Huleveden määrä ja laatu Suomessa

vvy.fi

Huleveden määrä ja laatu Suomessa

Hulevesien hallinta tulevaisuudessa

4.9.2007 Kuntaliitto

Huleveden määm

äärä ja laatu Suomessa

Nora Sillanpää

nora.sillanpaa@tkk.fi

Vesitalouden ja vesirakennuksen laboratorio

1

Aiheita

1. Yleistä taajamahydrologian

tutkimuksesta

2. Hulevesien määrä erilaisilla taajamaalueilla

3. Hulevesien laatu ja niiden aiheuttama

kuormitus

4. Valuma-alueiden maankäytön muutos

Suomessa

2

1


Taajamahydrologian kokeellinen tutkimus Suomessa

Valtakunnallinen hulevesitutkimus

1977 - 1979 (mm. Melanen 1981,

1982)

RYVE-projekti 2001 – 2003 (mm.

Kotola ja Nurminen 2003,

Vakkilainen et al. 2005)

Taajamahydrologia-projekti TKK:lla

2004 - 2008

Huom. Suurin osa taajamahydrologian

tutkimuksesta tehty Suomesta poikkeavissa

ilmasto-olosuhteissa!

3

Hulevesiin liittyvät t ongelmat

Rakennetun ympäristön

olennaiset piirteet:

läpäisemättömän pinnan

suuri osuus

tehokas kuivatus- ja

viemäröintijärjestelmä

asutuksen ja ihmisen eri

toimintojen keskittymä

4

2


Valuntakertoimet suomalaisissa tutkimuksissa

1.0

0.8

valuntakerroin

0.6

0.4

0.2

0.0

0 % 20 % 40 % 60 % 80 % 100 %

läpäisemättömän pinta-alan osuus

(Kotola & Nurminen 2003)

5

Valuntakerroin erisuuruisilla sateilla

Laaksolahti

Vallikallio

0.35

keskimääräinen valuntakerroin

0.30

0.25

0.20

0.15

0.10

0.05

0.00

kaikki

tapahtumat

0 - 1 mm 1 - 5 mm 5 - 10 mm yli 10 mm

sadetapahtuman sademäärä

6

3


Kylmien olosuhteiden merkitys: huleveden määm

äärä

Valunnan vuodenaikaisjakauma 2001 - 2006

Kerrostaloalue

Pientalotaloalue

kevät

26%

kesä

26%

kevät

31%

kesä

19%

talvi

22%

syksy

26%

talvi

29%

syksy

21%

Talviolosuhteita huomioitu Suomessa perinteisesti vähemmän

Espoon tulvatyöryhmä 2005

Kotola & Nurminen (2003): taajama-alueilla suurin kuukausivalunta

sulannan aikana

7

Laadun arviointiin liittyviä epävarmuuksia

Veden laadulla kahdenlaisia vaikutuksia: akuutit (pitoisuus) ja krooniset

(kuormitus)

100

140

Virtaama (l/s)

90

80

70

60

50

40

30

20

10

Q (l/s)

mg SS/l

120

100

80

60

40

20

Kiintoainepitoisuus (mg/l)

0

22/10

19:00

22/10

20:00

22/10

21:00

22/10

22:00

22/10

23:00

23/10

0:00

23/10

1:00

23/10

2:00

23/10

3:00

23/10

4:00

23/10

5:00

23/10

6:00

23/10

7:00

23/10

8:00

23/10

9:00

0

23/10

10:00


Pelkkien laatuhavaintojen perusteella vaikutusten arviointi vaikeaa

8

4


Laadun arviointiin liittyviä epävarmuuksia

Prioriteettiaineet (mm. Eriksson et al. 2007)

Yleiset vedenlaatuparametrit

BOD

COD

SS

N

P

pH

Metallit

Zn

Cd

Cr(VI)

Cu

Ni

Pb

Pt

Torjunta-aineet

Terbutylazine

Pendimethalin

Phenmedipharm

Glyphosate

PAH

Benzo(a)pyrene

Naphthalene

Pyrene

Muut aineet

NPEO

PCP

DEHP

PCB 28

MTBE

9

Hulevesien laatu

Pienin Keskiarvo Suurin

LYIJY (μg/l) (μg/l) (μg/l)

HELSINKI 13 147 1200

TAMPERE 95 430 1500

VAASA 10 11 20

KAJAANI 85 200 500

OULU 26 130 450

SINKKI

HELSINKI 39 260 750

TAMPERE 190 450 1800

VAASA 180 224 490

KAJAANI 170 290 800

OULU 200 340 830

SEPA, luokka 4:

kasvanut riski

SEPA, luokka 5:

suuri riski jo lyhyellä

altistumisella

KUPARI

HELSINKI 10 32 140

TAMPERE 60 190 900

VAASA 20 31 62

KAJAANI 19 41 120

OULU 18 38 95

Pitoisuudet:

Kannala (2001) 10

Melanen (1981)

