sisämaan kosteikot vedessä 12,4 1,7 Avosuot 65,4 8,8 Järvet 50,9 6,9 Yhteensä 742,1 100,0 *Suluissa oleva pinta-ala on CORINE 2006-maankäyttöaineiston mukainen ja 6,0 ha maastotietokannan ja SYKE:n VEMALA-kuormituslaskennan tietojen mukainen pinta-ala, jota käytettiin selvityksessä. 2,5
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Yleissuunnitelma 16 (32) Maankäytöstä aiheutuvaa kuormitusta on arvioitu perustuen suomalaisista tutkimuksista peräisin oleviin maankäyttömuotojen ominaiskuormituslukuihin (Taulukko 3-2). Taulukko 3-2. Selvityksessä käytetyt ominaiskuormitusarvot. Maankäyttö Ominaiskuormitus (kg/ha/a) Fosfori Typpi Viljelykäytössä olevat pellot 1,2 1,87 13,8 Käytöstä poistuneet maatalousmaat 3 0,34 1,4 Metsät kivennäismaalla ja kalliomaalla 4 0,05 0,9 Metsät turvemaalla 4 0,05 1,7 Avosuot 5 0,04 1,3 Väljästi rakennetut asuinalueet ja vapaa-ajan asuinalueet 6 0,0024 4,95 Teollisuuden ja palveluiden alueet 7 0,86 2,9 Ominaiskuormituslukujen viitteet 1 Rekolainen & Kauppi (toim.) 1992 2 Turtola 1999 3 Ylivainio ym. 2002 4 Ahti ym. (toim.) 1999 5 Kenttämies & Saukkonen 1995 6 Kotola & Nurminen 2003 7 Melanen 1980 Laskeuma Saarijärveen laskeuman mukana tuleva kuormitus on kokonaisfosforin osalta 2,2 kg/vuosi ja kokonaistypen osalta 120 kg/vuosi. Tiedot perustuvat Suomen ympäristökeskuksen vesistömallijärjestelmän VEMALA-kuormituslaskentaan. Haja-asutuksen jätevedet Vapaa-ajan ja vakituisten asuntojen määrä tarkasteltavien järvien valuma-alueilla perustuu karttatarkasteluun, minkä perusteella vapaa-ajan asuntoja on valuma-alueella 16 kappaletta ja vakituisia asuntoja 1 kappale. Vapaa-ajan asutuksen osalta kuormituslaskennoissa on oletettu, että kutakin vapaa-ajan asuntoa käyttää 2,5 henkilöä 60 vrk vuodessa. Vakituisen asutuksen osalta asukkaiden lukumääräksi on oletettu 3,5 henkilöä/asunto. Kuormituksen arvioinnissa oletettiin, että vapaa-ajan asuntojen käymälätyyppi on kuivatai kompostikäymälä, ja ominaiskuormitusarvona käytettiin kokonaisfosforin osalta arvoa 0,25 kg/asukas/vuosi ja kokonaistypen osalta 0,3 kg/asukas/vuosi (Rontu & Santala 1995). Valtioneuvoston asetus talousvesien käsittelystä vesihuoltolaitosten viemäriverkostojen ulkopuolisilla alueilla (209/2011) tuli voimaan 15.3.2011. Asetuksessa on määritetty tavoitteet haja-asutuksen jätevesikuormituksen vähentämiseksi. Olemassa olevien asuinrakennusten tulee täyttää asetuksessa esitetyt vaatimukset vuoteen 2016 mennessä. Jätevesien käsittelyvaatimuksen täyttäviä menetelmiä ovat pienpuhdistamot, maahanimeyttämöt ja maasuodattamot.
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Yleissuunnitelma 17 (32) Valtioneuvoston asetuksen (209/2011) mukainen haja-asutuksen jätevesien kuormitusluku on kokonaisfosforin osalta 2,2 g/hlö/vrk ja kokonaistypen osalta 14 g/hlö/vrk. Vakituisen asutuksen osalta jätevesikuormituksen arvioinnissa oletettiin jätevesien puhdistustason olevan valtioneuvoston asetuksen vähimmäisvaatimusten mukainen. Metsätalous Valuma-alueella tehtyjä hakkuita on selvitetty CORINE2000- ja CORINE2006- maankäyttöaineistojen sekä vuosien 2011 ja 2012 ilmakuvien perusteella. Vuosina 2000-2012 arvioidaan Saarijärven valuma-alueella tehdyn hakkuita noin 51 ha alueella. Hakkuiden ominaiskuormituksena on käytetty kokonaisfosforin osalta 0,04 kg/ha/a ja kokonaistypen 1,00 kg/ha/vuosi (Kenttämies & Mattson 2006). Metsäkeskuksen tietojen mukaan Saarijärven valuma-alueella ei ole viime vuosina tehty kovin paljon ojituksia. (Pykäri 2012) Kuormitusarvioinnissa huomioidaan viimeisen 10 vuoden aikana tehdyt ojitukset. Ojituksia on tehty järven kaakkoispuolella arviolta noin 10 ha alueella. Järven etelä- ja lounaispuolella on ilmeisesti tehty enemmän ojituksia vuosina 1998-2000. Viime vuosina valuma-alueella tehdyistä metsätalouden lannoituksista ei ole tietoja, joten niiden aiheuttamaa kuormitusta ei ole huomioitu. Maatalous Tiedot Saarijärven valuma-alueella viljelykäytössä olevista pelloista ja karjataloudesta perustuvat Kauhavan kaupugin tietoihin. (Laukkonen 2012) Saarijärven valuma-alueella ei ole karjatiloja. 3.2 Arvioinnin tulokset Saarijärven ulkoisen vuotuisen fosforikuormituksen arvioidaan olevan noin 62 kg/a. Alla olevassa kuvassa (Kuva 3-1) on esitetty kuormituksen jakautuminen eri lähteisiin. Suurin osa fosforikuormituksesta tulee metsämaiden luonnonhuuhtoumasta. 27 % fosforikuormituksesta on peräisin maataloudesta tai entisiltä maatalouden mailta. 7 % fosforikuormituksesta tulee haja-asutuksen jätevesistä.
