Sekaviemärijärjestelmän hulevesikuormituksen vähentäminen
Aalto-yliopiston teknillinen korkeakoulu Yhdyskunta- ja ympäristötekniikan laitos Sekaviemärijärjestelmän hulevesikuormituksen vähentäminen Juha Seppinen Diplomityö, joka on jätetty opinnäytetyönä tarkastettavaksi Espoossa 12.07.2010 Työn valvoja: Professori Riku Vahala Työn ohjaaja: Diplomi-insinööri Jani Väkevä DIPLOMITYÖN TIIVISTELMÄ Aalto-yliopiston teknillinen korkeakoulu Tekijä : Juha Seppinen Diplomityö: Sekaviemärijärjestelmän hulevesikuormituksen vähentäminen Päivämäärä : 12.07.2010 Tiedekunta : Insinööritieteiden arkkitehtuurin tiedekunta Sivumäärä : 127 ja Laitos : Yhdyskuntaympäristötekniikan laitos ja Työn valvoja : Professori Riku Vahala Työn ohjaaja : Diplomi-insinööri Jani Väkevä Avainsanat : hulevesi, huleveden määrä, taajama-alueet, sekaviemäri, vuotovesi, luonnonmukainen hulevesien hallinta, erillisviemäröinti Diplomityön tarkoituksena oli luoda Suomen olosuhteisiin soveltuva ohjeistus sekaviemäreiden hulevesikuormituksen vähentämiseksi. Vaikka sekaviemärit on yleensä jo lähtökohtaisesti mitoitettu kuljettamaan myös hule- ja kuivatusvesiä, on hulevesillä laimentuneen jäteveden puhdistaminen kallista ja usein tehotonta. Lisäksi puhdistamoilla voidaan huippuvirtaamien aikana joutua turvautumaan ohituksiin. Suomessa jätevesien käsittely keskittyy yhä enemmän suuriin alueellisiin puhdistamoihin, joiden toiminta ympäristölupien vaatimalla tasolla hankaloituu selvästi suuren hule- ja vuotovesimäärän seurauksena. Pitkät siirtolinjat kasvattavat huomattavasti jäteveden pumppaamisesta aiheutuvia kustannuksia. Työssä on eritelty erillisviemäröinnin tarvealueiden määrittämisessä ja priorisoinnissa huomioonotettavia seikkoja. Erillisviemäröinnin vaihtoehtona on tarkasteltu luonnonmukaisen hulevesien hallinnan soveltamismahdollisuuksia rakennetuilla alueilla. Työn kokeellisessa osuudessa on tutkittu Myllykosken Saviniemen ja Kurkisuon alueiden viemäriverkoston vuotavuutta ja selvitetty vuotovesien lähteitä jätevedenpumppaamon virtaamatietojen, säätietojen, TV-kuvausten ja maastokäyntien avulla. Kymen Vesi Oy:lle on tehty toimenpideohjelma hulevesiviemäröinnin rakentamiseksi alueelle. Luonnonmukaisten menetelmien soveltuvuus Saviniemen alueen sekaviemärin kuormituksen vähentämiseen on heikko johtuen heikosti vettä läpäisevästä maaperästä ja varsinaisen vutoveden suuresta osuudesta viemäriverkoston vuotovesissä. 2 ENGLISH ABSTRACT OF MASTER’S THESIS Aalto University School of Science and Technology Author : Juha Seppinen Subject of Thesis: Reduction of Stormwater in Combined Sewer Systems Date : 12.07.2010 Pages : 127 Faculty : Engineering and Architecture Department : Civil Environmental Engineering and Supervisor : Professor Riku Vahala Instructor : Jani Väkevä M.Sc. Keywords : stormwater, populated areas, combined sewer system, inflow, infiltration, ecological stormwater treatment, separate sewer system, sewer separation The purpose of this master’s thesis was to create guidelines applicable in Finnish conditions to reduce the stormwater load in combined sewer systems. Although these systems have been designed to carry sanitary sewage as well as stormwater, the treatment of diluted wastewater is expensive and often ineffective. In addition, treatment plants may need to be bypassed during times of high stormwater load. In Finland, the treatment of wastewater is shifting towards the use of large regional treatment plants. During wet-weather flows, it becomes difficult to operate these plants at the treatment efficiency required by their respective operating permits. Long transport sewers also significantly increase the costs of pumping wastewater to the treatment plant. This thesis presents a number of things to consider in the determination and prioritization of areas that require sewer separation. The applicability of ecological stormwater transport and treatment methods in developed areas is examined as an alternative to sewer separation. A case study from a residential area of mostly single-family housing in Myllykoski in south eastern Finland is presented. Inflow and Infiltration in the sewer system is quantified and attempts to determine the sources of this inflow and infiltration are made using data gathered from flow measurements at pumping stations, weather observations, CCTV inspection reports and on-site visual surveys. A program to implement sewer separation in the area is proposed. The applicability of small-scale ecological stormwater management practices to reduce the stormwater load in the sewers is weak in the case study area because of clayey soil and the high proportion of infiltration, as opposed to inflow, contributing to the wet-weather flow in the sewer system. 3 SISÄLLYSLUETTELO Diplomityön tiivistelmä.............................................................................................................. 2 English Abstract of Master’s Thesis........................................................................................... 3 Sisällysluettelo............................................................................................................................ 4 Kuvaluettelo ............................................................................................................................... 9 Taulukkoluettelo....................................................................................................................... 10 Alkusanat .................................................................................................................................. 11 1 Johdanto ............................................................................................................................ 12 2 Vuotovedet ja hulevesijärjestelmät ................................................................................... 14 3 4 2.1 Vuotovedet ............................................................................................................... 14 2.2 Sekaviemäröinti ........................................................................................................ 14 2.3 Hulevesiviemäröinti ................................................................................................. 15 2.4 Luonnonmukainen hulevesien hallinta..................................................................... 16 Vuotovesilähteiden selvittäminen ..................................................................................... 18 3.1 TV-kuvaus ................................................................................................................ 18 3.2 Savukoe .................................................................................................................... 19 3.3 Väriainekoe............................................................................................................... 20 3.4 Virtaaman lisäyksen mittaaminen ............................................................................ 21 3.5 Uusia menetelmiä ..................................................................................................... 22 Sekaviemärijärjestelmän hulevesikuormituksen vähentäminen ....................................... 24 4.1 Hulevesien vähentämisen tarve ................................................................................ 24 4 4.2 Hulevesiongelman torjuminen maailmalla............................................................... 25 4.3 Hulevesiviemäröinnin rakentaminen........................................................................ 26 4.4 Suoran valunnan vähentäminen................................................................................ 28 4.4.1 Kattovesien irtikytkentä........................................................................................ 29 4.4.2 Kellarivesipumppujen irtikytkentä ....................................................................... 29 4.4.3 Virtauksen rajoittaminen ja pois ohjaaminen ....................................................... 30 4.4.4 Hulevesien imeytys kaivoissa............................................................................... 30 4.4.5 Luonnollisten virtausreittien palauttaminen ......................................................... 31 4.5 Varsinaisen vuotoveden vähentäminen .................................................................... 31 4.5.1 Runkoviemärin saneeraus..................................................................................... 32 4.5.2 Tonttijohtojen saneeraus....................................................................................... 34 4.5.3 Kaivojen saneeraus ............................................................................................... 35 4.6 Viemäriverkoston hallinta ........................................................................................ 35 4.7 Luonnonmukaisten menetelmien käyttäminen......................................................... 36 4.7.1 Edellytykset luonnonmukaisten menetelmien käytölle Suomessa ....................... 36 4.7.2 Imeyttävät menetelmät ......................................................................................... 38 4.7.3 Hidastavat menetelmät ......................................................................................... 38 4.7.4 Johtamismenetelmät ............................................................................................. 39 4.7.5 Kustannukset ........................................................................................................ 40 4.7.6 Soveltaminen rakennetuilla alueilla...................................................................... 41 4.8 Ohjauskeinot kiinteistöjen hulevesien erottelemiseksi............................................. 42 5 5 4.8.1 Tiedotus ja neuvonta............................................................................................. 42 4.8.2 Sekaviemäröintimaksut ja hulevesimaksut........................................................... 43 4.8.3 Rakennusjärjestys ja kaavat.................................................................................. 44 4.8.4 Toiminta-alueen laajentaminen ............................................................................ 45 4.8.5 Keskeyttämisuhka................................................................................................. 45 4.8.6 Vireillä olevan lainmuutoksen vaikutukset .......................................................... 46 Hulevesiviemäröinnin tarvealueet..................................................................................... 49 5.1 5.1.1 Sekaviemärin huleveden alkuperä ja pintavalunnan kulkureitit......................... 49 5.1.2 Huleveden laatu .................................................................................................... 50 5.1.3 Sekaviemärin kapasiteetti ..................................................................................... 52 5.1.4 Luonnonmukaisten menetelmien soveltuvuus ..................................................... 52 5.1.5 Kaivamattomien menetelmien soveltuvuus.......................................................... 53 5.2 6 Tarvealueiden määrittäminen ................................................................................... 49 Tarvealueiden rakentamisen priorisointi .................................................................. 53 5.2.1 Aikataulu ja synergiaedut ..................................................................................... 53 5.2.2 Työn helppous ja kustannukset............................................................................. 54 5.2.3 Vuotovesien vähentyminen .................................................................................. 55 5.2.4 Sekaviemärin ikä .................................................................................................. 55 5.2.5 Hyöty myöhemmille saneerauksille ..................................................................... 56 5.2.6 Sekaviemärin toimintavarmuus ............................................................................ 57 Case Anjalankoski............................................................................................................. 58 6 6.1 Tutkimusalueen esittely............................................................................................ 58 6.2 Ongelmat Saviniemen alueella ................................................................................. 63 6.3 Aiemmin toteutettuja tutkimuksia ............................................................................ 64 6.4 Tutkimusmenetelmät ................................................................................................ 65 6.4.1 Virtaamamittaukset viemäriverkostossa............................................................... 65 6.4.2 Vuotovesimäärän laskeminen............................................................................... 67 6.4.3 Sateen intensiteetin arviointi säätutkan avulla...................................................... 68 6.4.4 Sadevesiliitäntöjen kartoitus................................................................................. 71 6.4.5 Graafinen virtaama-analyysi................................................................................. 73 6.4.6 Vuotovesimäärään vaikuttavien tekijöiden tilastollinen tarkastelu ...................... 74 6.5 7 Tuloksia .................................................................................................................... 76 6.5.1 Virtaamamittaukset pumppaamoilla..................................................................... 76 6.5.2 Saviniemen alueen vuotovesien aiheuttamat kustannukset .................................. 81 6.5.3 Vuotovesien lähteet graafisen virtaama-analyysin avulla .................................... 83 6.5.4 Vuotovesimääriin vaikuttavien tekijöiden tilastollinen tarkastelu ....................... 85 6.5.5 Sateiden lyhyen aikavälin vaikutus viemäriverkostojen virtaamiin ..................... 91 6.5.6 Kiinteistöjen sadevesiliitännät.............................................................................. 92 Toimenpideohjelma Saviniemen ja Kurkisuon alueiden erillisviemäröimiseksi.............. 95 7.1 Yleistä....................................................................................................................... 95 7.2 Kohteiden priorisointi............................................................................................... 97 7.3 Kuivatuksen yleissuunnitelma.................................................................................. 98 7 7.4 8 Kiinteistöjen hulevesien erotteluun tähtäävät ohjauskeinot ..................................... 99 Yhteenveto ja pohdinnat.................................................................................................. 102 Lähteet .................................................................................................................................... 107 Kirjallisuus.......................................................................................................................... 107 Sähköiset lähteet ................................................................................................................. 112 Haastattelut & tiedonannot ................................................................................................. 113 Liiteluettelo............................................................................................................................. 114 8 KUVALUETTELO Kuva 1 poikkileikkaus yhdistetystä imeytyspainanteesta ja imeytysojasta (ns. Mulden-Rigolen -järjestelmä). Perustuu lähteeseen Sieker (1998). ............................................................ 26 Kuva 2 Talohaara liittyy runkoviemäriin ilman tarkastuskaivoa. ........................................... 33 Kuva 3 Saviniemen ja Kurkisuon pientaloalueet Myllykoskella (Kouvolan karttapalvelu, 2010)................................................................................................................................. 60 Kuva 4 Saviniemen ja Kurkisuon alueen viemäriverkosto ja pumppaamot. JVP = jätevesipumppaamo, SVP = sadevesipumppaamo. .......................................................... 62 Kuva 5 Putkittamalla ohitettu sakokaivo, jossa vanha viemäri luo kuivatustason niin sakokaivolle kuin myös siihen johdetulle salaojalle......................................................... 63 Kuva 6 R(Z) –muunnoksen parametrien kalibrointi huhtikuussa 2009. Käytetyt parametrin A arvot vaihtelevat ajallisesti tiheästi ja ääriarvosta toiseen. ............................................... 71 Kuva 7 Weissin ”kolmiomenetelmä” vuotovesijakeiden keskinäisen suhteen määrittämiseksi (perustuen lähteeseen Weiss et al, 2002).......................................................................... 73 Kuva 8 Jätevesipumppaamon virtaamat ja Anjalassa mitatut sademäärät ............................... 76 Kuva 9 Pumppaamoiden virtaamat 1.9.2001 - 7.9.2009 .......................................................... 77 Kuva 10 Heikintien pumppaamon virtaaman kertymä sulaan aikaan 2007. ............................ 84 Kuva 11 Lämpötilat ja mallin jäännöstermit. ........................................................................... 88 Kuva 12 Mallin jäännöstermin ajallinen käyttäytyminen. ....................................................... 89 Kuva 13 Kellariportaikon kuivatusviemäristä purkautuva savu paljastaa kuivatuksen tapahtuvan jätevesiviemäriin. ........................................................................................... 94 9 TAULUKKOLUETTELO Taulukko 1 Heikintien pumppaamon verkostoalueen pumpatut vesimäärät, vedenkulutus, vuotovesimäärät ja sademäärät 2002-2009....................................................................... 79 Taulukko 2 Heikintien jätevesipumppaamon pumpatut vesimäärät ja pumppujen sähkönkulutus vuosina 2002-2009 ................................................................................... 82 Taulukko 3 Graafisen virtaama-analyysin tuloksia Heikintien pumppaamolta ....................... 84 Taulukko 4 Regressiomallien regressiokertoimet ja selitysasteet.. .......................................... 87 Taulukko 5 Regressiokertoimien p-arvot eri selittäjäkombinaatioilla. .................................... 90 10 ALKUSANAT Tämä diplomityö on tehty Aalto-Yliopiston teknilliselle korkeakoululle Kymen Vesi Oy:llä. Tahdon kiittää Kymen Vesi Oy:tä kesätöistä ja diplomityöpaikasta, joiden myötä olen viimeisen vuoden aikana saanut oppia vesihuoltoalasta paljon enemmän kuin koskaan kuvittelin oppivani. Erityiset kiitokset kuuluvat esimiehelleni ja työn ohjaajalle Jani Väkevälle. Kiitokset myös Veikko Aholalle, Timo Kuritulle ja Marko Pasille, jotka jakoivat tietämystään Anjalankosken kunnallistekniikan kehityksestä ja nykytilasta. Kiitän professori Riku Vahalaa opastamisesta työn aiheen valinnassa sekä työn valvonnasta ja kommentoinnista. Työn kommentoinnista kuuluvat kiitokset myös Kia Akselalle ja Leena Sänkiaholle Aalto-yliopiston vesitekniikan laboratoriosta sekä Nora Sillanpäälle Helsingin Yliopistosta. Kiitos myös Harri Hohdille ilmatieteen laitokselta johdatuksesta säätutkamittausten maailmaan. Työtä ovat Kymen Vesi Oy:n lisäksi rahoittaneet Vesi- ja Viemärilaitosyhdistys (VVY) ja Kouvolan kaupunki. Kiitokset näille tahoille. 