Kevään 2007 kelirikon vaikeusennuste

Teuvo Ryynänen, Jouko Belt Kevään 2007 kelirikon vaikeusennuste Tiehallinnon sisäisiä julkaisuja 17/2007

Teuvo Ryynänen, Jouko Belt Kevään 2007 kelirikon vaikeusennuste Tiehallinnon sisäisiä julkaisuja 17/2007 Tiehallinto Helsinki 2007

Verkkojulkaisu pdf (www.tiehallinto.fi/julkaisut) ISSN 1458-1561 TIEH 4000561-v Tiehallinto Opastinsilta 12 A PL 33 00521 Helsinki Puhelinvaihde 0204 22 11

Teuvo Ryynänen, Jouko Belt. Kevään 2007 kelirikon vaikeusennuste. Helsinki 2007. Tiehallinto. Tiehallinnon sisäisiä julkaisuja 17/2007, 22 s. ISSN 1458-1561, TIEH 4000561-v Asiasanat: vähäliikenteiset tiet, painorajoitukset, kelirikko, sää, kevät Aiheluokka: 38, 70 TIIVISTELMÄ Tiehallinto otti vuonna 2004 koekäyttöön koko maan kattavan yhtenäistetyn painorajoituskäytännön. Tavoitteena on mm. vähentää painorajoituksia ja niistä aiheutuvia haittoja kokonaisuutena sekä parantaa painorajoitustarpeen ennakointia, tiedottamista ja vuorovaikutussuhdetta tien käyttäjien kanssa. Todennäköisesti painorajoitettavat tiet määritetään maaliskuun aikana kevään kelirikon vaikeusennusteen avulla. Ennustamisella pyritään ennakoimaan tammikuun lopun tunnettujen tekijöiden avulla tulevan kevään runkokelirikon vaikeutta. Runkokelirikon vaikeutta ennustetaan lämpötiloista laskettujen tunnuslukujen, pohjaveden pinnan suhteellisen korkeuden sekä alueellisen keskimääräisen runkokelirikkomäärän avulla. Perusaineisto on hankittu Ilmatieteen laitokselta, Suomen ympäristökeskuksesta sekä Tiehallinnolta. Tulevan kevään kelirikon vaikeus määritetään vertaamalla mallilla laskettua runkokelirikkopituutta osa-alueen luokkarajoihin. Luokkarajat on määritetty normaalijakaumaoletuksen mukaisesti toteutuneiden runkokelirikkopituuksien keskiarvon ja -hajonnan perusteella siten, että viidestä keväästä yksi on helppo, kolme keskivaikeaa ja yksi vaikea. Kesä 2006 oli varsin lämmin ja vähäsateinen, mikä laski pohjavesipintoja runsaasti. Talvi saapui Pohjois-Suomea lukuun ottamatta jopa 2 kuukautta keskimääräistä myöhemmin. Vuoden viimeisinä kuukausina satoi kuitenkin vettä runsaasti. Oulun tiepiirissä pakkasjakso alkoi normaaliin aikaan, mutta kesken pakkaskauden tuli neljän viikon pituinen lämmin jakso, joka sulatti tierakenteet täysin. Ilmiö saattaa vääristää ennusteen tulosta Oulun tiepiirin osalta. Osaan Oulun tiepiiriä ennustetaan vaikeaa ja osaan Kaakkois- Suomen tiepiiriä helppoa runkokelirikkoa. Muualle maahan ennustetaan keskimääräistä runkokelirikkoa. Toteutuva kelirikon vaikeus riippuu kuitenkin myös kevään lämpötiloista, sateista ja sulamiskaudella esiintyvistä yöpakkasista.

Kevään 2007 kelirikon vaikeusennuste Sisältö 1 JOHDANTO 9 2 AINEISTOT 10 2.1 Aikataulu 10 2.2 Pohjavesi 10 2.21 Kesän ja syystalven sateet vuonna 2006 10 2.22 Pohjavesiasemat ja pohjaveden korkeudet asemilla 11 2.3 Lämpötilatiedot 12 2.31 Kesän ja syystalven 2006 lämpötilat 12 2.32 Sää-asemat, mittaukset ja määritykset 14 3 MÄÄRITYKSET JA LASKELMAT 16 3.1 Osa-alueille lasketut lähtöarvot 16 3.2 Kevään 2007 runkokelirikon vaikeusennuste 19 4 KIRJALLISUUSLUETTELO 22