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Yleissuunnitelma 18 (32) Saarijärven fosforikuormitus Yhteensä 62 kg/a Metsätalouden toimenpiteet 6% Avosuot 4% Haja-asutuksen jätevedet 7% Hulevedet 5% Laskeuma 4% Maatalous 20% Metsämaan luonnonhuuhtouma 49% Entiset peltomaat ja laidunmaat 7% Kuva 3-1. Saarijärven ulkoisen fosforikuormituksen muodostuminen. Saarijärven ulkoisen vuotuisen typpikuormituksen arvioidaan olevan noin 1168 kg/a. Alla olevassa kuvassa (Kuva 3-2) on esitetty kuormituksen jakautuminen eri lähteisiin. Suurin osa typpikuormituksesta tulee metsämaiden luonnonhuuhtoumasta. 10 % typpikuormituksesta on ilmalaskeumasta ja 9 % maataloudesta ja entisiltä maatalouden mailta sekä 7 % avosoilta.
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Yleissuunnitelma 19 (32) Metsätalouden toimenpiteet 8% Saarijärven typpikuormitus Yhteensä 1168 kg/a Avosuot 7% Haja-asutuksen jätevedet 2% Hulevedet 4% Laskeuma 10% Maatalous 7% Entiset peltomaat ja laidunmaat 2% Metsämaan luonnonhuuhtouma 49% Kuva 3-2. Saarijärven ulkoisen typpikuormituksen muodostuminen. 3.3 Kuormituksen sieto Järveen tulevan kuormituksen sietokyvyn arvioinnissa on yleisesti käytetty Vollenweiderin (1975) kuormitusmallia. Mallissa järveen tulevaa ulkoista kuormitusta verrataan hydrauliseen pintakuormaan, joka on vuotuinen virtaama jaettuna pinta-alalla. Mallissa on määritetty ylempi ja alempi sietoraja. Ylempi sietoraja kuvaa ns. kriittistä tai vaarallista kuormitusta, jonka ylittävä kuormitus johtaa järven nopeaan rehevöitymiseen. Alempi sietoraja eli sallittu kuormitus kuvaa kuormitustasoa, jonka järvi todennäköisesti kestää rehevöitymättä. Mallin käyttämät sietorajat perustuvat yleiseen limnologiseen rehevyysluokitukseen, jonka mukaan ylempi sietoraja tarkoittaa järven tavoitteellista kokonaisfosforipitoisuutta 30 μg/l ja alempi sietoraja kokonaisfosforipitoisuutta 10 μg/l. Yleensä sallitun kuormituksen rajana käytetään alla olevassa kuvassa (Kuva 3-3) katkoviivalla merkittyä rajaa, jossa fosforikuormitus on 0,15 g/m 2 a.
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Yleissuunnitelma 20 (32) Kuormituksen sietorajat Vollenweiderin (1975) mukaan 10 Ulkoinen fosforikuormitus (g/m2/a) 1 0.1 Nykyinen kuormitus Vaarallinen kuormitus Sallittu kuormitus L(0)=0,1 Sallittu kuormitus L(0)=0,15 0.01 0.1 1 10 100 1000 Tulovirtaama/pinta-ala (m/a) Kuva 3-3. Vollenweiderin kuormituksen sietorajat ja Saarijärven nykyinen kuormitus. Saarijärven arvioitu ulkoinen fosforikuormitus 0,10 g/m 2 a on alle Vollenweiderin mallin mukaisen sallittavan kuormituksen rajan. Kuormitusarvioon epävarmuutta tuo se, että siinä ei ole huomioitu metsä lannoituksen kuormitusta. Joka tapauksessa arvioidaan, että Saarijärven nykyinen ulkoinen fosforikuormitus alittaa sallitun kuormituksen rajan. Jos kuormitus lähes kaksinkertaistuu arvioidusta 0,10 g/m 2 a, on se sallitun kuormituksen tasolla (katkoviivalla merkitty raja edellä olevassa kuvassa (Kuva 3-3)). 4 Sisäinen kuormitus 4.1 Arvioinnin lähtötiedot ja menetelmät Sisäinen kuormitus on määritetty arvioidun ulkoisen kuormituksen, Saarijärven vuosien 2012-2013 vedenlaatutietojen sekä järven pinta-alatiedon avulla. Virtaamatiedot perustuvat Suomen ympäristökeskuksen vesistömallijärjestelmän tietoihin. Sisäisen kuormituksen arviointi perustuu fosforin ainetaseeseen, joka on esitetty mm. Järvien kunnostuksen ja hoidon perusteet kirjassa (Ilmavirta 1990). Taseyhtälö on: UK + SK = LP + BS + dm/dt jossa UK = ulkoinen kuormitus SK = sisäinen kuormitus LP = luusuasta ja kalan saaliin mukana poistuva ainevirta
