Tulvavesien tilapäinen pidättäminen valuma-alueella

(1)

Tulvavesien tilapäinen pidättäminen valuma-alueella

Kirjallisuusselvitys kansainvälisistä hankkeista

Viivi Moll

25.8.06

(2)

1. JOHDANTO...3

2. KANSALLISTA KÄYTÄNTÖÄ ...3

Kuiva tekojärvi...3

Tulvavesien pidätysallas...4

Soiden valunnansäätely...4

Tulvaluukut pelloille...4

3. KANSAINVÄLISIÄ HANKKEITA ...5

1. Saksa, Hessen, Bauna-puro ...5

Alueen kuvaus ...5

Hankkeen kuvaus ...5

Esimerkkialueet ...6

Vesitaloudelliset hyödyt ...8

2. Kroatia, Sava-joki ... 10

Alueen kuvaus ... 10

Hankkeen kuvaus ... 12

Esimerkkialue... 13

Vesitaloudelliset hyödyt ... 14

3. USA, Upper Susquehanna Coalition, New Yorkin ja Pennsylvanian osavaltiot; Catatonk Creek ... 15

Alueen kuvaus ... 15

Hankkeen kuvaus ... 15

Esimerkkialueet – Spencer ... 16

Vesitaloudelliset hyödyt ... 19

4. YHTEENVETO ...20

5. LÄHTEET ...21

(3)

1. Johdanto

Tässä selvityksessä on tarkoitus kartoittaa kansainvälisten tulvavedenpidätyshankkeiden sisältöä, kannattavuutta ja onnistumista. Selvityksessä keskitytään siihen kuinka paljon tulvakorkeutta tai tulvahuippua on pystytty pienentämään tai on arvioitu pienenevän käytetyn menetelmän avulla.

Aiemmin, kun maatalousmaita on haluttu kuivattaa, helpottaa uittoa ja vesiliikennettä ja maita on tarvittu vaikkapa asutus- tai viljelykäyttöön, on monin paikoin tehty virtavesille perkaus- ja suoris- tustoimenpiteitä, sekä suojattu käyttöönotetut maat penkereillä tai muilla rakenteilla.

Kun purojen luonnostaan muodostamat mutkat suoristetaan, uomaa perataan ja suvannot sekä mata- lat virtapaikat poistetaan, uoma lyhenee. Tästä on luonnollisena seurauksena tulviminen, kun uomaan ei enää mahdukaan samaa vesimäärää kuin ennen. Uoman leventäminen ja lyhentäminen kasvattaa myös virtausnopeutta ja viipymä pienenee. Tällöin ensinnäkin tulva-alueille ja kosteikoille tyypillinen kasvillisuus häviää, vesistön luonnollinen puhdistuskyky pienenee, ravinteiden kulkeu- tuminen alapuolisiin vesistöihin nopeutuu ja veden eroosiovoima alkaa syövyttää uoman pohjaa ja luiskia. Tulva-alueiden ja kosteikkojen häviäminen alentaa pohjavedenpintaa ja valuntahuiput kas- vavat.

Tulvasuojeluprojektit etenkin Keski-Euroopassa tähtäävätkin nykyisin usein vesistöjen palauttami- seen luonnolliseen tilaansa ja tulvavesien pidättämiseen valuma-alueella erilaisin menetelmin. Pyr- kimyksenä on vähentää tulvahuippuja ja viivyttää tulva-aallon etenemistä. Tulvasuojelun lisäksi tulva-alueille tyypillinen kasvillisuus ja eliölajisto saa ennallistamisen myötä takaisin luonnollisen kasvuympäristönsä. Usein tulva-alueilla on myös virkistysarvoa.

Tulva-alueiden tarkoitus on pidättää osa tulvavesistä ja hidastaa tulva-aallon etenemistä. Tulvavesi- en noustessa keskivedenkorkeuden yläpuolisille kosteikkoalueille virtaus hidastuu merkittävästi ja osa veden kuljettamasta kiintoaineksesta sedimentoituu tulva-alueille. Tällöin alavirran vesistöjen kiintoaineskuorma vähenee, ellei vesi irrota mukaansa maa-ainesta tulva-alueelta. Esimerkiksi kah- den metrin levyisessä uomassa molemminpuolisen kasvustovyöhykkeen on havaittu hidastavan virtausnopeutta noin 70 %. Uoman leventyessä rantakasvillisuuden vaikutus vähenee, 20 metrin levyisessä uomassa virtausnopeus hidastuu kasvillisuuden vaikutuksesta enää noin 10 %. [1]

2. Kansallista käytäntöä

Suomessakin on toteutettu hankkeita, joissa perinteisen tulvasuojelun sijaan pyrkimyksenä on ollut pidättää tulvavesiä kevyellä rakentamisella jo tulva-alueella. Asuinrakennukset pyritään suojele- maan kerran sadassa vuodessa tapahtuvia tulvia vastaan, maatalousmaita varten ei enää nykyisin juuri rakenneta penkereitä tms. tulvasuojelurakenteita, vaan niitä ollaan purkamassa uomien välit- tömästä läheisyydestä. Hankkeita on kartoitettu Kari Rantakokon julkaisussa (2002). Tähän on ke- rätty niistä muutama.

Kuiva tekojärvi

Kuivan tekojärven ideana on varastoida tulvavesiä alapuolisen vesistön tulvahuipun leikkaamiseksi ja juoksuttaa ne tulvan mentyä. Muina aikoina varastot pidetään tyhjinä.

Iijoen keskiosan tulvasuojelun suunnittelussa oli yhtenä vaihtoehtona kuivien tekojärvien käyttämi- nen. Varastopaikkojen valinnassa pyrittiin mahdollisimman pieniin kustannuksiin ja suureen varas- tointikapasiteettiin valitsemalla tarkoitukseen valtion maita, mielellään suota tai metsää ja siten, että varasto täyttyisi mahdollisimman suurelta valuma-alueelta ja ilman pumppausta. Tarkoitusta varten löydettiin kolme allaspaikkaa, joiden varastotilavuus on yhteensä 40 Mm³ ja kustannukset n. 2 M€.

