Tarkeelanjärven ja Niemilammen työryhmä Järvien tilavuus ja pinta-ala Tarkeelanjärven ja Niemilammen pohjapadon korotushankkeeseen liittyvän lähtöaineiston selvittäminen ja tarkentaminen 2012 Järvien tilavuus ja pinta-ala 15.12.2012 Sisällysluettelo 1 Hanke ja tarkoitus ................................................................................................... 2 2 Tehtävä ja hankealue ............................................................................................... 2 3 Hertta aineisto ........................................................................................................ 3 4 Hankittu aineisto ..................................................................................................... 4 5 Laskenta ................................................................................................................ 4 6 Tulokset ................................................................................................................. 4 7 Huomiot ja johtopäätökset ........................................................................................ 7 1 Hanke ja tarkoitus Hankkeen tarkoituksena on muotoilla Niemilammesta laskevan Ahonpäänjoen nykyistä pohjapatoa niin, että keskivedenkorkeus nousee Niemilammessa ja Tarkeelanjärvessä. Pohjapadon avulla estetään veden liiallinen purkautuminen järvistä etenkin kesällä, jolloin vedenpinta laskee liian alas haitaten järven virkistyskäyttöä. 2 Tehtävä ja hankealue Järven vedenpinnan nosto on vesilain kannalta padotusta, joten siihen tarvitaan aina ympäristölupaviraston (AVI) lupa. Hakemuksessa on esitettävä arvio vedenpinnan noston haitallisista vaikutuksista tilakohtaisena, vesialueen omistajakohtaisena ja henkilökohtaisena. Lupaan on siis liitettävä riittävän yksityiskohtainen selvitys hankkeesta syntyvistä hyödyistä ja haitoista. Hankkeesta syntyvät hyödyt ja haitat taas perustuvat laskentaan missä laadukkaalla lähtöaineistolla on tärkeä merkitys. Hankkeesta aiheutuneita hydrologisia muutoksia vesistössä pyritään ennustamaan vesitaselaskennan avulla, mikä perustuu järvialueen tulovirtaamiin, menovirtaamiin ja järvialtaan tilavuuden muutokseen. Suomen Ympäristökeskus on määritellyt molempiin järviin pinta-ala ja tilavuuskäyrät vuosien 2004 - 2005 aikana. Aineisto kattaa molempien järven tilavuuden korkeustasolle N60+ 83,80 metriä. Tämä ei riitä hankkeen tarkoituksiin vaan aineiston on ulotuttava sekä uuden huipputulvan korkeudelle asti että laskentaan on liitettävä myös uoman osuus padolle saakka, jotta laskenta voidaan suorittaa riittävän luotettavasti myös korkeimpien vesitilanteiden vallitessa. Keskeisenä ja ainoana vertailuaineistona käytetään Herttatietokannan laskettuja arvoja. Tarkeelanjärven ja Niemilammen työryhmä 2(6) Järvien tilavuus ja pinta-ala 15.12.2012 Kuva 1. Hankealueen järvistä Tarkeelanjärvi ylempänä ja Niemilampi alempana. 