11 1 JOHDANTO Hulevedet ovat rakennetuilta alueilta viemäreihin tai vesistöihin pintavaluntana valuvaa vettä. Hulevesiä syntyy sateiden ja lumen sulamisen aikana. Kaikki sadevesi ja sulamisvedet eivät kuitenkaan muodosta pintavaluntaa vaan osa niistä suotautuu maaperään maavedeksi tai pohjavedeksi. Valuma-alueella syntyvän pintavalunnan määrään ensisijaisesti vaikuttava tekijä on vettä läpäisemättömien pintojen osuus valuma-alueen pinta-alasta. Hulevedet viemäröidään yleensä erillään jätevedestä. Vanhanaikaisia sekaviemäreitä on jäljellä lähinnä vanhojen kaupunkien keskustoissa. Sekaviemäriin päätyvät hulevedet ovat vesihuoltolaitoksille ongelmallisia, sillä jätevedenpuhdistamo on sekaviemäröidyllä alueella mitoitettava käsittelemään sadetapahtumien aikaiset huippuvirtaamat. Pintojen kuivatuksesta aiheutuvan välittömän hulevesivirtaaman lisäksi sateet aiheuttavat myös lisäystä viemärin vuotovesimäärissä. Viemäriverkon vuotovesimäärät pysyvät rankkojen tai pitkien sateiden jälkeen koholla jopa vuorokausia maaveden ja kohonneen pohjaveden tunkeutuessa viemäriin sen vuotokohdista. Hule- ja vuotovedet ovat kylmiä ja haittaavat biologisia puhdistusprosesseja jätevedenpuhdistamolla. Hulevedet eivät aiheuta ongelmia ainoastaan vesihuoltolaitoksille. Sekaviemärin virtaaman ylittäessä verkoston kapasiteetin joudutaan turvautumaan ylivuotoihin, joissa hulevedellä laimentunutta jätevettä päästetään puhdistamattomana vesistöön. Laimentunutta jätevettä voi päästä myös kellareihin lattiakaivojen kautta. Erillisten hulevesiviemäreiden kapasiteetin ylittyessä syntyy taajamatulvia. Hulevesiä kuljettavat viemärit pyritään aina mitoittamaan jonkin tilastollisesti toistuvan rankkasateen mukaan. Suomessa mitoitussateena käytetään yleensä kerran 2-5 vuodessa toistuvaa sadetta. Esteet viemäreiden väljemmälle mitoitukselle ovat yleensä taloudellisia. Mitoitussadetta harvemmin toistuvan sateen sattuessa viemäri tulvii yli ja vahingoittaa omaisuutta. Vahinkoja on kuitenkin pidettävä sallittavina, sillä niiden torjuminen kohtuullisin kustannuksin ei ole mahdollista. Erityisen tärkeillä alueilla viemärin mitoitus voi perustua harvemmin kuin kerran viidessä vuodessa toistuvaan sateeseen. Useimpien vesihuoltolaitosten toimintasuunnitelmaan kuuluu sekaviemäröityjen alueiden saneeraaminen erillisviemäröidyiksi. Saneeraus toteutetaan yleensä yhdessä muiden 12 infrarakennustöiden kanssa. Erillisviemäröinnin rakentaminen on kuitenkin vesihuoltolaitokselle kallista. Lisäksi kiinteistöjen omistajille voi koitua suuria kustannuksia katto- ja kuivatusvesien irroittamisesta sekaviemäristä ja liittämisestä hulevesiviemäriin. Tässä diplomityössä selvitetään keinoja sekaviemärijärjestelmän hulevesikuormituksen pienentämiseksi. Työssä keskitytään pohtimaan erillisviemäröinnin tarvealueiden määrittämisessä ja priorisoinnissa huomioon otettavia seikkoja. Tavoitteena on antaa lukijalle käsitys siitä, millaisilla alueilla sekaviemäröinnin muuttaminen erillisviemäröinniksi on kokonaistaloudellisesti kannattava ratkaisu ja millaisilla alueilla taas voitaisiin harkita muita ratkaisuja. Eräänä vaihtoehtona erillisviemäröintisaneerauksille tarkastellaan pienen mittakaavan luonnonmukaisia hulevesien hallintamenetelmiä rakennetuilla alueilla. Työssä käsitellään erityisesti sellaisia luonnonmukaisia menetelmiä, joilla voidaan vähentää tai ainakin viivyttää jätevesiviemäriin päätyviä hulevesiä. Case Study –kohteena on Saviniemen ja Kurkisuon pientaloalue Myllykoskella (nykyisin osa Kouvolaa). Vuotovesien määrä alueella on selvitetty jätevedenpumppaamon virtaamatietojen avulla. Työssä on pyritty selvittämään tutkimusalueelta puhdistamolle päätyvien vuotovesien lähteitä erilaisilla menetelmillä. Alueelle on tehty vesihuoltolaitokselle (Kymen Vesi Oy) toimenpideohjelma erillisviemäröinnin toteuttamiseksi koko alueella. 13 2 VUOTOVEDET JA HULEVESIJÄRJESTELMÄT 2.1 Vuotovedet Vuotovedet ovat jätevesiviemäriin päätyvää epätoivottua vettä. Englannin kielessä vuotovesistä käytetään nimitystä ”Infiltration/Inflow” tai lyhyesti ”I/I”. Nimitys jakaa vuotovedet kahteen osaan. Ensimmäinen osa (Infiltration) on se osuus vuotovedestä, joka päätyy viemäriin putkien seinämien läpi ja kaivojen seinämien ja pohjan läpi. Tämä osuus vuotovedestä on siis yleensä maa- tai pohjavettä. Toinen osa (Inflow) taas käsittää sen osuuden vuotovedestä, joka on johdettu tai joka muuten esteettä pääsee jätevesiviemäriin, mutta ei kuulu sinne (kattovedet, peruskuivatusvedet, teiden kuivatusvedet, pintavedet). Suomenkielisestä kirjallisuudesta ei löydy vakiintuneita vuotovesiosuuksia erottelevia termejä. Tässä työssä käytetään termejä ”Suora valunta” (inflow) ja ”varsinainen vuotovesi” (infiltration). Sadevettä pääsee viemäreihin mm. kaivojen kansien läpi ja katto- ja kuivatusvesien liitynnöistä. Maa- ja pohjavettä virtaa viemäriin viemäriputken rungon ja kaivojen seinämien vuotokohdista. Viemäriverkoston vesistöön laskevista ylivuotoputkista saattaa vuotaa pintavesiä verkostoon vastaanottavan vesistön pinnan noustessa (Hietanen, 2008). Myös viemäriputken yläpuolella olevasta vesijohdosta tai sadevesiviemäristä voi vuotaa vettä maaperään ja sitä kautta edelleen viemäriin. 2.2 Sekaviemäröinti Sekaviemärijärjestelmässä jätevedet ja hulevedet kulkevat samassa putkessa. Nykyään uusille rakennettaville alueille rakennetaan käytännössä aina erillinen hulevesiviemäröinti. Sekaviemärijärjestelmiä on vielä käytössä enimmäkseen vanhojen kaupunkien keskustoissa. Sekaviemäreiden suosio laski jätevedenpuhdistamoiden yleistyessä. Hulevesien johtaminen sekaviemärissä johti siihen, että puhdistamoja jouduttiin mitoittamaan suurille virtaamille. Sekaviemärin etuna voidaan pitää hyvää itsepuhdistuvuutta ajoittain toistuvien suurten hulevesivirtaamien ansiosta. Hieman kyseenalaisempi etu on se, että myös hulevedet 14 puhdistetaan. Perinteisesti hulevesiä on pidetty puhtaina, eikä niiden puhdistamiselle ole nähty erityistä tarvetta. Weissin et al (2002) mukaan puhdas hulevesi tai vuotovesi saattaa poistua sekaviemärijärjestelmästä jopa entistä likaisempana, sillä jätevedenpuhdistamoiden purkuvedet eivät koskaan ole täysin puhtaita. Erityisesti rakennetuilta ja päällystetyiltä alueilta valuvat hulevedet voivat kuitenkin kuljettaa mukanaan paljon ravinteita, kiintoainetta ja raskasmetalleja, mikä aiheuttaa rehevöitymistä ja uomien eroosiota vastaanottavissa vesistöissä, kun hulevesiä johdetaan erillisissä hulevesiviemäreissä (Kotola et al, 2003). Hulevesien puhdistamisesta sekaviemärijärjestelmään kuuluvalla jätevedenpuhdistamolla voidaan katsoa olevan todellista hyötyä vain siinä tapauksessa, että hulevedet todella ovat likaisia, eikä hulevesien liiallinen määrä johda sekaviemäriylivuotoihin. Sekaviemäröidyillä alueilla suurin osa vuotovedestä on peräisin kaivojen ja viemäriputkien vuotokohdista eli se on varsinaista vuotovettä. Sekaviemäriin suoraan johdettuja hulevesiä ei ole perusteltua pitää vuotovesinä, sillä sekaviemärijärjestelmät on suunniteltu johtamaan pois myös hulevedet. Joissakin tapauksissa pintavaluntaa on voitu johtaa avo-ojissa tai imeyttää, mutta peruskuivatusvedet on johdettu jätevesiviemäriin. Tällöin on periaatteessa kyse sekaviemäröinnistä, mutta viemäriä ei ole mitoitettu pintavalunnan johtamiseen. Näissä tapauksissa viemäriin johdettuja pintojen kuivatusvesiä voidaan myös sekaviemärijärjestelmässä pitää ei-toivottuina vuotovesinä. Tarkkaa tietoa sekaviemäröinnin määrästä Suomessa ei ole. Suomen ympäristökeskus on arvioinut sekaviemäröinnin osuudeksi noin 10 % Suomen viemäriverkostosta. Vuonna 2010 tehdyn kyselyn perusteella osuus olisi 8 %. Kiinteistöiltä jätevesiviemäriin johdettujen hulevesien määrästä ei myöskään ole tarkkaa tietoa. (Kuismin, 2010) 2.3 Hulevesiviemäröinti Hulevesiviemäröintijärjestelmässä hulevedet johdetaan omissa putkissaan jätevedestä erillään. Hulevesiviemäröintijärjestelmän hulevedet johdetaan yleensä puhdistamattomina ja mahdollisimman nopeasti lähimpään vesistöön, mitä nykyisin pidetäänkin järjestelmän suurimpana haittapuolena. Hulevesiviemäröinnin merkittävin etu on se, ettei jätevesiviemäreitä ja jätevedenpuhdistamoa tarvitse mitoittaa suuria hulevesimääriä varten. Jätevedenpuhdistamolle tuleva virtaama ja sen ajallinen vaihtelu on pienempi kuin 15 sekaviemärijärjestelmässä. Hulevesiviemäröidyillä alueilla myös viemäriylivuotojen ja kellaritulvien riski on merkittävästi pienempi (Karttunen, 2004), mikäli hule- ja jätevedet on asianmukaisesti eroteltu. Hulevesiviemäröidyillä alueilla jätevesiviemärin vuotovedet ovat yleensä peräisin kaivojen ja viemäriputkien vuotokohdista. Jätevesiviemäriin on voitu johtaa kiinteistöjen katto- ja peruskuivatusvesiä lähinnä sellaisilla alueilla, joilla on alunperin ollut sekaviemäröinti. Kiinteistöjen viemäröintijärjestelmistä on usein saatavilla heikohkosti tietoa, joten tällaisten ei-toivottujen liitäntöjen löytäminen edellyttää vesihuoltolaitokselta esimerkiksi savu- tai väriainekokeiden suorittamista kiinteistöillä. 2.4 Luonnonmukainen hulevesien hallinta Uusin suuntaus hulevesien hallinnassa on luonnonmukainen hulevesien hallinta. Hulevesiä pyritään johtamaan maan päällä, tosin putkiosuuksia tarvitaan aina vähintäänkin teiden alituksia varten. Luonnonmukaisia hulevesien hallintamenetelmiä voidaan käyttää myös yhdessä putkiviemäröinnin kanssa. Luonnonmukaisessa hulevesien hallinnassa pyrkimyksenä on minimoida rakentamisen vaikutuksia huleveden laatuun, määrään ja valunnan ajalliseen jakautumiseen. Luonnonmukaiset menetelmät voidaan jakaa johtamis-, viivytys-, imeytys- ja biologisiin menetelmiin. Menetelmillä on havaittu olevan merkittävä vaikutus hulevesien laatuun, minkä lisäksi johtamis- ja imeytysmenetelmillä voidaan yleensä myös pyrkiä vähentämään viemäriin päätyvän huleveden määrää. Menetelmien vaatimat tilavaraukset otetaan huomioon uusien alueiden kaavoituksessa, ja eräs luonnonmukaisen hulevesien hallinnan kantavista ajatuksista onkin veden tuominen osaksi kaupunkikuvaa. (Ahponen, 2003) Suomessa useat kaupungit ovat muutaman viime vuoden aikana kehittäneet omia hulevesistrategioita ja -ohjelmia, joille yhteistä on tavoite lisätä hulevesien käsittelyä niiden syntypaikoilla. Rakennetuilla alueilla luonnonmukaisten menetelmien rakentaminen jälkeenpäin on harvinaista. Yhdysvalloissa hulevesien aiheuttamia sekaviemäriylivuotoja ja erillisviemäröintijärjestelmissä myös pintavesien saastumista pidetään kuitenkin niin vakavina ongelmina, että luonnonmukaisten hulevesien hallintamenetelmien rakentaminen jälkeenpäin on varsin yleistä. Ensimmäiset Yhdysvalloissa rakennetuille alueille jälkikäteen toteutetut 16 hulevesien hallintajärjestelmät rakennettiin osoittamaan, että kaupungistuneiden valumaalueiden hulevesien laadun parantaminen jälkikäteen rakennettujen hulevesien hallintajärjestelmien avulla oli ylipäänsä mahdollista. Tulevaisuudessa menetelmistä pyritään kehittämään myös kustannustehokkaita. (Schueler et al, 2007) Luonnonmukaisten hulevesien hallintamenetelmien tilantarve riippuu siitä, kuinka harvoin toistuvien sateiden aiheuttama valunta on tarkoitus käsitellä luonnonmukaisin menetelmin. Mitoitussateen valinta puolestaan riippuu menetelmän käyttötarkoituksesta. Käyttötarkoitukset pienimmästä suurimpaan mitoitukseen ovat pohjaveden muodostumisen lisääminen, huleveden laadun parantaminen, luonnon kanavien eroosion ehkäisy ja tulvien ehkäisy (Claytor & Schueler, 1996). Pienimmässä mittakaavassa luonnonmukaista hulevesien hallintaa on mahdollista soveltaa myös rakennetuilla alueilla. Tyypillisesti pienen mittakaavan ratkaisut perustuvat imeyttämiseen ja pienimuotoiseen viivyttämiseen. Yleisesti käytettyjä pienen mittakaavan menetelmiä ovat imeytys- ja kasvillisuuspainanteet, viherkatot ja vettä läpäisevät päällysteet. 17 3 VUOTOVESILÄHTEIDEN SELVITTÄMINEN Viemäriverkon vuotokohtien etsimiseksi on kehitetty useita menetelmiä. Yhteistä menetelmillä on se, että mikään niistä ei sovellu kaikkiin olosuhteisiin. Kunnollinen vuotokartoitus saadaan yleensä aikaan vain yhdistelemällä useampaa menetelmää. Tässä luvussa on esitelty yleisimmät vuotovesilähteiden paikallistamiseen käytetyt menetelmät, sekä joitakin mahdollisesti tulevaisuudessa yleistyviä menetelmiä. 3.1 TV-kuvaus TV-kuvaus on erittäin yleinen tekniikka viemärin kunnon arvioimiseksi. Siinä viemäriin lasketaan kameralla varustettu kauko-ohjattava robotti. Robotti kulkee yhden viemäriosuuden kerrallaan, kaivosta kaivoon. Vanhemmissa TV-kuvauslaitteistoissa robottia vedettiin vinssillä viemäriputken läpi. Nykyään monet robotit liikkuvat omavoimaisesti. (Wirahadikusumah, R. et al, 1998) Videomateriaali tallennetaan nauhalle tai digitaaliselle medialle jälkitarkastelua varten. Havaittujen vuotojen ja tukosten paikat merkitään muistiin kuvauksen aikana ja vuotokohdat valokuvataan. Nykyaikaiset TV-kuvauslaitteistot osaavat myös luoda viemäriputkesta pystyprofiilin robotin kulkiessa putken läpi. Näin löydetään painumat, jotka heikentävät viemärin toiminnallista kuntoa. TV-kuvauksen suurin heikkous on subjektiivisuus. Tulokset voivat riippua paljon tutkimuksen suorittajasta. Ensinnäkin TV-kuvausmateriaalin perusteella on hankala arvioida varsinaista vuotovesimäärää. Vuotokohdat näkyvät kosteina jälkinä viemärin seinämässä, mutta vuodon vakavuus on helppo aliarvioida, jos vuotokohdasta ei juuri kuvaushetkellä tule vettä. Toinen merkittävä inhimillisen tekijän aiheuttama ongelma on se, että kuvaajan valppaus vaihtelee monien tekijöiden, kuten väsymyksen seurauksena (Wirahadikusumah, R. et al, 1998). Tämä voi johtaa vaurioiden vakavuuden yli- tai aliarviointiin tai jopa huomaamatta jäämiseen. Tonttiviemäreiden kuvaaminen on harvoin osa TV-kuvausohjelmaa. Kuitenkin juuri tonttiviemärit ovat usein suuria vuotovesilähteitä. Nykyaikaiset kamerat mahtuvat myös 18 tonttiviemäreihin, mutta osa vanhoista tonttiviemäreistä on liitetty suoraan runkoviemäriputkeen, mikä hankaloittaa kameran saamista kyseisiin putkiin. Sateen aikana tehtävissä runkoviemäreiden TV-kuvauksissa vuotavat tonttiviemärit kuitenkin paljastuvat, kun niistä vuotaa runkoviemäriin jatkuvasti kirkasta vettä. Vesihuoltolaitosten mahdollisuudet vaikuttaa tonttiviemäreiden kuntoon ovat rajalliset, sillä vastuu tonttiviemäristä on kiinteistön omistajalla. Yleinen käytäntö on, että vesihuoltolaitos saneeraa runkoviemäreiden saneerauksen yhteydessä tiealueella sijaitsevan osuuden tonttiviemäristä, jottei tietä tarvitse uudelleen avata, kun kiinteistöllä sijaitseva tonttijohto mahdollisesti myöhemmin uusitaan. (Ojala et al, 2002) 3.2 Savukoe Savukokeessa viemäriverkostoon pusketaan myrkytöntä ja värjäämätöntä savua savukoneen tai pienen savukranaatin avulla. Kaivoihin liittyvät viemärit tukitaan esim. hiekkasäkkien avulla niin, että savu pääsee kaivosta ainoastaan tutkittavaan viemäriin. Kaivon yläpuolelle asetetaan puhallin, jolla savu pakotetaan pysymään kaivossa. Jos käytetään savukonetta, voidaan savu vaihtoehtoisesti ohjata suoraan haluttuun viemäriputkeen sopivalla ohjainputkella. Savua pusketaan tutkittavaan viemäriputkeen hieman atmosfääristä painetta suuremmalla paineella. Savu purkautuu ulos viemärin vuotokohdista, sadevesiliitännöistä ja tuuletusaukoista. Savukoetta tehtäessä täytyy huolehtia siitä, että taloviemäreiden hajulukot ovat täynnä vettä, jottei savu pääse sisään asuntoihin. Savukoe ei onnistu missä tahansa olosuhteissa. Routa ja lumi voivat estää savun purkautumisen maan pinnalle viemärin vuotokohdista. Myöskin asfalttipinnan alla olevien viemäreiden kuntokartoitus savukokeella on hankalaa (Forsberg & Riihinen, 2007). Suorat sadevesiliitynnät viemäriin sen sijaan paljastuvat myös maan ollessa roudassa, ellei viemärissä ole hajulukon tapaan toimivia osia. Moitteettoman viemärin tapauksessa kaikki savu purkautuu viemärin tuuletusaukoista ja tarkastuskaivoista. Savukoe on helppo ja halpa menetelmä viemärin vuotokohtien etsimiseksi, ja sitä käytetään myös tonttiviemäreiden kunnon arvioimiseen ja sadevesiliityntöjen etsimiseen. Kuitenkin Keravalla savukokeiden laajamittainen suorittaminen jouduttiin lopettamaan, kun todettiin, että menetelmä ei aukotta paljasta kiinteistöjen sekaviemäröintiä. (Helenius, 2009) 19 3.3 Väriainekoe Väriainekokeilla voidaan tutkia sadevesien kulkureittejä. Kokeita ollaan käytetty mm. kattovesiviemäreiden purkupisteiden etsimiseen. Väriainekokeessa myrkyttömällä ja biohajoavalla väriaineella värjättyä vettä johdetaan esim. katolle tai rännikaivoon ja seurataan sitä, kulkeutuuko värjäytynyt vesi jätevesiviemärin tarkastuskaivoon. Väriainekokeen etuna voidaan pitää sitä, että värjäytynyt vesi kulkee myös hajulukkojen ja hajulukon tapaan toimivien rakenteiden läpi, jolloin jätevesiviemäriin johdetut kattovedet voidaan paljastaa savukoetta luotettavammin. Salaojavesien johtamistapa selviää väriainekokeella helposti siinä tapauksessa, että salaoja on varustettu tarkastuskaivoilla, joihin värjättyä vettä voidaan laskea. Myös sellaiset salaojat, joita ei ole varustettu tarkastuskaivoilla, voidaan tarkistaa väriainekokeella laskemalla värjättyä vettä tarkistettavan rakennuksen seinän viereen. Menetelmä on kuitenkin varsin hidas, sillä värjätty vesi ei päädy salaojaan välittömästi (Metropolitan Council, 2009). Vesihuoltolaitoksilla ei usein ole tarkkaa tietoa alueellaan sijaitsevien kiinteistöjen katto- ja salaojavesien johtamisjärjestelyistä. Usein tätä tietoa ei omistajien vaihtumisen takia ole myöskään kiinteistöjen omistajilla. Suomessa Keravalla päädyttiin savukokeen sijaan käyttämään väriainekoetta paljastamaan kiinteistöillä viemäriin johdettuja sade- ja salaojavesiä. Tonttiviemärit myös TV-kuvattiin. Yhdysvalloissa Pittsburghissä tuli puolestaan vuonna 2006 voimaan määräys, jolla kiinteistön omistaja velvoitetaan kiinteistön myynnin yhteydessä tilaamaan vesihuoltolaitokselta väriainekoe, jolla varmistetaan kattovesien johtaminen sadevesiviemäriin niillä alueilla, joilla sadevesiviemäröinti on rakennettu. (Keravan Kaupunkitekniikka, 2009; Pittsburgh Water & Sewer Authority, 2010) Väriainekokeita on ainakin Yhdysvalloissa käytetty myös paljastamaan sadevesiviemäreihin liitettyjä jätevesiviemäreitä ja jätevesiviemärin vuotokohtia. Jätevesiviemärin vuotokohtia on etsitty täyttämällä jätevesiviemärin yläpuolella oleva oja tai sadevesiviemäri värjätyllä vedellä ja seuraamalla kameran avulla sitä, kulkeutuuko värjättyä vettä jätevesiviemäriin. (Massachusettes Department of Environmental Protection, 1993) 20 3.4 Virtaaman lisäyksen mittaaminen Mittaamalla virtaaman lisäystä verkoston eri osissa voidaan määrittää verkoston vuotavimmat alueet. Menetelmällä ei löydetä tarkkoja vuotokohtia, mutta sillä voidaan priorisoida esim. TV-kuvattavia kohteita. Kuivaan aikaan virtaaman lisäyksen mittaaminen verkosto-osuudella antaa kuvan siitä, kuinka paljon viemäriverkostoon vuotaa pohjavettä. Arviointia hankaloittaa se, että verkostoon jätevetensä laskevien kotitalouksien vedenkulutus tunnetaan yleensä vain vuositasolla. Käytännössä kuivan ajan vuotovesimäärän arviointi siis vaatii jatkuvaa virtaamamittausta riittävän pitkältä ajalta, jotta varsinaisen jäteveden määrä voidaan vähentää mittaustuloksista. Vaihtoehtoisesti voidaan tehdä virtaamamittaus yöllä ja olettaa vedenkulutus nollaksi. Oletus voidaan kuitenkin tehdä vain tutkittaessa hyvin pientä asukasmäärää palvelevia verkostoosuuksia. Viemäriosuudella, jolla ei ole viemäriin liittyjiä, voidaan kuivan ajan vuotovesimäärää mitata luotettavasti myös päiväsaikaan mittaamalla jätevesivirtaamaa viemäriosuuden molemmissa päissä. Virtaaman mittaamiseksi tarkastuskaivoissa on kehitetty useita laitteita, jotka perustuvat joko Manningin kaavaan (mitataan putken vedenkorkeutta, kun tunnetaan putken halkaisija ja kaade) tai veden virtausnopeuden ja uoman poikkipintaalan mittaamiseen (Hammer et al, 1996). Jatkuvaa virtaamatietoa on usein saatavilla jätevedenpumppaamoilta. Pumppaamoiden valuma-alueet voivat kuitenkin olla suuria, joten pumppaamojen kuivan ajan virtaamien tarkastelu paljastaa yleensä vain vuotavimmat verkostoalueet, joihin tarkemmat tutkimukset voidaan kohdistaa. Sadeveden suoran valunnan ja maa- ja pohjaveden suotautumisen aiheuttamaa vuotovesimäärää voidaan arvioida vertaamalla märän ja kuivan ajan virtaamia keskenään. Vuotovesimäärän selvittäminen onnistuu pumppaamojen virtaamatiedon avulla, mutta vuotojen paikallistaminen riittävällä tarkkuudella jatkotoimenpiteitä varten vaatii virtaaman mittaamista yksittäisissä kaivoissa sekä märkään että kuivaan aikaan. Asumisjäteveden määrän ajallinen vaihtelu saattaa jonkin verran vääristää mitattua virtaaman lisäystä kuivan ja märän ajan välillä. Sadeveden aiheuttama lisäys virtaamaan on kuitenkin yleensä niin merkittävä, että menetelmällä on helppo paljastaa vuotavat viemäriosuudet. Jatkamalla märän 21 kauden virtaamamittauksia muutaman päivän ajan saataisiin selville myös se, johtuuko virtaaman lisäys ensisijaisesti suorista sadevesiliitännöistä viemäriin vai maa- ja pohjaveden suotautumisesta. Maa- ja pohjaveden suotautuminen viemäriin voi pitää viemärin virtaamia koholla vielä useita päiviä sateen jälkeen. 