Hankkeen suunnitteluvaiheessa arvioitiin, että näin Iijoen tulvakorkeus alenisi vain n. 5 cm ja hanketta ei kannattanut toteuttaa – saadut hyödyt olivat liian pienet syntyviin kustannuksiin nähden.

(4)

Tulvavesien pidätysallas

Tulvavesien pidätyshankkeissa tulvasuojelun lisäksi tavoitteena on usein myös virkistyskäyttöedel- lytysten parantaminen, joen kalataloudellinen kunnostaminen sekä eri eliölajien, kuten lintujen tai sammakkoeläinten, elinolosuhteiden luominen ja parantaminen.

Utosjoella oli tavoitteena tasoittaa aiemmin tehdyistä perkaustöistä ja valuma-alueen ojituksista johtuvia virtaamien epätasaisuuksia, lisätä kalatalouden kannattavuutta alueella sekä virkistyskäyt- töjärven muodostuminen laskettujen ja umpeenkasvaneiden lampien tilalle. Pidätysaltaina Utosjoel- la ei voitu käyttää luonnonjärviä mm. koska ne kuuluivat Natura 2000 –verkkoon. Hakemussuunni- telman mukaan Utosjoen tulvasuojelu toteutetaan rakentamalla tulva-alueiden yläpuolelle, Ylilam- men alueelle, tulvavesien pidätysallas. Rakenteet on suunniteltu siten, että ne mahdollistavat 1,5 m suuruisen padotuksen, jolloin varastotilaa on 5 Mm³. Tulvien aikaan vesialueen pinta-ala voi nousta normaalista 220 ha:sta 458 ha:iin.

Kalajoen vesistöalueella on käynnissä selvitys Vääräjoen Kortejärven osittaisen ennallistamisen vaikutuksista alapuolisen maatalousalueen tulviin (SYKE, PPO). Kortejärveen suunniteltiin 80- luvun lopussa säännöstelyallasta 30-luvulla lasketun järven paikalle. Allashanke jäi toteutumatta, ja nyt selvityksessä on keskitytty kevyemmän pohjapadon vaikutuksiin alueen tulviin ja käyttökelpoi- suuteen. Kortejärven pinta-ala vaihtelisi suunnitelmien mukaan 200 – 500 hehtaarin välillä ja varastotilavuus olisi noin 5 milj.m³.

Soiden ja metsien valunnansäätely

Valunnansäätelyn perusideana on varastoida lumensulamisvesistä mahdollisimman suuri osa suolle keväällä ja alkukesästä. Ojiin rakennetaan säätelypadot, jotka suljetaan ennen lumen sulamisen al- kamista ja lasketaan vedet vapaiksi muoviputkia myöten kesä-heinäkuun vaihteessa.

Valunnansäätelyn hydrologisia vaikutuksia on tutkittu kahdella koealueella: Puolangan Palkinsuolla ja Häädetjärven kokeilualueella Parkanossa. Pidätysmäärät koealueilla vaihtelivat 40 – 100 mm välillä riippuen mm. turpeen paksuudesta ja soiden sarkaleveydestä. Ojitus alentaa pohjavettä ja täten lisää valuntaa, pienentää haihduntaa ja kasvattaa turpeen varastotilaa. Tästä ei tutkimusten mukaan (Erkki Ahti 1987) ole apua kesäsateiden aiheuttamiin tulvahuippuihin. Tulvimiseen sen sijaan voisi vaikuttaa pienentävästi täydennysojituksella, joka pienentäisi sarkaleveyttä.

Vuonna 2006 on käynnistynyt Oulun yliopiston vetämä hanke "Vesiensuojelun ja tulvien hallinnan yhdentäminen metsätalouden kunnostusojituksessa: putkipatojen, kosteikkojen ja tulvametsien vaikutukset vesistökuormitukseen ja tulvariskeihin", jossa yhtenä tavoitteena on selvittää putkipadoin säädellyn valunnan mahdollisuuksia tulvariskin vähentäjänä. Koealueet sijaitsevan Viitasaarella ja ovat kooltaa 30 – 130 ha. Hankkeessa ovat mukana myös SYKE, KSU, Metla ja Metsäkeskus.

Tulvaluukut pelloille

Pengerrysalueiden yläpuolisten asutuskeskusten suojaamiseksi suurtulvilta on penkereisiin rakennettu tulvaluukkuja, joiden kautta on mahdollista päästää vettä pääuomasta pelloille hallitusti ja näin alentaa tulvavedenkorkeutta pääuomassa. Tulvaluukkuja tulee käyttää vesioikeuden lupaehto- jen mukaisesti esimerkiksi vedenkorkeuksien raja-arvot ylittyessä.

Luukkua voidaan käyttää sekä Lapuanjoella että Kyrönjoella myös toiseen suuntaan. Ensimmäises- sä kun vedenpinnankorkeus pengerrysalueella ylittää joen tulvakorkeuden, ja jälkimmäisessä pumppaamalla. Kokemukset tulvaluukuista ovat pääosin positiivisia, vahinkoa koituu kuitenkin jonkin verran pelloilla maanomistajille. Erityisen vahingollista tulviminen on satokaudella, jolloin se aiheuttaa sadon menetyksiä.

(5)

3. Kansainvälisiä hankkeita

Tulvaveden pidätyshankkeita on toteutettu tai suunnitteilla useiden vesistöjen varrella ympäri maa- ilmaa. Monet niistä ovat melko uusia ja tuloksia niiden toimivuudesta saadaan tulevaisuudessa. Täs- sä luvussa on tarkoitus tutustua lähemmin kolmeen tulvasuojeluprojektiin, joista ensin kuvaillaan lyhyesti vesistöaluetta, jonka jälkeen kuvaillaan hanketta ja esitellään esimerkkialueita ja lopuksi hankkeen vesitaloudelliset hyödyt. Vesistöt ovat Bauna-puro Saksassa, Sava-joki Kroatiassa ja Ca- tatonk Creek -puro Yhdysvalloissa.