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Yleissuunnitelma 21 (32) BS = bruttosedimentaatio dm/dt = vesimassan ainesisällön muutos Tällöin sisäinen kuormitus voidaan laskea jäännöstekijänä edellisen perusteella: SK = LP + BS + dm/dt UK 4.2 Arvioinnin tulokset Saarijärven ainetaselaskelmien tulokset on esitetty alla olevassa kuvassa (Kuva 4-1). Luusuasta poistuva fosforin ainevirtaama (LP) laskettiin vuoden keskivirtaaman (0,06 m 3 /s) ja keskimääräisen kokonaisfosforipitoisuuden 35 μg/l (2012-2013) perusteella. Kalansaaliin mukana poistuvia ainevirtoja ei huomioitu, koska niiden oletettiin olevan merkityksettömän pieniä. Fosforin bruttosedimentaatio arvioitiin menetelmällä, jonka on esittänyt Granberg ja Harjula (1982). Bruttosedimentaation arvioimiseksi määritettiin perustuotanto perustuen kasvukauden keskimääräiseen klorofylli-a pitoisuuteen ja 2012-2013 havaittuun keskimääräiseen veden väriin 473 mgpt/l. Koska Saarijärven klorofylli-a-pitoisuudesta ei ole havaintotietoja, määritettiin se perustuen vuosina 2012-2013 havaittuun keskimääräiseen kokonaisfosforipitoisuuteen. Taselaskelmassa vesimassan ainesisällön muutoksen oletetaan olevan 0. Ulkoisen kuormituksen määritys on esitetty edellä kohdassa 3. Ainetaselaskelman mukaan Saarijärven sisäinen fosforikuormitus on noin 1,5-kertaista ulkoiseen kuormitukseen verrattuna. Vähänen vedenlaatuaineisto heikentää sisäisen kuormituksen arvion luotettavuutta. Saarijärven kokonaisfosforin ainetase 150 100 98 62 50 kg/a 0 BS UK LP SK -50-100 -93-66 -150 Kuva 4-1. Saarijärven kokonaisfosforin ainetase. UK=ulkoinen kuormitus, SK=sisäinen kuormitus, LP=luusuasta poistuva kuorma ja BS=bruttosedimentaatio.
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Yleissuunnitelma 22 (32) 5 Kunnostustoimenpiteet 5.1 Maa- ja metsätalouden laskeutusaltaat/kosteikot Metsätalouden laskeutusaltailla voidaan vähentää Saarijärveen kohdistuvaa ulkoista kuormitusta ja edesauttaa ulkoisen kuormituksen pysymistä jatkossakin nykyisellä hyväksyttävällä tasolla. Saarijärven valuma-alueelle suunnitellut metsätalouden laskeutusaltaiden paikat on esitetty alla olevassa kuvassa (Kuva 5-1). Saarijärven länsipuolella sijaitsevilta peltoalueilta vedet laskevat osittain peltoalueiden kaakkoispuolella sijaitsevien lammikoiden kautta Saarijärveen (Kuva 5-1). Lammikot toimivat nykyisin kosteikon tapaan ja osa pelloilta tulevasta kuormituksesta pidättyy niihin ennen Saarijärveä. Mikäli lammikoita halutaan täyttää kunnostuksen yhteydessä ruoppausmassoilla tai muuten, on syytä selvittää peltoalueiden kuivatusvesien johtamismahdollisuuksia ja jättää mahdollisuuksien mukaan osia lammikkoalueesta edelleen kosteikkomaiseksi alueeksi. Kuva 5-1. Olemassa olevat ja suunnitellut maa- ja metsätalouden laskeutusaltaat ja kosteikot Saarijärven vaulma-alueella. Laskeutusaltaiden mitoituksessa pyritään siihen, että saadaan kiintoaine laskeutumaan altaiseen. Kun tavoitteena on pidättää hienoa hietaa, jonka laskeutumisnopeus on 0,28 mm/s, ja sitä karkeampaa maa-ainesta keskiylivirtaamatilanteessa, voidaan pintakuormateorian perusteella määrittää tarvittava pinta-ala suunnitellulle
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Yleissuunnitelma 23 (32) laskeutusaltaalle (Puustinen ym. 2007). Tarvittavat laskeutusaltaiden pinta-alat on esitetty alla olevassa taulukossa (Taulukko 5-1). Taulukko 5-1. Suunniteltujen laskeutusaltaiden valuma-alueen pinta-ala, mitoitusvirtaama (MHQ) ja tarvittava altaan pinta-ala, kun tavoitteena on mitoitusvirtaamalla pidättää hienoa hietaa ja sitä karkeampia maa-aineksia. Allas Valuma-alueen pinta-ala (ha) MHQ (m 3 /s) Altaan pinta-ala (m 2 ) Itäpuolen allas 232,0 0,38 1370 Länsipuolen allas 49,6 0,08 290 Laskeutusallas kaivetaan siten, että pituuden ja leveyden suhde on 3:1-5:1 ja luiskat ovat loivat 1:3-1:5. Laskeutusallas voi olla syvyydeltään kaksiosainen, jolloin sen alussa on syvempi laskeutukseen tarkoitettu osa. Jälkimmäinen osa voi olla matalampi ja siihen voi antaa levittäytyä kasvillisuutta, joka edesauttaa hitaasti laskeutuvien partikkeleiden pidättymistä. (Häikiö 1998) Laskeutusaltaiden suunnittelussa tulee huomioida, että altaan pohjalle kertyvä liete tulee poistaa säännöllisesti. Myös reunoille kehittyvä liiallinen kasvillisuus poistetaan tarvittaessa. Poistettu kasvillisuus kuljetetaan pois ranta-alueilta. Kasvillisuutta on syytä hieman säästää tukemaan kaivettuja rantoja. Saarijärven itäpuolella on nykyisin laskeutusallas (Kuva 5-2). Laskeutusaltaan valuma-alue on karttatarkastelun perusteella suuri ja mikäli halutaan tehostaa olemassa olevan laskeutusaltaan toimintaa, voidaan sen mitoitusta tarkastaa edellä kerrotun mukaisesti. Kuva 5-2. Saarijärven itäpuolen laskeutussallas.
