Hautaperän tekojärven vahingonvaaraselvityksessä (Leiviskä 2002) patomurtumaa on tarkasteltu kahdessa eri kohdassa. Mahdollisten murtumapaikkojen valinta on tehty huomioimalla padon korkeus ja maaston muoto. Tarkasteltujen murtumavaih-toehtojen sijainti ilmenee kuvasta 21. Vaihtoehto B sijaitsee Hinkuan voimalaitoksen läheisyydessä.
Tutkitut murtumakohdat maapadolla ilmenevät taulukosta 12.
Taulukko 12.
Hautaperän maapadon murtumakohdat ja padon kuivaluiskan puoleisen maanpinnan korkeus.
Murtumakohta Maapadon pl Maanpinnan korkeus
N43 + [m]
A 8+00 – 9+50 86,50
B 32+90 – 33+50 85,00
Murtumavaihtoehdot tuottavat hyvin samankaltaiset virtaama- ja vedenkorkeus-tilanteet Jämsänkoskelta eteenpäin. Sekä ajallisesti että maksimivirtaamien ja ve-denkorkeuksien osalta tilanne on samankaltainen. Suurimmat erot tulevat esille murtumapaikkojen lähialueelle.
Murtumavaihtoehdossa A virtaaman maksimiarvo on 5 260 m3/s. Noin 300 metriä murtumakohdan alapuolella 1/3 virtaamasta ohjautuu itäistä reittiä Kalajoen pääuo-maan Ylipäänjärven kohdalla. Pääosa eli 2/3 virtaaman maksimista jatkaa pohjoiseen Lamminojan kautta Kalajoen pääuomaan.
Hinkuan voimalaitoksen kohdalla tapahtuessaan (vaihtoehto B) virtaaman maksi-miarvo on 5 380 m3/s. Virtaamahuipun vaimeneminen tapahtuu melko voimakkaana 7 ensimmäisen laskentakilometrin aikana. Mustolan ja Ylipäänjärvillä on jonkin ver-ran vaikutusta virtaamahuipun leikkaamisessa, mutta erityisesti Haapa- ja Kortejär-ven vaikutuksesta virtaamahuippu vaimenee selvästi.
Kuva 21. Hautaperän tekojärven murtumavaihtoehtojen A ja B sijainti (© Maanmittauslaitos lupa 7/MYY/07).
Haapajärven keskustan kohdalla ylimmät vedenkorkeudet saavutetaan molempi-en murtumavaihtoehtojmolempi-en osalta noin kolmmolempi-en tunnin kuluttua alkuhetkestä.
Molemmissa murtumavaihtoehdoissa vedenkorkeuden maksimi Jämsänkoskella on noin kolmen tunnin ja virtaaman maksimi noin neljän tunnin kuluttua. Jämsänkos-ken murtuminen oletetaan alkavaksi vedenpinnan ylittäessä korkeuden N43 + 82,00 m. Vesipinta nousee Jämsänkoskella kyseiseen korkeuteen kahden tunnin kuluessa Hautaperän tekojärven murtuman alkuhetkestä. Murtuma-aukon muodostuminen maksimikokoon oletetaan kestävän kaksi tuntia.
Jämsänkosken alapuolisella noin kolmen kilometrin matkalla virtaaman vaime-neminen on vähäistä. Oksavan voimalaitoksen kohdalla vedenkorkeuden maksimi saavutetaan noin 5,1 tunnin kuluttua alkuhetkestä.
Jokikylän kohdalla vesi leviää laajalle alueelle ja uoman alaosilla aina Pidisjärveen saakka virtaama vaimentuu tasaisesti. Pidisjärven läheisyydessä sijaitsevan Töllin pengerrysalueella penkereet ylittyvät ja vesi nousee noin 2,1 – 2,3 m penkereiden harjan yläpuolelle. Veden virtaus tapahtuu useita tunteja penkereiden ylitse ja sen seurauksena ne oletettavasti vaurioituvat monesta kohtaa. Alueella olevat pumppu-asemat kastuvat. Myös Hituran kaivokseen vesi nousee.
Pidisjärvessä tulva-aalto edelleen vaimenee ja Kuoppasillan kohdalla virtaama-maksimi on noin 630 m3/s. Vedenkorkeus on maksimissaan 19 tunnin kuluttua mur-tuman alkuhetkestä. Vesi virtaa tällöin sillan molemmilta puolin maantien ylitse.
Eri siltapaikoissa vedenkorkeuden maksimit saavutetaan seuraavassa esitetyn taulukon 13 mukaisesti.
Taulukko 13.
Vedenkorkeuden maksimit eri silloilla.
Silta
Etäisyys Hinkuasta [km]
Tien tas.vii-van korkeus
N43+ [m]
Max W N43 + [m]
Vedenpinta yli sillan kannen [m]
Tulvan nousu kan-nelle, ajanhetki
[hh:mm]
WmaxAika [hh:mm]
Rauman silta 3,9 *) 83,8 86,7 2,9 0:35 2:00
Uittosalmensilta 5,6 86,5 86,2 - - 3:00
Kontiola-Lähdekangas 12,9 82,5 83,2 0,7 2:20 3:30
Tie 7632 15,8 *) 74,9 77,9 3,0 2:40 5:20
Jokikylän silta 19,5 74,6 76,3 1,7 3:40 6:00
Alilan silta 28,0 72,6 72,6 - - 15:30
Kuoppasilta 34,7 72,2 72,1 - - 19:00
*) Sillan kannen korkeus arvioitu maastomallista.
Molemmat murtumavaihtoehdot (A ja B) aiheuttavat vaaratilanteen murtumakoh-dan lähialueelle ihmishengille ja omaisuudelle. Puolen tunnin lähialueella kastuu murtumatapauksessa A 31 rakennusta ja Hinkuan voimalaitoksen kohdalla tapah-tuvassa murtumatapauksessa B 5 rakennusta.