3.5 Uusia menetelmiä Uusia menetelmiä viemäriverkon vuotokohtien löytämiseksi on kehitetty. Tällaisia menetelmiä ovat esimerkiksi erilaiset akustiset menetelmät, joissa kuunnellaan vuodon aiheuttamia ääniä herkkien mikrofonien avulla (Suomen Putkistotarvike Oy, 2009). Suuremmat vuodot voi kuulla ihmiskorvallakin usean kaivon päähän vuotokohdasta (Ojala, 1986). Putken sisällä käytettäviä uusia menetelmiä ovat mm. infrapunakamerat, kaikuluotaus ja maatutkaluotaus (Wirahadikusumah et al, 1998). Tulevaisuudessa yleistyviä menetelmiä saattavat olla myös digitaaliset TV- kuvausmenetelmät. Menetelmien suurin etu nykyisiin TV-kuvausmenetelmiin on täyden 360 asteen kuvan tallentaminen putken seinämästä. Kuvamateriaalista voidaan konstruoida 2Desitys putken seinämästä ja tarkastelu suorittaa jälkeenpäin. Menettely vähentää kentällä käytettyä työaikaa (työn suorittajan ei täydy pysäyttää robottia jokaisen havaitun vian kohdalla) ja saattaa tulevaisuudessa mahdollistaa vikojen havaitsemisen automaattisesti tietokoneohjelmien avulla. Digitaalista TV-kuvausta on kehitetty mm. Suomalais-ItävaltalaisJapanilaisena yhteistyönä. Tuloksena syntyi DigiSewer™, jota on markkinoitu Suomessa ja jonkin verran Euroopassa. Yhdysvaltalaisyritys RapidView puolestaan markkinoi kehittämäänsä digitaalista TV-kuvauslaitteistoa, jonka eräänä ominaisuutena on mahdollisuus tehdä viemäristä 3D-visualisointi tarkasteltavaksi tietokoneen avulla. (Painehuuhtelu Oy PTV, 2010; RapidView LLC, 2010) Vuotovesien lähteitä on mahdollista paikallistaa myös kemiallisen analyysin avulla. Pohjavesi, juomavesi ja sadevesi erottuvat kemiallisilta ominaisuuksiltaan selvästi jätevedestä. Viemäriveden aine- ja isotooppipitoisuuksien perusteella voidaan tehdä päätelmiä vuotovesien määrästä ja lähteestä, mutta luotettava päätteleminen tällä menetelmällä vaatii tietoja vesijohtoveden, pintavesien ja pohjavesien paikallisista kemiallisista ominaisuuksista (Houhou et al, 2010). 22 Suomessa on vuodesta 1995 asti kehitetty viemäriveden virtaaman ja laatuparametrien mittaamiseen perustuvaa menetelmää viemäriverkoston vuotokohtien paikallistamiseksi. Menetelmän selkeä etu on laatuparametrien nopea analysointi, mikä mahdollistaa vuotavien verkosto-osuuksien paikallistamisen nopeasti kentällä. Laatuparametrien mittaaminen virtaaman lisäksi tekee menetelmästä vähemmän herkän virtaaman ajallisille vaihteluille kuin aiemmin esitelty virtaaman lisäyksen mittaaminen. Menetelmää on kehitetty myös sade- ja kuivatusvesiä viemäriin johtavien kiinteistöjen paljastamiseen soveltuvaksi. (Vuove-Insinöörit Oy, 2010) 23 4 SEKAVIEMÄRIJÄRJESTELMÄN HULEVESIKUORMITUKSEN VÄHENTÄMINEN 4.1 Hulevesien vähentämisen tarve Maailmanlaajuisesti yleisin perustelu pyrkimyksille vähentää seka- ja jätevesiviemäreiden hulevesikuormitusta on vesistöille haitallisten viemäriylivuotojen torjuminen. Sekaviemärit on alunperin mitoitettu kuljettamaan jäteveden lisäksi myös sadevedet vastaanottaviin vesistöihin. Kun sekaviemäröintijärjestelmät rakennettiin, jätevedet puhdistettiin sakokaivojen avulla tai ei lainkaan. Kun sekaviemäröidyiltä alueilta alettiin johtaa jätevesiä jätevedenpuhdistamoille, asetti puhdistamon kapasiteetti uuden, entistä alemman ylärajan järjestelmän läpi kulkevalle virtaamalle. Virtaaman ylittäessä puhdistamon kapasiteetin joudutaan ylijäävä osuus laskemaan puhdistamattomana vesistöön ylivuotorakenteiden avulla joko puhdistamolla tai verkostossa. Vaikka jätevedenpuhdistamojen rakentaminen vähensi huomattavasti vesistöjen haitta-ainekuormitusta, alettiin ympäristöarvojen kehittyessä huolestua myös rankkasateiden aikana tapahtuvista viemäriylivuodoista. Jätevedenpuhdistamoiden asettamien virtaamarajoituksien lisäksi sekaviemäriylivuotojen määrää on kasvattanut vettä läpäisemättömän pinta-alan kasvaminen kaupunkialueilla. Myös ilmastonmuutoksen on arveltu tulevaisuudessa kasvattavan ylivuotoja aiheuttavien rankkasateiden esiintymistodennäköisyyttä joillakin alueilla. Sekaviemäriylivuodot ja jätevedenpuhdistamojen ohitukset ovat vuonna 2010 tehdyn kyselyn perusteella Suomessa melko harvinaisia. Kaikkia verkostossa tapahtuvia ylivuotoja ei kuitenkaan erikseen mitata. Suomessa ilmastonmuutoksen ei ennusteta aivan lähivuosina kasvattavan äärimmäisten sääilmiöiden määrää. (Kuismin, 2010) Toinen peruste puhdistamoille päätyvien hulevesimäärien vähentämiselle on taloudellinen. Erottelemalla hulevedet jätevesiviemäristä saavutetaan suuria säästöjä jäteveden pumppaamisesta ja puhdistamisesta johtuvissa kustannuksissa. Viemäriverkoston ja jätevedenpuhdistamon yhteenlasketut käyttökustannukset vaihtelevat puhdistamon koon, käytettyjen puhdistusmenetelmien, puhdistamon tulovirtaaman, jäteveden ominaisuuksien ja verkoston koon, topografian ja iän mukaan. Virtaamasta riippuvia kustannuksia ovat mm. 24 pumppaamoiden sähkönkulutus ylläpitokustannukset riippuvat ja kemikaalien puolestaan käyttö verkoston puhdistamolla. Verkoston mitoitusvirtaamasta, verkoston laajuudesta ja kunnosta. Joissakin tapauksissa jätevedenpuhdistamo kuuluu jollekin muulle taholle kuin vesihuoltolaitokselle, jolloin puhdistamo saattaa laskuttaa vesihuoltolaitosta käsitellyn vesimäärän mukaan. Erityisesti näissä tilanteissa hule- ja vuotovedet tulevat vesihuoltolaitoksille kalliiksi. Kolmantena perusteena jätevesiverkoston hulevesien vähentämiselle voidaan pitää hulevesien aiheuttamia ongelmia jätevedenpuhdistamoilla. Hulevedet ovat kylmiä, mikä heikentää biologisten puhdistusprosessien tehokkuutta (Karttunen, 2004). Puhdistusprosessin tehokkuuden vähentyminen voi johtaa siihen, etteivät puhdistamojen ympäristöluvissa asetettuja puhdistustehoa koskevia määräyksiä kyetä noudattamaan. Edellä mainittujen haittojen lisäksi hule- ja vuotovesien vähentäminen sisältyy ainakin Suomessa yleensä puhdistamoiden ympäristölupaan. Tyypillisesti ympäristöluvassa määrätään ylimalkaisesti, että puhdistamolle päätyvien hule- ja vuotovesien määrä tulee saada mahdollisimman pieneksi. Lupaehdoissa voidaan kuitenkin myös määrätä tavoitteelliseksi hule- ja vuotovesien määrän vähentäminen jollakin määrällä tai prosentuaalisella osuudella sopivassa määräajassa. 4.2 Hulevesiongelman torjuminen maailmalla Monet vesihuoltolaitokset Yhdysvalloissa, Euroopassa ja Australiassa ovat toteuttaneet projekteja viemäriylivuotojen minimoimiseksi. Suuri osa projekteista on pyrkinyt kapasiteetin kasvattamiseen ja virtaaman tilapäiseen säilyttämiseen altaissa tai tunneleissa. Toisissa projekteissa taas on rakennettu ylimääräisiä käsittelylaitoksia ylivuotoja varten. Erillinen hulevesiviemäröinti on todettu tehokkaaksi, mutta kalliiksi menetelmäksi ylivuotojen torjumiseen. (Burian et al, 1999) Hulevesiviemäröinnillä saavutetaan pienentynyt virtaama jätevedenpuhdistamolle, kun taas sekaviemärijärjestelmän verkoston kapasiteetin kasvattaminen kasvattaa puhdistamon tulovirtaamaa sateiden aikana entisestään. Monissa kapasiteettiongelmia on sekä verkostossa että puhdistamolla. 25 sekaviemärijärjestelmissä Saksassa moniin sekaviemärijärjestelmiin on suunniteltu ja toteutettu sadevesien imeytysrakenteita sekaviemärin virtaaman vähentämiseksi. Sadevesiä imeytetään ennen niiden päätymistä viemäriin. Samanlaisia järjestelmiä on toteutettu myös Sveitsissä ja Japanissa. Imeytysrakenteiden käyttäminen sekaviemärijärjestelmässä perustuu uskomukseen, jonka mukaan hulevesiviemäröintijärjestelmästä puhdistamattomana vesistöihin lasketut hulevedet ovat jopa suurempi uhka vastaanottaville vesistöille kuin satunnaiset sekaviemäriylivuodot. (Burian et al, 1999.) Kuvassa 1 on esitetty poikkileikkaus imeytysrakenteesta, jossa parantamiseksi maanpäällistä ja maanalainen kaivanto painannetta on käytetään täytetty soralla hulevesien imeytymisen varastointiin ja puhdistamiseen. Kuvan 1 mukainen järjestelmä on varustettu salaojalla, mutta maanalaisia imeytysmenetelmiä voidaan sopivissa olosuhteissa käyttää myös ilman salaojaa. Kuva 1 poikkileikkaus yhdistetystä imeytyspainanteesta ja imeytysojasta (ns. Mulden-Rigolen järjestelmä). Perustuu lähteeseen Sieker (1998). 4.3 Hulevesiviemäröinnin rakentaminen Sekaviemäröityjen alueiden saneeraaminen erillisviemäröidyiksi sisältyy useimpien suurten vesihuoltolaitosten kehittämissuunnitelmiin. Tyypillisesti vesihuoltoverkoston saneeraustyöt pyritään tekemään samaan aikaan esimerkiksi teiden saneerausten kanssa. Kokonaisen hulevesijärjestelmän rakentaminen tällä tavalla kestää kuitenkin pitkään. Hulevesiviemäröinti 26 voi aloittaa toimintansa vasta sitten, kun verkosto on rakennettu valunnan syntypaikasta aina purkupaikkaan asti. Mikäli verkostosaneerauksen yhteydessä sekaviemäröidylle alueelle rakennetaan hulevesiviemäri, olisi saneeraus käytännöllisintä aloittaa suunnitellusta purkupisteestä, mikä ei aina sovi yhteen muiden kunnallistekniikan kehityshankkeiden aikataulun kanssa. Hulevesiviemäröinnin rakentamisen hyöty on rajallinen, jos kiinteistöillä syntyviä hulevesiä ei johdeta oikein uusiin viemäreihin. Suomessa vesihuoltolaissa on säädetty, että kiinteistön jätevedet on vesihuoltolaitoksen toiminta-alueella johdettava vesihuoltolaitoksen viemäriin. Hule- ja kuivatusvedet tulee johtaa vesihuoltolaitoksen hulevesiviemäriin, jos sellainen on olemassa. Vapautuksen liittymisvelvollisuudesta voi saada, jos liittymisestä kiinteistön omistajalle aiheutuva haitta on kohtuuton tai jos kiinteistön hulevedet voidaan muuten käsitellä ja johtaa pois asianmukaisella tavalla. (Vesihuoltolaki, 119/2001) Suomessa hulevesiviemärin rakentaminen tapahtuu yleensä muun verkoston saneerauksen yhteydessä ja vanha sekaviemäri korvataan uudella jätevesiviemärillä. Yhdysvalloissa sen sijaan on toteutettu ja toteutetaan hankkeita, joissa vanha sekaviemäri jätetään paikalleen ja muutetaan jäte- tai hulevesiviemäriksi. Molemmissa tapauksissa on todennäköistä, että joitakin virheellisiä kytkentöjä jää paikalleen. Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto EPA:n mukaan jätevesiliityntöjen poistaminen hulevesiviemäriksi muutetusta sekaviemäristä onnistuu yleensä paremmin kuin sadevesiliityntöjen poistaminen jätevesiviemäriksi muutetusta sekaviemäristä. Usein kuitenkin päädytään käyttämään vanhaa sekaviemäriä jätevesiviemärinä, sillä jätevedet on tällöin valmiiksi liitetty oikeaan viemäriin ja todennäköisyys sille, että jätevesiä pääsee puhdistamattomana vesistöihin, on pienempi. Peruskuivatusvesiä ei usein sekaviemäristä, sillä se voi pystytä kustannustehokkaasti erottamaan vanhasta vaatia kiinteistökohtaista pumppausta tai hulevesiviemärin rakentamista vanhaa sekaviemäriä alemmalle tasolle. Ongelmaksi vanhan sekaviemärin muuttamisessa jätevesiviemäriksi voi muodostua jäteveden alentunut virtausnopeus, kun viemärissä ei enää kulje hulevesiä. (US EPA, 1999a) Tonttien kuivatus hulevesiviemäriin voi toisinaan olla jopa haitallista tonteilla sijaitseville rakennuksille maan kuivumisesta aiheutuvan perustusten painumisen vuoksi (Suominen, 27 2008, Oksanen & Nieminen, 2008 mukaan). Painuminen voi olla ongelma erityisesti savimailla, jotka painuvat kuivuessaan herkästi. Esimerkiksi tässä opinnäytetyössä Case Study -kohteena olevalla alueella joidenkin rakennusten perustukset ovat kärsineet painumisesta kuivien vuosien 2002 ja 2003 seurauksena (Kukkola, 2004). 4.4 Suoran valunnan vähentäminen Vuotovesien vähentäminen on erillisviemäröimisen ohella eräs keino sekaviemärijärjestelmässä märkään aikaan kulkevan virtaaman pienentämiseksi. Vuotovesien vähentäminen on usein houkuttelevaa, sillä se on erillisviemäröinnin rakentamista edullisempaa, ja vaikutus virtaamien vähenemiseen jätevesiviemärissä voi olla samaa luokkaa kuin erillisviemäröinnin rakentamisella. Vuotovesien vähentämiseen tähtäävät operaatiot voidaan jakaa viemäriin päätyvää suoraa valuntaa (engl. ”inflow”) vähentäviin ja viemäriin suotautuvaa maa- ja pohjavettä eli varsinaista vuotovettä (engl. ”infiltration”) vähentäviin operaatioihin. Varsinaisen vuotoveden osuus viemärissä virtaavasta vedestä on suuri erityisesti huonokuntoisissa viemäreissä. Weiss (et al, 2002) tutki 34 sekaviemärijärjestelmää Saksassa ja totesi varsinaisen vuotoveden osuuden olevan keskimäärin 35% jätevedenpuhdistamojen tulovirtaamasta. Suoraa valuntaa oli niin ikään 35% ja varsinaista jätevettä 30% tulovirtaamasta. Weiss arvioi, että 1 l/s viemäriin jatkuvasti vuotavaa maa- ja pohjavettä vastaisi pitkällä aikavälillä noin 4,7 hehtaarin laajuiselta vettä läpäisemättömältä alueelta tulevaa pintavaluntaa, ja näin ollen virtaamaa saataisiin paljon edullisemmin vähennettyä viemärin tiiviyttä parantamalla kuin erottelemalla pintavaluntavedet viemäristä. Weissin arvion voidaan laskea pitävän paikkansa, mikäli vuosittainen sademäärä on keskimäärin 671 mm ja kaikki sadevesi päätyy vettä läpäisemättömältä alueelta sekaviemäriin. Suoraa valuntaa vähentäviä operaatioita ovat mm. (US EPA, 1999b): • Kattoviemäreiden irtikytkentä viemäristä • Kellarivesipumppujen irtikytkentä viemäristä • Virtaaman rajoittaminen tai pois ohjaaminen 28 • Hulevesien imeytyskaivot • Luonnollisten virtausreittien palauttaminen 4.4.1 Kattovesien irtikytkentä Sekaviemäriin johdetut kattovedet ovat teiltä ja parkkipaikoilta johdetun pintavalunnan ohella merkittävin viemäristön hetkellisiin ylivirtaamiin vaikuttava tekijä. Jos esim. katon osuus omakotitalotontin pinta-alasta on 10%, sen valumakerroin 0,9 (Karttunen, 2004) ja muun tontin valumakerroin 0,2, on 33% tontilla sateen aikana syntyvästä pintavalunnasta kattovesiä, jotka pahimmassa tapauksessa johdetaan suoraan jätevesiviemäriin. Kattovesien määrää sekaviemärissä voidaan vähentää kytkemällä rännit irti viemäristä. Kodinomistajat voivat helposti tehdä työn itse, ja kattovesien irtikytkentä on ollut erittäin suosittu keino suoran valunnan vähentämiseksi Yhdysvalloissa, jossa monet vesihuoltolaitokset ovat tarjonneet kodinomistajille pieniä rahapalkkioita, mikäli he ohjaavat ränneistään valuvat vedet muualle kuin jätevesiviemäriin. Ränneistä laskeutuva vesi voidaan usein johtaa ojaan tai imeyttää tontilla. Tärkeää on, että kattovedet imeytetään riittävän kaukana talosta, jotteivät ne aiheuta vaurioita talon perustuksissa tai päädy talon salaojaan ja sitä kautta viemäriin. Tontin tulisi imeytyspaikan kohdalla viettää talosta poispäin. Jos kattovedet imeytetään tontilla, täytyy myös varmistua siitä että tontin maaperän vedenläpäisevyys riittää imeytyksen toteuttamiseen kohtuullisen pienin rakentein. Tontilla mahdollisesti oleva pihaa kuivattava sadevesikaivo on niin ikään kytkettävä irti jätevesiviemäristä, tai kattovesien imeytys on tehtävä sellaisessa osassa tonttia, jota sadevesikaivo ei kuivata. 4.4.2 Kellarivesipumppujen irtikytkentä Jos talossa on syvä kellari, johon vuotaa runsaasti vettä maaperästä seinien läpi tai sadevettä ikkuna- ja porraskuopista, voi kellarissa tarvita erillistä pumppua pumppaamaan kellariin päätyvä vesi pois. Tällöin kellari salaojitetaan sisäpuolelta ja vedet johdetaan altaaseen tai säiliöön, josta ne pumpataan ylös viemäriin. Kuten kattovedet, myös pumpatut kellarivedet voi imeyttää maastossa, jos tontin maaperä ja kaltevuus on sopiva. Kellarivesipumput ovat 29 ainakin Suomessa erittäin harvinaisia ja niiden paikallistaminen kenttäkartoituksessa on vaikeaa. Suomessa jätevesiviemäreiden asennussyvyys on yleensä sellainen, että kellarit voidaan kuivattaa ulkopuolisten salaojien kautta ilman pumppausta ja mahdollisesti kellariin sisään vuotavat vedet voidaan johtaa viemäriin lattiakaivon kautta. 4.4.3 Virtauksen rajoittaminen ja pois ohjaaminen Pintavalunnan pääsyä sekaviemäriin voidaan estää rakenteellisin keinoin. Virtauksen rajoittamisella (flow restriction) tarkoitetaan sekaviemäriin pääsevän virtaaman pienentämistä esimerkiksi ohjaamalla vedet pienen aukon läpi, kuitenkin niin että koko vesimäärä ennen pitkää päätyy viemäriin. Kyseessä siis ei varsinaisesti ole viemäriin päätyvää pintavaluntaa vähentävä menetelmä. Virtauksen rajoittaminen tulee kyseeseen alueilla, joilla halutaan vähentää viemärin huippuvirtaamia rajoituspisteen alapuolisessa verkostossa. Käytettäessä virtausta rajoittavia menetelmiä, täytyy veden väliaikainen varastoituminen maan päälle ja jopa teille sallia. Menetelmiä käytettäessä täytyykin varmistua siitä, että varastoitumisalue ja veden tulvimisreitit varaston täyttyessä ovat sellaisia, että vesi voi virrata niissä aiheuttamatta kohtuutonta haittaa. (US EPA, 1999b) Virtaaman pois ohjaamisella (flow slipping) tarkoitetaan sitä, että valumavesien pääsy jollekin alueelle estetään osin tai kokonaan, ja vesi pakotetaan kiertämään alue maanpäällisiä reittejä tai putkia pitkin. Huomioon otettavat asiat ovat samat kuin virtausta rajoittavia menetelmiä käytettäessä. (US EPA, 1999b.) Avo-ojiin perustuvaa hulevesien johtamisjärjestelmää sekaviemäröidyllä alueella voidaan pitää eräänlaisena virtaamaa pois ohjaavana menetelmänä, mikäli vedet päätyvät avo-ojista hulevesiviemäriin tai vesistöön. 4.4.4 Hulevesien imeytys kaivoissa Hulevesiä voidaan imeyttää maanalaisissa imeytyskaivoissa. Tässä menetelmässä hulevedet johdetaan yleensä tiellä sijaitsevaan jätevesikaivoa muistuttavaan kaivoon. Kaivo poikkeaa jätevesikaivosta siten, että sen pohjalla on runsaasti tilaa huleveden laskeuttamiselle. Laskeuttamalla puhdistunut hulevesi johdetaan kaivon yläosasta edelleen toiseen kaivoon, jonka seinä on rei’itetty ja joka on hyvin vettä läpäisevän maan ympäröimä. Tästä kaivosta hulevesi pikkuhiljaa imeytyy maaperään. Imeytyskaivon syvyys on tyypillisesti 8–12 m. 30 Hulevesien imeytys maanalaisissa kaivoissa on kallista ja imeytyskaivojen rakentaminen tulisikin yhdistää esimerkiksi kattovesien irtikytkemisprojekteihin. Menetelmä edellyttää, että hulevedet saadaan yhteen kaivoon suurehkolta alueelta, sillä kaivojen rakentaminen jokaiselle kiinteistölle erikseen on kallista. Hulevesien imeytys on suositeltavaa ainoastaan, jos pohjaveden pinta on alueella reilusti jätevesiviemärin tason alapuolella ja maaperä on hyvin vettä läpäisevää. Pohjaveden saastumisriskin takia imeytyskaivoja ei suositella käytettäviksi kauppa- ja teollisuusalueilla. (US EPA, 1999b) Weiss (et al, 2002) varoittaa, että jos pohjavesi on jo ennestään korkealla, voi imeytys lisätä pohjaveden korkeutta niin paljon, että pohjaveden vuotaminen jätevesiviemäriin lisääntyy. Siinäkin tapauksessa, että pohjaveden korkeus ei ole ongelma, on imeytys toteutettava etäällä jätevesiviemäristä tai sen alapuolella, jottei imeytyvä vesi päädy viemärikaivantoon ja edelleen viemäriputken vuotokohtien kautta viemäriin. 