Kevään 2007 kelirikon vaikeusennuste 9 JOHDANTO 1 JOHDANTO Rajoittamalla kelirikkoisten teiden liikennettä pyritään estämään teiden vaurioituminen raskaan liikenteen vaikutuksesta. Rajoituksilla pyritään välttämään kyseisten teiden hoito- ja kunnostustarpeen kohtuuton lisääntyminen säilyttäen kuitenkin elintärkeiksi katsottavien kuljetusten liikennöinti myös kelirikkokautena. Ennen kelirikkokautta julkaistaan kevään painorajoitusennuste. Siinä ilmoitetaan ne tiet, joille todennäköisesti asetetaan painorajoitus, jos kevät on tavanomainen. Painorajoitusennuste laaditaan tien kelirikkoalttiuden, liikennemäärän sekä kevään kelirikon ennustetun vaikeuden perusteella. Tiepiirit päättävät alueellaan painorajoitusten asettamisesta paikallisten olosuhteiden ja hoitourakoitsijan esitysten perusteella. Tässä raportissa kuvataan kevään 2007 kelirikon vaikeusennusteen muodostaminen. Ennuste perustuu raportissa "Kelirikon vaikeus ja painorajoitukset" (Tiehallinnon selvityksiä 28/2004) luotuun malliin, jossa kelirikon vaikeus riippuu runkokelirikkokevättä edeltävän ajanjakson alueellisista kelirikko-, lämpötila- ja pohjavesitiedoista sekä raportissa määritetyistä tilastoarvoista. Työn tekninen toteutus on kuvattu soveltuvalla tarkkuudella kevään 2005 kelirikkoraportissa. Kelirikon vaikeusennuste ei välttämättä vastaa täysin toteutuvaa kelirikkoa, koska toteutuvaan kelirikon rankkuuteen vaikuttavat kevään sulamisajan olosuhteet, kuten sateet ja lämpötilat, joita ennusteessa ei voida ottaa huomioon. Mallinnuksen ja ennusteen varmuus paranisi mallintamalla pidemmän ajanjakson inventointitiedot sekä käyttämällä runkokelirikon esiintymistä objektiivisesti indikoivaa mittausta ja muuttujaa. Painorajoitusten ajoitusta on saatu parannettua mm. tutkimalla kevättekijöiden vaikutusta runkokelirikkoon.

10 Kevään 2007 kelirikon vaikeusennuste AINEISTOT 2 AINEISTOT 2.1 Aikataulu Vaikeusennuste tehdään yleensä tammikuun 31. päivän mennessä kerättyjen tietojen perusteella. Myöhään saapuneen talven vuoksi lämpötiloja kerättiin helmikuun 14. päivään saakka, mikä olikin välttämätöntä, koska useilla alueilla pakkasmäärä ei ollut riittävä ennusteen tekemistä varten. Pohjavesihavainnot digitoitiin helmikuun alussa. Pohjavesitietojen päivittyminen ei ole reaaliaikaista, joten helmikuun puolivälissä ei ollut vielä käytettävissä viimeisiä havaintoja. Viimeisten havaintojen puuttumisella ei kuitenkaan ole merkitystä, koska pohjavedenkorkeuden muutokset ovat hitaita ja lukemia saadaan joka tapauksessa vain noin 2-4 viikon näytteenottovälein. 2.2 Pohjavesi 2.21 Kesän ja syystalven sateet vuonna 2006 Kesä 2006 oli varsin vähäsateinen, mikä alensi pohjaveden pintaa (kuva 1). Lokakuussa satoi sen sijaan erittäin paljon sekä paikoin myös marras- ja joulukuussa. Syystalven sateet nostivat pohjaveden pintaa nopeasti niillä alueilla, joilla maaperä on vettä läpäisevää. Hitaasti vettä läpäisevillä maaperillä sateet eivät ehkä näy täysimääräisenä pohjavesikorkeuksissa, koska osa sadannasta on pidättynyt maaperän pintaosiin. Siksi ennuste saattaa aliarvioida sulamiskaudella saatavilla olevan veden määrää. % 300 250 200 150 100 50 Helsinki v. 2006 % 300 250 200 150 100 50 Kankaanpää v. 2006 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 % 300 250 200 150 100 50 Jokioinen v. 2006 % 300 250 200 150 100 50 Sodankylä v. 2006 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Kuva 1. Kuukausisademäärän osuus vuonna 2006 kauden 1971-2000 keskiarvosta (Ilmatieteen laitos, http://www.fmi.fi/saa/).