1. Saksa, Hessen, Bauna-puro

Alueen kuvaus

Bauna-puro on 14,6 km pitkä ja sijaitsee Saksassa Hessenin osavaltiossa, Kassel-nimisessä kaupungissa. Bauna laskee Fulda-jokeen ja sen valuma-alue on 50 km², josta 25 % on asuinaluetta, 33 % peltoa, 30 % metsää ja loput 12 % niittyä. Joen HQ100 on 114,5 m³/s. Alue kärsi vuonna 1992 tunne- tun historian pahimman tulvan. Vuonna 1993 kunta palkkasi prof. Frank Tönsmannin Hydrauliikan ja Vesitalouden osastolta Kasselin yliopistolta tutkimaan hajautetun ja ympäristöystävällisen tulva- suojelukeinon mahdollisuuksia Baunan lähialueilla. Tämän tutkimuksen pohjalta syntyi suunnitelma tulvasuojelun toteuttamiseksi. Samanlaisia projekteja on toteutettu monissa muissakin Hessenin osavaltion vesistöissä.

Kuva 1. Baunan valuma-alue

Hankkeen kuvaus

Pienet pidätys- tai viivytysalueet ennen kyliä suojelevat niiden ihmisiä ja rakennuksia tulvavahin- goilta. Samalla pienillä kunnostustoimenpiteillä voidaan saavuttaa ekologiselta sekä virkistyskäytön kannalta merkittäviä saavutuksia. Haasteita hankkeille tuo mm. sopivien alueiden löytyminen, sillä asuinalueiden lähistöt on usein rakennettu tiiviisti. Näin ollen olikin välttämätöntä hajauttaa tulva- vedenpidätysalueita eri kohtiin valuma-aluetta. Projekti toteutettiin EU:n INTERREG IIIB:n puit- teissa yhteistyössä Baunatal-Schauenburgin jätevesi- ja tulvasuojeluliiton kanssa. Mukana oli Hes-

(6)

senin ympäristö-, maatalous- ja kuluttajansuojaministeriö sekä yhteistyökumppaneita Iso- Britanniasta, Hollannista, Belgiasta.

Esimerkkialueet

1. Altenritte, alkuperäisen tulva-alueen ennallistaminen

Altenritten pienen tulvavedenpidätysalueen varastointitilavuus on 2500 m³. Alkuperäinen tulva-alue palautettiin kaivamalla maata ja siirtämällä se penkereeksi lähellä sijaitsevan ky- län suojaksi. Penkereen tieltä jouduttiin siirtämään kävelysilta ja joen molemmin puolin viis- teisiin rakennettiin alaslaskettavat seinämät. Siltojen alla ollut kivetys poistettiin, jotta ka- loilla ja pohjaeliöstöllä olisi vapaa liikkuvuus. Tulva-alue muokattiin alkuperäiseen tilaansa, mm. joen mutkat palautettiin tarkoituksena kasvattaa veden viipymää uomassa. jolloin veden viipymä kasvoi. Muutosten ansiosta Baunan alkuperäinen vesimäärä mahtuu paremmin uomaan ja tulva-aalto madaltuu.

Kuva 2. Altenritte

2. Schauenburg-Hoof, tulvaveden viivyttäminen rinnakkaisuomassa

Schauenburg-Hoofin kylää suojeleva pieni pidätysalue on kooltaan 0,4 hehtaaria ja sen varastotilavuus on 5 600 m³. Tulva-aaltoa viivytetään ohjaamalla puro ennen kylää kahteen erilliseen uomaan, jolloin vesi saadaan virtaamaan hitaammin taajama-alueella. Tulvan sattuessa vettä voidaan ohjata lisäksi rautatien sivukanavaan. Tämä osittain avoinna oleva uoma liittyy Baunaan kylän jälkeen.

3. Schefferfeld, pidätysallas

Schefferfeldin tulvavesialue sijaitsee ennen Altenrittea Baunatalin kaupungissa. Sen tarkoitus on suojata Baunatal tulvilta. Ratkaisuksi Schefferfeldiin valittiin sivuallas, jolla olisi mahdollisimman vähän vaikutuksia joen virtaussysteemiin. Alueen kapasiteetti on 230 000 m³ joka vastaa 100 vuoden toistuvuusajan tulvavesimäärää. Rakennustyön aikana tärkeim- mäksi näkökohdaksi otettiin luonnonsuojelu. Sivuallas tuhoaa luonnollista jokialueen kasvil- lisuutta vain vähän ja suurimmaksi osaksi projektin vaikutukset ovat luonnon kannalta aino-

(7)

astaan alueen ekologista arvoa lisääviä. Schefferfeldin allas on teknisesti suurin Baunan valuma-alueen tulvasuojelurakenteista.

Kun virtaama ylittää 15 m³/s, vesi ohjautuu sulkujen avulla säännöstelyuomaan ja siitä portin säännöstelemänä pidätysaltaaseen. Pienissä tulvissa vesi peittää ainoastaan altaan kostean kasvillisuuden, suuremmissa tulvissa allas täyttyy kokonaan. Pisin mahdollinen varastointi- aika on 72 tuntia. Vesi purkautuu altaasta takaisin uomaan portin kautta siten, että vesi ei ylety uoman reunan yli eikä tulvavahinkoa synny. Lisäksi rakenteessa on turvajärjestelmä;

virheen sattuessa vesi ohjautuu Baunan sivujokeen. Schauenburg-Hoofin ja Schefferfieldin varastoalueiden yhteenlasketut kustannukset olivat 5,37 M€, josta 20 % rahoittivat valtio ja Hessen osavaltio.

Kuvat 3, 4 ja 5. Schefferfeldin pidätysallas 4. Katzenmühle, pidätysallas

(8)

Tulvaveden pidätysallas Katzenmühle on toiseksi suurin tulvasuojelurakenne alueella Schef- ferfieldin jälkeen. Sen kapasiteetti on 73 000 m³ ja se suojelee Elgershausenin asuinaluetta kerran 100 vuodessa tapahtuvia tulvia vastaan. Allasta varten piti mm. siirtää kolmea siltaa.