4.4.5 Luonnollisten virtausreittien palauttaminen Kaupunkeja rakennettaessa on pienempiä puroja saatettu johtaa viemäriin kehityksen nimissä. Nämä luonnonpurot voivat aiheuttaa suuria, tarpeettomia virtaamia viemäriverkostossa. Purot voidaan yrittää palauttaa maanpinnalle tai johtaa muualle uusissa sadevesiviemäreissä. Menetelmä on kallis, mutta jos luonnon kulkureittejä on putkitettu, voi niissä kulkeva virtaama olla niin merkittävä, että niiden johtaminen omissa putkissaan kaupungin viemäriverkoston ohi takaisin luontoon on kannattavaa (US EPA, 1999b). 4.5 Kun Varsinaisen vuotoveden vähentäminen yleisesti vuotovedeksi kutsutusta jätevesiviemärin ylimääräisestä vesimäärästä vähennetään suoraa valuntaa vastaava vesimäärä, saadaan viemärin varsinaisen vuotoveden määrä (engl. ”infiltration”). Varsinainen vuotovesi muodostuu viemärin vuotokohdista sisään valuvasta maa- ja pohjavedestä. Varsinaista vuotovettä voidaan vähentää parantamalla viemäreiden ja viemärikaivojen tiiviyttä. 31 4.5.1 Runkoviemärin saneeraus Runkoviemärin kuntoa voidaan parantaa korvaamalla vanha viemäriputki uudella, hyväkuntoisella putkella. Viemäri voidaan korvata kaivamalla tai sujuttamalla. Sujuttaminen on usein kaivamista halvempaa. Kaivamalla tehdyn saneerauksen kustannuksia kasvattavat liikenteelle tai muulle toiminnalle aiheutetut haitat ja auki kaivetun tien korjaustyöt saneerauksen jälkeen (Sen Gupta et al, 2001). Lisäksi kaivutöiden aikana saatetaan aiheuttaa vahinkoja muille maanalaisille putkille ja johdoille (Chandrasekaran, 1999, Sen Gupta et al, 2001 mukaan). Sujutussaneeraus yleistyy maailmalla nopeasti. Ensimmäisten sujutussaneerausmenetelmien seurauksena viemärin halkaisija pieneni. Menetelmät ovat kuitenkin kehittyneet niin, että halkaisijan pieneneminen on käytännössä merkityksetöntä. Lisäksi uuden putken pinta on niin sileä, että se voi jopa parantaa putken kapasiteettia, jos alkuperäinen putki on ollut esimerkiksi betonia. Pakkosujutuksessa vanha putki rikotaan ja uusi putki voi olla halkaisijaltaan jopa suurempi kuin vanha. Sujutussaneerauksen etuna on yleensä pienemmät kustannukset, työn nopeus ja työn suorittamisen liikenteelle ja asumiselle aiheuttamien häiriöiden vähyys. Sujuttamalla saneerattava viemäriosuus tulisi aina huuhdella ja kuvata ennen saneeraamista. (Forss, 2005). Viemärin kuvaaminen ennen sujuttamista on ehdottoman tärkeää, jotta löydetään mahdolliset suoraan viemäriin tehdyt liitännät (kuva 2), painumat ja muut sujutusta haittaavat rakenteelliset heikkoudet. Maailmalla on kehitetty tekniikoita, jotka mahdollistavat sujuttamisen myös sellaisissa viemäreissä, joihin ollaan liitetty sivuhaaroja suoraan putkeen ilman kaivoja. Robotteja voidaan käyttää suoraan putkeen liitettyjen sivuhaarojen liittymäkohtien hiomiseen ennen sujutusta. Sujutuksen jälkeen voidaan niin ikään käyttää robotteja poraamaan uuden putken tukkimat liittymät jälleen avonaisiksi. 32 Kuva 2 Talohaara liittyy runkoviemäriin ilman tarkastuskaivoa. Suorat liitynnät runkoviemäriin hankaloittavat kaivamattomien saneerausmenetelmien käyttämistä. Kuva: Myllykosken Kurkimäentien TV-kuvausraportti (Lassila & Tikanoja Oyj, 2009) Yksittäisiä vuotoja voidaan tukkia myös injektoimalla ilman, että koko viemäriputkea uusitaan. Vuotokohtien injektointiin viemäriputkissa käytetään yleensä robotteja. Ihmisen mentäviä viemäriosuuksia on vain suurimmissa kaupungeissa. Injektointi on yleisesti käytetty menetelmä myös vuotavien kaivojen tiivistämisessä (Forss, 2005). Kaivamalla tehtävät saneeraukset ovat edelleen Suomessa yleisiä (FCG Planeko Oy, 2008), vaikka sujutussaneerausmenetelmät valtaavat alaa nopeasti. Mikäli verkoston saneeraamisen yhteydessä rakennetaan uutta verkostoa (esim. sekaviemäröinnin muuttaminen erillisviemäröinniksi), joudutaan uutta putkea varten joka tapauksessa kaivamaan maata ja koko saneeraus on helpointa tehdä kaivamalla. Kaivaminen voi olla kaivamatonta menetelmää parempi vaihtoehto myös siinä tapauksessa, että saneerattavaan putkeen on liitetty paljon haaroja. Kaivaminen on myös välttämätöntä, mikäli viemärin saneerauksen syynä on painuminen tai jos viemäri on niin pahasti tukkeutunut, ettei sujuttaminen ole mahdollista. 33 Vaikka pistesaneeraukset ovat usein pienempien kustannustensa takia houkutteleva vaihtoehto laajemmalle verkostosaneeraukselle, ei niillä välttämättä saavuteta haluttua vähennystä vuotovesimäärissä. Viemärikaivannon täyttö on häiriintynyttä maata, jossa pohjavesi ja kaivantoon varastoituvat sadevedet pääsevät liikkumaan yleensä ympäröivää maaperää paremmin. Rankkasateen aikaan kaivannon huokoset täyttyvät vedestä ympäröivän maaperän huokosia nopeammin ja saavat veden nousemaan kaivannossa. Viemäriputkeen kohdistuva paine kasvaa ja vesi alkaa vuotaa sisään putkeen. Tyypillisiä vuotokohtia ovat putkien saumat ja putkeen tai kaivoon liitetyt haarat. Yhden vuotokohdan poistaminen saattaa vain siirtää vuodon paikkaa. (Water Environment Federation, 2009). Vuodon siirtymistä (engl. ”infiltration migration”) on tutkittu mm. Marylandin osavaltiossa Yhdysvalloissa. Kun vuodon siirtyminen otettiin huomioon, nousi erään viemäriverkoston kunnostushankkeen poistettavaa vuotovesimäärää kohti arvioitu hinta kaksinkertaiseksi. (Fernandez, 1986). Suomessa huonosti vettä läpäisevään maaperään kaivettuihin vesihuoltokaivantoihin rakennetaan säännöllisin välein vettä pidättäviä patoja kaivantoja ympäröivää maaperää vastaavasta maa-aineksesta. Patojen tarkoitus on estää veden virtaus kaivannossa, jotta kaivannon täyttömateriaalit eivät pääse liikkumaan veden virtauksen mukana. Samalla ne ehkäisevät pohjaveden alenemista. Tällaiset padot saattavat jossakin määrin ehkäistä vuodon siirtymistä. 4.5.2 Tonttijohtojen saneeraus Runkoviemärin saneeraus ei aina ole tehokas tapa vähentää viemäriverkostoon päätyvän vuotoveden määrää. Alueilla, joilla pohjavesi on lähes jatkuvasti runkoviemärin tason yläpuolella, saattaa runkoviemärin tiiviyden parantaminen nostaa pohjaveden pintaa entisestään niin, että pohjavesi vuotaa runkoviemärin sijaan huonokuntoisiin tonttiviemäreihin. Vesihuoltolaitosten arviot tonttiviemäreistä peräisin olevan vuotoveden osuudesta kaikesta vuotovedestä vaihtelevat suuresti. Yhdysvalloissa tehdyn kyselyn mukaan tonttiviemäreistä peräisin olevien vuotovesien osuus olisi 5-30 % kaikesta vuotovedestä. (Sterling & Simicevic, 2006) Suomessa vastuu tonttiviemäreistä kuuluu kiinteistöjen omistajille, joten vesihuoltolaitoksilla on rajalliset mahdollisuudet vaikuttaa niiden 34 kuntoon. Vesihuollon toimituksen keskeyttämisuhka on kuitenkin osoittautunut käytännössä riittävän tehokkaaksi keinoksi painostaa kiinteistöjen omistajia saneeraamaan kiinteistöjen tonttijohtoja. (Ojala, 2002). Keskeyttämisuhkan käyttämisestä on säädetty vesihuollon yleisissä toimitusehdoissa (Vesi- ja viemärilaitosyhdistys, 2001). 4.5.3 Kaivojen saneeraus Jätevesikaivot saattavat olla todella merkittäviä vuotovesilähteitä. Sadevesiä voi päästä kaivoon vuotavan kannen kautta, mikäli kansi sijaitsee paikassa, johon sadevesi lammikoituu. Joidenkin kaivojen kansissa saattaa olla reikä kannen nostamista varten, jolloin sadevesi vuotaa kaivoon vieläkin helpommin. Maaperän kosteus ja pohjavesi aiheuttavat vuotoja kaivojen seinämien läpi. Kaivojen seinämien vuodot johtuvat tyypillisesti kaivorenkaiden saumojen huonosta tiiviydestä, kaivoon liitettyjen putkien liitoskohtien vuotavuudesta ja kaivon seinämän muista fyysisen tai kemiallisen kulumisen aiheuttamista vaurioista (Monteiro & Silva, 2009) Kaivojen saneeraaminen on usein huomattavasti edullisempaa kuin viemäriputkien saneeraaminen. Kaivojen kunto voidaan tarkastaa silmämääräisesti. Vuotovesien vähentämiseen tähtäävissä projekteissa kaivojen kuntotutkimukset ovatkin usein ensimmäisiä toimenpiteitä, joita vuotaviksi todetuilla alueella tehdään. Yksittäisiä vuotoja voidaan korjata injektoimalla ja vuotavat kannet voidaan korvata uusilla. Suurempia kunnostustoimenpiteitä ovat kaivon pinnoittaminen tai muovisen saneerauskaivon rakentaminen vanhan kaivon sisään. 4.6 Viemäriverkoston hallinta Viemäriverkoston hallinnalla tarkoitetaan menetelmiä, joilla verkoston osien virtaamaa on mahdollista kontrolloida sellaiseksi, ettei verkosto ylikuormitu. Yleisimpiä verkoston hallintamenetelmiä ovat verkostoon rakennetut viivytyssäiliöt, joita käytetään veden väliaikaiseen varastoimiseen huippuvirtaamien aikana viemäriylivuotojen ehkäisemiseksi. Erittäin suurissa verkostoissa voi olla taloudellista järjestää verkoston reaaliaikainen hallinta. Reaaliaikaisessa hallinnassa varastoaltaiden tulo- ja lähtövirtaamaa säädellään valvomosta tai muusta keskitetystä paikasta käsin. Reaaliaikainen hallinta voidaan toteuttaa myös 35 automaattisena ja jopa ennakoivana. Ennakoiva reaaliaikainen hallintajärjestelmä säätää varastoaltaiden ja ylivuotorakenteiden virtaamia perustuen sääennusteisiin, mitattuihin sademääriin ja verkoston mallintamiseen (Duchesne et al, 2004). Verkoston hallinnan menetelmiä käyttäen ei ole mahdollista merkittävästi vähentää jätevedenpuhdistamolle päätyvää hule- ja vuotovesimäärää. Virtaamaa tasaamalla voidaan kuitenkin vähentää puhdistamojen ohituksia ja verkostossa tapahtuvia ylivuotoja. Ylivuotojen laatua on mahdollista parantaa varastoimalla ns. first-flush -virtaama eli sateen alkuhetkinä viemärissä virtaava kaikkein likaisin vesi. Varastoitu vesi johdetaan puhdistamolle sateen jälkeen, kun verkostossa ei enää tapahdu ylivuotoja. 4.7 Luonnonmukaisten menetelmien käyttäminen Luonnonmukaisia hulevesien hallintamenetelmiä on mahdollista käyttää sekaviemärin hulevesivirtaaman pienentämiseen. Viemäriin päätyvän vesimäärän pienentämisen lisäksi menetelmillä saavutetaan parempi huleveden laatu. Sekaviemäriverkostoon päätyvän hulevesimäärän vähentämiseksi voidaan käyttää pääasiassa imeyttäviä ja vettä pois johtavia luonnonmukaisia menetelmiä. Myös viivyttävistä menetelmistä on hyötyä pyrittäessä ehkäisemään sekaviemäriylivuotoja ja tulvia, minkä lisäksi ne kesäisin mahdollistavat suuremman haihdunnan. Monet luonnonmukaiset hulevesien hallintamenetelmät on mahdollista skaalata tyypillisen omakoti- tai kerrostalotontin hulevesien hallintaan soveltuviksi. 4.7.1 Edellytykset luonnonmukaisten menetelmien käytölle Suomessa Tutkimustiedon puute luonnonmukaisten hulevesien hallintamenetelmien toiminnasta pohjoisen talvisissa olosuhteissa on aikaisemmin ollut merkittävä syy siihen, että luonnonmukaisia menetelmiä ei Suomessa olla käytetty likimainkaan yhtä paljon kuin esimerkiksi Yhdysvalloissa ja Keski-Euroopassa. Luonnonmukaisten menetelmien toimivuutta kylmissä olosuhteissa on kuitenkin viimeaikoina tutkittu ainakin Norjassa, jossa väitöskirjatutkimus (Muthanna, 2007) keskittyi kasvillisuuspainanteisiin. Kasvillisuuspainanteiden todettiin poistavan tehokkaasti raskasmetalleja hulevesistä myös 36 talviaikaan, mutta painanteiden lumenvarastointikyvystä tuli kylmissä olosuhteissa keskeinen mitoitustekijä. Suomessa Kuopion kaupunki ja Suunnittelukeskus Oy ovat luoneet ulkomaisiin ohjeisiin pohjautuvan, mutta Suomen olosuhteet huomioon ottavan luonnonmukaisten hulevesien hallintamenetelmien suunnitteluohjeen (Suunnittelukeskus Oy, 2007b). Suomessa ei vielä ole riittävästi kokemusperäistä tietoa luonnonmukaisten hulevesien hallintamenetelmien ylläpitokustannuksista (Suunnittelukeskus Oy, 2007a). Suomessa on toteutettu joitakin luonnonmukaisen hulevesien hallinnan pilottihankkeita, joiden seurannasta tullaan saamaan arvokasta tietoa luonnonmukaisten menetelmien rakentamisen jälkeisistä kustannuksista Suomessa. Toinen luonnonmukaisten hulevesien hallinnan menetelmien soveltamista Suomessa haittaava tekijä on niiden rakentamiseen liittyvän kokemuksen puute, mikä johtuu osin siitä, että hulevesijärjestelmät ovat usein vesihuoltolaitosten toteuttamia. Erityisesti pienempien vesihuoltolaitosten henkilökunnalta puuttuu luonnonmukaisten menetelmien suunnittelun ja rakentamisen edellyttämää asiantuntemusta. Kuntien teknisillä yksiköillä on yleensä vesihuoltolaitosten henkilökuntaa enemmän kokemusta viherrakentamisesta. (Suunnittelukeskus Oy, 2007a) Kuopion kaupungin ja Suunnittelukeskus Oy:n luomassa luonnonmukaisten hulevesien hallintamenetelmien suunnitteluohjeessa (Suunnittelukeskus Oy, 2007b) todetaan kosteikot ja lammikot niiksi menetelmiksi, jotka parhaiten soveltuvat talviaikaisten hulevesien hallintaan. Läpäisevät päällysteet, viherkatot ja vesien johtamiseen käytetyt kourut on esitetty talviajan hulevesien hallinnan kannalta toimimattomina ratkaisuina. Läpäiseviä päällysteitä on kuitenkin käytetty onnistuneesti myös kylmissä ilmastoissa ja niiden on havaittu sietävän routimista jopa perinteisiä asfalttipinnoitteita paremmin (Middlesex University, 2003). Imeytysmenetelmät, viherpainanteet, rakennetut kanavat ja viivytyskaivot ja -painanteet toimivat kohtalaisesti kylmissä talviolosuhteissa (Suunnittelukeskus Oy, 2007b). Maanpäällisiä viivytysmenetelmiä ja rakennettuja kanavia voidaan lisäksi käyttää hyväksi lumen varastoinnissa (Caraco & Claytor, 1997). 37 Seuraavissa kappaleissa tarkastellaan eri menetelmien käyttökelpoisuutta ja niiden käyttöä rajoittavia tekijöitä valmiiksi rakennetuilla alueilla. 4.7.2 Imeyttävät menetelmät Luonnonmukaisista hulevesien hallintamenetelmistä imeyttävät menetelmät soveltuvat parhaiten pintavalunnan ja viemäreihin päätyvän vesimäärän vähentämiseen. Ne ovat kuitenkin myös hankalimpia toteuttaa, sillä niiden käyttöä rajoittavia tekijöitä on useita. Ensisijaisen tärkeää imeyttävien menetelmien käytölle on maaperä. Maaperän vedenläpäisevyyden täytyy olla riittävän korkea, vähintään 1 x 10-6 m/s (Suunnittelukeskus Oy, 2007b). Tätä huonommin vettä johtavassa maaperässä imeyttämismenetelmät vaativat käytännössä maanvaihtoa imeytymisen parantamiseksi, sekä sopivan ylivuotoreitin rakentamista rankkasateiden aikaisia ylivirtaamia varten. Korkea pohjavedenpinta haittaa imeyttämistä, minkä lisäksi laajamittainen imeyttäminen nostaa pohjavedenpintaa entisestään ja voi täten lisätä jätevesiviemäriverkoston vuotovesimäärää (Weiss et al, 2002). Topografian osalta imeyttävien menetelmien käyttö edellyttää tasaista maata tai maan porrastamista niin, että hulevesillä on aikaa imeytyä imeytysaltaissa. Talviolosuhteet voivat haitata imeyttämistä maaperän jäätyessä. Maanpäälliset imeytyspainanteet toimivat kuitenkin talvellakin hulevesiä viivyttävinä elementteinä, vaikkei imeytymistä välttämättä tapahdu. Imeytyspainanteet voidaan tarvittaessa salaojittaa. (Suunnittelukeskus Oy, 2007b). Tilantarve on harvoin rajoittava tekijä imeyttävien menetelmien käytölle, sillä menetelmät voidaan rakentaa myös maanalaisiksi. 4.7.3 Hidastavat menetelmät Hulevesiä hidastavien ja viivyttävien menetelmien käytöllä pyritään parantamaan hulevesien laatua ja vähentämään purku-uomien eroosiota. Menetelmät voidaan rakentaa joko keskitetysti tai hajautetusti. Keskitetysti käytettäviä menetelmiä ovat kosteikot ja lammikot, joiden käyttöä rakennetuilla alueilla rajoittaa niiden tilantarve. Esimerkiksi keskusta-alueilla menetelmät on käytännössä sijoitettava yleisille alueille. Hajautetusti käytettäviin hulevesivirtaamia hidastaviin menetelmiin voidaan lukea mm. kasvillisuuspainanteet eli sadepuutarhat ja viherkatot. 38 Hulevesivirtaamia hidastavien menetelmien merkittävimmät hyödyt ovat hulevesien laadun parantuminen laskeuttamisen ja suodattumisen seurauksena ja virtaaman tasaantuminen. Virtaaman tasaantuminen suojaa hulevesien purku-uomia eroosiolta. Kosteikkojen ja lammikoiden kyky puhdistaa hulevesiä heikkenee huomattavasti talvisin johtuen jäätymisen aiheuttamasta laskeutumissyvyyden pienentymisestä ja pohjasedimenttien sekoittumisesta veden virratessa jään alla. Silti lammikoita ja kosteikkoja pidetään luotettavimpina hulevesien hallintamenetelminä. (Westerlund & Viklander, 2007) Viivyttävät tai pidättävät menetelmät voidaan rakentaa myös maanalaisiksi. Tällöin rakentamisen kustannukset ovat suuret, mutta toisaalta maanpäällinen tila on rakentamisen jälkeen jälleen käytettävissä. Maanalaisten viivyttävien ja pidättävien menetelmien käytölle tärkeimmät rajoitteet ovat kustannukset ja sopivan rakennuspaikan löytäminen. Suomessa Kouvolan keskuspuiston alapuolelle on rakennettu hulevesien viivytysallas hulevesiviemäriverkoston ylikuormittumisen ehkäisemiseksi. Hankkeen kustannus oli noin 400 000 euroa (Huhtiniemi, 2010). 4.7.4 Johtamismenetelmät Hulevesiä johtavien menetelmien, kuten ojien, kourujen ja johtamispainanteiden, käyttöä rajoittavat tekijät ovat topografia, talviset olosuhteet ja tilantarve. Kaikissa luonnonmukaisissa menetelmissä hulevesien virtausnopeutta pyritään hidastamaan, jotta veden kuljettamalla kiintoaineella on aikaa laskeutua. Jyrkän topografian vallitessa luonnonmukaisia johtamismenetelmiä voidaan yhä käyttää, mutta mikäli hulevesiä halutaan hidastaa, on uoma porrastettava. Eroosion vähentämiseksi vettä johtava uoma voidaan vuorata betonilla tai kivillä. Kylmät olosuhteet voivat johtaa veden jäätymiseen erityisesti kasvillisuuspohjaisissa uomissa, joissa vesi virtaa hitaasti. Betonilla tai kivillä päällystetyissä uomissa jäätyminen ei aiheuta ongelmia. Sen sijaan lumen pakkautuminen uomiin voi aiheuttaa tukkeutumia (Suunnittelukeskus Oy, 2007b). Valittaessa käytettävää johtamismenetelmää täytyy siis Suomen olosuhteissa usein tehdä kompromissi puhdistustehokkuuden ja talvisateiden tai kevätsulannan aikaisen vedenjohtamiskyvyn välillä. 39 Rakennetuilla alueilla luonnonmukaisten johtamismenetelmien käyttöä topografian ja talviolosuhteiden lisäksi rajoittava tekijä on tilantarve. Pientaloalueilla ei aina ole riittävästi vapaata tilaa tien ja tontin välissä, ja keskusta-alueilla tilaa on vielä vähemmän. Teitä kaventamalla on joskus mahdollista rakentaa kasvillisuuden peittämiä johtamispainanteita tontin ja tien väliin. Esimerkiksi Portlandissa, Oregonin osavaltiossa Yhdysvalloissa on onnistuneesti uudelleenmuotoiltu teitä kestävämmän hulevesien hallinnan toteuttamiseksi (Water Environment Research Foundation, 2008). Saksassa puolestaan ns. Mulden-Rigolen järjestelmä, joka koostuu johtamispainanteesta ja sen alapuolelle rakennetusta imeytystilasta, on saavuttanut suurta suosiota ja järjestelmiä on toteutettu myös jo rakennetuille alueille (Sieker, 1998). 