Kevään 2007 kelirikon vaikeusennuste 11 AINEISTOT 2.22 Pohjavesiasemat ja pohjaveden korkeudet Tiedot kerättiin 46 asemalta, joilta oli käytettävissä myös välttämättömät tilastotiedot. Näistä karsittiin pois Oripään asema (tunnus 203), jonka pohjavesikorkeus oli edelleen koko vuoden selvästi tavanomaista alempana. Myös Siuntion (tunnus 101) ja Siikaisten (tunnus 303) asemat jätettiin pois, koska niiden viimeiset julkaistut pohjavesitiedot olivat lähes kolme kuukautta vanhoja. Muilta osin hyödynnetyt pohjavesiasemat ovat samat, kuin edellisinä vuosina ja ne kattavat Suomen alueen kohtalaisen hyvin (kuva 2). Kuva 2. Kevään 2007 ennusteessa käytettyjen pohjavesiasemien sijainti. Pohjavesi oli Etelä-Lapin, Oulun läänin ja Keski-Suomen pohjoisosien asemilla hiukan keskimääristä alempana syystalvella 2006, kun pakkasmäärä oli 2500 Ch. Poikkeuksellisen alhaalla pohjavesi oli Tornion Könölässä, jossa ero tilastojakson keskiarvoon oli 1.86 metriä. Etelä-Suomessa pohjavesi oli keskiarvoa ylempänä linjalla Pori - Tampere - Lahti - Lappeenranta. Keski- Suomen eteläosissa ja Uudenmaan alueella pohjavesi oli keskiarvokorkeudella.

12 Kevään 2007 kelirikon vaikeusennuste AINEISTOT Taulukko 1. Pohjavesiasemat ja pohjavedenkorkeus, kun pakkassumma on 2500 Ch. Tunnus Pohjavesiasema Pohjavedenkorkeus 1984-2004 (m) Paikka Mukana 2007 Korkeus Keskiarvo (m) Keskihajonta (m) 101 Siuntio Ei ole 7.06 7.61 0.41 102 Karkkila On 86.21 86.21 0.27 104 Tullinkangas On 160.07 159.67 0.34 202 Perniö On 59.96 59.81 0.27 203 Oripää Ei ole 81.45 82.05 0.23 204 Kuuminainen, Pori On 7.34 7.19 0.40 301 Orivesi On 133.48 133.22 0.44 303 Siikainen Ei ole 47.56 47.60 0.18 401 Elimäki On 57.47 57.91 0.31 402 Valkeala On 71.43 71.46 0.15 403 Kotaniemi, Ruokolahti On 100.24 99.97 0.27 404 Parikkala On 88.36 87.78 0.30 501 Pertunmaa On 113.05 112.75 0.29 502 Pistohiekka, Puumala On 80.44 80.22 0.24 503 Naakkima, Pieksamäen mlk On 111.60 111.62 0.16 504 Heinävesi On 113.10 113.02 0.29 602 Viinikkala, Keitele On 114.22 114.20 0.20 603 Kangaslahti, Rautavaara On 133.76 133.99 0.19 604 Akonjoki, Sonkajärvi On 144.18 145.09 0.49 701 Kuuksenvaara, Ilomantsi On 150.92 151.00 0.39 702 Jaamankangas, Kontiolahti On 99.22 99.66 0.34 703 Jakokoski, Kontiolahti On 143.34 143.25 0.38 801 Rajamäki, Karijoki On 133.19 132.62 0.38 802 Alavus On 116.39 116.34 0.09 901 Mutkala, Joutsa On 97.97 97.99 0.19 902 Vehkoo, Multia On 149.53 149.60 0.30 903 Äijälä, Laukaa On 105.94 106.25 0.30 904 Taikkomäki, Karstula On 180.18 179.90 0.23 1001 Halsua On 154.71 154.81 0.27 1002 Haapajärvi On 97.04 97.66 0.56 1003 Kälviä On 12.13 12.38 0.24 1004 Kalajoki On 28.86 29.25 0.14 1101 Pyhäntä On 172.22 172.68 0.17 1102 Ruukki On 79.79 80.30 0.19 1103 Pudasjärvi On 209.35 210.07 0.29 1104 Kuusamo On 266.10 266.31 0.23 1201 Kolmisoppi, Sotkamo On 187.91 188.71 0.36 1202 Lumiaho, Kuhmo On 201.22 201.40 0.22 1203 Alakangas, Puolanka On 157.59 157.80 0.25 1204 Kullisuo, Suomussalmi On 199.87 200.24 0.24 1301 Könölä, Tornio On 41.84 43.70 0.52 1302 Lautavaara, Rovaniemen mlk On 171.24 171.74 0.22 1303 Vallovaara, Salla On 196.44 197.00 0.40 1304 Sodankylä On 179.62 179.82 0.18 1305 Muonio On 6.07 6.03 0.12 1306 Nellim, Inari On 128.28 128.35 0.30 46 kpl 43 kpl 2.3 Lämpötilatiedot 2.31 Kesän ja syystalven 2006 lämpötilat Kesä ja syksy 2006 olivat tavanomaista lämpimämpiä. Marraskuun alussa oli parin viikon pakkaskausi, joka kuitenkin lämpeni marraskuun lopussa. Joulukuu oli varsin lämmin koko maassa ja kuukauden keskilämpötilat olivat 6-8 C suuremmat, kuin vertailujaksolla 1971-2000 (kuva 3).