3 Hertta aineisto Molemmista järvistä on Herttatietokantaan talletettu tiedot järvien tilavuudesta ja pinta-alasta. ELY-keskus on luodannut 2004 veneestä käsin molemmat järvet noin 75 metrin linjatiheydellä. Luotaamalla saatu syvyysprofiili on Suomen ympäristökeskus yhdistänyt järven rantaviivaaineistoon, jonka jälkeen syvyyskäyrät on toimitettu Maanmittauslaitokseen. Maanmittauslaitoksessa syvyyskäyrät tallennetaan osaksi maastotietokantaa ja julkaistaan uusissa maastokartoissa. Luotausaineiston tasotarkkuudeksi on ilmoitettu 5 metriä ja syvyyshavainnon tarkkuudeksi on 0,2 m +1% syvyydestä. Hankealueen järvien tapauksessa syvyysaineisto on muodostettu yhdistämällä järven syvyyspisteistä ja rantaviiva-aineiston avulla kolmiomalli (TIN) ARCInfolla. Rantaviiva-aineistona on tuolloin vuosien 2004-2005 aikoihin ollut käytössä MML:n 1:20000 aineisto. Maastotietokannan 1:10000 aineistoa on käytetty yhdistämisessä hieman myöhemmin. Sekä MML:n 1:20000 aineisto että 1:10000 maastomalli ovat käytännössä yksi ja sama aineisto. Tämä 1:20000 kartta Tarkeelanjärven ja Niemilammen työryhmä 3(6) Järvien tilavuus ja pinta-ala 15.12.2012 on alun perin laadittu (piirretty) 1:10000 mittakaavassa ja pienennetty valokuvausteknisesti painatusta varten 1:20000 mittakaavaan. Alla esitettynä kopioidut tilavuus- ja pinta-alatiedot Herttatietokannasta. Niemilampi: Tarkeelanjärvi: 4 Hankittu aineisto Hankkeen luonteesta riippuvan tarkkuusvaatimuksen johdosta, on ranta-alueella tapahtuvat muutokset pyrittävä laskemaan tarkasti. Tästä syystä hankimme MML aineistoista parhaiten tarkoitukseemme soveltuvaa aineistoa. Lisäksi syksyn aikana on tuloksia tarkennettu rantojen osalta sekä ilmakuvastekniikan että takymetrimittausten avulla. Järven tilavuuden ja pintaalan selvittämiseksi tilasimme 2 metrin korkeusaineiston. Aineisto on tuotettu laserkeilausaineistosta, jonka pistetiheys on vähintään 0,5 pistettä neliömetrille. Korkeustiedon tarkkuus on pinnan muodosta riippuen noin 0,3 metriä. Aineisto soveltuu hyvin esimerkiksi tulvavaara-alueiden simulointiin. Sitä voidaan käyttää myös leikkaus- ja täyttömaiden massalaskentaan tai kaltevuuksien, jyrkkyyden tai profiilien laskentaan. 5 Laskenta Suunnittelualueesta on syvyyskäyrät muodostettu yhdistämällä MML:n aineiston pistepilven luodatun aineiston kanssa. Yhdistäminen on tehty 3D-Win ohjelmistolla. Maastomalli on muodostettu tästä yhdistetystä aineistosta kolmioimalla. Tulokset on muodostettu järkevin välein jotta vertailu aiempaan aineistoon olisi mahdollisimman helppoa. 6 Tulokset Tilavuus ja pinta-ala on esitettynä taulukkomuodossa ja omissa kaaviossa. Tarkeelanjärven ja Niemilammen työryhmä 4(6) Järvien tilavuus ja pinta-ala 15.12.2012 TILAVUUS 1000*m3 N60 Koko tilavuus Tarkelanjärvi Niemilampi 81,39 0,000 0,000 81,40 0,220 0,220 81,60 7,153 7,153 81,80 39,786 39,786 82,00 97,596 97,596 82,20 178,964 178,964 82,40 277,941 277,941 0,000 82,60 401,598 389,426 12,172 82,80 542,220 512,234 29,986 83,00 694,082 643,939 50,143 83,16 851,303 783,348 67,955 83,40 1027,590 930,105 97,486 83,60 1208,622 1083,950 124,672 83,80 1399,243 1245,043 154,200 84,00 1599,511 1413,439 186,072 84,16 1767,210 1553,954 213,256 84,20 1810,292 1590,005 220,287 84,40 2030,821 1773,976 256,844 84,60 2263,305 1967,560 295,745 PINTA-ALA HEHTAAREISSA N60 81,39 Koko Pinta-ala Niemilampi 0,000 Tarkeelanjärvi 0,000 81,40 0,763 0,763 81,60 12,390 12,390 81,80 24,017 24,017 82,00 34,392 34,392 82,20 44,768 0,000 44,768 82,40 53,385 0,905 52,480 82,60 62,479 3,661 58,817 82,80 69,962 6,228 63,734 83,00 76,415 8,603 67,811 