EU ja Hessen osavaltio rahoittivat hankkeesta 80 %. Alueen kustannukset olivat 2,95 M€.

Katzenmühlen viivytysaltaalla on ekologisia haittoja Baunan laaksoalueelle. Vahingot on kuitenkin pyritty pitämään mahdollisimman pieninä. Lisäksi esim. sammakkoeläimille on etsitty korvaavat elintilat lähialueilta, jolloin on onnistuttu säilyttämään ekologisesti herkät sivujoet Firnsgraben ja Firnsbach vahingoittumattomina. Pystysuunnassa liikutettavat sei- nämät on korvattu karheilla luiskilla kalojen elinolojen parantamiseksi. Maiseman säilyttä- miseksi on istutettu puita ja pensaita. Mikäli varastotilavuus uhkaa ylittyä, johdetaan vedet Baunan sivujokeen, Firnsbachiin, joka virtaa Elegershausenin asuinalueen läpi.

Hallintamekanismi rajoittaa viivytetyn veden poisvirtausta siten, että se ei ylitä uoman reu- naa. Siltojen siirtäminen ym. paikalliset toimenpiteet ovat kasvattaneet virtaamaa 15 m³/s:iin. Pidätysallas on asetettu toimimaan samanaikaisesti muiden valuma-alueen tulva- suojelumekanismien kanssa, jotta päästään parhaisiin tuloksiin.

Kuva 6.Katzenmühlen pidätysallas

Vesitaloudelliset hyödyt

Baunan valuma-alueen koko on 50 km² ja siitä 12 % eli 0,58 km² oli vuonna 2001 tulvavedenpidä- tysaluetta. Yhteenlaskettu varastotilavuus oli tuolloin 300 000 m³. Alueen rakennustyöt ovat val- mistuneet vuoden 2006 alussa ja Kasselin yliopiston seurantatutkimus niiden vaikutuksesta loppuu vuoden 2009 lopussa. Lopullinen kapasiteetti alueilla on 785 000 m³. Tällöin 100 vuoden toistuvuusajan tulvavesimäärä vähenee 50 %.

Taulukkoon 1 on koottu tiedot Baunan alueen tulvasuojeluhankkeista. Ensimmäisessä sarakkeessa on lueteltu ylhäältä alas jokiosuus, jokiosuuden tulva-alueen maankäyttö, vedenpinnankorkeus (m merenpinnasta) ja etäisyys Fuldasta (km). Alueet on jaettu jokiosuuksittain luokkiin <HQ100 ja

(9)

>HQ100, eli alueisiin, joihin on tarkoitus varastoida HQ100 pienemmät tai suuremmat tulva- vesimäärät. Taulukossa on sinisellä taustalla jo valmistuneita projekteja.

Taulukko 1.Baunan alueen vesitaloudelliset hyödyt

HQ100=114,5 m3/s

<

HQ100

>

HQ100

Yht- eensä

Menetelmien kuvaus

Etäisyys Fuldasta (km)

Pidäty- sal- ueen ala (km2)

Varas totila- vuus (m3)

Pidäty- sal- ueen ala (km2)

Varas- totila- vuus (m3)

Pidäty- salueen koko (km2)

Varas- totila- vuus (m3) Alusta

Firns- bachille

Tiepenkereen nosto, Sään- nöstelyto-

imenpide 13,53 0,008 10000 0,008 10000

niitty 100

%

Schauenburg-

Hoof 0,004 6000 0,004 6000

300,11-

333,47 Katzenmühle 0,03 70000 0,03 70000

13,41-14,6 Yhteensä 0,042 86000

Firnsiltä Lützelille

Tukikynnys, Maannosto

tulvametsään 13,05 0,0013 2500 0,0013 2500

niitty 92 %, muuta 8 %

Säännöstely-

toimenpide 12,86 0,005 6000 0,005 6000

220,84-

299,02 Schefferfeld 11,11 0,04 70000 0,04 230000

9,22-13,41

Virtaaman- säännöstely,

Siltarumpu 10,56 0,07 230000 0,07 70000

Yhteensä 0,1163 308500

Lützeliltä Leiselille niitty 83 %, muuta 17

% 196,53- 220,03

6,53-9,22 Yhteensä 0,27 7000

Leiselilta Fuldaan

tulvametsään 6,24 0,004 2000 0,004 6000 0,008 8000 niitty 90 %,

metsä 6

%, muuta 4 %

tulvametsään 5,06 0,006 6000 0,0015 4000 0,0075 10000 144,95-

196,17

tulvametsään 3,51 0,02 10000 0,0025 10000 0,0225 20000

0-6,53

tulvametsään 2,49 0,01 4000 0,01 20000 0,02 24000

Yhteensä 0,058 62000

(10)

Hankkeiden yhteydessä otettiin luonnollisesti tarkasteluun myös niiden kustannukset. Tarkastelun perusteella varastoitavaa vesikuutiota kohti lasketut kustannukset ovat sitä korkeammat, mitä pie- nempi alue on. Toisin sanoen kustannustehokkaampaa olisi rakentaa muutama suuri allas monen pienen altaan sijaan. Aina se ei kuitenkaan ole mahdollista.