Kevään 2007 kelirikon vaikeusennuste 13 AINEISTOT C 8 6 4 2 0-2 -4-6 C 8 6 4 2 0-2 -4-6 Helsinki v. 2006 C 8 Lappeenranta v. 2006 6 4 2 0-2 -4-6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Kajaani v. 2006 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 C 8 6 4 2 0-2 -4-6 Inari v. 2006 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Kuva 3. Kuukauden keskilämpötilan ero vuonna 2006 verrattuna kauden 1971-2000 keskiarvoon (Ilmatieteen laitos, http://www.fmi.fi/saa/). Lämpötilan voimakas nousu kesken pakkaskauden aiheuttaa ennusteen RA S -tekijään (routaantumisaika 2 500 C - 6 000 C) häiriön, joka liioittelee kelirikkoennusteen rankkuutta. Määrittelyn mukaan pakkaskausi alkaa siitä päivästä, josta laskettu lämpösumma pysyy kevään alkuun saakka miinusmerkkisenä. Oulun seudulla pakkaskausi alkoi lokakuun puolivälissä ja routa alkoi edetä välittömästi tierakenteeseen (kuva 4). Marraskuun puolivälissä tuli lämmin jakso, joka sulatti roudan ja tierakenne pysyi sulana neljä viikkoa. Lämpösumma säilyi kuitenkin selkeästi negatiivisena koko ajan. Roudan sulaminen ja pitkä sula aika kesken pakkaskauden on ainutkertainen tapahtuma yhdeksän vuoden seurantajakson aikana. 01.10.06 01.11.06 01.12.06 01.01.07 01.02.07 0 0 Routaraja (mm) 300 600 900 1 200 Routa Pakkassumma Routa -3 000-6 000-9 000-12 000 Pakkassumma ( Ch) 1 500-15 000 Kuva 4. Pakkassumman ja roudan syvyyden kehittyminen Oulun seudulla. Tekijä RA S kuvaa vuorokausina sitä aikaa, jona tierakenne routaantuu noin 50-75 cm:n syvyyteen. Mitä pitempi aika, sitä enemmän routarintama ehtii imeä vettä alempaa rakenteesta routarintamaan ja sitä vaikeampaa kelirikkoa ennustetaan. Poikkeuksellisen talven tulon vuoksi routaantumisajasta

14 Kevään 2007 kelirikon vaikeusennuste AINEISTOT RA S muodostuu varsin pitkä, vaikka rakenne oli 4 viikon ajan täysin sula. Sulana aikana roudan aiheuttamaa imuilmiötä ei ole ja ainakin osa imeytyneestä vedestä poistuu rakenteesta. Havaittu routaantumisajan (RA S ) määrittelemisen ongelma johtuu siitä, että roudan sulamiseen vaadittava lämpösumma on selvästi pienempi, kuin sen muodostumiseen vaadittava pakkasumma. Mittauskohteessa roudan sulamiseen vaadittu lämpösumma keväällä on noin 1/4-1/10 -osa roudan kehittymiseen vaaditusta pakkasummasta. Häiriö koskee ainoastaan Pohjois-Pohjanmaata ja Kainuuta. Pohjoisempana pakkaskausi on ollut selvästi kylmempi ja etelämpänä puolestaan niin lämmin, että pakkassumma 2 500 Ch saavutettiin vasta varsinaisen talven alettua. Ennusteen kannalta tilannetta tasapainottaa myös vuoden viimeisten kuukausien suurehkot sademäärät, sillä niiden vaikutus ei välttämättä näy täysimääräisenä pohjavesipintojen korkeuksissa. 2.32 Sää-asemat, mittaukset ja määritykset Kevään 2007 ennusteen sääasemat olivat samat, kuin edellisenä vuotena (kuva 5). Joulukuussa todettiin myöhäinen talventulo, jolloin kaikki määritykseen tarvittavat parametrit eivät todennäköisesti ole laskettavissa tammikuun lopussa. Siksi keruuaikaa jatkettiin helmikuun 14. päivään saakka. Suuressa osassa Suomea 6 000 Ch pakkasmäärä saavutettiinkin selvästi tammikuun viimeistä päivää myöhemmin. Kuva 5. Kevään 2007 ennusteen säähavaintoasemat.