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Yleissuunnitelma 24 (32) 5.2 Vedenkorkeuden laskeminen ja ruoppaus 5.2.1 Ennen vedenkorkeuden laskemista ja ruoppausta tehtävät toimenpiteet Ennen Saarijärven vedenkorkeuden laskemista ja ruoppauksia on kartoitettava tarkemmin sulfidipitoisten sedimenttien esiintymistä Saarijärven alueella. Järvien kuivatuskokemusten mukaan tyhjennyksen aikana osa kaloista kulkeutuu alapuoliseen vesistöön, mutta suuri osa pysyy järvessä tyhjennyksen loppuvaiheeseen asti. Kokemusten perusteella lokit poistavat tehokkaasti järven syvänteisiin jääneet kalat. Luusuan alueella kaloja on pyydystettävä pois, ettei alapuolinen vesistö kuormitu liikaa järven kalastosta. Saarijärvellä on järven mataluudesta ja hakoisuudesta johtuen hankala käyttää tehokkaita kalastusmenetelmiä kalaston poistossa. Järvestä voidaan pyytää kalaa ennen veden pinnan laskua verkoilla ja mahdollisesti pienellä paunetilla, mutta järven koko huomioon ottaen näillä menetelmillä ei todennäköisesti saada riittävää kalamäärän poistoa tehtyä. Tyhjennysvaiheessa kaloja voidaan pyytää tehokkaasti järven luusuasta tai munkkipadon alapuolelta. Järven luusuaan voidaan esimerkiksi asettaa paunetti tai vastaava kalapyydys. Kalapyydys voidaan myös asettaa munkkipadon alapuolelle ja tarvittaessa pyydykselle voidaan tehdä sopiva kaivanto lasku-uomaan. Tarvittaessa saatetaan joutua myös rakentamaan tähän käyttötarkoitukseen erikseen mitoitettu kalapyydys. Lasku-uomaan voidaan myös esimerkiksi tehdä kaivanto, johon veden mukana tulevat kalat kertyvät. Kalojen pääsy alapuoliseen vesistöön voidaan estää ritilällä tms. ja kaloja voidaan kerätä talteen kaivannosta esimerkiksi pienellä nuotalla. Tehokkaimmin kalat voidaan pyytää rakentamalla järven alapuolelle verkkoallas, jonka läpi järven vedet lasketaan. Tämä menetelmä vaatii todennäköisesti oman kalastusta varten rakennetun laskeutusaltaan rakentamista sekä mitoiltaan sopivan verkkoaltaan rakentamista. Pyydystystavasta riippumatta pyydykset täytyy kokea useamman kerran päivässä. Roskien, turvelauttojen yms. varalta pyydykset täytyy myös pitää puhtaana koko veden laskun ajan. Suuri osa kaloista todennäköisesti jää järven pohjaliejuun eikä niitä saada kerättyä talteen. Pyydystystavasta riippuen osa kaloista kulkeutuu alapuoliseen vesistöön ja sekoittuu alapuolisen kalastoon. Saalista tullaan todennäköisesti saamaan suuruusluokaltaan satoja tai tuhansia kiloja. Saaliiksi saadusta kalasta kannattaa pyrkiä keräämään talteen ihmisravinnoksi kelpaava osa, esimerkiksi suuret ahvenet, hauet ja lahnat. Ravinnoksi kelpaava kala voidaan toimittaa eteenpäin myyntiin kalakauppiaille tai kalatukkuun. Ihmisravinnoksi tarkoitetun kalan pyynnissä täytyy huolehtia mm. kylmäketjusta sekä saaliin oikeasta käsittelystä saaliin myyntikelpoisen laadun varmentamiseksi. Lisäksi saaliiksi tullaan saamaan runsaasti vähempiarvoista kalaa, jonka menekki on huono kalakaupassa. Vähäarvoista kalaa voidaan mahdollisesti toimittaa turkistarhoille rehuksi. Jos vähäarvoista kalaa ei voida toimittaa rehukalaksi, on todennäköisesti paras ratkaisu haudata vähempiarvoinen kala järven lähistölle sopivaan paikkaan. 5.2.2 Vedenkorkeuden laskeminen Ruoppauksen helpottamiseksi Saarijärven vedenkorkeutta lasketaan. Veden laskeminen tehdään tasaisesti välttäen suuria lähtövirtaamia ja virtausnopeuksia, millä estetään