Alle 100 000 m³:n varaston kustannukset liikkuvat 21 ja 36 €/m³ välillä. Näin ollen suhteelliset kustannukset ovat moninkertaiset esimerkiksi Schefferfeldin (230 000 m³) altaaseen nähden, joka maksoi 13 €/m³. Kun varastokapasiteetti ylittää 100 000 kuutiota, pysyvät tilavuusyksikköä kohti lasketut kustannukset melko samoina varaston koosta riippumatta. (Kuva 7)

Kustannukset tilavuusyksikköä kohti

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

0 100000 200000 300000 400000 500000 Pidättämiskapasiteetti (m3)

Kustannukset (€/m3) Bauna, Tönsmannin tutkimus

Bauna, insinööritoimiston suunnitelma

Kleebach, tutkimus

Bauna, tekninen suunnitelma

Kuva 7. Baunan alueen pidätysaltaiden suhteelliset kustannukset

2. Kroatia, Sava-joki

Alueen kuvaus

Sava-joki on Tonavan suurin sivujoki ja merkittävä sen biologisen ja maisemallisen vaihtelun ansiosta. Joki on 945 km pitkä, ja sen valuma-alue on 95,719 km². Savan valuma-alueella on suurin tulvakosteikkojen alue (Sredni Posavina – Central Sava Basin) koko Tonavan jokialueella ja suuri alava metsäalue. Sava on ainutlaatuinen esimerkki joesta, jonka tulva-alueet ovat edelleen suurilta osin koskemattomia, ja vähentävät sellaisenaan tulvia sekä ylläpitävät luonnon monimuotoisuutta.

Alueen säilyttämisen puolesta puhuvat mm. seuraavat hyödyt:

• Tulvaveden pidätyskyky on 2000 Mm³

• Ilmaston pitäminen vakaana suurten metsäalueiden avulla

• Ekosysteemiä palvelevat vaikutukset (mm. veden puhdistuminen, pohjavesivaraston täytty- minen)

Joen valuma-alueen ulottuessa useamman maan alueille yhteistyö näiden välillä on ensiarvoisen tärkeää tulvasuojelun ja luonnonarvojen säilymisen kannalta.

(11)

Kuva 8. Sava kartalla

Kuva 9.Savan keskivirtaamat ajanjaksolta 1.11.1996-1.1.1998.

(12)

Kuva 10.Savan MHQ on 3650 m³/s

Hankkeen kuvaus

Suurten tulvakosteikkojen on rauhoittaminen ja kunnostaminen aloitettiin tulvahuippujen leikkaamiseksi Sava- ja Kupa-jokien varsilla vuonna 1972. Sodan jälkeen uuden ympäristöarvion yhtey- dessä vuonna 1999 tarkasteltiin alkuperäistä ohjelmaa keskittyen tulvasuojelun lisäksi aikaisempaa enemmän luonto- ja kulttuuriarvoihin. Vuonna 1999 YK teki Maailmanpankille hankkeen ympäris- töarvion. Maailmanpankin rahoitus antoi Kroatialle mahdollisuuden EURONATURin ja monien kroatialaisorganisaatioiden kanssa yhdessä suunnitella ratkaisun, joka toimisi mallina tulvasuojelusta ja aluekehityksestä myös muille maille.

Nykyisin vesi kulkeutuu alueella kolmea kanavaa pitkin, jotka suojelevat Zagrebia (Odran kanava), Karlovacia (Kupa-Kupan kanava) ja Sisakia (Lonja-Strugin kanava). Lisäksi verkostoon kuuluu 15 jakelulaitosta ja tulva-alueita veden varastointia varten. Tämä järjestelmä pitää huolta siitä, että veden ulosvirtaama pysyy noin 3000 m³/s:ssa, jolloin se suojelee joen varrella alajuoksulla olevia maa-alueita.

Osa 1972-1990 rakennetuista tulvavedenpidätysalueista on tarvetta kunnostaa. Alueen yksityisomis- tuksessa olevat maat voitaisiin korvata omistajille muualla sijaitsevilla mailla ja lunastaa sitten alueet kunnostustöitä varten. Näin voitaisiin kasvattaa tulva-alueen kokoa ja paikoin myös leventää Savan uomaa. Vain asuttamattomat maat on otettu huomioon suunnittelussa.

Hankkeen ensimmäisessä vaiheessa (1972-1990) pyrkimyksenä oli suojella kosteikkoja tulvilta.

Monet niistä tosin toimivat suojelusta huolimatta tulva-alueina. Näiden alueiden kunnostaminen on sisällytetty ohjelmaan nimityksellä 'ekologinen tulva-alue' (ecological flooding). Suojelu- ja kun- nostusehdotuksen piiriin on tarkoitus ottaa lisäksi 26 leikkautunutta joenmutkaa, jotka ovat synty- neet entisen joenuoman käyttämättömiksi jääneistä mutkista kun joki on alkanut virrata toista reit- tiä.

(13)

Kuva 11. Sava-joen tulva-aluetta

Esimerkkialue

• Lonjsko Polje

Lonjsko Polje on hyvä esimerkki jo olemassa olevasta hydrologiselta ja ekologiselta kannalta toi- mivasta tulvasuojelusta. Lonjsko Polje edistää tulvasuojelun lisäksi myös alueen luonnonarvojen, kuten ekosysteemin ja puhtaan veden säilymistä. Tulvan kesto on nykyisin lyhyempi kuin 1972 suunnitelmassa arvioitiin. Laskettu varastointikapasiteetti on nykyisin 613·10⁶ m³ kun se 1972 suunnitelmassa se oli 845·10⁶ m³, sillä vesi poistuu Lonjsko Poljen alueelta entistä helpommin uuden Trebež II-kanavan ja Palanjek-padon kautta ja välittömästi kun tulva-aalto on ohi.

Sadan vuoden toistuvuusajan tulva peittää koko Lonjsko Poljen alueen kahdessa viikossa, jolloin alueen evakuoinnin täytyy tapahtua ajoissa. Tulvan kesto riippuu siitä, kuinka paljon vettä tulva- alueelta poistuu, ei niinkään sinne tulevasta vesimäärästä. Olisi mahdollisesti syytä harkita virtaa- mansäätelyrakenteita tulva-alueille, jolloin voitaisiin tulvavesillä helpottaa kesän kuivuutta.