4.7.5 Kustannukset Hulevesien luonnonmukaisten hallintamenetelmien rakentamiskustannukset sekä uusilla että vanhoilla alueilla vaihtelevat suuresti. Schueler et al (2007) ovat keränneet tietoja Yhdysvalloissa toteutettujen hulevesien hallintamenetelmien rakentamiskustannuksista suhteessa käsiteltyyn vesimäärään. Rakentamisen osalta halvimpia menetelmiä ovat olleet rakennetut lammikot (0,67–7,0 €/m2 läpäisemätöntä valuma-aluetta), kun taas kalleimpia ovat kaupunkialueilla rakennetut viherkatot tai läpäisevät pinnoitteet (11–28 €/m2 läpäisemätöntä valuma-aluetta) (alkuperäiset hinnat Yhdysvaltain dollareita 2006). Kun hulevesien hallintamenetelmiin tehdään muutoksia rakennetuilla alueilla, ovat suunnittelu- ja rakennuskustannukset suuremmat kuin toteutettaessa menetelmiä uudisrakennusalueilla. Rakennetuilla alueilla menetelmien todellista hintaa voidaan kuitenkin pitää rakentamis- ja suunnittelukustannuksia pienempänä siinä tapauksessa, että rakenteet on joka tapauksessa uusittava. Tällöin esim. läpäisevän pinnoitteen todellinen kustannus on uuden läpäisevän pinnoitteen ja uuden perinteisen pinnoitteen hintojen välinen erotus. (Schueler et al, 2007) Luonnonmukaisten hulevesien hallintamenetelmien ylläpitokustannukset on kirjallisuudessa arvioitu perinteisen hulevesiviemäröinnin ylläpitokustannuksia suuremmiksi (US EPA, 2007). Vesihuoltolaitoksen tai muun luonnonmukaisten hulevesien hallintamenetelmien toteuttajalle koituvia kustannuksia voisi kuitenkin olla mahdollista vähentää sijoittamalla luonnonmukaisia 40 hulevesien hallintamenetelmiä kiinteistöille. Tällöin olisi varmistuttava siitä, että kiinteistöjen omistajat ylläpitävät menetelmiä asianmukaisella tavalla. 4.7.6 Soveltaminen rakennetuilla alueilla Rakennetuille alueille parhaiten soveltuvia luonnonmukaisia menetelmiä ovat avoimet ja maanalaiset imeytysrakenteet, imeytyspainanteet ja kourut. Maanalaiset imeytysrakenteet soveltuvat korkean hintansa takia lähinnä keskusta-alueille, joilla niihin saadaan johdettua hulevesiä suurilta vettä läpäisemättömiltä pinnoilta. Sijoittamalla rakenteet maan alle säästetään myös tilaa, mikä keskusta-alueilla on usein rajoittava tekijä luonnonmukaisten hulevesien hallintamenetelmien valinnassa. sisältävillä alueilla voidaan käyttää Vähemmän vettä läpäisemätöntä pintaa halvempia avoimia imeytysrakenteita ja imeytyspainanteita. Viherkatot ovat melko kallis, mutta tehokas menetelmä hulevesivirtaaman vähentämiseksi ja tasaamiseksi. Gilroy & McCuen (2009) tutkivat mallintamalla viivyttävien kasvillisuuspainanteiden sijoittamisen vaikutusta pieniltä valuma-alueilta (tonteilta) rankkasateen aikana valuvaan hetkelliseen maksimivirtaamaan ja valunnan kokonaismäärään. Mallinnuksessa tarkasteltiin tilannetta, jossa kattovedet johdettiin sadetynnyreihin ja kasvillisuuspainanteiden määrää ja sijoittelua muutettiin niin, että ne keräsivät vettä katolta (sadetynnyreiden ylivuodot), päällystetyltä alueelta, tontin pintavesien purkupisteestä tai näiden paikkojen yhdistelmästä. Tarkasteltaessa parasta sijoittelua syntyneen valunnan kokonaismärään kannalta, riippui paras sijoittelu sadetapahtuman toistuvuudesta. Tarkastellut tonttityypit olivat omakotitalo-, kaupunkitalo- ja kaupallinen tontti. Kerran vuodessa toistuvalle sateelle parhaaksi vaihtoehdoksi havaittiin sijoittaa kasvillisuuspainanteet niin, että ne keräävät vettä läpäisemättömiltä pinnoilta (katu ja tontin ajoväylät). Sijoittelu oli paras sekä asumis- että kaupallisessa käytössä oleville tonteille. Kaupallisilla tonteilla, joilla kattopinta-ala oli suuri, saavutettiin lisäksi merkittävä valunnan väheneminen kasvattamalla kasvillisuuspainanteiden määrää ja sijoittamalla osa niistä keräämään sadevesitynnyreiden ylivuotovesiä. Kerran kahdessa vuodessa toistuvien sateiden kohdalla sijoittelulla ei ollut käytännössä lainkaan merkitystä, sillä kaikki painanteet täyttyivät kapasiteettiinsa. Painanteiden määrää kasvattamalla saatiin kuitenkin valuntaa pienennettyä. 41 Villarreal et al (2004) ovat tutkineet yhtä harvoista valmiiksi rakennetuille alueille toteutetuista luonnonmukaisista hulevesijärjestelmistä Euroopassa. Kyseinen järjestelmä on toiminnassa Ruotsin Malmössä Augustenborgin kaupunginosassa ja yksi sen toteuttamisen tavoitteista oli vähentää sekaviemärin ylivuotoja vähentämällä ja viivyttämällä sekaviemäriverkostoon päätyvää virtaamaa. Tavoitteena oli johtaa 70% hulevesistä vesistöön maanpäällisiä reittejä pitkin. Alueen pinta-ala oli n. 4,7 ha. Hulevesien imeyttäminen ei alueella ollut mahdollista, sillä alueen rakennukset olivat herkkiä pohjaveden nousun aiheuttamille vaurioille. Maanpäällisten uomien lisäksi käytettiin viherkattoja sekä yhdestä piha-alueesta tehtiin suurehko pidätysallas. Uomien pohjat oli peitetty geotekstiilillä imeytymisen estämiseksi. Virtaamaseurantaa oltiin tehty ainoastaan viherkattojen rakentamisen yhteydessä, joten käytettyjen menetelmien toimintaa harvoin toistuvien sateiden aikana arvioitiin mallintamalla. Valittuja menetelmiä käyttäen jopa kerran 10 vuodessa toistuvan rankkasateen aiheuttama pintavalunta saatiin pidätettyä järjestelmässä ja päästettyä hallitusti vesistöön. Tämän todettiin kuitenkin olevan pitkälti suuren pidätysaltaan ansiota. Ruotsin valtio tuki hanketta 2,2 miljoonalla kruunulla vuonna 1999 (n. 250 000 euroa). 4.8 Ohjauskeinot kiinteistöjen hulevesien erottelemiseksi 4.8.1 Tiedotus ja neuvonta Vesihuoltolaitoksen aktiivinen tiedotus ja neuvonta on ensisijaisen tärkeää, jos verkostosaneerauksen kohteena olevalla alueella halutaan saada myös kiinteistöjen tonttijohtoja saneerattua ja kiinteistöjen hulevedet eroteltua jätevesistä. On luonnollista, että kiinteistöjen omistajat ovat aluksi haluttomia tekemään muutoksia viemäröintijärjestelmiinsä. Tiedotuksessa voidaan kuitenkin ottaa esille vesihuoltolaitoksen syyt saneerausten toteuttamiselle sekä kiinteistön ja vesihuoltolaitoksen välisessä sopimuksessa määritellyt kiinteistön velvollisuudet vesihuoltolaitteistojensa kunnossapitoon ja muutostöihin liittyen. Muutostöiden kustannukset ovat yleensä kiinteistöjen omistajille suuri kynnys, ja tulisikin tehdä selväksi, että töiden suorittaminen runkojohtojen saneerauksen yhteydessä on kiinteistöille kannattavaa. 42 4.8.2 Sekaviemäröintimaksut ja hulevesimaksut Vesihuoltolaitoksen hulevesiverkoston rakentamis- ja ylläpitokustannukset katetaan nykyään jäteveden käyttömaksuilla ja mahdollisilla huleveden perusmaksuilla. Kustannusten kattamiseen osallistuvat siis kaikki vesihuoltolaitoksen asiakkaat riippumatta siitä onko asiakaskiinteistön alueella olemassa hulevesiviemäriä. Vesihuollon perusmaksu määräytyy sen mukaan, mihin verkostoihin kiinteistö on liittynyt. Esimerkiksi HSY Veden taksassa huleveden osuus perusmaksusta on 20% silloin, kun kiinteistö on liittynyt vesijohtoon, jätevesiviemäriin ja hulevesiviemäriin (HSY Vesi, 2010). Perusmaksu ei kuitenkaan riitä hulevesiverkoston kustannusten kattamiseen. Jotkin vesihuoltolaitokset Suomessa ovat ottaneet käyttöön sekaviemäröintimaksun (sanotaan usein myös hulevesimaksuksi) kiinteistöille, jotka johtavat katto- ja kuivatusvesiään jätevesiviemäriin, vaikka hulevesiviemäriin liittyminen on kiinteistöllä mahdollista. Selvyyden vuoksi tässä opinnäytetyössä käytetään termiä hulevesimaksu sellaisesta maksusta, jonka tuotoilla katetaan hulevesijärjestelmien kustannuksia. Sekaviemäröintimaksulla viitataan sellaiseen ylimääräiseen maksuun, jonka vesihuoltolaitos perii kiinteistöiltä, jotka hulevesiviemäröidyllä alueella johtavat hulevesiään jätevesiviemäriin. Sekaviemäröintimaksun määräytymisen käytännöt eivät ole yhteneviä. Esimerkiksi Turussa maksu peritään kaksinkertaisen jäteveden käyttömaksun muodossa, kun taas Vaasassa kiinteistöt on jaoteltu maksuluokkiin sen mukaan, kuinka paljon kiinteistöllä on vettä läpäisemätöntä pinta-alaa (Järvinen, 2008). Vaasan menetelmässä korkeimpaan maksuluokkaan kuuluva kiinteistö joutuu maksamaan sekaviemäröinnistä jopa 1220 euroa vuodessa, tosin maksua ei kirjoitushetkellä ole vielä otettu käyttöön omakotitalokiinteistöille (Vaasan Vesi, 2010). Lisäksi ainakin Jyväskylässä, Järvenpäässä, Keravalla ja Raumalla on otettu käyttöön sekaviemäröintimaksu korotetun käyttömaksun muodossa. Käyttömaksun korotuksen suuruus vaihtelee vesihuoltolaitosten välillä. Vesihuoltolaki ei suorasanaisesti ota kantaa sekaviemäröintimaksun laillisuuteen. Maksun periminen kuitenkin mahdollistetaan vesihuoltolaitosten yleisissä toimitusehdoissa ja ainakin Turun vesilaitos perustelee sitä myös vesihuoltolain 18§:n kohdalla, jossa todetaan että jäteveden poikkeuksellinen laatu tai määrä voidaan ottaa huomioon vesihuollon maksujen 43 suuruudessa (Turun vesilaitos, 2010). Vesihuollon yleisistä toimitusehdoista puolestaan on vesihuoltolaissa (22§) säädetty, että niiden lainmukaisuutta kuluttajansuojan kannalta valvoo kuluttaja-asiamies. Sekaviemäröintimaksun periminen aiheuttamisperiaatetta noudattaen on vesihuoltolaitoksen kannalta hankalaa. Käytännössä se tarkoittaisi jokaisen kiinteistön tarkastamista erikseen ja maksun määräämistä jätevesiviemäriin päätyvää pintavaluntaa tuottavan pinta-alan perusteella, kuten Vaasassa on tehty. Vettä läpäisemättömän pinta-alan sijaan puhtaan veden kulutuksesta riippuva korotettu jätevesimaksu on helpompi toteuttaa, mutta se voi olla laitoksen asiakkaille vaikeampi hyväksyä kuin kiinteistön läpäisemättömään pinta-alaan perustuva sekaviemäröintimaksu. Sekaviemäröintimaksujen toivotaan toimivan kannustimena sille, että vesihuoltolaitoksen asiakkaat oma-aloitteisesti tekisivät tarvittavat muutokset kiinteistöjensä sadevesijärjestelmiin. Korotetun jätevesimaksun muodossa oleva sekaviemäröintimaksu myös motivoi asiakkaita kuluttamaan vähemmän vettä, sillä maksu määräytyy kulutetun vesimäärän perusteella. 4.8.3 Rakennusjärjestys ja kaavat Maankäyttö- ja rakennuslaissa säädetään rakennusjärjestyksestä, jonka alueelleen luo kunta. Rakennusjärjestyksen sisältö voi vaihdella kunnan eri osien välillä. Rakennusjärjestys on oikeusvaikutteinen, ja sillä voidaan määrätä mm. vesihuoltoverkostoihin liittymisestä ja hulevesien johtamisesta (Tornivaara-Ruikka, 2006). Se, mitä rakennusjärjestyksessä säädetään, voidaan paikallisesti kumota yleiskaavassa tai asemakaavassa annetuilla määräyksillä (Maankäyttö- ja rakennuslaki 14§). Hulevesien johtamisesta ja käsittelystä on annettu kaavamääräyksiä muutamilla uusilla asuinalueilla. Uusilla alueilla tällaisilla määräyksillä pyritään usein lisäämään luonnonmukaista hulevesien hallintaa. Rakennetuilla alueilla voisi olla mahdollista muuttaa kaavamääräyksiä hulevesien johtamisen osalta, kun alueelle on jälkeenpäin rakennettu erillinen hulevesiviemäri. 44 4.8.4 Toiminta-alueen laajentaminen Vesihuoltolain mukaan vesihuoltolaitoksen toiminta-alueen tulee kattaa ”alueet, joilla kiinteistöjen liittäminen vesihuoltolaitoksen vesijohtoon tai viemäriin on tarpeen asutuksen taikka vesihuollon kannalta asutukseen rinnastuvan elinkeino- ja vapaa-ajantoiminnan määrän tai laadun vuoksi” (Vesihuoltolaki 7§). Vesihuoltolaitoksen toiminta-alueen hyväksyy kunta. Jos toiminta-alue ulotetaan alueelle, jolla verkostoa ei vielä olla rakennettu, on toimintaaluepäätöksessä esitettävä tavoitteellinen aikataulu näiden alueiden saattamiselle verkoston piiriin (Vesihuoltolaki 8§). Toiminta-aluepäätöksessä on mahdollista tarkentaa sitä, mitkä osat toiminta-alueesta kuuluvat vesijohtoverkoston ja viemäriverkostojen toiminta-alueeseen. Jotta kiinteistöjä voitaisiin hulevesiviemäriverkostoon, hulevesiviemäriverkoston vesihuoltolain on 10§:n kiinteistöjen toiminta-alueella. nojalla velvoittaa sijaittava Erillisviemäröitäviksi liittymään vesihuoltolaitoksen saneerattavilla sekaviemäröidyillä alueilla hulevesiverkoston toiminta-aluetta olisi käytännössä laajennettava sitä mukaa, kun saneerausaikataulut varmistuvat, jotta liittymisvelvollisuus olisi voimassa saneerauksen alkaessa. Toiminta-aluepäätökseen perustuva liittymisvelvollisuus on kuitenkin sikäli tarpeeton ja ylimääräinen, että kiinteistöillä itse asiassa on velvollisuus liittyä rakennettavaan hulevesiviemäriin jo vesihuollon yleisten toimitusehtojen kohdan 2.2 nojalla (Vesi- ja viemärilaitosyhdistys, 2001). Toiminta-aluepäätös on myös vesihuoltolaitosta velvoittava (kiinteistöille on toiminta-alueella oltava mahdollista liittyä vesihuoltolaitoksen verkostoihin), mistä syystä toiminta-alueiden laajentaminen ennen verkoston rakentamista on harvinaista. Vesihuoltolaitoksen toimintaalueiden hyväksymisprosessissa kunnan täytyy pyytää lausunnot valvontaviranomaisilta ja antaa alueen kiinteistöjen omistajille ja haltijoille mahdollisuus tulla kuulluiksi. Myös vesihuoltolaitosta tulee kuulla. (Suomen Kuntaliitto, 2001) 4.8.5 Keskeyttämisuhka Vesihuoltolaitokset Suomessa noudattavat yleisissä toimitusehdoissaan Vesi- ja viemärilaitosyhdistyksen mallia vesihuollon yleisistä toimitusehdoista. Nämä vesihuollon yleiset toimitusehdot antavat vesihuoltolaitokselle oikeuden toimituksen keskeyttämisen 45 uhalla vaatia laitoksen verkostoon liittyneitä kiinteistöjä omalla kustannuksellaan tekemään kiinteistöllä sijaitsevien vesi- ja viemärilaitteistojen korjaus- ja muutostöitä siinä tapauksessa, että laitteistot vaikeuttavat tai vaarantavat laitoksen toimintaa. Haitan voisi tulkita syntyvän esimerkiksi jätevesiviemärin liiallisesta hulevesikuormituksesta. (Vesi- ja viemärilaitosyhdistys, 2001) Vesihuollon yleisten toimitusehtojen perusteella asiakas on myöskin velvollinen osallistumaan tonttijohdon vesihuoltolaitokselle kuuluvan osuuden (yleensä runkoputken liittämiskohdasta tontin rajalle) korjaamisen tai uusimisen kustannuksiin siinä tapauksessa, että työ tehdään laitoksen verkoston muutostöiden yhteydessä ja niistä johtuen. Asiakkaan kustantama osuus muutostöiden kustannuksista riippuu asiakkaan saamasta hyödystä. Vesi- ja viemärilaitosyhdistyksen ehdottamassa mallissa asiakkaan saama hyöty perustuu tonttijohdon ikään niin, että yli 30 vuotta vanhojen johtojen uusimisen kustannukset lankeavat kokonaisuudessaan laitoksen asiakkaan maksettaviksi. (Vesi- ja viemärilaitosyhdistys, 2001). 4.8.6 Vireillä olevan lainmuutoksen vaikutukset Vuonna 2008 maa- ja metsätalousministeriö asetti työryhmän selvittämään vesihuoltolain kehittämistarpeita. Työryhmän väliraportissa (17.12.2009) on ehdotettu, että hulevesien hallinta siirrettäisiin kunnan vastuulle muuttamalla maankäyttö- ja rakennuslakia. Lakiehdotus myös mahdollistaisi hulevesimaksun perimisen perusmaksumuotoisena kunnan toimesta. Sekaviemäröidyille alueille on esitetty kaksi vaihtoehtoa, joista ensimmäisessä vaihtoehdossa vastuu hulevesien poisjohtamisesta kuuluu kunnalle kaikilla asemakaavoitetuilla ja muilla kunnan harkinnanvaraisilla alueilla, kun taas toisessa vaihtoehdossa vastuu sekaviemäröityjen alueiden hulevesien poisjohtamisesta säilytetään vesihuoltolaitoksella ja sekaviemäröidyillä alueilla sovelletaan vesihuoltolakia. (Maa- ja metsätalousministeriö, 2009). On mahdollista, että hulevesien poisjohtamisen siirtäminen kunnan hoidettavaksi toisi muutoksia vesihuollon maksukäytäntöihin. Jotkin vesihuoltolaitokset kattavat hulevesijärjestelmien kustannuksia jäteveden perus- ja käyttömaksuilla, jotka ovat samansuuruisia koko vesihuoltolaitos ei laitoksen saisi enää verkostoalueella. periä sitä osaa Lain muuttumisen jätevesimaksuista, seurauksena jolla katetaan hulevesiviemäröinnin kustannuksia. Kunta saisi periä kiinteistöiltä perusmaksumuotoista 46 hulevesimaksua, mutta vain siinä tapauksessa, että kiinteistöt ovat kunnan hulevesiviemäriverkoston vaikutusalueella. Seurauksena voisi olla, että hulevesiviemäröinnin vaikutusalueella olevien kiinteistöjen vesihuollon kustannukset nousisivat, kun taas sekaviemäröidyillä alueilla kustannukset laskisivat. Kiinteistö, joka hulevesiviemärin vaikutusalueella johtaa hule- ja peruskuivatusvetensä jätevesiviemäriin, joutuisi maksamaan hulevesien poisjohtamisesta hulevesimaksua kunnalle. Hulevesimaksu olisi mahdollisesti suurempi kuin se osuus jäteveden perus- ja käyttömaksuista, joka kiinteistön vesihuollon kustannuksista on uuden lain myötä poistunut. Liittyminen hulevesiviemäriin ei toisi kiinteistölle helpotusta vesihuollon maksuihin, joten uudistuva laki ei motivoi sekaviemäröityjen kiinteistöjen omistajia liittymään hulevesiviemäriin. Poikkeuksena on tilanne, jossa vesihuoltolaitos perii kiinteistöltä sekaviemäröintimaksua kunnan perimän hulevesimaksun lisäksi. Lakiehdotus ei ole vielä lopullinen, ja maksupolitiikkaa tultaneen vielä tarkistamaan. On mahdollista, että mikäli kunta päättää antaa hulevesijärjestelmän toteuttamisen vesihuoltolaitoksen hoidettavaksi, pysyvät maksukäytännöt pitkälti ennallaan. Kunta voisi esimerkiksi laskuttaa hulevesijärjestelmän maksut vesihuoltolaitokselta kiinteistöjen sijaan, ja kiinteistöiltä perittävät maksut säilyisivät ennallaan. Toisaalta vesihuoltolain tarkistamistyöryhmän työn eräänä tavoitteena on mainittu vesihuoltoon liittyvien maksujen läpinäkyvyyden turvaaminen, joten selkeästi jäteveden maksuista eritelty hulevesimaksu olisi tarpeellinen (Tiainen, 2010). Monet vesihuoltolaitokset perivätkin jo nyt erillistä perusmaksua hulevesien osalta niiltä kiinteistöiltä, jotka ovat liittyneet hulevesiviemäriin. Jäteveden käyttömaksuissa ei kuitenkaan ole selkeästi eroteltu hulevesijärjestelmän osuutta, minkä lisäksi käyttömaksut ovat yleensä samansuuruiset koko vesihuoltolaitoksen toiminta-alueella. Vaikka vesihuoltolain tarkistamistyöryhmän ehdottamat muutokset maankäyttö- ja rakennuslakiin eivät maksujen kautta edistä hulevesien erottelemista jätevesistä kiinteistöillä, on erottelun tarve otettu lakiluonnoksessa huomioon muilla tavoin. Luonnoksessa on annettu kunnalle hulevesijärjestelmän toteuttamisvelvollisuus alueilla, joilla asemakaavan mukainen rakentaminen vaatii hulevesijärjestelmän olemassaoloa. Samassa pykälässä on ehdotettu määrättäväksi, että ”Jos hulevesien johtaminen yhdessä jäteveden kanssa voi aiheuttaa haittaa 47 jätevesien johtamiselle tai käsittelylle, kunnan tulee osaltaan luoda edellytyksiä hulevesien johtamiseksi ja käsittelemiseksi erillään.” (Maa- ja metsätalousministeriö, 2009, s.64). Perusteluissa todetaan edelleen, että hulevesien johtamisella yhdessä jäteveden kanssa tarkoitetaan sekä hulevesien johtamista jätevesiviemärissä että niiden johtamista sellaisessa sekaviemärissä, joka on varta vasten mitoitettu myös hulevesien poisjohtamiseen. Maa- ja metsätalousministeriön työryhmän ehdotuksessa maankäyttö- ja rakennuslakiin lisättäisiin myös vesihuoltolakia selväsanaisempi 90b §, joka määrää, ettei hulevesiä saa johtaa jätevesiviemäriin, ellei kunta vesihuoltolaitosta kuultuaan erityisestä syystä anna siihen lupaa (Maa- ja metsätalousministeriö, 2009). Ehdotetun pykälän perusteluissa on edelleen todettu, että erityinen syy voi olla vaihtoehtoisen hulevesien poisjohtamismenetelmän puuttuminen tai kiinteistölle muutostyöstä aiheutuvat kohtuuttomat kustannukset. Näillä perusteilla suurinta osaa kiinteistöistä voitaisiin velvoittaa erottamaan ainakin katto- ja pihakuivatusvedet jätevesiviemäristä myös sellaisilla alueilla, joilla erillistä hulevesiviemäriä ei ole. Tällaiset pintavaluntavedet voidaan yleensä ilman kohtuuttomia kustannuksia ohjata avo-ojaan tai imeyttää tontilla. Päällystetyillä keskustatyyppisillä alueilla pintavaluntavesien johtaminen jätevesiviemäriin jouduttaneen kuitenkin sallimaan, jos hulevesiviemäröintiä ei ole järjestetty. 48 5 HULEVESIVIEMÄRÖINNIN TARVEALUEET Sekaviemäröidyn alueen muuttaminen erillisviemäröidyksi on sopivissa olosuhteissa tehokas keino pienentää jätevedenpuhdistamolle päätyvän huleveden määrää. Tässä kappaleessa esitellään hulevesiviemäröinnin tarvealueita määritettäessä huomioon otettavia asioita. 