Kevään 2007 kelirikon vaikeusennuste 15 AINEISTOT Pohjois-Lapin pakkaskausi (PKA) alkoi hiukan tavanomaista myöhemmin ja muualla Pohjois-Suomessa 19. lokakuuta, eli hiukan aiemmin kuin keskimäärin. Suuressa osassa Suomea pakkaskausi alkoi harvinaisen myöhään, Keski-Suomessa yli kuukauden ja Etelä-Suomessa noin kaksi kuukautta tavanomaista myöhemmin. Lukuun ottamatta Lappia ja Pohjois-Pohjanmaata tammikuun lopun pakkassummat (PS T ) sijoittuvat 1976-2003 tilastossa lämpimimpien 5 % joukkoon. Keski- ja Etelä-Suomessa 6 000 Ch pakkasumma jäi saavuttamatta tammikuun loppuun mennessä (Taulukko 2). Taulukko 2. Sääasemille kevättä 2007 varten lasketut säämuuttujat. LPNN Aseman nimi Kevät PKA PST ( Ch) RAT (vrk) RAS (vrk) 8602 Sodankylä Vuotso 2007 17.10.2006 23 554 106 9 7502 Rovaniemen Mlk Apukka 2007 19.10.2006 17 880 104 13 4601 Kajaani Lentoasema 2007 19.10.2006 10 073 104 77 4402 Haapavesi Kotitalousoppilaitos 2007 19.10.2006 7 764 104 81 3801 Joensuu Lentoasema/Liperi 2007 17.12.2006 6 353 45 10 3601 Kuopio Lentoasema/Siilinjärvi 2007 17.12.2006 5 993 45 10 2401 Jyväskylä Lentoasema/Jyväskylä 2007 17.12.2006 5 534 45 12 2218 Virrat Äijänneva 2007 17.12.2006 4 843 45 14 2602 Mikkeli Lentoasema 2007 17.12.2006 4 654 45 12 1322 Hämeenlinna Katinen 2007 11.01.2007 2 952 20 12 301 Helsinki-Vantaan Lentoasema 2007 11.01.2007 2 453 20 14 1101 Turku Lentoasema 2007 19.01.2007 2 390 12 10 3001 Vaasa Lentoasema 2007 11.01.2007 3 461 20 13 5401 Oulu Lentoasema/Oulunsalo 2007 19.10.2006 8 477 104 79 3101 Ylistaro Pelma 2007 11.01.2007 3 710 20 14 Routaantumisajat pakkaskauden alusta tammikuun loppuun (RA T ) olivat Keski- ja Etelä-Suomessa harvinaisen lyhyet, Pohjois-Pohjanmaalla ja Kainuussa pitkähköt ja Lapissa normaalit. Routaantumisajat (RA S ) 2 500 Ch - 6 000 Ch olivat Pohjois-Pohjanmaalla ja Kainuussa vertailujakson pisimmät ja muualla maassa selvästi tavanomaista lyhyemmät. Yleisesti säämuuttujien arvoja leimaa myöhäinen talven tulo sekä merkittävä lämmin kausi kesken pakkaskauden.