Kuva 12. Lonjsko Poljen tulva-alue

(14)

Hanke ei ole vielä valmistunut, mutta on jo osoittautunut hyvin tehokkaaksi esim. suurten kaupun- kien, kuten Zagrebin ja Sisakin sekä maatalousmaiden tulvasuojelussa. Tarkastelualue on avain- asemassa Savan varrella, se ei ole tärkeä ainoastaan Kroatialle, vaan koko Savan valuma-alueen maille. Sen on varastoitava vesiä joen yläjuoksulta, joka on Slovenian puolella, ja ehkäistä tulvimista alajuoksulla suurilla alueilla, joista osa on Bosnian ja Herzegovinan alueella ja osa Serbiassa ja Montenegrossa. Vaikutuksia alajuoksulla ei ole vielä arvioitu.

Taulukossa 2 on esitetty Keski-Savan valuma-alueen tulva-alueet. Uusimmassa ehdotuksessa rau- hoitettaisiin ja kunnostettaisiin lähes kaikki olemassa olevat alueet ja lisäksi käyttöön otettaisiin uusia alueita. Tulvasuojelu tulisi ratkaista täyttämättä tulva-aluetta yli sen luonnollisen vedenkor- keuden. Varastokapasiteettia yhteensä 109,267 km² kokoisella alueella on tällä hetkellä 2046 Mm³. Kuvan xx mukaisesti maksimivirtaama vähenee noin 1000 m³/s:lla CSB:lla.

Taulukko 2.

Alkuperäinen

Vuonna 1972 aloitettu hanke

Uusi suun- nitelma

Alueen nimi

Alueen koko (km2)

Varastoti- lavuus (Mm3)

Varastoti- lavuus (Mm3) Zutica + Lon-

jsko polje 23,706 634 25,63 915 23,706 733

Tristika + Opeka Mokro

Polje 22,294 611 20,51 581 22,294 611

Ribarsko Polje 16,956 175 7,4 132 16,956 175

Turopolje 15,63 316 0 0 15,63 316

Kupcina 22,242 203 5,05 150 13,599 150

Jantak 0,29 27 0,29 27 0,29 27

Kupa 5,899 50 0 0 5 50

Ylä-Sava 2,25 30 0 0 2,2 30

Uudessa suunnitel- massa lisäksi 26 leikkautunutta joenmut-

kaa 0,5 2

8 palautettua

tulva-aluetta 1,2 20

6 ekologista

tulva-aluetta 15,4 10

YHTEENSÄ 109,267 2046 58,88 1805 116,775 2124

(15)

3. USA, Upper Susquehanna Coalition, New Yorkin ja Pennsylvanian osavaltiot; Catatonk Creek

Alueen kuvaus

Upper Susquehanna Coalition (USC) on organisaatio, joka kehittää vesiensuojelustrategioita, -ohjelmia ja -projekteja Susquehanna-joen latva-alueella ja Chesapeake-lahden vesistöalueella. Jär- jestössä on edustajia 14 piirikunnasta, joista 11 on New Yorkin ja kolme Pennsylvanian osavaltiossa.

Catatonk Creekin valuma-alue on kooltaan 38 850 ha ja sijaitsee Tiogan piirikunnassa New Yorkis- sa. Se laskee Susquehanna-jokeen, joka puolestaan purkautuu Chesapeake-lahteen. Valuma-alueen ongelmia ovat olleet tuavat, jokirantojen eroosio, soran kerrostuminen ja ravinnekuormitus. Valu- ma-alueen kiinteistöt ovet muodostaneet järjestön , Citizens for a Controlled Creek, jonka tarkoitus on USC:n avustuksella edistää näiden ongelmien ratkaisussa.

Kuva 13. Catatonk Creekin valuma-alue ja sen osat Spencer, West Candor, Candor ja Catatonk

Hankkeen kuvaus

Alueen tulvasuojelun periaatteena on imeyttää vesiä mahdollisimman paljon maaperään. Tulva- tasanteita suurennetaan ja parannetaan väliaikaista vesien varastointia varten maanomistusolot huomioon ottaen. Lähellä vesirajaa sijaitsevia taloja on tarkoitus siirtää korkeammille paikoille, ja tulvariskialueella olevia siltoja on jo siirretty muualle. Tulvatasanteita on suurennettu soraa kaivamalla, joten soranotto ja tulvasuojeluhyöty on kyetty yhdistämään.

Sopiviksi arvioituja vaihtoehtoja alueen tulvasuojelua varten:

• Kosteikkojen käyttö tulvan heikentämiseen

• Kasvien istuttaminen ranta-alueille stabiloimaan uoman reunoja, jolloin samalla minimoi- daan virtausnopeuden kasvu tulvien aikaan

• Metsureiden kouluttaminen valunnan minimoimiseksi metsätöiden yhteydessä

• Penkereiden poisto eroosion vähentämiseksi ranta-alueilla

• Luonnonmukaisen uoman palauttaminen

• Teiden sivuojien säilyttäminen ja kunnostaminen rinnakkaisuomiksi

(16)

• Valuma-alueen asukkaiden informoiminen tulvien seurauksista ja niiden mahdollisista eh- käisy- tai pienentämiskeinoista

Kustannusarvion tekemistä ja toimenpiteisiin ryhtymistä varten tarvitaan tarkempia tietoja paikoista ja arvio siitä, mikä menetelmä kullekin alueelle sopii. Valuma-alue on siksi jaettu pienempiin osiin (Kuva 13), joista osaa Spenceristä on tässä tarkasteltu yksityiskohtaisemmin.

Esimerkkialueet – Spencer

Spencerin alue koostuu neljästä osasta Hulburt Hollow:n, Michigan Creekin, Miller Creekin ja Ca- tatonkin pääuoman valuma-alueista. Allaolevassa taulukossa on niiden maankäyttötietoja. Spence- rin valuma-alue on 7 847 ha:n kokoinen, ja se kattaa koko Catatonk Creekin valuma-alueesta 20 %.

Taulukko 3.