83,16 82,005 10,366 71,639 83,40 87,888 12,783 75,105 83,60 93,319 14,586 78,733 83,80 98,546 16,200 82,347 84,00 103,663 17,622 86,040 84,16 108,599 18,623 89,975 84,20 109,131 18,855 90,276 84,40 114,297 19,896 94,401 84,60 119,465 20,747 98,718 Tarkeelanjärven ja Niemilammen työryhmä 5(6) Järvien tilavuus ja pinta-ala 15.12.2012 110 104,93 100 90 80 74,86 Pinta-ala ha 70 60 Tarkennettu 50 Hertta 40 30 24,82 20 10 0 81,4 81,6 81,8 82 82,2 82,4 82,6 82,8 83 83,2 83,4 83,6 83,8 84 84,2 84,4 84,6 Vedenpinnan korkeus N60+m 2000 1800 1600 1446,56 Tilavuus 1000*m3 1400 1200 1000 Tarkennettu Hertta 800 600 555,7 400 200 0 41,51 81,4 81,6 81,8 82 82,2 82,4 82,6 82,8 83 83,2 83,4 83,6 83,8 84 84,2 84,4 84,6 Vedenpinnan korkeus N60+m Kaavioissa vedenkorkeus ilmoitettu N60 korkeusjärjestelmässä. Tarkeelanjärven ja Niemilammen työryhmä 6(6) Järvien tilavuus ja pinta-ala 15.12.2012 7 Huomiot ja johtopäätökset Ensimmäisenä toimenpiteenä aineiston tarkkuuden määrittämiseksi oli tarkistaa peruskarttaaineiston vesiraja. Vesiraja oli aikoinaan piirretty vastaamaan korkean veden tilannetta eikä se vastannut karttaan merkittyä korkeutta 83,80 metriä. Hankitun laserkeilausaineiston perusteella rantaviiva asettuu noin 90 prosenttisesti korkeustasolle 84,30. Koska tämä karttaan merkitty korkeustaso ei ole havaintoaineiston perusteella lähellä järven keskivedenpinnan korkeutta, on sen oletettavasti oltava ilmoitettu luotausaineiston nollakorkeus tai oletettu keskivedenpinnan korkeus. Luotausaineisto on mitattu 23.9.2004 jolloin havaintomittausten perusteella vedenpinnan korkeus on tuolloin ollut noin 84,0 metriä, mikä eroaa noin 0,2 metriä Herttatietokannassa ilmoitetusta luotauskorkeudesta. Yleisesti laadukkaan laserkeilausaineiston takaamiseksi on kartoitus suoritettava mieluiten keväällä. Hankkimamme laserkeilausaineisto on tehty 28.4.2011(vedenkorkeus tuolloin 84,28), jolloin vesi on normaalissa tulvakorkeudessa. Voi myös arvata, että kyseisen aineiston peruskartoituksen ilmakuvaus on tehty samoihin aikoihin vuotta, koska kuvaus täytyy tehdä aikaikkunassa, jota rajoittaa alkupäässä lumien sulaminen ja toisaalta taas lehtien kasvaminen puihin. Rantaviivojen osuminen yhteen niinkin hyvin tukee tätä olettamusta. Vertailtaessa Hertta-aineistoa laskettuihin tuloksiin huomiota herätti aineiston suuri ero etenkin oletetun rantaviivan korkeudella. Hertta-aineiston pinta-alan arvot olivat selvästi suurempia kuin mitä perusolettamus tuloksista oli. Pinta-alakaaviosta voidaan todeta käyrien eroavan ranta-alueella noin 30 senttimetriä. Tästä ensimmäisenä olettamuksena on, että Herttaaineiston arvot on määritelty vesialueen rantaviivasta arvosta 83,80 eikä arvosta 84,30, jolloin tulokset olisivat perusolettamuksen mukaiset. Ylemmässä kaaviokuvassa on Hertta-aineistoa korjattu vastaamaan peruskartan rantaviivaa (musta piste). Näiden edellä mainittujen olettamusten perusteella hankkeen vatimassa laskennassa pinta-ala- ja tilavuuskäyränä olisi syytä käyttää kokonaisuudessaan omaa käyrästöä. Tilavuusaroissa on ollut myös merkittävää eroavaisuutta. Hertassa olevat tulokset vaikuttavat etenkin järven laatuun liittyvissä laskennassa. Lisätietoja Pasi Saari 15.12.2012 Tarkeelanjärven ja Niemilammen työryhmä 7(6)