Alapuolisella alueella jää rakennuksia veden alle taulukossa 14 esitetyn mukaisesti.
Taulukossa on huomioitu asuinrakennukset, talousrakennukset sekä kesämökit ja muut merkittävät rakennukset.
Taulukko 14.
Kastuvat rakennukset eri murtumavaihtoehdoissa.
Veden syvyys [m] Murtuma A Murtuma B
<1 142 135
1-10 263 219
ei kastu 305 326
ei tietoa 24 24
yhteensä 734 734
Kaikkiaan kastuvia asuin- tms. rakennuksia on A murtumatapauksessa 405 kpl ja B murtumatapauksessa 354 kpl.
Lisäksi alueella sijaitsee asuinrakennusten lisäksi vaurioituvia erityiskohteita. Näitä ovat:
hotelliravintola
•
Nivalan kaupungin rakennuksia
•
Jokikylän koulu
•
kirkko ja hautausmaa
•
Kiuruveden ortodoksisen seurakunnan rakennus
•
Nivalassa Malisjoen varrella sijaitseva terveyskeskus
•
Nivalan jäteveden puhdistamo.
•
6.6
Taajamahydrologia
Taajamahydrologiaa on maailmalla tutkittu varsin runsaasti. Suurten pistemäisten rankkasateiden osuminen pienelle tiiviisti rakennetulle alueelle asettaisi Suomessakin taajama-alueiden pintavesiviemäröinnin kovalle koetukselle.
Kalajoen vesistöalueen taajamista Ylivieskalla on viime vuosilta kokemuksia suu-ren aluesadannan aiheuttamista ongelmista. Elokuussa 2004 Ylivieskassa sattuneen rankkasateen seurauksena jätevesiviemäriin joutui sadevesiä, jolloin viemärit ei-vät vetäneet riittävästi. Veden pinta nousi jätevesiviemäreissä, kunnes se purkautui kellareihin lattiakaivojen ja wc-istuimien kautta. Joitakin alikulkutunneleita täyttyi vedestä ja keskusta-alueen läpi virtaavat kaupunkiojat tulvivat. Tulvivaa vettä virtasi kiinteistöihin myös kellariin johtavien ajoluiskien kautta.
Tulviva vesi aiheutti vahinkoja 48 kiinteistölle. Kaupunkitulvan aiheuttamat va-hingot yksityisille kiinteistöille ja taloyhtiöille olivat satojatuhansia euroja. Ylivieskan kaupungille koitui merkittäviä kustannuksia tulvan aiheuttamista korjaus- ja tulvan-suojelutöistä. (Kajanus 2005.)
Sadetulvan aikana Ilmatieteen laitoksen Ylivieskan havaintoasemalla 3.8.2004 ha-vaittu sadanta oli 41 mm ja 4.8. 27,5 mm. Hulevesiverkoston kapasiteetti oli sinänsä riittävä sadetulvan aiheuttamalle virtaamalle. Tulvaa aiheutti se, että sadevedet eivät virranneet hulevesiviemäreihin. Hulevedet kasautuvat kaduille ja pihoille hallitse-mattomasti ritiläkaivojen kansien ollessa tukossa ja kaivojen hiekkapesien ollessa täynnä. Lisäksi hiekka tukki poistoputken tai niiden korkeusasema on väärä. (Kajanus 2005.)
Taajamissa sateen aiheuttama tulva kehittyy nopeasti. Vahinkojen minimoimi-seksi uhanalainen kiinteistö täytyy suojata ennen kuin se jää veden valtaan. Nopea suojautuminen vaatii, että kaikki tarvittavat välineet ovat nopeasti saatavilla. Suoja-ukseen käytettävä muovikalvo on monipuolinen tulvaeste, joka voidaan kiinnittää joko suoraan rakennuksen seinään tai siitä voidaan rakentaa tulvavalli kaivumaan ja/tai hiekkasäkkien avulla. Tilapäisessä tulvantorjunnassa voidaan käyttää myös ilmatäytteisiä tai kuormalavoista rakennettuja valleja. Tilapäisten vallien sisäpuolelle kertyvä sade- ja kattovesi voidaan johtaa kouruilla suoja-alueen ulkopuolelle. Lisäksi hyvienkin tulvantorjuntarakenteiden sisäpuolelle suotautuu ja vuotaa vettä, joka täytyy pumpata tulvavallin ulkopuolelle. (Kajanus 2005.)
Kuva 22. Rankkasateen aiheuttama tulva Ylivieskan taajaman läheisyydessä elokuussa 2004.
Kuva Juha Alahäivälä.
Kuva 23. Ylivieskan keskustan rankkasadetulva 2004, talokohtainen suojaus. Kuva Juha Alahäivälä.
7 Tulvaennusteet
7.1
Laskentamallit
7.1.1
Yleistä
Kalajoen valuntaennusteiden laadinnassa käytetään ajankohdasta ja käyttötarpeesta riippuen useita eri malleja. Malleilla voidaan ennustaa valunnan ja lumen vesiarvon kehittymistä ja tutkia säännöstelyaltaiden juoksutuksen vaikutusta virtaamiin eri osissa vesistöaluetta. Lisäksi Kalajokeen on laadittu jokijäämalli, jolla voidaan tutkia juoksutusten vaikutuksia jääolosuhteisiin. Viimeisimpänä on laadittu HEC-RAS:lla muuttuvan virtauksen malli, jolla on arvioitu isojen tulvavirtaamien mukaisia ve-denkorkeuksia joen keski- ja alaosalla.
7.1.2