5.1 Tarvealueiden määrittäminen 5.1.1 Sekaviemärin huleveden alkuperä ja pintavalunnan kulkureitit Hulevesiviemäröinnin ensisijainen tarkoitus on kuljettaa hulevesi pois teiltä ja tonteilta. Tämän lisäksi peruskuivatusvedet ohjeistetaan usein johdettavaksi hulevesiviemäriin alueilla, joilla erillinen hulevesiviemäri on rakennettu. Sekaviemäriin päätyvän vuotoveden alkuperä tulisi selvittää kaikilla sekaviemäröidyillä alueilla. Hulevesiviemäröinnin hyöty jää vähäiseksi, jos vuotovesi on viemäriin vuotavaa pohjavettä tai ylivuotorakenteiden kautta viemäriin pääsevää pintavettä. Maa- ja pohjavesivuodon tapauksessa pelkän jätevesiviemärin saneeraaminen voi tehokkaasti vähentää vuotovesien määrää. Hulevesiviemäröinti voi välillisesti vähentää maa- ja pohjavesivuodon määrää, jos hulevesiviemäröinnillä saadaan riittävän tehokkaasti vähennettyä imeytymistä. Yleisin käytäntö kuitenkin on, että hulevesiviemäröinnin rakentamisen yhteydessä myös vanha sekaviemäri korvataan uudella jätevesiviemärillä, sillä sekaviemärit alkavat joka tapauksessa olla saneerausiässä. Suurin hyöty hulevesiviemäröinnillä saavutetaan, kun hulevesiviemäriin saadaan johdettua katoilta ja teiltä valuvat vedet sekä peruskuivatusvedet. Käytännössä sekaviemäröidyllä alueella peruskuivatusvesien liittäminen hulevesiviemäriin hulevesiviemärin rakentamisen yhteydessä ei usein ole taloudellista. Erityisesti kellarillisten kiinteistöjen kuivattaminen on hankalaa, sillä se vaatii sadevesiviemärin rakentamista syvälle tai kuivatusvesien pumppaamista kiinteistöillä. 49 Huleveden kulkureittien selvittäminen on tärkeää erityisesti alueilla, joilla hulevesien pois johtaminen perustuu sekaviemärin lisäksi avo-ojiin. Hyvin toimiva avo-ojasto voi tehdä erillisviemäröinnistä siinä määrin tarpeetonta, että hulevesiviemärin rakentamisen ja ylläpidon kustannukset ylittävät saavutetut säästöt. Avo-ojitettu alue voi silti olla erillisviemäröinnin tarvealue, jos: • Vesi ei virtaa riittävästi avo-ojissa, vaan tulvii rankkasateiden aikana tielle tai tonteille • Peruskuivatusvesiä on mahdotonta purkaa avo-ojaan ilman pumppausta, ja kuivatusvesien määrä jätevesiviemärissä on huomattava. • Ojasta on yhteys jätevesiviemäriin (esim. vuotava jätevesiviemäri ojan alapuolella, tarkastuskaivo ojassa tai ojan suora kuivatus jätevesiviemäriin ritiläkaivon kautta). • Pohjaveden pinta on haitallisen korkealla ja erillisviemäröinnillä on mahdollista vähentää sadeveden imeytymistä tonteilla ja avo-ojissa. Avo-ojien tulvimista rankkasateiden aikaan voi tapahtua, jos avo-ojien vietto on vähäinen tai jos ne ovat kasvaneet täyteen kasvillisuutta. Avo-ojia voidaan kunnostaa poistamalla kasvillisuutta ja ojan pohjan sedimenttiä. 5.1.2 Huleveden laatu Erillisviemäröintijärjestelmissä hulevedet johdetaan yleensä puhdistamattomina lähimpään vesistöön. Historiallisesti hulevesiä on pidetty puhtaina eikä niiden ole katsottu vaativan käsittelyä. Myöhemmin on kuitenkin jopa arvioitu, että joillakin sekaviemäröidyillä alueilla hulevesiviemäröinti tulisi aiheuttamaan vesistöille enemmän haittaa kuin rankkasateiden aikana tapahtuvat sekaviemäriylivuodot (Burian et al, 1999). Tämä voi pitää paikkansa erityisesti alueilla, joilla sekaviemäriverkoston kapasiteetti on suuri ja viemäriylivuodot harvinaisia. Lukumääräisesti suurin osa kaupunkialueilla tapahtuvista sateista on pieniä sateita, jotka hulevesiviemäröidyllä alueella päätyvät suoraan vesistöön. Vaikka nämä sateet vastaavat vain pientä osaa vuosittaisesta hulevesimäärästä, päätyy suurin osa huleveden kuljettamista epäpuhtauksista vastaanottaviin vesistöihin juuri pienten sateiden aikana (Pitt, 1999). 50 Erillisviemäröinnin tarvealueita määritettäessä tulisi hulevesien laatu ottaa huomioon niin, että huleveden heikompi laatu vähentää erillisviemäröinnin tarvetta, erityisesti jos arvioitavan alueen hulevedet johdetaan sekaviemäriin ja jätevedenpuhdistamolle. Erityisiä ongelmaalueita hulevesien laadun kannalta ovat mm. huoltoasemat, parkkipaikat ja kemianteollisuus. Näillä alueilla on jopa suositeltavaa käyttää sekaviemäröintiä (Urbonas, 2000). Vaihtoehtoisesti hulevedet voitaisiin erillisen hulevesiviemärin kautta johtaa käsiteltäväksi luonnonmukaisin menetelmin ennen vesistöön pääsyä. Erityisesti huoltoasemien ja parkkipaikkojen ongelmana on pintavaluntaa aiheuttavan vettä läpäisemättömän pinnan suuri määrä, jonka johdosta näiden alueiden kuivatuksen ei haluta tapahtuvan jätevesiviemäriin. Parkkipaikkoja varten on kehitetty useita menetelmiä, joilla mahdollistetaan sadeveden imeytyminen. Tällaisia ovat esim. huokoinen asfaltti, muut vettäläpäisevät pinnoitteet ja maanalaiset imeytysrakenteet. Nämä menetelmät voivat toimia yksin tai niihin voidaan yhdistää hulevesiviemäröinti joko koko vesimäärän tai huippuvirtaamien poisjohtamiseksi. Jos kaikki vesi johdetaan hulevesiviemäriin, on edellämainittujen menetelmien pääasiallisena tarkoituksena hulevesien puhdistaminen ennen niiden päätymistä vesistöihin. Maanalaisten imeytysrakenteiden tapauksessa tulisi hulevedet pohjaveden saastumisriskin takia esikäsitellä suodattamalla. (Westlin, 2004) Läpäisevien pinnoitteiden tehokkuutta parkkipaikkojen valumavesien laadun parantajina on tutkittu mm. Washingtonin osavaltiossa Yhdysvalloissa, jossa neljän eri tyyppisen vettäläpäisevän pinnoitteen läpi imeytyneen veden laatua verrattiin samoilta pinnoilta sekä asfalttipinnoitteelta muodostuvan pintavalunnan laatuun. Läpäisevät pinnoitteet perustuivat muovikenno- tai betonihilaratkaisuihin joiden välitilat täytettiin soralla tai hiekalla sekä ruohokasvillisuudella. Imeytyneen veden raskasmetallipitoisuudet olivat enimmäkseen selvästi sallittujen rajojen alapuolella, kun taas pintavalunnan raskasmetallipitoisuudet ylittivät Washingtonin osavaltion pintavesille määrittelemät terveydelle vaaralliset rajat yli 90 %:ssa tapauksista. Läpäiseviltä pinnoitteilta pintavaluntaa ei juurikaan muodostunut. (Brattebo & Booth, 2003) Kaupungistumisen on todettu heikentävän hulevesien laatua. Huleveden laatu on yleensä huonointa sateen alkuhetkinä, jolloin sade huuhtoo pinnoilta niille kuivaan aikaan kertynyttä 51 kiintoainesta. Kaupunkialueilla hulevesien laatua huonontavia tekijöitä ovat mm. laskeuma, liikenne, teollisuus, rakentaminen, jätteiden käsittely, kasvien suojelu ja eläinten jätökset. (Kotola et al, 2003.) Erityisesti pohjoisissa olosuhteissa teiden suolaus talvisin aiheuttaa runsaasti ylimääräistä haitta-ainekuormitusta vastaanottavissa vesistöissä suolojen huuhtoutuessa talvisateiden aikana. 5.1.3 Sekaviemärin kapasiteetti Viemäritulvien riski erillisviemäröidyillä on yleensä alueilla. Tämä suurempi johtuu sekaviemäröidyillä ensisijaisesti alueilla sekaviemärissä kuin kulkevista sadevesimääristä, mutta osasyynä voi olla myös sekaviemärin mitoitus, jossa ei olla ennakoitu viemäröitävän alueen ja vettä läpäisemättömien pintojen määrän kasvua. Viemärin kapasiteetin ylittymisestä aiheutuvat tulvavirtaamat johdetaan yleensä vesistöihin puhdistamattomina ns. sekaviemäriylivuotoina. Rankkasateiden aikaan puhdistamatonta jätevettä voi ylivuotorakenteista huolimatta päätyä myös kellareihin ja teille. Viemäritulville alttiilla alueilla viemäritulvia voi olla mahdollista ehkäistä johtamalla ja käsittelemällä pintavedet luonnonmukaisin menetelmin. Keskusta-alueilla, joilla tila ei riitä luonnonmukaisten menetelmien käytölle, voidaan mahdollisuuksien mukaan käyttää maanalaisia rakenteita sekaviemärin virtaamahuippujen tasaamiseen. On myös kehitetty tietokoneohjattuja älykkäitä menetelmiä, joilla huippuvirtaamien aikaan jätevettä voidaan varastoida niissä osissa verkostoa, joissa on ylimääräistä kapasiteettia. 5.1.4 Luonnonmukaisten menetelmien soveltuvuus Luonnonmukaisien hulevesien hallintamenetelmien merkittävin etu hulevesiviemäröintiin verrattuna on hulevesien laadun paraneminen. Käytettävästä menetelmästä riippuen myös kustannukset voivat olla hulevesiviemäröinnin kustannuksia pienemmät. Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto EPA:n raportin mukaan hajautetusti toteutetun luonnonmukaisen hulevesien hallinnan kokonaiskustannukset olivat valtaosassa raportissa tarkastelluista kohteista pienemmät kuin perinteisin menetelmin toteutetun hulevesien hallinnan kustannukset. Perinteisiin menetelmiin katsottiin kuuluvan putkiviemäreiden lisäksi myös keskitetysti rakennetut hulevesilammikot ja kosteikot. (U.S. EPA, 2007). 52 Mikäli hulevesiviemäröinnin rakentamisen sijaan on mahdollista käyttää luonnonmukaisia hulevesien hallintamenetelmiä, tulisi tämä ottaa huomioon päätettäessä siitä, rakennetaanko alueelle hulevesiviemäröinti. Luonnonmukaisia menetelmiä voitaisiin harkita käytettäväksi esimerkiksi alueilla, joilla sekaviemäriin johdetaan pintavaluntavesiä, mutta joilla sekaviemäri ei vielä kuntonsa puolesta vaadi uusimista. Tällöin ei jouduta turhaan uusimaan hyväkuntoista viemäriä liian aikaisessa vaiheessa. Mikäli luonnonmukaisilla menetelmillä onnistutaan tehokkaasti poistamaan pintavaluntavesiä sekaviemäristä, luodaan parempia edellytyksiä sekaviemärin saneeraukselle kaivamattomin menetelmin. 5.1.5 Kaivamattomien menetelmien soveltuvuus Kaivamattomin menetelmin tehdyt viemärisaneeraukset ovat usein selvästi auki kaivamalla tehtyjä saneerauksia halvempia (Forss, 2005). Mikäli jäte- tai sekaviemäriverkoston saneeraus on mahdollista toteuttaa alueellisesti enimmäkseen kaivamattomin menetelmin eikä verkostoon ole johdettu suuria määriä pintavaluntavesiä, voi kaivamatta saneeraaminen – mahdollisesti yhdessä luonnonmukaisten hulevesien hallintamenetelmien kanssa – olla kokonaistaloudellisesti paras vaihtoehto vuotovesien vähentämiseksi sekaviemärijärjestelmässä. 5.2 Tarvealueiden rakentamisen priorisointi Vesihuoltolaitokset saneeraavat vanhoja sekaviemäröityjä alueita erillisviemäröidyiksi vähentääkseen jätevedenpuhdistamoiden tulovirtaamia ja tulovirtaamien äärevöityneisyyttä sekä sekaviemäriylivuotoja. Tarvealueita on helppo ajatella priorisoitavaksi yksinomaan alueilla syntyvän viemäriin päätyvän hule- ja vuotoveden määrän perusteella. Tällainen priorisointi ei kuitenkaan välttämättä vähennä vuotovesimääriä toivotulla tavalla tai toivotussa ajassa. Seuraavassa esitellään tärkeimpiä erillisviemäröinnin tarvealueiden priorisoinnissa huomioon otettavia kriteereitä. 5.2.1 Aikataulu ja synergiaedut Hulevesiviemäröinnin rakentaminen on kustannustehokasta vain, mikäli sillä saadaan suurilta vettä läpäisemättömiltä pinnoilta, kuten katoilta ja parkkipaikoilta valuvat hulevedet eroteltua sekavesiviemäristä. Näillä alueilla hulevesiviemäröinnin rakentaminen aiheuttaa välittömiä ja 53 pysyviä säästöjä vesihuoltolaitoksen toimintaan, ja priorisoinnissa onkin syytä ottaa huomioon jätevesiviemäristä poistuneen vesimäärän lisäksi myös se, kuinka aikaisin työ on mahdollista tehdä. Vesihuoltotöiden aikataulu riippuu usein katujen ja teiden saneerausaikataulusta (FCG Planeko Oy / MMM, 2008), tosin vesihuollon tarpeet luonnollisesti pyritään ottamaan vastavuoroisesti huomioon teiden saneerauksen aikataulutuksessa. Hulevesijärjestelmän rakentaminen edullisimmalla tavalla edellyttäisi kuitenkin kokonaisen verkoston rakentamista purkupisteestä ylöspäin sen sijaan, että saneerattaisiin yksittäisiä tieosuuksia. Helsingissä vesihuoltoverkostojen kuntokartoituksia tehdään verkoston iän perusteella ajoitettavina aluetutkimuksina (Kauppinen, 2006), mikä luo edellytyksiä myös alueelliselle vesihuoltoverkostojen saneeraukselle. Alueellisesta vesihuoltosaneerauksesta on saatu positiivisia kokemuksia ainakin Tampereella, jossa alueellisella saneerauksella pystyttiin huomattavasti vähentämään jätevesiviemäriverkoston vuotovesimääriä (Saartenkorpi, 2007). 5.2.2 Työn helppous ja kustannukset Erillisviemäröintisaneerauksen kustannukset suhteessa saavutettuihin säästöihin ovat aikataulun ohella varsin ilmiselvä peruste saneerausprojektien priorisoinnille. Luonnollisesti suuren säästön saavuttaminen mahdollisimman aikaisin ja mahdollisimman pienin investoinnein on toivottavaa. Työn kustannuksiin vaikuttaa työn helppous. Yhdysvalloissa Washingtonin osavaltiossa King Countyn piirikunnassa on vuotovesien vähentämisprojektin yhteydessä tehty laaja selvitys tonttijohtojen saneeraustarpeesta, mukaan lukien tarvealueiden priorisoinnin. Hankkeessa käytettiin muutostöiden toteuttamisen hankaluuden arviointiin arvosanoja helposta vaikeaan. King Countyssa hankaluusarvosana muodostui neljän tekijän perusteella: tontin topografia, pääsy tonttiviemärin ja runkoviemärin liitoskohtaan, pääsy tonttiviemärin ja talojohtojen liitoskohtaan sekä tontilla alkuperäisen viemärin rakentamisen jälkeen tehdyt työkoneiden liikkumista haittaavat muutokset. (Tetratech, 2009). Haasteet hulevesien erottelemisessa kiinteistöillä ovat pitkälti yhtenevät tonttijohtojen saneerauksen aiheuttamien haasteiden kanssa ja samanlaista hankaluustarkastelua kuin King Countyssa voitaisiin käyttää myös Suomessa hulevesiviemäröinnin rakennushankkeissa. Vaikka kustannukset kiinteistöllä tehtävästä hulevesien erottelusta lankeavat Suomessa 54 kiinteistöille, voidaan olettaa, että jos muutostyö on helppo ja halpa toteuttaa, ovat myös kiinteistöt halukkaampia yhteistyöhön. Kiinteistöillä tehtävien töiden helppous nousee suorastaan avainasemaan sellaisilla alueilla, joilla suurin osa jätevesiviemäriverkoston hule- ja vuotovesistä on peräisin kiinteistöiltä. Runkoviemärien saneerauksessa työn helppouteen ja kustannuksiin vaikuttavat väliaikaisten vesihuolto- ja liikennejärjestelyjen tarve sekä geoteknisten töiden helppous. 5.2.3 Vuotovesien vähentyminen Saneerattaessa sekaviemäröityjä alueita hulevesiviemäröinnin piiriin, syntyvät säästöt pääasiassa jätevesiviemäriverkoston pienentymisestä. Virtaaman läpi märkään vähentäminen aikaan kulkevan vesimäärän jätevesiviemäriverkostossa on hulevesiviemäröintihankkeiden päätavoite. Hulevesiviemäröinnin rakentaminen tulisikin painottaa niille alueille, joilla jätevesiviemäriin päätyvät hulevedet helpoiten saadaan johdettua sadevesiviemäriin. Toisaalta toimiva avo-ojasto voi jopa poistaa erillisviemäröinnin tarpeen. Arvioitaessa saavutettavissa olevaa vähennystä vuotovesien määrässä tulisi olla olemassa luotettavaa tietoa siitä, mistä viemäriverkoston vuotovesi on peräisin. 5.2.4 Sekaviemärin ikä Viemärin elinikä riippuu useista tekijöistä, joista tärkeimpiä ovat viemärin materiaali, asennuspaikka ja asennuksen laatu. Vesihuoltolaitokset pyrkivät saneeraamaan viemäreitä sitä mukaa kun ne ikääntyvät. Erityisen vaikeasti saneerattavien tai poikkeuksellisen hyväkuntoisten viemäreiden saneerausta saatetaan kuitenkin lykätä. Suomestakin löytyy jonkin verran yli 100 vuotta vanhaa viemäriverkostoa. Viemäriputken ikä ei suoraan kerro sen kunnostustarpeesta, mutta on kuitenkin hyvin todennäköistä että vanhimmat viemärit ovat huonossa kunnossa. Erillisviemäröintiä rakennettaessa on mahdollista jättää sekavesiviemäri uusimatta, mutta priorisoimalla hulevesiviemäröinnin rakentamisessa alueita, joilla sekavesiviemärit ovat tulossa saneerausikään, saavutetaan synergiaetuja, kun sekavesiviemäri kunnostetaan tai uusitaan hulevesiviemäröinnin rakentamisen yhteydessä. Samalla vanhojen sekaviemäreiden elinkaaren pituus saadaan maksimoitua. 55 5.2.5 Hyöty myöhemmille saneerauksille Kuten kohdassa 5.2.2 todettiin, voidaan viemäriverkosto ottaa käyttöön vasta sitten, kun verkosto ylettää purkupisteeseen saakka. Mikäli hulevesiviemäröinnin piiriin saatettava alue on suuri, voidaan osa-alueita priorisoida sen mukaan, mitä edellytyksiä ne luovat hulevesiviemäriverkoston nopealle laajentamiselle. Usein lienee vesihuoltolaitoksen edun mukaista laajentaa hulevesiviemäriverkoston kokoojalinjoja aina mahdollisuuksien tarjoutuessa. Kun kokoojalinja on valmis, voi vesihuoltolaitos paremmin hyötyä alueella tehtävistä kunnallistekniikan saneerauksista. Laitoksen ei tällöin täydy itse ehdottaa saneerauskohteita kunnalle, vaan laitos voi toteuttaa omat saneerauksensa muun kunnallistekniikan saneerausten yhteydessä. Laitos siis omalta osaltaan myös helpottaisi kunnallisteknisten saneeraushankkeiden aikatauluttamista. Vaikka hulevesiviemärin kokoojalinjojen rakentaminen aikaisessa vaiheessa luo edellytyksiä hulevesiverkoston laajentamiselle, voi siitä aiheutua myös haittaa vesihuoltolaitokselle jätevesiviemärin mitoituksessa. Koska hulevesiviemäröinnin piiriin saatettavien tieosuuksien yläpuolinen verkosto on vielä sekaviemäröity, täytyy sekaviemärin korvaava jätevesiviemäri mitoittaa niin, että se pystyy edelleen kuljettamaan saneerattavan verkoston yläpuolisesta verkostosta sekavesiviemäriin johdettavat hulevedet. Mitoitusvirtaamaa voidaan siis vähentää vain saneerattavalla osuudella jätevesiviemäristä poistettavan hule- ja vuotovesivirtaaman verran. Kun hulevesiviemäriverkosto on kokonaisuudessaan rakennettu, tulevat verkoston alaosien jätevesiviemärit olemaan ylimitoitettuja erityisesti siinä tapauksessa, että vanhaan sekaviemäriin on johdettu pintavaluntavesiä vettä läpäisemättömiltä pinnoilta. Vaihtoehtoisesti voidaan vanhan sekaviemärin rinnalle rakentaa uusi jätevesiviemäri ja pitää vanha viemäri käytössä. Kiinteistöt liitetään uuteen viemäriin sitä mukaa, kun uusi viemäri valmistuu. Tämä voi kuitenkin hulevesiviemäriverkoston laajentuessa aiheuttaa itsepuhdistuvuusongelmia vanhan sekaviemärin alimmissa osissa, kunnes kaikki kiinteistöt on saatu liitettyä uuteen jätevesiviemäriin ja vanha viemäri saadaan poistettua käytöstä.. Mikäli hulevesiviemäriverkosto on mahdollista rakentaa vanhaa sekaviemäröintiä hajautetummin (useita purkupisteitä), voidaan vanhan sekaviemäröinnin kokoojalinjan yläpuolisen verkoston hulevesikuormitusta pyrkiä vähentämään hulevesiviemäröinnin avulla 56 ennen hulevesiviemärin rakentamista verkoston alemmissa osissa. Tällöin uusittavan jätevesiviemärin mitoitus vastaa paremmin hulevesiviemäriverkoston rakentamisen jälkeen jätevesiviemärissä virtaavaa vesimäärää. 5.2.6 Sekaviemärin toimintavarmuus Viime aikoina jätevesiviemäreiden kunnostuksen priorisoinnissa ollaan siirrytty poispäin viemärin kapasiteetin tarkastelusta ja siirrytty kohti ennakoivaa ja riskit huomioonottavaa kunnossapitokohteiden priorisointia. Isossa-Britanniassa suurin osa viemäritulvista ei johdu viemäriverkoston hydraulisen kapasiteetin riittämättömyydestä, vaan verkoston tukkeutumisesta. (Arthur et al, 2009.) Sekaviemärijärjestelmässä hulevesivirtaamat ehkäisevät tukkeutumista jossain määrin, mutta silti viemäreissä voi esiintyä toiminnallisia heikkouksia kuten viemärin seinien läpi tunkeutuneita juuria ja viemäriputken painumia. Mikäli on havaittavissa, että sekaviemäriverkostossa esiintyvät toiminnalliset häiriöt ja suuret vuotavuudet keskittyvät tiettyihin osiin verkostoa, on näissä verkoston osissa todennäköisesti järkevää uusia vanha viemäri auki kaivamalla hulevesiviemäröinti. 