16 Kevään 2007 kelirikon vaikeusennuste Määritykset ja laskelmat 3 MÄÄRITYKSET JA LASKELMAT 3.1 Osa-alueille lasketut lähtöarvot Mittausasemilta määritetty pistetieto levitettiin paikkatietojärjestelmän avulla koko Suomen alueelle. Menettelyllä tasataan suuria yksittäisiä eroja mittausasemien välillä sekä interpoloidaan arvot paikkoihin, joista suoraa mittaustulosta ei ole (taulukko 3). Taulukko 3. Kevään 2007 kelirikon vaikeusennusteen osa-alueille lasketut selittävät muuttujat. Osa-alue Kevät RKM RAS (vrk) PVP (m) RAT (vrk) PST ( Ch) 1 2007 0.92 % 10-0.168 106 22330 2 2007 1.25 % 27-0.630 104 16722 3 2007 0.33 % 61-0.463 95 9764 4 2007 1.94 % 60-0.372 84 7225 5 2007 3.59 % 19-0.147 53 6544 6 2007 4.54 % 27-0.244 58 6528 7 2007 6.19 % 20-0.033 47 5368 8 2007 4.70 % 16 0.130 35 4362 9 2007 1.95 % 13 0.108 43 4958 10 2007 3.79 % 12 0.132 24 3268 11 2007 1.42 % 13-0.057 26 3171 12 2007 1.71 % 11 0.168 19 2967 13 2007 5.05 % 24-0.020 38 4571 14 2007 1.05 % 64-0.721 100 9983 Osa-alueiden säämuuttujat RA S (routaantumisaika 2 500 Ch - 6 000 Ch), RA T (routaantumisaika pakkaskauden alusta tammikuun loppuun) ja PS T (pakkassumma tammikuun 31.) on määritetty laskemalla havaintoasemittain RA S, RA T ja PS T, levittämällä arvot Suomen alueelle, rajaamalla Suomi 14 osa-alueeseen ja laskemalla kunkin osa-alueen solujen keskiarvo erikseen kunkin muuttujan suhteen. Osa-alueiden säämuuttujat RAS (routaantumisaika 2 500 C - 6 000 C), RAT (routaantumisaika pakkaskauden alusta tammikuun loppuun) ja PST (pakkassumma tammikuun 31.) on määritetty seuraavalla tavalla: Lasketaan havaintoasemittain RAS, RAT ja PST Levitetään arvot Suomen alueelle IDW -menetelmällä (solukoko 2x2 km, etäisyyden potenssi 2, hakusäde 250 km ja levityssäde 250 km) Rajataan Suomi 14 osa-alueeseen ja lasketaan kunkin sääalueen solujen keskiarvo erikseen kunkin muuttujan suhteen = osa-alueiden RAS, RAT ja PST Runkokelirikkomediaanit (RKM) ovat 1998-2003 tehtyjen sorateiden runkokelirikkoinventointien perusteella määritetyt osa-alueiden keskimääräiset suhteelliset arvot, jotka eivät muutu. Mediaaneilla otetaan huomioon mm. osa-alueiden väliset maaperä- ja tierakenne-erot (kuva 6).

Kevään 2007 kelirikon vaikeusennuste MÄÄRITYKSET JA LASKELMAT Kuva 6. 17 Osa-alueiden sorateiden suhteelliset runkokelirikkomediaanit. Talvella 2006-2007 osa-alueille lasketut RAS -arvot olivat Oulun ja Kainuun seudulla selvästi keskimääräistä pitempiä. Ennusteen RAS -arvot ovat pohjavedenpinnan korkeuden ohella eniten vaikuttava vuosittain muuttuva tekijä. Oulun tiepiirin alueella suuren RAS -arvon todellinen vaikutus kevään 2007 kelirikkoon ei kuitenkaan ole kovin suuri, koska pakkaskaudella oli pitkähkö lämmin jakso. Muualla maassa routaantumisaika on selvästi tavanomaista lyhyempi (Kuva 7). Kuva 7. Routaantumisajat 2 500-6 000 Ch (RAS), routaantumisajat pakkaskauden alusta tammikuun loppuun (RAT) sekä tammikuun 31. päivän pakkasummat (PST) osa-alueilla talvella 2006-2007. Arvon muuttuminen punaisen suuntaan vaikeuttaa kelirikkoa.

18 Kevään 2007 kelirikon vaikeusennuste Määritykset ja laskelmat Routaantumisajat pakkaskauden alusta tammikuun loppuun (RA T ) olivat Pohjois-Suomessa keskimääräistä pitempiä ja muualla maassa myöhäisestä talven tulosta johtuen selvästi keskimääräistä lyhyempiä. Tammikuun lopun pakkassumma (PS T ) oli koko maassa tavanomaista pienempi. Pohjavedenpinta (PVP), kun pakkasmäärä on 2 500 Ch, on määritetty seuraavalla tavalla: Etsitään lähimpänä pohjavesialuetta oleva sääasema Lasketaan sääaseman pakkasummat pakkaskauden alusta Määritetään vuorokausi, jolloin pakkasumma on lähimpänä 2 500 Ch Määritetään ko. vuorokautta vastaava PVP -korkeus Lasketaan pohjavesiaseman PVP -korkeuden ja keskimääräisen korkeuden erotus Levitetään PVP -erotus Suomen alueelle IDW -menetelmällä (solukoko 2 x 2 km, etäisyyden potenssi 2, hakusäde 150 km ja levityssäde 150 km) Rajataan Suomi 14 osa-alueeseen ja lasketaan kunkin sääalueen solujen keskiarvo = kutakin osa-aluetta edustava PVP Pohjavesi (PVP) oli syystalvella 2006 keskimääräistä korkeammalla Keskisen Suomen eteläosissa ja Etelä-Suomessa erityisesti Pori - Tampere - Lahti - Lappeenranta -linjalla. Muulla maassa pohjavesi oli hieman keskimääräistä alempana, paitsi Kemi-Tornion seudulla, jossa pohjavesi oli huomattavan alhaalla (kuva 8). Kuva 8. Pohjavedenpinnan suhteellinen korkeus talvella 2006-2007, kun pakkasmäärä oli 2 500 Ch. Vuoden viimeisten kuukausien runsaahkot sateet eivät näy kokonaisuudessaan pohjavesien korkeuksissa eivätkä rankkuusennusteessa, sillä satanut vesi on pidättynyt osittain maan pintaosiin. Maan pintaosissa oleva vesi vaikeuttaa kelirikkoa omalta osaltaan.