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Yleissuunnitelma 25 (32) alapuolisten peltoalueiden vettymishaitat, Saarijärven pohjasedimentin liikkeellelähtö ja muut mahdolliset eroosiohaitat. Vedenkorkeuden laskeminen aloitetaan syksyllä vähävetiseen aikaan poistamalla munkkipadon settilankut vähitellen lankku kerrallaan. Järven nykyinen vedenkorkeus N 2000 +59,22 m. Suunnitelman mukaan munkkipadon tuloputken vesijuoksu on tasossa +57,80 m, jolloin setit poistamalla saataisiin laskettua vedenpintaa 1,42 m nykyistä alemmaksi. Saarijärven vedenpinnan laskemisen munkkipadon kautta arvioidaan kestävän noin 2 viikkoa ja Saarijärven lähtövirtaaman alapuoliseen laskuojaan olevan suurimmillaan noin 0,9 m 3 /s. Kun Saarijärven vedenpinta on laskenut niin alas kuin se munkkipadon kautta on mahdollista laskea (noin N 2000 +57,80 m), avataan järven pohjoispään pengertä kaivamalla siten, että saadaan laskettua järven vedenpintaa edelleen noin tasolle N 2000 + 56,90 m. Vedenpinnan laskua rajoittaa Saarijärven lasku-uomassa maantien alittava rumpu, jonka vesijuoksu on tasossa N 2000 + 56,90 m. Ennen laskuojan kaivamista penkereeseen, kaivetaan järven puolelle penkereen edustalle ennen tulevaa laskuojaa laskeutusallas, jonka avulla estetään kiintoaineen kulkeutuminen alapuoliseen vesistöön. Laskeutusaltaan kaivutyöt aloitetaan, kun järven pohja kantaa työkoneita eli viimeistään pohjan jäädyttyä. Laskeutusaltaan kaivaminen ja mitoitus tehdään samojen periaatteiden mukaisesti kuin kohdassa 5.1 on esitetty. Mitoitusvirtaamana käytetään keskiylivirtaamaa 1,15 m 3 /s, jolloin tarvittava laskeutusaltaan pinta-ala on 4110 m 2. Laskeutusaltaan kaivutöiden ja penkereen avaamisen jälkeen, kaivetaan kuivatusojat järven kuivumisen tehostamiseksi edelleen. Järven annetaan olla tyhjillään kevääseen tai seuraavan vuoden kevääseen saakka riippuen ruopattavista massamääristä. Kaivettavat kuivatusojat ja laskeutusaltaan sijoittuminen on esitetty liitteenä olevassa piirustuksessa YMP101. 5.2.3 Ruoppaus Marraskuussa 2012 tehtyjen tutkimusten sekä vuonna 1967 tehdyn Saarijärven syvyyskartoituksen avulla muodostettiin tilavuusmalli, jonka avulla arvioitiin järvessä olevan sedimentin kokonaismäärä. Kartta tilavuusmallista on esitettynä liitteessä YMP 102. Tilavuusmallista laskemalla järven pohjalla olevan sedimentin arvioitu kokonaismäärä on n. 930 000 m 3. Kortesjärven Saarijärven ruoppausvaihtoehdot VE1 sekä täydennysruoppaus VE2: 1. Pienemmässä ruoppauksessa toimenpiteet kohdistuvat järven itäosalle sekä uimarannan alueelle. Lisäksi avattavilla veneväylillä parannetaan järven virkistyskäyttöä. 2. Suurempaan ruoppaukseen sisältyy järveen tehtävän syvänteen ruoppaus sekä järven itä- että länsipuolen lisäruoppauksia. Ruoppausten yhteismassamäärä on n. 125 000 m 3, jolloin ko. ruoppaukset mahtuisivat suunnitelluille läjitysalueille. Ruoppausalueet on esitettynä liitteenä olevassa piirustuksessa YMP 103. Suunnitellut läjitysalueet on esitetty liitteenä olevassa kartassa YMP 104. Suunnitelluille läjitysalueille arvioidaan voitavan sijoittaa noin 131 600 m 3 ruoppausmassoja.