57 ja rakentaa samalla erillinen 6 CASE ANJALANKOSKI 6.1 Tutkimusalueen esittely Anjalankoski on yli 16 000 asukkaan alue Kymijoen varressa. Anjalankosken kaupungista tuli vuoden 2009 alussa osa Kouvolaa. Vanhaan Anjalankoskeen kuuluivat jokivarren taajamat Anjala, Inkeroinen, Ummeljoki ja Myllykoski sekä etäämpänä joesta sijaitsevat Sippola ja Kaipiainen. Anjalankosken taajamat ovat pääosin sekaviemäröityjä tai pintavaluntavedet on johdettu avo-ojissa. Hulevesiviemäreitä on vain muutamia kilometrejä jokivarren taajamien keskustoissa. Anjalankosken jokivarren taajamien jätevesiä käsitellään kahdella puhdistamolla, Halkoniemessä ja Huhdanniemessä. Sippolassa on oma puhdistamo ja Kaipiaisten jätevedet pumpataan Kouvolan Valkealan viemäriverkostoon. Vuonna 2010 valmistuu siirtoviemäri, jossa jokivarren taajamien jätevedet johdetaan puhdistettavaksi Kotkaan Mussalon jätevedenpuhdistamolle. Siirtoviemäri on mitoitettu kuljettamaan jätevettä enimmillään 12 000 m3/d. Halkoniemen käsittelemään ylivirtaamien ja Huhdanniemen aikaiset puhdistamoilla tullaan ohitusvedet (Pöyry Environment kemiallisesti Oy, 2009). Puhdistamojen puhdistustehokkuuden lupaehtoja on siirtoviemärin valmistuttua helpotettu vähentyneen virtaaman takia. Lupaehdoissa kuitenkin mainitaan tavoitteena vähentää vuotovesiä vuoteen 2015 mennessä poikkeustilanteita lukuunottamatta Lupapäätöksessä on arvioitu vuotovesiaikana keskimäärin niin johtaa paljon, kaikki siirtoviemärissä Anjalankoskelta 7500 että m3/d. tulevan (Itä-Suomen jätevesi Mussalon voitaisiin puhdistamolle. vuotovesimäärän ympäristölupavirasto, olevan 2007). Nykytilanteessa siis poikkeuksellisen rankkojen sateiden aikaan jo yksin vuotovedet voivat ylittää siirtoviemärin mitoituskapasiteetin. Vuotovesien aiheuttamien kustannusten arvioiminen on hankalaa, sillä suuri osa kaikista jäteveden käsittelyn kustannuksista ei riipu suoraan virtaamasta. Kun tarkastellaan Halkoniemen, Huhdanniemen ja Mussalon puhdistamoiden kuukausittaisia käsiteltyjä vesimääriä ja käyttökustannuksia vuoden 2009 ajalta, saadaan keskimääräisiksi käyttökustannuksiksi jätevesimäärää kohti vuoden 2009 aikana Halkoniemessä 0,17 €/m3, 58 Huhdanniemessä 0,13 €/m3 ja Mussalossa 0,30 €/m3. Käyttökustannusten ja vesimäärän välillä ei kuitenkaan ole havaittavissa selvää yhteyttä, vaan puhdistamojen käyttökustannukset vaikuttavat riippuvan ensisijaisesti muista tekijöistä kuin virtaamasta. Anjalankosken pumppaamoiden käyttökustannukset vuoden 2009 tammikuusta marraskuuhun olivat noin 160 000 €, mikä sisältää Sippolan ja Kaipiaisten jätevesien pumppaamisen. Näin pumppaamoiden käyttökustannuksiksi saadaan karkeasti arvioiden 0,05 €/m3. (Kustannukset ja vesimäärät: Albeni, 2010a) Pumppaamoiden käyttökustannukset muodostuvat ensi tilassa sähkönkulutuksesta. Yksittäisen pumppaamon sähkökustannuksia voidaan pitää jokseenkin suoraan riippuvaisina pumpatusta vesimäärästä, mutta koska pumppaamoja on lähes aina useita sarjassa, saattaa verkoston latva-alueilta pumpattu jäte- ja vuotovesi tulla erittäin kalliiksi verrattuna lähempää puhdistamoa pumpattuun veteen. Seuraavaksi esiteltävällä tutkimusalueella syntyvät jätevedet pumpataan 2-4 kertaa ennen niiden päätymistä puhdistamolle. Siirtoviemärin käyttöönoton myötä pumppauskertojen määrä kasvaa yhdeksällä. Mussalon laajennetun puhdistamon käyttökustannuksiksi on laskettu 0,14 €/m3 perustuen arvioituihin vuosittaisiin käyttökustannuksiin ja keskimääräiseen virtaamaan (vuoden 2025 virtaama-arvio) (Pöyry Environment Oy, 2009). Todelliset kustannukset käsiteltyä jätevesimäärää kohti ovat erityisesti sähkönkulutuksen ja kemikaalien osalta osoittautuneet korkeammiksi, tosin kustannusten odotetaan jonkin verran pienenevän, kun puhdistamon tulovirtaama kasvaa siirtolinjan käyttöönoton myötä lähemmäs mitoitusvirtaamaa. Puhdistamon puhdistustehokkuudelle ympäristöluvassa asetetut vaatimukset tulevat todennäköisesti tiukentumaan tulevaisuudessa, mikä saattaa johtaa ylimäärisiin uusiin investointitarpeisiin ja myös käyttökustannusten nousemiseen. Tässä diplomityössä tehtävä toimenpideohjelma erillisviemäröinnin toteuttamiseksi tehdään Myllykosken taajamaan Saviniemen ja Kurkisuon asuinalueille. Alue on esitetty kartalla kuvassa 3 (Kouvolan Karttapalvelu, 2010). Suurin osa Myllykosken vuotovesistä tulee näiltä alueilta (Hell, 2004). 59 Kuva 3 Saviniemen ja Kurkisuon pientaloalueet Myllykoskella (Kouvolan karttapalvelu, 2010) Tutkimusalueella on kolme jätevesipumppaamoa sekä neljä sadevesipumppaamoa. Erillinen hulevesiviemäriverkosto kattaa noin viidesosan tutkimusalueesta. Muuten alueella on eräänlainen osittainen sekaviemäröintijärjestelmä. Pintavaluntavesiä ei johdeta jätevesiviemäriin, vaan kiinteistöjen välissä risteileviin tai tien varteen kaivettuihin avo-ojiin. Perustusten kuivatusvedet johdetaan kuitenkin pääsääntöisesti jätevesiviemäriin, sillä alueen topografia ei mahdollista niiden johtamista avo-ojiin lukuunottamatta yksittäisiä kiinteistöjä Kurkisuon alueen läpi kulkevan valtaojan varrella. Alueen maaperä on heikosti vettä läpäisevää, hienorakeista maata. Rautakorventiellä tehdyn painokairauksen perusteella maaperä oli savista silttiä ainakin viiden metrin syvyyteen asti, jossa kairaus oli lopetettu. Heikosti vettä läpäisevä maaperä luo edellytyksiä sadevesien 60 kerääntymiselle viemärikaivantoihin, mikä voi johtaa viemäriverkostossa huomattaviin vuotoihin. Huonosti vettä läpäisevässä maaperässä saattaa esiintyä myös paineellista pohjavettä paikoissa, joissa huonosti vettä läpäisevä kerros on lävistetty. Pumppaamot ja viemäriverkosto on esitetty kuvassa 4. Jätevesipumppaamoista ainoastaan Heikintien pumppaamo on kaukovalvonnan piirissä. Kaikille kolmelle jätevedenpumppaamolle tulee jätevesiä myös haja-asutusalueilta tutkimusalueen ulkopuolelta. Haja-asutusalueiden jätevesi kulkee lähes yksinomaan paineviemäreissä, joihin jätevesiä pumpataan kiinteistöjen omista pienpumppaamoista. 61 Kuva 4 Saviniemen ja Kurkisuon alueen viemäriverkosto ja pumppaamot. JVP = jätevesipumppaamo, SVP = sadevesipumppaamo. 62 6.2 Ongelmat Saviniemen alueella Saviniemen alueen sadevedet on johdettu pääasiassa mataliin avo-ojiin. Alueen tasaisuuden takia avo-ojaston toimivuus on heikko. Useissa taloissa erityisesti Rautakorventiellä ja Kaarlontiellä on kellareita, ja perustukset kuivatetaan jätevesiviemäriin. Jätevesiviemärin ja kellarin kuivatustason välinen korkeusero on paikoin niin pieni, että viemärin padottuessa jätevettä tulvii salaojaan tai kellariin, mikäli kellarissa on lattiakaivo. Alueella on aiemmin käytetty sakokaivoja jätevesien puhdistamiseen. Jätevedet johdettiin tuolloin Kymijokeen. Jätevedenpuhdistamojen aloitettua toimintansa sakokaivot poistettiin käytöstä, mutta jätettiin paikalleen. Sakokaivon ohittaminen jäteveden osalta on yleensä tehty täyttämällä kaivon pohja. Joissakin tapauksissa jätevesiputki on viety sakokaivon läpi ilman, että sakokaivon pohjaa on täytetty. Näissä tapauksissa taloviemärin ja sakokaivon purkuputken välitila on jätetty tukkimatta, jotta sakokaivoon laskettavat peruskuivatusvedet saataisiin edelleen viemäriin (kuva 5). Kuvan 5 kaltainen sakokaivon ohitus jäteveden osalta on Anjalankosken kaupungin vuonna 1980 kiinteistöille jakaman ohjeistuksen mukainen, eli salaojavesien johtaminen jätevesiviemäriin on alueella sallittu (Ahola, 2009). Kuva 5 Putkittamalla ohitettu sakokaivo, jossa vanha viemäri luo kuivatustason niin sakokaivolle kuin myös siihen johdetulle salaojalle (tuloputki kuvan vedenpinnan alapuolella). Kuva: Veikko Ahola (2009). 63 Myös runkoviemäreiden huono kunto on pahentanut tilannetta vuotovesien muodossa. Joitakin viemäreitä on saneerattu sujuttamalla, mutta sujutus ei ole aina onnistunut hyvin. Mm. alkuperäisen ja sujutetun putken välitilaa ei olla aina saatu tiiviiksi. Muita ongelmia ovat sujutettujen putkien heikko laatu ja huonosti tehdyt liitokset. TV-kuvaukset osoittavat vielä joidenkin sujutettujen viemäriosuuksien olevan painuneita, minkä seurauksena viemärin toiminnallinen kunto on heikentynyt. Kaikkein pahimmat ongelmat sujutuksesta ovat kuitenkin seuranneet tapauksissa, joissa tonttijohtojen sujutuksien seurauksena joidenkin kiinteistöjen peruskuivatus on estynyt. Salaojista tulevat vedet on näissä tapauksissa liitetty haaralla suoraan tonttiviemäriin, eikä haaraa ole sujuttamisen jälkeen avattu. Sen lisäksi, että useilla kiinteistöillä on kellareita, on joidenkin kellarittomien kiinteistöjen lattiataso tien alapuolella. Tienvarsien ojat ovat matalia ja rankkasateilla vedet valuvat ojista näille kiinteistöille. Jotkin alun perin kuivat kiinteistöt ovat jääneet tien tason alapuolelle tien saneerauksen ja korottamisen seurauksena. Huleveden valuminen teiltä tonteille voi parhaimmillaan vähentää viemäriin päätyvän huleveden määrää imeytymisen kautta, mutta tilanne on kiinteistöjen asukkaiden kannalta ikävä. Lähellä maanpintaa sijaitseviin huonokuntoisiin tonttijohtoihin saattaa vuotaa sadevesiä hyvin pian sateen alettua (Tetratech, 2009), mikä kasvattaa jätevesiviemärin hetkellisiä virtaamia. Tutkimusalueen uusimmat osat on rakennettu 1980 –luvulla, eikä näissäkään osissa olla rakennettu erillistä hulevesiviemäröintiä. Kyseisillä alueilla ei kuitenkaan rakennuksissa ole kellareita, ja pintavaluntavedet sekä peruskuivatusvedet on johdettu avo-ojiin. 6.3 Aiemmin toteutettuja tutkimuksia Saviniemen alueella on aiemmin tehty vuotovesitutkimuksia vuosina 1999-2001 (Grundfos) ja vuosina 2003-2004 (SCC Viatek, nykyinen Ramboll Finland, osin edellistä tutkimusta täydentävä). Jälkimmäisen tutkimuksen viemäriosuuskohtaisista tuloksista laskettuna Saviniemen ja Kurkisuon alueen verkoston vuotavuus on kuivaan aikaan 0,97 l/s/km ja syyssateen aikaan 2,1 l/s/km. SCC Viatekin virtaamamittaukset tehtiin tarkastuskaivoissa kannettavalla Flo-Mate –virtaamamittarilla. (Hell, 2004). 64 Yleissuunnitelmatasoinen suunnitelma Saviniemen ja Kurkisuon alueiden kuivatuksen parantamiseksi hulevesiviemäröinnin avulla on tehty opinnäytetyönä vuonna 2004 (Kukkola, 2004). Tämän jälkeen alueelle on rakennettu kolme sadevesipumppaamoa sekä noin 6,5 km sadevesiviemäriverkostoa vuosina 2005, 2008 ja 2009. Lisäksi Saviniemen alueen jätevesiviemäriverkostoa kuormittavien alueen ulkopuolisten vesihuolto-osuuskuntien viemäriverkostot on rakennettu vuoden 2004 jälkeen. Vuoden 2009 syyskuussa Kymen Vesi Oy teetti alueella TV-kuvauksia. TV-kuvauksien aikana ei satanut, joten selvästi vuotavia kohtia runkoviemäreissä havaittiin vähän. Vuotojen aiheuttamia jälkiä putkien seinustoista löytyi enemmän, mutta näiden vuotavuus oli arvioitu vähäiseksi. Vaikka kuivaan aikaan tehtyjen TV-kuvausten perusteella on hankala arvioida varsinaista vuotovesimäärää, on havaittujen ongelmien vähyyden perusteella kuitenkin perusteltua olettaa, että Saviniemen alueella suurin osa viemäriin tulevasta puhtaasta vedestä on peräisin talojen kuivatusvesien liitännöistä sekä mahdollisesti vuotavista tonttiviemäreistä, ei runkoviemäreiden vuotamisesta. Tonttiviemäreitä ei kuvattu. Vesi- ja viemärilaitosyhdistyksen tutkimuksissa Helsingissä, Nurmijärvellä ja Turussa todettiin sadannan vaikuttavan jätevesiviemärin virtaamiin likimain samalla tavalla riippumatta siitä, johdettiinko hulevesiä sadevesiviemäriin, sekaviemäriin vai avo-ojiin. Tämän perusteella oli syytä olettaa, että tonttiviemärit tutkituilla alueilla olivat huonossa kunnossa (Ojala et al, 2002). Tonttiviemäreiden merkitys vuotovesilähteenä on todettu myös Washingtonissa Yhdysvalloissa, jossa King Countyn vuotovesien vähentämiseen tähtäävä projekti keskittyy juuri tonttiviemäreiden kunnostukseen (Tetratech, 2009). 6.4 Tutkimusmenetelmät 6.4.1 Virtaamamittaukset viemäriverkostossa. Tutkimuksen aineistona käytettiin Saviniemen alueen jäte- ja sadevesipumppaamoiden virtaamatietoja. Pumppaamoissa virtaamaa mitataan vedenkorkeuden perusteella, minkä lisäksi saatavilla on tiedot pumppujen käyntiajoista. Vedenkorkeutta mitataan paineanturilla. Vedenkorkeutta pumppaamoissa ei pidetä vakiona, vaan pumput käynnistyvät ja sammuvat vedenkorkeuden saavuttaessa määrätyt ylä65 ja alarajat. Tulovirtaama lasketaan vedenkorkeuden muutosnopeudesta pumppujen ollessa sammuksissa ja sen oletetaan pysyvän vakiona pumppujen käydessä. Kaukovalvontaan tallentuva pumpattu vesimäärä muodostuu jokaisella pumppauskerralla käynnistyskorkeuden ja sammutuskorkeuden välisestä vesitilavuudesta ja tulovirtaaman ja käyntiajan tulosta. Mittaukseen aiheutuu virhettä, jos vettä tulee pumppaamolle sykäyksissä toiselta pumppaamolta, tai jos tuloputki on käynnistyskorkeutta alempana, jolloin vesi padottuu tuloputkeen. (Isohanni, 2010) Tiedot pumppaamoilla pumpatuista vesimääristä tallentuvat puolen tunnin välein ja ne on luettavissa Grundfosin KAUKO –ohjelmassa. Virtaamatiedot tallentuvat tiedostoon, jonka saa auki myös Excelillä. Pumppaamoiden virtaamamittaus kalibroidaan kertomalla järjestelmälle, kuinka paljon vesitilavuus muuttuu Kalibrointitiedot pinnankorkeuden voidaan syöttää myös muuttuessa valvomosta yhden mittausyksikön käsin. Paineanturi verran. ilmoittaa pinnankorkeuden prosenttiyksikköinä. Kun pumppaamon vesitilan muoto tunnetaan, voidaan yhtä prosenttiyksikköä vastaava vesitilavuus laskea mittamalla vedenpinnan korkeuden muutosta kahden paineanturin lukeman välillä esim. mittanauhalla. Saviniemen alueen pumppaamoja kalibroitaessa kävi ilmi, että sadevesipumppaamoita ei oltu ennalta kalibroitu oikein, eivätkä niistä kaukovalvontaan tallentuneet virtaamatiedot siis vastaa todellisuutta tutkimuksen aloittamista edeltävän ajan osalta. Saviniemen sadevesipumppaamolla mitattu vesimäärä ennen kalibrointia oli n. 50% todellisesta ja Narjuksentien pumppaamolla n. 63 % todellisesta. Heikintien jätevedenpumppaamon kalibroinnissa päädyttiin hyvin lähelle aikaisemmin asetettuja kalibrointiarvoja. Pumppaamon vesitilan muodosta johtuen kalibrointi on hyvin herkkä mittausvirheille. Todettiin, että jo 0,5 cm virhe mittauksessa olisi johtanut vanhan kalibraatioarvon käyttämiseen, joten Heikintien pumppaamon osalta virtaamamittauksen kalibraatioarvoja ei muutettu. Heikintien pumppaamon vesitila on alaosastaan epäsymmetrinen, ja pumppauksen jälkeen vedenpinta on tässä epäsymmetrisessä osassa. Tämän seurauksena mitatut virtaamat ovat hieman suurempia kuin todelliset. Vesitilan epäsymmetrisyyden aiheuttama virhe virtaamamittauksessa on kuitenkin pieni. 66 Heikintien pumppaamolla mitatut virtaamat vuoden 2005 toukokuulle asti ovat liioiteltuja. Virtaamamittauksen virheellisyys on todettu SCC Viatekin toteuttamassa hulevesiselvityksessä vuonna 2004 (Hell, 2004). Toukokuussa 2005 pumppaamon virtaamamittaus on kalibroitu uudelleen, jolloin pumppujen käyntiajoista ja virtaamasta laskettu pumppujen tuotto on laskenut noin viidesosaan. Tästä päätellen myös kalibroinnin jälkeen mitatut virtaamat ovat noin 20 % siitä kuin mitä olisi ennen kalibrointia mitattu saman suuruisella todellisella virtaamalla. Saviniemen ja Narjuksentien sadevesipumppaamoilta on jatkuvaa virtaamatietoa vasta vuoden 2006 alusta, ja vuoden 2006 syyskuuhun asti virtaamat pumppaamoilla ovat lokitiedostojen mukaan täsmälleen samat. Ilmeisesti lisättäessä uutta pumppaamoa kaukovalvontaan on uudeksi lokitiedostoksi kopioitu jonkin olemassaolevan pumppaamon lokitiedosto. Sekä Saviniementien että Narjuksentien lokitiedostojen historia yltää vuoden 2001 joulukuuhun asti, vaikka pumppaamot on rakennettu vuonna 2005. Vuoden 2004 lokakuusta vuoden 2005 loppuun lokitiedostot ovat kuitenkin tyhjiä. 6.4.2 Vuotovesimäärän laskeminen Vuotovesimäärä saadaan vähentämällä jäteveden määrästä viemäriin liittyneiden kiinteistöjen yhteenlaskettu vedenkulutus. Kiinteistöjen vedenkulutus tunnetaan yleensä vuositasolla perustuen ilmoitettuihin vesimittarilukemiin. Vaihtoehtoisesti vedenkulutus voidaan ottaa huomioon vuotovesimäärän laskemisessa vähentämällä viemäriverkostossa mitatusta virtaamasta kuivaan aikaan mitattu virtaama ja olettaen kuivan ajan virtaaman koostuvan yksinomaan jätevedestä. Maa- ja pohjavesivuotojen takia jätevesiviemäriverkoston virtaamat saattavat pysyä koholla päiviä tai jopa viikkoja sateiden jälkeen. Verkoston varsinaisen jätevesimäärän arvioimiseen soveltuvia kuivia ajanjaksoja havaitaan kylminä talvina ja kesäisin pohjaveden pinnan ollessa alhaisella tasolla. Saviniemen alueella vedenkulutuksen laskemiseen käytettiin asiakastietojärjestelmästä saatuja kulutuspisteiden vuosittaisia jätevesimääriä. Laskutetut jätevesimäärät ovat asiakastietojärjestelmässä samansuuruiset kuin vedenkulukset, ellei kiinteistö ole liittynyt ainoastaan vesijohtoon. Vesiosuuskuntien ja niiden asiakaskiinteistöjen osalta asiakastietojärjestelmän kulutustiedot ovat hyvin puutteelliset. Tulevaisuudessa osuuskuntien 67 laskutus yhtenäistetään niin, että se tulee perustumaan vesijohtoverkostoon sijoitettaviin mittarikaivoihin kiinteistökohtaisten mittareiden sijaan. Pitkiä kuivia kausia ei jätevedenpumppaamon virtaamakuvaajissa näy talven 2002-2003 jälkeen. Koska Saviniemen alueen viemäriverkostoon on liitetty vesiosuuskuntien verkostoja vuosina 2004, 2005 ja 2008, on kuivan ajan virtaama kasvanut ja talven 2002-2003 virtaamien käyttäminen vuotovesimäärän laskemisessa johtaisi liioiteltuihin vuotovesimääriin. 6.4.3 Sateen intensiteetin arviointi säätutkan avulla Kaupunkialueiden hydrologiaa tutkittaessa on olennaista, että sadantatietoa saadaan riittävällä ajallisella ja paikallisella resoluutiolla. Mitä pienempi on tutkittava alue, sitä tarkempaa resoluutiota tarvitaan. Sademittareista saatavan tiedon resoluutio ei yleensä riitä (Berne et al, 2004). Säätutkan avulla saadaan huomattavasti tarkempia arvioita sateiden paikallisesta jakautumisesta ja ajallisesta kestosta. Säätutka toimii kaikuluotaimen tavoin. Tutka lähettää mikroaaltoja pulsseina ja rekisteröi sadepisaroiden tai muiden kappaleiden heijastamien kaikujen voimakkuutta. Heijastuvuuden Z ja sateen intensiteetin R välille voidaan luoda kokeellinen yhteys, ns. R(Z) –muunnos, joka on muotoa Z = ARB. Usein Z ilmaistaan yksiköllä dBZ (Inkinen, 2003): dBZ = 10 log10 Z (1) Karkeasti voidaan sanoa, että yli 10 dBZ heijastuvuudet viittaavat sateeseen. Raja karsii pois suuren osan häiriökaiuista, mutta myös joitakin kaikkein pienimpiä sateita (Inkinen, 2003). Työssä käytettiin säätutkadataa Ilmatieteen Laitoksen Kaipiaisten tutka-asemalta. Tutkan mittausalkiot muodostavat polaarisen hilan, jonka yhden mittausalkion leveys on yksi aste ja pituus noin 500 m. Dataa saadaan viiden minuutin välein (Hohti, 2009). R(Z) –muunnoksen kerroin A ja eksponentti B määritettiin kokeellisesti kullekin sadetapahtumalle vertaamalla heijastuvuuden arvoja Ilmatieteen laitoksen Anjalan sademittarin mittaamiin sateisiin. Sademittarilta saatiin tuloksia tunnin välein. 