Kevään 2007 kelirikon vaikeusennuste 19 MÄÄRITYKSET JA LASKELMAT 3.2 Kevään 2007 runkokelirikon vaikeusennuste Kelirikon vaikeusennuste pohjautuu sorateiltä inventoituihin kelirikkomääriin. Ennustettua suhteellista kelirikkopituutta verrataan aiemmin esiintyneisiin määriin. Jos ennustettu suhteellinen pituus on suuri verrattuna aiempiin määriin, tulee kelirikosta vaikea ja jos se on pieni, kelirikosta tulee helppo. Kelirikon vaikeuden ennustetta sovelletaan myös päällystetyillä teillä. Kelirikkoennuste perustuu kaavaan 1. RKL = 0.3048 ( RKM * RA ) + 0.2725 sign( PVP) 3.4455 0.2747 S PVP + ) 1 8 2.8702 0.3101 5.644 10 RAT 0.0036 PST + 0.0221 0. 4202 ( 1 ) Missä RKL = (Sorateiden) suhteellinen runkokelirikkopituus ( % ) RKM = (Sorateiden) suhteellisen runkokelirikkopituuden mediaani ( % ) RA S = Routaantumisaika 2 500-6 000 Ch ( vrk ) PVP = Pohjavedenpinnan suhteellinen korkeus ( m ) RA T = Aika pakkaskauden alusta tammikuun 31. päivään ( vrk ) PS T = Tammikuun lopun pakkassumma ( Ch ) Raja-arvot helpon, keskivaikean ja vaikean kelirikkokevään välillä on määritetty osa-alueittain mallin 1 avulla tilastollisen keskiarvon ja keskihajonnan avulla. Mallissa muuttujien arvoina on käytetty todellisia 1998-2003 esiintyneitä arvoja. Helpon/keskivaikean kelirikkokevään raja on summakäyrän 20 % -piste ja keskivaikean/vaikean raja 80 % -piste. Kevään 2007 ennusteen mukaan koko Kainuuseen ja osaan Pohjois- Pohjanmaata tulee vaikea kelirikko. Ennuste on vertailujakson rankin, jota todellisuudessa kuitenkin lieventää pakkaskauden aikana esiintynyt pitkä lämmin jakso. Osa-alueen 9 (Kaakkois-Suomi) kelirikosta ennustetaan helppoa. Myös osa-alueiden 7, 8, 10, 11 ja 12 ennuste on varsin lähellä helpon kelirikon rajaa, mutta arvot sijoittuvat kuitenkin keskivaikean puolelle. Muualle maahan ennustetaan keskivaikeaa runkokelirikkoa (Taulukko 4, Kuva 9). Taulukko 4. Osa-alueiden kevään 2007 kelirikkoennuste ja raja-arvot. Osa-alue Raja-arvot Ennuste 2007 Alaraja Yläraja Suhteellinen pituus Prosenttipiste Kelirikon vaikeus 1 0.43 % 0.90 % 0.54 % 34 % Keskivaikea 2 0.64 % 1.32 % 0.72 % 26 % Keskivaikea 3 0.18 % 0.47 % 0.87 % 100 % Vaikea 4 1.29 % 2.60 % 4.18 % 100 % Vaikea 5 2.24 % 3.70 % 2.60 % 34 % Keskivaikea 6 2.71 % 4.64 % 4.26 % 69 % Keskivaikea 7 3.78 % 6.78 % 4.25 % 28 % Keskivaikea 8 2.65 % 6.31 % 2.92 % 24 % Keskivaikea 9 1.43 % 2.64 % 1.19 % 12 % Helppo 10 2.02 % 5.64 % 2.08 % 21 % Keskivaikea 11 0.82 % 2.70 % 0.97 % 24 % Keskivaikea 12 0.98 % 3.44 % 1.04 % 21 % Keskivaikea 13 2.55 % 5.72 % 4.34 % 54 % Keskivaikea 14 0.63 % 1.51 % 1.04 % 48 % Keskivaikea