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Yleissuunnitelma 26 (32) Mikäli läjitettäviä ruoppausmassoja on enemmän kuin on mahdollista sijoittaa suunnitelluille läjitysalueille, on lisäläjitysalueet suunniteltava hankkeen jatkosuunnittelun aikana. Yksi vaihtoehto on ruoppausmassojen läjitys läheisille pelloille, mitä ennen on tehtävä viljavuustutkimukset ja kalkittava läjitettävät massat. Toinen vaihtoehto on rakentaa läjitettävistä ruoppausmassoista saarekkeita järvelle. Läjitysalueilta raivataan puusto ja vesakko ennen ruoppausmassojen siirtoa. Läjitysalueille rakennetaan vesistön puoleiseen reunaan suojapenger moreenista ennen ruoppausmassojen siirtoa. Läjitysalueiden yläpuolelle kaivetaan ojat, joilla ohjataan yläpuolisten vesien valuminen läjitysalueiden ohi. Ojien kaivumassat käytetään soveltuvilta osin penkereisiin. Lopuksi läjitysalueet tasataan ja muotoillaan ympäristöön sopiviksi. 5.2.4 Vedenkorkeuden ja kalakannan palauttaminen Saarijärven vedenkorkeuden palauttaminen voidaan aloittaa keväällä ruoppaustoimenpiteiden jälkeen sulkemalla järven pohjoispään penger ja munkkipato. Keskivirtaaman mukaan laskettuna järvi täyttyy noin neljässä kuukaudessa. Kevätaikana virtaamat ovat kuitenkin keskimääräistä suurempia ja järvi voi täyttyä nopeamminkin. Saarijärven vesittämisen jälkeen, kun järven pohjoisosan penger suljetaan, kaloilla ei ole nousureittiä järveen, kun munkkipadon rakenne ei ole kaloille kulkukelpoinen. Kalakanta voidaan palauttaa istuttamalla. Kalaa voidaan pyytää elävänä alapuolisesta vesistöstä ja siirtää järveen tai istutukset voidaan hoitaa hedelmöittyneellä mädillä tai kalanpoikasilla. Istutuksilla voidaan vaikuttaa kalalajistoon. Aiemmin Saarijärveen on istutettu kuhaa, mutta järven mataluudesta johtuen kuhan menestyminen saarijärvessä on kyseenalaista. Kuhan lisäksi voidaan istuttaa esimerkiksi siikaa, joka saattaisi menestyä Saarijärven kaltaisessa vesistössä. Mahdollista on myös palauttaa nykyisenlaisen kalakanta järveen. 5.3 Hapetus Järven hapetuksella pyritään parantamaan eliöiden elinolosuhteita ja vähentämään sisäistä kuormitusta. Saarijärvi on matala eikä sen varsinaisesti lämpötilakerrostu kesäisin. Järvessä on havaittu alhaisia happipitoisuuksia lopputalvesta. Saarijärvessä hapetustarve voi kohdistua talviaikaan ja erityisesti vähävetisiin ja pitkiin talviin. Saarijärvellä talviaikaiseen hapetukseen sopiva menetelmä on nk. ilmastus, jolloin happea siirretään ilmasta veteen. Nykytilassa Saarijärven kalakanta ei ole erityisen arvokas eikä hapetus ole sen myötä perusteltavissa oleva toimenpide. Myöskään järven nykyiset ravinnepitoisuudet eivät näyttäisi olevan erityisen korkeita verrattuna matalien humusjärvien ja runsashumuksisten järvien tyypillisiin arvoihin. Näin ollen hapetusta ei ensisijaisesti suunnitella Saarijärven kunnostusmenetelmäksi. 6 Vaikutusten arviointi ja haitallisten vaikutusten estäminen 6.1 Vedenkorkeuden laskeminen ja ruoppaus 6.1.1 Järven tila ja virkistyskäyttö Laajalla ruoppauksella voidaan parantaa järven tilaa. Heikkolaatuisen sedimentin poistaminen vähentää sisäistä kuormitusta ja parantaa vedenlaatua. Ruoppauksen vaikutuksesta vesisyvyys ja tilavuus kasvaa, mikä voi myös parantaa järven tilaa ja veden laatua. Ruoppaus vähentää tehokkaasti myös haitallista kasvillisuutta. Saarijärven
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Yleissuunnitelma 27 (32) ruoppauksen yhteydessä voidaan myös poistaa virkistyskäyttöä haittaavia turvelauttoja ja järvessä edelleen aiemmin tehdyn vedenkorkeuden noston seurauksena pystyssä olevia puunrunkoja. Järven tilan ja vedenlaadun sekä kalaston elinolosuhteiden parantuminen, vesikasvillisuuden vähentyminen ja syvyyssuhteiden muutokset vaikuttavat myönteisesti järven virkistyskäyttöön. 6.1.2 Eroosio- ja tulvahaitat Järven tyhjennyksen ja ruoppauksen yhteydessä voi aiheutua jonkin verran tilapäisiä haittoja veden samentumisesta ja kiintoainepitoisuuksien noususta. Vedenkorkeuden laskemisen yhteydessä Saarijärven pohjasedimentin liikkeelle lähtö ja kulkeutuminen alapuoliseen vesistöön estetään tekemällä tyhjentäminen hallitusti ja vähitellen välttämällä suuria lähtövirtaamia ja virtausnopeuksia. Pohjoispäädyn penkereen edustalle kaivetaan laskeutusalllas, jolla myös estetään kiintoainekuormitusta alapuoliseen vesistöön. Kuivatuksen aikana on lähtevän veden sameutta ja kiintoainepitoisuutta tarkkailtava vähintään silmämääräisesti. Kun vedenpinnan laskeminen tehdään keski- tai alivirtaaman aikana, on Saarijärven alapuoliseen lasku-uomaan aiheutuva virtaama huomattavasti pienempi kuin keskimääräinen vuotuinen keskiylivirtaama (noin 3 m 3 /s). Keskimäärin vuotuisen kevään tulvavirtaaman arvioidaan olevan Saarijärven alapuolisessa lasku-uomassa noin 0,8 m 3 /s, jolloin Saarijärven tyhjentämisestä munkkipadon kautta lasku-uomaan aiheutuva virtaama on samaa suuruusluokkaa tai vähän suurempi kuin kevään tulvavirtaama keskimäärin. Saarijärven alapuolista Saaripuroa on perattu 1970-luvulla (kohta 1.2). Nykyisin Saaripuron varrella Saarijärven alapuolella sijaitsevilla pelloilla ei keväisin ole esiintynyt tulvimisongelmia (Aatsinki 2013). 