5


Hulevedet kuormittajina kansallisella tasolla

3000

Kokonaisfosforikuormitus vesistöihin

2500

tonnia vuodessa

2000

1500

1000

500

0

Maatalous

Haja-asutus

Peltola-Thies 2005

Metsätalous

Laskeuma

vesistöihin

Yhdyskunnat

Massa- ja

paperiteollisuus

Hulevedet

Kalankasvatus

Turkistarhaus

Turvetuotanto

Muu teollisuus

11

Hajakuormitus eri maankäytt

yttömuodoilta

1000

Kokonaisfosfori (kg km -2 a -1 )

100

10

1

Metsät Asuinalueet Keskusta-alue Rakennettava

alue

Maatalous

Vertailuarvot Sillanpää (2007), Puustinen et al. (2007), Vuorenmaa et al. (2002), 12

Seuna & Vehviläinen (1986) ja Melanen (1981)

6


Kuormituksen riippuvuus valunnasta

10.0

Kerrostaloalue

10.0

Pientaloalue

Fosforihuuhtouma (kg)

1.0

0.1

0.0

Fosforihuuhtouma (kg)

1.0

0.1

0.0

1 10 100 1000

Kuukausivalunta (mm)

0.0

1 10 100 1000

Kuukausivalunta (mm)



Jo pienten tapahtumien imeyttämisellä/käsittelyllä voidaan vaikuttaa

kuormitukseen

Sulannan merkitys

13

Kylmien olosuhteiden merkitys: huleveden laatu

Laadun vuodenaikaisvaihtelu 2001 - 2006

TP pitoisuus (mg/l)

0.250

Kerrostaloalue

0.200

0.150

0.100

0.050

0.000

kesä syksy talvi kevät

KT-alue 0.176 0.105 0.078 0.170

TP pitoisuus (mg/l)

Pientaloalue

0.250

0.200

0.150

0.100

0.050

0.000

kesä syksy talvi kevät

PT-alue 0.137 0.093 0.046 0.076

Laadun havainnoinnin tulee kattaa kaikki vuodenajat

Melanen (1981), Kotola & Nurminen (2003): tiiviisti rakennetuilla

alueilla hulevesien laatu huonompi sulamiskaudella kuin kesäsateiden

aikana

14

7


Kylmien olosuhteiden merkitys: kuormitus

Fosforikuormituksen vuodenaikaisjakauma 2001 - 2006

Kerrostaloalue

Pientaloalue

kevät

36%

kesä

29%

kevät

29%

kesä

30%

talvi

15%

syksy

20%

talvi

16%

syksy

25%

Ruth (2004): kaupunkipurojen vuotuisesta ainehuuhtoumasta n.

puolet sulannan yhteydessä

Melanen (1982): kaupunkialueilla sulamisvalunnan osuus

ainekuormituksesta 19-53 %

15

Läpäisemätön n pinta ja virtavesien tila

Kaupunkivaluma-alueen Virtaveden tila

läpäisemättömien pintaalojen

osuus (%)

1 – 10 Kaavoitus, läpäisemättömälle pinta-alalle asetetut rajoitukset,

suojavyöhykkeet ja huleveden käsittely ylläpitävät virtaveden

luonnollista tilaa.

11 – 25 Luonnontilaisen verrattuna virtaveden tila saattaa heikentyä:

ts. uoman stabiliteetti kärsiä ja monimuotoisuus vähentyä.

Vaikutuksia voidaan lieventää tehokkailla huleveden

käsittelymenetelmillä.

26 – 100 Edes tehokkaat hulevedenkäsittelymenetelmät eivät estä

virtaveden tilan heikkenemistä.

(Schueler 1994)

16

8


Maankäyt

ytössä tapahtuneet muutokset

Joutjoen valuma-alue

Niemi

Niemi

Kivimaa

Kiveriö

Möysä

Maankäyttö

Kerrostaloalue

Metsä, puisto

Pientaloalue

Pelto, niitty

Suo

Varasto-, teollisuus- tai kaupallinen alue

(Lähde: Kuusisto, P. 2002: Kaupunkirakentamisen vaikutus pieniin valumaalueisiin

ja vesistöihin

17

Suomessa)

Läpäisemätön n pinta taajamissa Suomessa

Päällystetyn pinnan osuus maa-alasta, TIA (%)

25

20

2001

1930 - 1950

15

10

5

0

Monikonpuro Kovasoja Kaukajärvi Joutjoki Kaupunginoja

(Kuusisto 2002)

18

9


Yhteenveto





Erilaisilla tapahtumilla oma

merkityksensä hulevesien hallinnassa

Hulevesien ympäristövaikutukset tulee

vastaanottavan vesistön kannalta

huomioida valuma-aluemittakaavassa

Kaikkien vuodenaikojen

huomioonottaminen määrän ja laadun

havainnoinnissa ja hallinnassa

Suomalaisten taajama-alueiden

hydrologiasta vähän tietoa veden

laadusta, erilaisista

maankäyttömuodoista,

talviolosuhteista, eri tapahtumien

hallinnasta/mitoituskriteereistä

19

10

More magazines by this user
Similar magazines