20 Kevään 2007 kelirikon vaikeusennuste Määritykset ja laskelmat Kuva 9. Kevään 2007 kelirikon vaikeusennuste. Toteutuva kelirikko riippuu myös kevään olosuhteista ja jos keväästä tulee vähäsateinen ja sulamiskauden aikana esiintyy yöpakkasia, ne vähentävät kelirikon rankkuutta. Oulun tiepiirissä kelirikkoa esiintyy enemmän kuin keskimäärin. Turun, Hämeen ja Uudenmaan tiepiireissä kelirikkoa esiintyy keskimääräistä vähemmän ja Kaakkois-Suomen tiepiirissä selvästi vähemmän. Muualla maassa ennuste on lähellä keskimääräistä (kuva 10). Kuva 10. Kevään 2007 kelirikkoennusteen poikkeama alueen keskimääräisestä kelirikosta.

Kevään 2007 kelirikon vaikeusennuste 21 MÄÄRITYKSET JA LASKELMAT Sorateillä suhteellisesti eniten runkokelirikkoa tulee esiintymään Vaasan, Keski-Suomen ja Savo-Karjalan tiepiireissä sekä Oulun tiepiirin lounaisosissa (kuva 10). Yleisesti kevääksi 2007 ennustetut soratien runkokelirikkomäärät ovat pienemmät kuin kevääksi 2006 ennustetut. Ainoastaan Oulun tiepiirin alueella suhteellinen runkokelirikkopituus on suurempi kevään 2007 ennusteessa kuin kevään 2006. Kuva 11. Ennuste sorateiden suhteellisesta kelirikkopituudesta keväällä 2007. Raportoitu kevään 2007 kelirikon vaikeusennuste on toteutettu noudattamalla "Sorateiden runkokelirikko ja kelirikon vaikeuden ennustaminen, TIEH 3200833" ohjetta ja periaatteita. Mahdolliset poikkeamia aiheuttavat tekijät on dokumentoitu, mutta tuloksia ei ole "tulkittu" poikkeamien mukaan. Näin Tiehallinto voi arvioida poikkeamien vaikutusta ja siirtää ne harkintansa mukaan käytäntöön. Samalla vältytään useilta peräkkäisiltä tulkinnoilta, mikä voisi johtaa virhearviointeihin. Tämä koskee erityisesti Oulun tiepiiriin ennustettua vaikeaa kelirikkoa ja siihen vaikuttavia tekijöitä.

22 Kevään 2007 kelirikon vaikeusennuste Kirjallisuusluettelo 4 KIRJALLISUUSLUETTELO Kelirikkoteiden liikenteen rajoittaminen. Tiehallinnon ohjejulkaisu. Helsinki 2005. Koekäyttöversio 24.2.2005. Lämsä V. P., Belt J., Painorajoitussuunnittelun kriteerien kehittäminen. Helsinki 2007. Tiehallinto. Tiehallinnon selvityksiä 5/2007. 35 s., ISSN 1457-9871, ISBN 978-51-803-826-2, TIEH 3201031-v Ryynänen T., Belt J., Ehrola E. Sorateiden runkokelirikko ja kelirikon vaikeuden ennustaminen. Helsinki 2003. Tiehallinto. Tiehallinnon selvityksiä 46/2003, 69 s. ISSN 1457-9871, ISBN 951-803-128-2, TIEH 3200833. Ryynänen T., Lämsä V. P., Belt J., Ehrola E. Kelirikon vaikeus ja painorajoitukset. Helsinki 2004. Tiehallinto. Tiehallinnon selvityksiä 28/2004, 50 s. ISSN 1457-9871, ISBN 951-803-281-5, TIEH 3200878. Ryynänen T., Belt J., Kevään 2005 kelirikon vaikeusennuste. Helsinki 2005. Tiehallinto. Työraportti, 24 s. Ryynänen T., Belt J., Kevään 2006 kelirikon vaikeusennuste. Helsinki 2006. Tiehallinto. Työraportti, 20 s. Soveri J., Mäkinen R., Peltonen K. Pohjaveden korkeuden ja laadun vaihteluista Suomessa 1975 1999. Suomen ympäristökeskus. Helsinki 2001. ISSN 1238-7312. ISBN 952-11-0746-4.

ISSN 1458-1561 TIEH 4000561-v