1967 päivätyn perkaussuunnitelman mukaan Saaripuron maalajit Saarijärven alapuolella ovat moreenia (Mr), hiekkaa (Hk), silttiä (Si), savea (Sa) ja turvetta (Tv). Arvioituna perkaussuunitelman mukaisella Saaripuron uomamitoituksella Saarijärven tyhjentämisestä aiheutuvat suurimmat virtausnopeudet Saaripurossa Saarijärven alapuolella ovat noin 0,3-0,4 m/s. Uomaeroosion välttämiseksi maalajin ollessa silttiä suurin sallittu keskimääräinen virtausnopeus on 0,3 m/s. Hienon hiekkamaan, konsolidoitumattoman savimaan, maatuneen turpeen ja karkean hiekkamaan osalta sallitut virtausnopeudet ovat 0,35-0,45 m/s. (Pajula & Järvenpää 2007). Saarijärven tyhjentämisestä ei arvioida aiheutuvan uomaeroosiota Saaripurossa eikä tulvaongelmia tai maa-aineksen huuhtoutumista Saarijärven alapuolisilla peltoalueilla. 6.1.3 Happamuushaitat 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. Tehtyjen sedimenttitutkimusten perusteella on mahdollista, että Saarijärven alueella sijaitsee sulfidisedimenttejä, jotka voivat aiheuttaa happamuushaittoja järven kuivattamisen yhteydessä. Happamuushaittojen arvioimiseksi on ennen toimenpiteiden jatkosuunnittelua tehtävä Saarijärven alueella ja järven kuivattamisen vaikutusalueella tarkempi kartoitus sulfidisedimenttien esiintymisestä. Sulfidisedimenttien esiintymisen kartoituksen perusteella päätetään jatkotoimenpiteistä. Happamuusongelmat tulee torjua ensisijaisesti niiden syntypaikalla. Järven kuivatuksen
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Yleissuunnitelma 28 (32) yhteydessä kuivatustason yläpuolella esiintyvät sulfidipitoiset sedimentit tulee kalkita. Myös läjitysalueille vietävät sulfidipitoiset ruoppausmassat tulee kalkita. Happamien sulfaattisedimenttien mahdollisesta esiintymisestä johtuen ja vaikka kaikki sulfidipitoiset massat pyrittäisiin kalkitsemaan mahdollisimman pian, on mahdollista, että etenkin järven kuivatusvaiheessa Saarijärven alueen valumavesissä on happamuutta. Kuivatuksen aikana tulee seurata kuivatusvesien ph-arvoa mittauksin. Keinoja happamuushaittojen torjuntaan ovat suora vesistökalkitus, kalkkipato tai kalkkirouhepato tai -pohja. Vesien neutraloinnissa käytetään yleisimmin kalkkikivijauhetta eli kalsiittia (CaCO 3 ), jota on saatavissa eri partikkelikokoisina jauheina, ja se soveltuu monenlaisiin kalkitustarkoituksiin. Dolomiittikalkkia (CaMg(CO 3 ) 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) 6.1.4 Pohjavesialueet Saarijärven kuivattamisen vaikutuksesta pohjavedenkorkeudet laskevat lähiympäristössä, mikä voi aiheuttaa sen, että järven eteläpuolella sijaitsevalta Änttikankaan pohjavesialueelta Saarijärven suuntaan purkautuvan pohjaveden määrä lisääntyy. Mahdollisten happamuushaittojen ja happamuuden aiheuttamien vedenlaatumuutosten estäminen on tärkeää myös sen kannalta, että Saarijärven alapuolella sijaitsee veden hankinnan kannalta tärkeä Myllykankaan pohjavesialue. Saaripuro, johon järven kuivatusvedet laskevat, virtaa pohjevesialueen poikki. 6.2 Maa- ja metsätalouden laskeutusaltaat ja kosteikot Suunnitelluilla laskeutusaltailla saadaan pidätettyä valuma-alueelta Saarijärveen tulevaa kiintoainekuormitusta. Kiintoaineen mukana altaisiin pidättyy myös fosforia. Typpeä voi pidättyä jonkin verran laskeutuvan elopäräisen aineksen mukana mutta typen poisto vaatisi kuitenkin denitrifikaatiolle suotuisat olosuhteet, jotka eivät varsinaisesti toteudu laskeutusaltaassa. Jos altaan halutaan poistavan tehokkaasti typpeä, täytyy se rakentaa huomattavasti suurempana kosteikkomaisena ratkaisuna. Iisalmen Lähdekorvenpuron valumaalueella tehdyn tutkimuksen mukaan laskeutusallas vähensi metsätalousvaltaiselta valuma-alueelta tulevaa fosforikuormitusta vuositasolla 10 %. (Hammar ym. 2006) Osa Saarijärven valuma-alueen peltojen vesistä laskee järven länsipuolella sijaitsevien lammikoiden kautta järveen. Säilyttämällä lammikot tai ainakin osa niistä nykyisenlaisina tai suunnittelemalla peltojen kuivatusvesien johtamista tarkemmin ja tehostamalla lammikoiden tai lammikon toimintaa kosteikkomaisina alueina pidätetään pelloilta järveen tulevaa ravinne- ja kiintoainekuormitusta. 6.3 Hapetus Hapetuksella voidaan turvata kalojen hapensaanti, vähentää sisäistä kuormitusta ja parantaa vedenlaatua. Hapetus parantaa hajotusolosuhteita järven pohjassa ja edistää hiilen ja typen tervettä kiertoa sekä estää fosforin vapautumista sedimentistä. Hapetuksella saatavat hyödyt voivat olla pysyviä, jos ulkoinen kuormitus on hyväksyttävällä tasolla, kuten Saarijärven osalta on. Hapetuksella voidaan tukea kalakantoja.