Valuma-alueen osan nimi

koko (ha)

Osuus Spencerin virtaamasta-

%

Potentiaalisten kosteikkoalueiden lukumäärä

Hulburt Hollow 1663 21 3

Michigan Creek 1787 23 3

Miller Creek 2838 36 4

Catatonkin pääuoma

(Spencer) 1559 20 ei tietoa

Yhteensä 7847 100

1. Hulburt Hollow

Hulburt Hollow:n valuma-alue (1 663 ha) on etupäässä metsää, mutta silti ongelmina ovat veden kuljettaman aineksen sedimentoituminen, tukkeumat tierumpujen ja siltojen kohdilla sekä erityisesti tulviminen asuinrakennuksiin. Alueen tulvasuojelu on hankala toteuttaa, koska rakennukset on sijoitettu lähelle jokea sen kapealle tulva-alueelle. Tulvimista esiintyy etenkin tierumpujen kohdalla. Joissakin tapauksissa tämä on seurausta siitä, että tierummut ovat alimitoitettuja.

Alueen metsät ovat jyrkkärinteisiä ja pieniä, joten ne eivät ole tyypillisiä kosteikkojen esiin- tymispaikkoja. Luonnostaan niitä ei alueella esiinnykään. Kartoituksessa löydettiin kolme mahdollista kosteikon rakennuspaikkaa, jotka kaikki ovat 0,4-2 hehtaarin kokoisia. Kosteik- kopaikkojen vähyys johtuu pinnanmuodon lisäksi tiiviistä asutuksesta alueen tasaisilla alueilla joen välittömässä läheisyydessä. Paras paikka kosteikon sijoituspaikaksi sijaitsee Fox Roadin tierummun eteläpuolella. Paikalla on valmiiksi kaivauksen tuloksena syntynyt pieni allas. Altaaseen ei ole rakennettu virtauksen ohjausrakenteita, vaan vesi nousee siihen itses- tään tulvan sattuessa aivan vieressä sijaitsevasta uomasta.

(17)

Kuva 14. Allas suunnitellun kosteikon paikalla Hulburt Hollow:n valuma-alueella. Puro si- jaitsee välittömästi altaan oikealla puolella.

Hulburt Hollow:n rantojen potentiaaliset tulvasuojelumenetelmät:

• Kosteikkojen rakentaminen

• Uusien tierumpujen ja siltojen rakentamisen rajoittaminen

• Rannoille rakentamisen rajoittaminen

• Rantojen rakennusten siirtäminen

• Tierumpujen parantaminen

• Penkereiden poistaminen sieltä missä se on mahdollista (ei asutusten läheltä)

Kuva 15. Potentiaaliset kosteikkojen sijoituspaikat Hulburt Hollow:n valuma-alueella

(18)

2. Michigan Creek

Michigan Creekin valuma-alue on 1 787 hehtaarin kokoinen. Suurin osa sen tulva-alueesta on yksityisessä omistuksessa ja omistajan tarkoituksena on pitää maa-alue luonnonmukaise- na ja koskemattomana. Omistajan kanssa on käyty keskustelua tulvapenkereen rakentami- sesta tulvavesien pidättämistä varten.

Suurten tulvien sattuessa valuma-alueella sijaitsevan Spencer-järven luusuassa olevan padon portit viivyttävät vettä. Järven tulvavesien pidätyskykyä ei mahdollisesti vielä täysin hyö- dynnetä. Pyrkimyksenä on lunastaa alueet ja selvittää saataisiinko järveen lisää varastointiti- laa.

Michigan Creekin valuma-alueella on viisi kosteikkoa luonnostaan. Potentiaalisia uusia kos- teikkoalueita kartoituksessa löydettiin kolme. Kaksi niistä on kooltaan 0,4-2 ha ja yksi vä- hintään 4 ha. Valuma-alueen ylempi puolikas Danby Staten metsäalue on koskematonta metsää. Majavien padot auttavat säännöstelemään suuria virtaamia.

Kuva 16. Olemassaolevat ja potentiaaliset kosteikkoalueet Michigan Creekin valu- ma.alueella

(19)

Kuva 17. Potentiaalinen kosteikon laajennusalue Michigan Hollow:n valuma-alueella.

Olemassa oleva kosteikko on kuvan takaosassa.

Kuva 18. Kosteikko on syntynyt majavan padon yläpuolelle.

Potentiaaliset tulvasuojelumenetelmät alueella:

• Yksityisten maiden tulvasuojelun ja sen rahoitusmahdollisuuksien kartoittaminen

• Spencer-järven varastokapasiteetin lisäämismahdollisuuksien selvittäminen

• Uusien kosteikkoalueiden luominen

• Uuden, tulvasuojelun kannalta paremman padon suunnittelu Spencer-järvelle

Kosteikkojen tulvahuippuja pienentävä vaikutus on merkittävä. Vaikka pinta-alasta vain 4-5 % on kosteikkoa, on huipputulvan kestoajan tutkittu olevan jopa 50 % lyhyempi verrattuna alueeseen, jolla kosteikkoja ei ole. Catatonk Creekin alueella kosteikkoja käytetään tulvavesien ensimmäisenä

"esteenä", koska niistä on muutakin hyötyä ja niiden rakentaminen on helppoa. Kosteikkojen kehit- täminen on alkuaskel monimutkaisempien tulvasuojeluprojektien aloittamiseen alueella.

(20)

4. Yhteenveto

Tulvaveden tilapäisessä pidättämisessä valuma-alueella on tavoitteena pidättää osa tulvavesistä ja hidastaa tulva-aallon etenemistä. Osasyynä viime aikojen suurtulviin esim. Keski-Euroopassa ja USA:ssa on ihmisten vesistöille aikoinaan tekemät muutokset. Yhtenä syynä pidetään mm. ilmas- tonmuutosta. Tulvien tuhoisuutta lisää myös se, että vesistöjen alkuperäisille tulva-alueille on sijoitettu mm. rakennuksia.

Etenkin Euroopassa ja USA:ssa tulvavedenpidätyshankkeet ovat tärkeä osa tulvasuojelupolitiikkaa.