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Yleissuunnitelma 29 (32) 7 Kustannusten arviointi Happamuushaittojen torjunnasta aiheutuvat kustannukset voidaan arvioida, kun on tarkemmin tiedossa, minkä verran suunnittelualueella esiintyy potentiaalisia happamia sulfaattimaita. 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. Poistokalastuksen ja kalojen käsittelyn kustannuksien arvioidaan olevan noin 10 000-20 000. Kalaston poisto vaatii noin kuukauden työn kahdelta henkilöltä sekä kalustoa (pyydykset, kuljetusvälineet jne.) Ruoppaus- ja läjityskustannuksien arvioidaan vaihtoehdossa VE1 olevan noin 250 000. Täydennysruoppaus VE2 mukaan luettuna kustannukset nousisivat noin 600 000 euroon. Koko järven tyhjentäminen sedimentistä olisi hyvin kallis toimenpide. Pelkästään ruoppaustyökustannukset nousisivat useisiin miljooniin euroihin. Tähän olisi lisättävä massojen kuljetus ja muotoilu läjitysalueille. Läjitysalueelle tehtävien toimenpiteiden, kuten raivausten sekä moreenisten suojapenkereiden, kustannusten arvioidaan olevan n. 40 000-80 000. Ilmastuksen investointikustannusten arvioidaan olevan 4 000-20 000 laitteistosta riippuen ja käyttökustannusten 2 000-5 000 /vuosi. Aikaisemmin tehtyjen laskeutusallassuunnitelmien perusteella arvioidaan laskeutusaltaiden rakentamiskustannusten olevan yhteensä noin 4000. Lisäksi on huomioitava altaiden tyhjennyksestä aiheutuvat kustannukset. 8 Yhteenveto Vuonna 2012-2013 tehtyjen vedenlaatututkimusten mukaan Saarijärven ravinnepitoisuudet ovat nykyisin matalampia kuin aiemmin 1970-luvulla havaitut pitoisuudet. Vuosina 2012-2013 havaitut ravinnepitoisuudet ilmentävät rehevyyttä. Vedenlaatututkimusten mukaan Saarijärven humuspitoisuus on saattanut nousta aiemmasta tilanteesta johtuen 1970-luvulla tehdystä järjestelyhankkeesta ja sen myötä tapahtuneesta Saarijärven valuma-alueen pienentymisestä. Myös valuma-alueen ojitukset ovat voineet vaikuttaa humuspitoisuuden nousuun. Nykyisin Saarijärven vesi on hyvin humuspitoista ja tummaa. Saarijärvi on matala järvi ja kärsii nykyisinkin happiongelmista lopputalvesta. Huono lopputalven huono happitilanne voi vaikuttaa Saarijärven tilaan aiheuttamalla sisäistä kuormitusta. Saarijärven valuma-alueelta tuleva ulkoinen kuormitus on pääosin peräisin metsämaan luonnonhuuhtoumasta. Haja-asutuksen, maatalouden ja metsätalouden kuormitus on kohtuullisen pientä ja ulkoinen kuormitus on nykyisin hyväksyttävällä tasolla järven tilan kehityksen kannalta. Ensisijaisena kunnostustoimenpiteenä Saarijärvelle suunnitellaan ruoppauksia, joiden tarkoituksena on parantaa järven virkistyskäyttöarvoa ja tilaa. Tehtäviä ruoppauksia helpotetaan laskemalla järven vedenkorkeutta siten, että järvi saadaan lähes tyhjäksi. Saarijärvi suunnitellaan pidettävän tyhjänä yhden tai kahden talven ajan riippuen ruopattavien massojen määristä. Laajan ruoppauksen vaikutuksesta vesisyvyys ja -
FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Yleissuunnitelma 30 (32) tilavuus kasvaa, mikä voi myös parantaa järven tilaa ja vedenlaatua. Järven tilan ja vedenlaadun sekä kalaston elinolosuhteiden parantuminen, vesikasvillisuuden vähentyminen ja syvyyssuhteiden muutokset vaikuttavat myönteisesti järven virkistyskäyttöön. Saarijärven ruoppauksen yhteydessä voidaan poistaa virkistyskäyttöä haittaavia turvelauttoja ja puunrunkoja. Saarijärvi sijaitsee alueella, missä sulfidisedimenttien esiintyminen on mahdollista ja vuonna 2012 otettujen sedimenttinäytteiden mukaan on mahdollista, että alueella sijaitsee sulfidisedimenttejä, jotka voivat aiheuttaa happamuushaittoja kunnostustoimenpiteiden yhteydessä. Saarijärven kunnostuksen jatkosuunnittelun yhteydessä on sulfidisedimenttien esiintymisen laajuutta kartoitettava tarkemmin. FCG Suunnittelu ja tekniikka Oy Hyväksynyt: Kai Tolonen Aluepäällikkö, arkkitehti SAFA Tarkastanut: Tomi Puustinen Projektipäällikkö, Ins. AMK Laatinut: Elisa Puuronen Suunnitteluinsinööri, DI Hannu Verronen Suunnitteluinsinööri, rkm. Janne Partanen Suunnittelija, FM