Keinoja ovat tulvan viivyttäminen, veden imeyttäminen maaperään tai veden varastoiminen siksi aikaa, kun se voidaan vahingoitta johtaa takaisin uomaan. Tulvavedenpidätyshankkeita on suunnitteilla tai käynnissä runsaasti etenkin Euroopassa ja USA:ssa. Useimmat niistä ovat kuitenkin alku- vaiheessa, eikä tuloksia ole juurikaan saatavilla.

Hankkeiden etenemistä hidastaa moni tekijä. Menetelmän valintaa varten on ensin tehtävä kattava kartoitus alueesta, jolle hanke sijoittuu. Esimerkiksi pidätysallas vie tilaa, eikä sitä aina tulvariskialueella ole. Pienemmän altaan kustannukset taas ainakin Baunan valuma-alueen kokemusten perusteella ovat suhteessa moninkertaiset isompaan verrattuna. Myös maaston suuret korkeuserot voi- vat muodostua esteeksi pidätysalueen rakentamiselle. Toinen hankkeita hidastava tekijä on rahoi- tuksen saaminen. Kuten ympäristönsuojeluprojekteissa yleensä, on hankkeiden positiiviset vaikutukset vaikeaa muuttaa rahaksi

Taulukossa 4 on koottuna tässä selvityksessä tutkittujen hankkeiden olennaisimmat tiedot.

Taulukko 4.

Ve- sistöalue

Esimerk- kialue

Valuma- alueen ala,

km2 Menetelmä

Pidätysal- ueen koko km2

Varas- totila- vuus

Mm3 Muuta

Bauna Altenritte

Bauna yht 50

Alkuperäisen tulva- alueen ennallistami-

nen pieni 0,0025

Schauen- burg-Hoof

Bauna yht 50

Tulvaveden viivyt- täminen rinnakkai-

suomassa 0,004 0,0056

Schefferfeld

Bauna

yht 50 Pidätysallas 0,04 0,23

Katzenmühle

Bauna

yht 50 Pidätysallas 0,03 0,073

Bauna yht- eensä (suun-

nitelma) 50

Mm tulvavesialtaiden

rakentaminen 0,58 0,785

HQ100:n pienene- minen 50 %

Sava Lonjsko Polje

Sava yht 95,719

Kosteikkojen säilyt- täminen ja kun-

nostaminen 20 613

Catatonk

Creek Spencer 7,847

Kosteikkojen raken-

taminen 0,39235

Huipputulvan kestoajan pienen- tyminen 50 %

(21)

5. Lähteet

1. Savolainen, Marja, 1997:Nuuksion Myllypuron luonnontilan kunnostussuunnitelma, Alueel- liset ympäristöjulkaisut 46

2. Rantakokko, Kari, 2002:Tulvavesien tilapäinen pidättäminen valuma-alueella, Kartoitus mahdollisuuksista Suomen oloissa, SYKE, julkaisu nro. 563

3. Jormola, Jukka; Pajula, Heikki, 2000:Luonnonmukainen vesirakentaminen Saksassa ja Tanskassa, SYKE, moniste nro. 137

4. Röttcher, K., Tönsmann, F., 2001, Möglichkeiten und Grenzen des dezentralen

Hochwasserschutzes im Mittelgebirge am Beispiel der Bauna. (Potential and limitations of a decentralized flood protection approach in the German Mittelgebirge: the Bauna River case study).- Wasser & Boden, 53/10 (1) 29-34

5. Kasselin yliopiston verkkosivut:http://cms.uni-kassel.de/

6. Hessenin ympäristö- ja geologiaviraston (Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie, verkkosivu:http://www.hlug.de/) ylläpitämä palvelu olemassa olevista ja potentiaalisista tulvavedenpidätysalueista:http://www.hlug.de/medien/wasser/rkh/vorhanden/index.html 7. Kühne, Bernhard, 2004:Environment-compatible flood protection in the catchment areas of

the Fulda and Diemel rivers: Decentralized flood protection in Northern Hesse at the exam- ple of the Bauna River, osa Euroopan maiden yhteistä tulvasuojeluprojektia Floodscapea:

http://www.floodscape.net/

8. Brundic, D., Barbalic, D., Omerbegovic, V., Schneider-Jacoby, M., Tusic, Z., 2000:Alluvial wetlands preservation in Croatia the experience of the Central Sava Basin flood control sys- tem, Conference on river restoration, Wageningen, Alankomaat 2000, Nijland, H.J.,Cals, M.J.R, River restoration in Europe, Practical approaches

9. Baptist, Martin; Haasnoot, Marjolijn; van der Wedden, Guido, de Vriend, Huib: Flood de- tention and nature development in the lowland river Sava, Lonjsko Polje, Croatia WL Delft Hydraulics and Delft University of Technology (englanninkielinen verkkosivu:

http://www.wur.nl/UK/) yhteistyössä IAC, Ecorys, Alterra & RIZA, ,

verkkosivu:http://www.iac.wur.nl/iac/action/CS900752_Baptist_Intecol2.pdf 10. Water Food Ecosystems -projektin verkkosivut:

http://www.waterfoodecosystems.nl/?page=1912

11. Harjula, Heli, 2003:Kosteikkoja ja jokikunnostuksia USA:ssa: Tutustuminen luonnonmukai- sen vesirakentamisen kohteisiin New Yorkin osavaltiossa 14.- 23.8.2002: SYKE, verkkosi- vu:http://www.ymparisto.fi/download.asp?contentid=8696&lan=fi

12. Curatolo, James, 2002,Upper Susquehanna Coalition, Promoting Comprehensive and In- tegrated Nonpoint Source Management In the Catatonk Creek Watershed with Special Em- phasis on Flooding Issues, Suggestions for Action in the Watershed, dynaaminen projekti- kuvaus

Verkkosivu:http://www.u-s-c.org/html/documents/CatatonkStrategicPlan.pdf

13. Gielczewski, Marek, 2003,The Narew River Basin: A model for the sustainable management of agriculture, nature and water supply, Proefschrift Universiteit Utrecht

Verkkosivu:http://igitur-archive.library.uu.nl/dissertations/2003-0711-110333/inhoud.htm