68 Yksittäisen sadetapahtuman R(Z) –muunnoksen kertoimet määritetään sovittamalla kertoimet niin, että sadeaseman yläpuolella olevassa tutka-alkiossa havaituista heijastuvuuksista lasketut sademäärät vastaavat mahdollisimman hyvin sadeasemalla havaittua sademäärää. Jos tutkaalkion heijastuvuuksissa esiintyy selviä virheitä (esim. maakaikuja tai lintujen ja lentokoneiden aiheuttamia vääriä sadehavaintoja), voidaan virheet yrittää poistaa tai käyttää jotakin toista tutka-alkiota sademittarin läheisyydessä ja olettaa sateen intensiteetin olevan paikallisesti tasaisesti jakautunut. Jotkin tutkat keräävät dataa myös useammalla kuin yhdellä korkeuskulmalla, ja kalibrointiin käytettävän korkeuskulman vaihtaminen saattaa poistaa häiriöitä. On silti suositeltavaa käyttää alimman häiriöttömän korkeuskulman dataa, sillä tällöin saadaan tietoa ilmatilasta mahdollisimman läheltä sademittarin yläpuolelta. (Hohti, 2009) Kalibrointi onnistuu parhaiten, kun vertailu tutka-aineiston ja sademittarin välillä tehdään esim. vuorokauden ajalta. Sateen tyypin tulisi kalibraatioajanjakson ajan olla samanlaista. Parhaiten kalibraatio onnistuu pitkäkestoisilla rintamasateilla (Hohti, 2009). Saviniemen tutkimusalueen etäisyys tutkasta on hieman yli 20 km. Anjalan sademittari sijaitsee puolestaan noin 8-9 km päässä tutkimusalueesta ja 28 km päässä tutkasta. Tutkadata on näillä etäisyyksillä kelvollista, joskaan ei aivan optimaalista. Lähellä tutkaa häiriötä aiheuttavat mm. maakaiut ja rakennukset. Esim. Anjalankosken paperitehtaat aiheuttavat aikaajoin häiriöitä tutkadataan. Häiriöiden poistoon voidaan käyttää algoritmeja tai niitä voidaan pienestä aineistosta etsiä manuaalisesti. (Hohti, 2009) Tutkadatan käyttämistä tässä työssä puoltavat erityisesti sademittarin etäisyys tutkimusalueesta ja tutkimusalueen pieni koko. Tutkimusalueen pinta-ala on noin 126 ha. Tutka-alkioiden kulmapisteet sovitettiin Saviniemen alueen päälle paikkatieto-ohjelmistossa. Tutka-alkioille määriteltiin painokertoimet sen mukaan, kuinka suuri osa kustakin alkiosta kuului tutkittavaan valuma-alueeseen.Valuma-alueen sateen intensiteetti laskettiin tutkan mittaamista sateen intensiteeteistä kaavalla: 69 N ∑k R i R= i i =1 N ∑k (2) i i =1 missä N on tutka-alkioiden määrä ja ki tutka-alkion i painokerroin. R(Z) –muunnoksen parametrien kalibrointia varten luotiin Excel-taulukko, johon lisättiin kalibroinnin vaatima toiminnallisuus Visual Basic –makrojen avulla. Tutkadata Anjalan sademittarin yläpuolella olevasta alkiosta ja kahdeksasta sitä ympäröivästä alkiosta tuotiin Exceliin tekstitiedostoina kukin omalle välilehdelleen ja kalibrointi tapahtui erillisellä hallintavälilehdellä. R(Z) –muunnoksen parametreja A ja B oli mahdollista muuttaa tunnin välein. Käytännössä kalibrointi tapahtuu yleensä muuttamalla parametria A. Parametrin B arvoa on harvoin syytä muuttaa (Hohti, 2009). Kuva 6 havainnollistaa kalibroinnin suorittamista käytännössä. Kaavioon piirrettiin mitattu sademäärä ajan funktiona sekä sademittarin päällä olevan tutka-alkion sademäärä kulloinkin käytetyillä parametreilla A ja B. Parametreja A ja B muutettiin, kunnes saatiin laskettu sademäärä vastaamaan riittävällä tarkkuudella mitattua sademäärää. Kaipiaisten tutka mittaa heijastuvuuksia kahdella eri korkeuskulmalla. Kulman 1 havaittiin yleensä sopivan paremmin mitattuihin sadehavaintoihin. Saviniemen tutkimusalueella esiintyi kuitenkin maakaikuja kulmalla 1, joten kalibrointiin ja Saviniemen sademäärän arviointiin käytettiin kulmalla 2 saatua dataa. Kuvasta 6 käy myös hyvin ilmi kalibroinnin vaikeudet. Suomessa Puhakka (1978, Inkinen (2003) mukaan) on ehdottanut parametrin A arvoksi 133 tihkusateilla ja 400 kuurosateilla. B:n arvoksi Puhakka on ehdottanut 1,6. Kuitenkin tutka havaitsee huhtikuussa 2009 usein niin vahvoja heijastuksia, että jopa käytettäessä parametrille A arvoa 500 (suurempi A tyypillisesti pienentää tulkittua sademäärää) on tutkadatasta tulkittu sademäärä jopa moninkertainen mitattuun sademäärään nähden. Toisinaan taas tutka havaitsee huomattavasti heikompia heijastuksia kuin maan päällä olevan sademittarin havainnot antaisivat odottaa. Kuvassa 6 heti 70 huhtikuun alussa 2009 nähdään lisäksi esimerkki ilmiöstä, jossa sademittari havaitse runsaan, n. 2 mm sateen, mutta tutka ei havaitse mitään. Kuva 6 R(Z) –muunnoksen parametrien kalibrointi huhtikuussa 2009. Käytetyt parametrin A arvot vaihtelevat ajallisesti tiheästi ja ääriarvosta toiseen. 6.4.4 Sadevesiliitäntöjen kartoitus Suuri osa viemäriin tulevasta vuotovedestä on sekaviemäröidyillä alueilla peräisin kattovesien ja peruskuivatusvesien johtamisesta viemäriin. Sekaviemäröidyillä alueilla katto- ja kuivatusvesien johtamista viemäriin on jopa suositeltu viemärin toiminnan takaamiseksi. Kattovesiä johdetaan usein myös avo-ojiin tai imeytettäväksi tontilla. 71 Hulevesiviemäröidyllä alueella sen sijaan on yleensä kiellettyä johtaa katto- ja salaojavesiä jätevesiviemäriin. Salaojavesien johtaminen jätevesiviemäriin voi olla sallittua, jos sadevesiviemäri on asennettu liian korkealle riittävän alhaisen kuivatustason saavuttamiseksi, tosin ainakin Suomessa laki antaa mahdollisuuden velvoittaa hulevesiviemäröidyllä alueella sijaitseva kiinteistö pumppaamaan salaojavetensä hulevesiviemäriin. Kellarissa mahdollisesti oleva lattiakaivo on aina kytkettävä jätevesiviemäriin. Heikintien pumppaamon valuma-alueella Saviniemen ja Kurkisuon alueilla kattovedet ja muut pintavaluntavedet on johdettu avo-ojiin. Alueella tehtiin kuitenkin silmämääräinen kartoitus, kattovesien johtamistavoista. Salaojavedet on pääosin johdettu jätevesiviemäriin, eikä sitä ole vanhojen kiinteistöjen osalta kielletty myöskään hulevesiviemäröinnin piiriin saneeratuilla tieosuuksilla. Jätevesiviemäriin liitetyt katto- ja muut pintakuivatusvedet voidaan todeta esim. savukokeella. Vesihuoltolaitoksen työntekijöiden mukaan sadevesiviemäriin liittyneitä kiinteistöjä hulevesiviemäröintijärjestelmään saneeratuilla alueilla on hyvin vähän, ja hulevesiviemäröinti palvelee kirjoitushetkellä lähinnä teiden ja tonttien pintavaluntavesien kuivatusta. Kiinteistöjen omistajille ei ole annettu määräystä liittyä hulevesiviemäriin, eikä heille olla myöskään tarjottu rahallisia kannustimia. Synergiaetujen kautta liittyminen olisi kuitenkin tullut kiinteistöille huomattavasti edullisemmaksi saneeraustöiden ollessa käynnissä kuin jälkeenpäin. Savukokeita tehtiin joulukuussa 2009 yhteensä 14 kiinteistöllä tutkimusalueella. Kahdeksan kiinteistöä sijaitsivat hulevesiviemäröidyn tieosuuden varrella (Rautakorventie) ja kuusi kiinteistöä olivat ainoastaan jätevesiviemärin piirissä (Pekantie). Rautakorventien vesihuolto on osin uusittu vuonna 2009 ja tonttijohdot ovat pääosin muovia. Savukokeen kohdekiinteistöt Rautakorventiellä sijaitsivat saneeratun tieosuuden varressa. Pekantien runkoviemäri on rakennettu vuosina 1961 ja 1975 ja tonttijohdot ovat betonia ellei niitä ole jälkeenpäin uusittu. Savukokeita ei tehty enempää, sillä kyseessä oli savukoneen pilottikokeilu. 72 6.4.5 Graafinen virtaama-analyysi Weiss et al (2002) ovat esittäneet yksinkertaisen graafisen menetelmän, jolla voidaan arvioida sekaviemärin vuotovesimäärän lähdettä. Menetelmässä piirretään kertymäfunktio, jossa yakselilla on jätevesiviemärin virtaamia ja x-akselilla prosentuaalinen osuus koko mittausajanjaksosta, jolloin virtaama oli pienempi kuin y-akselilla oleva virtaama. Hahmotelma kuvaajasta on esitetty kuvassa 7. Kuvaan 7 piirrettyjen muiden viivojen merkitys selitetään alla. Kuva 7 Weissin ”kolmiomenetelmä” vuotovesijakeiden keskinäisen suhteen määrittämiseksi (perustuen lähteeseen Weiss et al, 2002) Virtaamien lisäksi lähtötietoina tarvitaan sellaisten päivien määrä, joina syntyy pintavaluntaa, sekä kuivan ajan virtaama. Kuivan ajan virtaamaa voidaan arvioida vedenkulutuksen avulla tai ottamalla keskiarvo erittäin kuivien ajanjaksojen virtaamista (jolloin vuotovesiä ei oletettavasti ole). Kuivan ajan virtaama piirretään kuvaajaan vaakasuorana viivana. 73 Pintavaluntaa synnyttäviä päiviä ovat sadepäivät sekä rankkasateiden tapauksessa mahdollisesti myös sadetta seuraavat päivät. Sadepäivien osuus tutkimusajanjaksosta lasketaan, ja oletetaan kaikkein suurimpien virtaamien tapahtuvan sadepäivinä. Oletetaan lisäksi, että suurimman havaitun virtaaman hetkellä putket ovat täynnä vettä ja kaikki jäteveden lisäksi putkissa kulkeva vesi on sadevettä, ei pohjavettä. Edellä mainituin oletuksin voidaan piirtää kuvaajaan vielä jakosuora, joka alkaa virtaamajakaumakuvaajan siitä kohdasta, jonka jälkeen virtaamat tapahtuvat sadepäivinä, ja päättyy kuivan ajan virtaaman suoran ja suoran x = 100% leikkauspisteeseen. Nyt jakosuoran vasemmalle puolelle jäävää osuutta kuivan ajan virtaaman ylittävästä virtaamasta voidaan pitää varsinaisena vuotovetenä ja oikealle puolelle jäävää osuutta sadevetenä. Suora ei ole täysin totuudenmukainen, sillä pohjavesivuodon määrä tuskin saavuttaa maksimiaan sateettomaan aikaan. Weissin mukaan suoran avulla saa kuitenkin riittävän hyvän arvion varsinaisen vuotoveden ja sadeveden suhteesta sekavesiviemärissä. (Weiss et al, 2002) 6.4.6 Vuotovesimäärään vaikuttavien tekijöiden tilastollinen tarkastelu Tilastollisesti voidaan tutkia sitä, mitkä tekijät ensisijaisesti vaikuttavat jätevesiviemäriverkostossa kulloinkin virtaavaan vuotovesimäärään. Tarkastelu voidaan tehdä, mikäli saatavilla on vuotovesimäärän (selitettävä muuttuja) ja tutkittavan tekijän (selittävä muuttuja) havaittujen arvojen aikasarjat. Tässä työssä tarkastellaan, sademäärien ja pohjaveden korkeuden vaikutusta vuotovesimääriin. Vaikutus on tilastollisesti merkittävä, mikäli todennäköisyys sille, että todellista vaikutusta ei ole (eli yhtä merkittävä näennäinen vaikutus saataisiin sattumalta) on pieni. Todennäköisyys 0,05 on monilla tieteenaloilla useimmin käytetty raja-arvo. On kuitenkin tärkeää ymmärtää, että kahden muuttujan välinen tilastollinen riippuvuus ei välttämättä tarkoita muuttujien välillä olevan syy-seuraus –suhdetta. (Mellin, 2006) Lineaarisessa tilastollisessa mallissa voi olla yksi tai useampia selittäjiä. Yleinen lineaarinen malli on muotoa 74 yˆ = a + β 1 X 1 + β 2 X 2 + ... + β k X k (3) , jossa X1…Xn ovat selittäviä muuttujia ja β1…βk selittävien muuttujien regressiokertoimia. Mallin parametrit α ja β määritellään siten, että y:n havaittujen arvojen ja mallinnettujen arvojen välisten erotusten neliöiden summa (virheneliösumma) minimoituu. Useimmat tilastolliset ohjelmistot ja tässä työssä käytetty Microsoft Excel sisältävät toiminnallisuuden pienimmän neliösumman menetelmän lineaarisen regression tekemiseksi. Kunkin selittävän muuttujan X1…Xk ja selitettävän muuttujan y välisen riippuvuuden tilastollista merkitsevyyttä voidaan testata sen jälkeen, kun pienimmän neliösumman regressiomalli on luotu. T-testi soveltuu suhdeasteikollisten selittäjien (kuten tässä työssä sademäärän) ja selitettävän muuttujan välisen tilastollisen riippuvuuden testaamiseen. Lineaarisessa regressiossa t-testiä käytetään testaamaan nollahypoteesia, jonka mukaan selittäjän Xi regressiokerroin βi voisi todellisuudessa olla nolla (eli tilastollista riippuvuutta selittäjän Xi ja selitettävän muuttujan y välillä ei olisi), ja laskettu regressiokerroin βi olisi saatu sattumalta. T-testin avulla voidaan määrittää luottamusväli regressiokertoimelle βi, ja mikäli arvo 0 sijaitsee tällä luottamusvälillä, ei nollahypoteesia voida hylätä. (Mellin, 2006) Selittävien muuttujien todellinen vaikutus selitettävän muuttujan arvoihin saattaa olla epälineaarinen. Yhden selittäjän tapauksessa epälineaarisuus selviää helpoiten kuvaajasta, johon on piirretty selittävän ja selitettävän muuttujan havaintoparit. Mikäli selitettävän muuttujan riippuvuus selittäjästä on epälineaarinen, voidaan selittävä muuttuja yrittää linearisoida. (Mellin, 2006) Lisäämällä riittävästi selittäjiä voidaan usein saada hyvä malli selitettävälle muuttujalle. Malli ei kuitenkaan välttämättä ole oikea. Väärän mallin erottaminen oikeasta mallista vaatii tutkittavan ilmiön taustateorian tuntemusta. (Mellin, 2006) 75 6.5 Tuloksia 6.5.1 Virtaamamittaukset pumppaamoilla Heikintien jätevesipumppaamon virtaamakuvaajassa nähdään selvästi sateen aiheuttamat piikit virtaamassa lukuunottamatta kevään lumensulamiskautta, jolloin suuret virtaamat johtuvat sulavasta lumesta, eivät sateesta. Heikintien pumppaamon virtaamakuvaaja ajanjaksolla 1.10.2008 – 7.9.2009 on esitetty kuvassa 8. Kuvassa ovat mukana myös Anjalan sääasemalla mitatut sademäärät. Kuvasta nähdään Heikintien jätevesipumppaamon virtaamien äärevöityneisyys. Virtaaman vaihtelukerroin, eli suurimman päiväkeskivirtaaman suhde keskivirtaamaan ajanjaksolla 1.10.2008 – 7.9.2009 on 7,7. Heikintien pumppaamon virtaamat 1.9.2001 – 7.9.2009 ja sadevesipumppaamoiden virtaamat 1.10.2006 – 7.9.2009 on esitetty kuvassa 9. Sadevesipumppaamoiden virtaamat on korjattu ylöspäin kertoimilla 2 (Saviniementie) ja 1,6 (Narjuksentie) perustuen lokakuussa 2009 havaittuihin kalibrointivirheisiin. Heikintien jätevesipumppaamon virtaamia on korjattu alaspäin kertoimella 0,2 välillä 1.9.2001 – 18.5.2005. Virtaamat Heikintien jätevedenpumppaamolla ja Anjalassa mitatut sademäärät 1.10.2008 - 7.9.2009 250 0 2 4 6 150 8 10 100 12 14 50 16 0 9.9.08 29.10.08 18.12.08 6.2.09 28.3.09 17.5.09 6.7.09 18 25.8.09 14.10.09 Aika Kuva 8 Jätevesipumppaamon virtaamat ja Anjalassa mitatut sademäärät 76 Sade mm/h Virtaama m3/h 200 Virtaama Sademäärä (Anjala) Kuva 9 Pumppaamoiden virtaamat 1.9.2001 - 7.9.2009 77 Hieman yllättäen kuvasta 9 ei suoraan nähdä sadevesipumppaamoiden käyttöönotolla olleen minkäänlaisia vaikutuksia jätevedenpumppaamon virtaamiin. Pikemminkin virtaamahuiput jätevedenpumppaamolla ovat jopa kasvaneet, tosin vuosien 2008 ja 2009 kaikkein terävimmät piikit virtaamakuvaajassa sijoittuvat valuntatapahtumiin, joissa on mukana lumen sulamista. Heikintien pumppaamon virtaamille 18.5.2005 asti käytetty korjauskerroin 0,2 on arvioitu pumppujen lasketun tuoton muutoksista virtaamamittauksen kalibroinnin jälkeen. Laskettu tuotto kuitenkin vaihtelee hieman päivätasolla eikä korjauskerroin siis välttämättä ole täsmälleen oikea. Kuivina ajanjaksoina, kuten vuosien 2002 ja 2003 vaihteessa, korjatut virtaamat vastaavat kuitenkin hyvin asiakastietojärjestelmän avulla laskettua vedenkulutusta pumppaamon verkostoalueella. Pumppaamo on saneerattu vuonna 2007, missä yhteydessä virtaamamittaus on mahdollisesti kalibroitu uudelleen. Heikintien pumppaamon verkostoon on liitetty Myllykosken yläpään vesihuolto-osuuskunnan verkostoa vuosina 2004 ja 2005 (yhteensä noin 100 kiinteistöä) ja Myllykosken itäpuolen osuuskunnan verkostoa vuonna 2008 (noin 60 kiinteistöä). Kuvasta 9 nähdään Narjuksentien ja Saviniemen sadevesipumppaamoiden välinen suhde. Narjuksentien pumppaamon virtaamat ovat keskimäärin yli kolminkertaiset Saviniemen pumppaamon virtaamiin verrattuna, vaikka Saviniemen pumppaamon verkostopituus (5,4 km) on lähes viisinkertainen Narjuksentien pumppaamon verkostopituuteen (1,1 km) verrattuna. Asiaa on hankala selittää sadevesiviemäriin liittyneiden kiinteistöjen määrällä, sillä liittyjiä tiedetään olevan vähän. Sen sijaan Saviniemen alueen kartta-aineistosta selviää, että Narjuksentien sadevesipumppaamolle laskevaan sadevesiverkostoon kuivatetaan Saviniemen pumppaamon verkostoa enemmän ja valuma-alueeltaan suurempia avo-ojia. Avo-ojat huomioon ottaen Narjuksentien pumppaamon valuma-alueen koko on karkeasti arvioiden 27 ha ja Saviniemen pumppaamon valuma-alueen koko 19 ha. Vaikka kuvasta 9 ei selvästi nähdä vuotovesimäärien vähentyneen hulevesiviemäriverkoston rakentamisen seurauksena, täytyy huomioida, että hulevesiviemäriverkosto on rakennettu vasta pieneen osaan jätevedenpumppaamon verkoston valuma-aluetta ja että hulevesiviemäriverkosto on ollut toiminnassa vasta neljä täyttä vuotta, joiden aikana verkosto on myös kasvanut. Virtaamat ovat vuosina 2008 ja 2009 suuria myös sadevesipumppaamoilla, 78 joten hulevesiverkoston rakentamisesta on kiistatonta hyötyä alueen kuivatuksessa. Oletettavasti sadevedet viipyvät avo-ojissa vähemmän aikaa eivätkä avo-ojat tulvi yhtä herkästi kuin aiemmin. Syksyjen 2008 ja 2009 harvinaisen suuret virtaamat tekevät kuitenkin hankalaksi tarkastella hulevesiviemäröinnin osittaisen rakentamisen vaikutuksia jätevesiviemäriverkoston vuotovesitilanteeseen. Taulukossa 1 on esitetty Heikintien pumppaamolla pumpatut jätevesimäärät, pumppaamolle laskevaan verkostoon liittyneiden kiinteistöjen vedenkulutukset, vedenkuluksen perusteella lasketut vuotovesimäärät ja Anjalan sääasemalla mitatut sademäärät vuosina 2002-2009. Sademäärissä on mukana lumisateita. Asiakastietojärjestelmän kulutustiedot osuuskuntien osalta ovat puutteellisia. Taulukko 1 Heikintien pumppaamon verkostoalueen pumpatut vesimäärät, vedenkulutus, vuotovesimäärät ja sademäärät 2002-2009. Vuosi Pumpattu Vedenkulutus Vuotovesimäärä Vuotoveden Sadesumma vesimäärä (m3) (m3) osuus (%) (mm) 3 (m ) 2002 111336 53286 58050 52,1 464,2 2003 136655 51615 85040 62,2 645,5 2004 189150 52376 136774 72,3 742,0 2005 158789 53061 105728 66,6 718,5 2006 148987 52510* 96477* 64,8* 591,3 2007 180332 55953 124379 69,0 838,1 2008 301118 56137 244981 81,4 849,8 2009 167460 53802 113658 67,9 597,3 *) Myllykosken Yläpään osuuskunnan kulutustiedot vuodelta 2006 puuttuvat asiakastietojärjestelmästä. Taulukosta 1 ei nähdä laskevaa trendiä vuotovesimäärissä. Sateiden määrät vaikuttavat vuotovesimääriin huomattavasti, mutta myöskään yksin sateiden avulla ei ole mahdollista selittää vuotovesimäärien vaihtelua. On myös otettava huomioon se, ettei Heikintien pumppaamolle tapahtuneista ylivuodoista ole saatavilla tietoa. On siis mahdollista, että vaikka 79 pumpatut vuotovesimäärät ovat pysyneet jotakuinkin ennallaan, ovat Kymijokeen päätyneet ylivuodot mahdollisesti vähentyneet. Vuosi 2008 erottuu taulukosta 1 erittäin poikkeuksellisena. Pumppaamoiden virtaamamittausten perusteella vuotovesimäärät olivat vuonna 2008 vuotta 2007 suurempia myös muilla pumppaamoilla Myllykoskella, mutta ero ei ollut likimainkaan yhtä dramaattinen kuin Heikintien pumppaamolla, jossa vuotovesimäärä vuonna 2008 oli kaksinkertainen vuoteen 2007 nähden. Vuoden 2008 poikkeuksellisuutta saattaa selittää ainakin osittain virhe virtaamamittauksessa, sillä Heikintien pumppaamon pumppujen laskennalliset tuotot ovat vuoden 2007 lopulla ja koko vuoden 2008 ajan selvästi tavallista korkeammat. Virtaamamittauksen paineanturi on mahdollisesti ilmoittanut liian suuria lukemia. Sadannan kertymäfunktion muoto vuosina 2007 ja 2008 oli samankaltainen. Vuonna 2008 Saviniemen ja Narjuksentien sadevesipumppaamoilla pumpatut vesimäärät olivat kuitenkin 48% ja 40% suuremmat kuin vuonna 2007, mikä viittaa suurempaan pintavaluntaan vuonna 2008. Sademäärien lisäksi pohjaveden korkeus ja ilman lämpötila voivat vaikuttaa huomattavasti vuotovesien määrään. Esimerkiksi vuosina 2002 ja 2003 pohjaveden pinnat Kouvolan Valkealassa ja Elimäellä olivat selvästi pitkän ajan keskiarvoja alempana (Suomen Ympäristökeskuksen OIVA-palvelu, 2010). Vuoden 2002 syksystä vuoden 2003 kevääseen Heikintien pumppaamon virtaama on käytännössä pelkästään asumisjätevettä. Kyseisenä aikana Anjalassa havaitut sateet eivät juurikaan vaikuta Heikintien pumppaamon virtaamiin. Myöhempinä vuosina samankokoiset sateet nostavat virtaamat 2-3 -kertaisiksi usean päivän ajaksi. Vaikka runkoviemärit ainakin TV-kuvausten perusteella ovat hyvässä kunnossa, pääsee maa- ja pohjavettä jätevesiviemäriin oletettavasti salaojien ja vuotavien tonttiviemäreiden kautta. Joidenkin kiinteistöjen sakokaivoihin on johdettu salaojavesiä kaivon purkuputkea alemmalle tasolle, jolloin salaoja padottuu. Sateita seuraavina kuivina aikoina salaoja saattaa toimia käänteisesti ja laskea sakokaivon vedenpintaa veden imeytyessä salaojaputken kautta maaperään. Lisäksi sakokaivosta todennäköisesti karkaa vettä maaperään myös kaivon seinien 80 ja pohjan kautta. Kuivumisen jälkeen sakokaivo kykenee varastoimaan pienimpien sateiden aiheuttamia virtaamia. Varastointikyky on kuitenkin hyvin pieni. Esimerkiksi yksi kuutiometri varastotilavuutta kykenisi varastoimaan 100 m2 katolta valuvaa sadevettä 10 mm. Vaikkei tutkimusalueella olla johdettu kattovesiä jätevesiviemäreihin, voi vettä sateen seurauksena päätyä myös salaojaan, mikäli tontti viettää kohti rakennusta. Rakennusta kohti viettävät tontit ovat ainakin Yhdysvalloissa saaneet liian vähän huomiota vuotovesien torjuntaohjelmiin liittyvissä kiinteistötarkastuksissa (Water Environment Federation, 2009). Kaikki Heikintien pumppaamon suurimmat puolen tunnin aikana pumpatut vesimäärät on mitattu päivinä, joina on tapahtunut lumen sulamista ja satanut vettä. Myös ilman sadetta tapahtuvat lumien sulamiset keväisin kasvattavat virtaamia moninkertaisiksi. Tämän perusteella pintavalunnalla on edelleen vaikutusta jätevesiviemäriverkoston virtaamiin. Mahdollista on, että tienvarsiojista imeytyy vettä viemärikaivantoon, josta vesi pääsee viemäriin sen vuotokohdista. Viemärin linjaus monilla tieosuuksilla on sellainen, että tarkastuskaivot ovat tienvarsiojassa, jolloin pintavaluntavedet päätyvät helposti viemärikaivantoon. Vuotovesimääriin vaikuttavia tekijöitä on tarkasteltu tilastollisesti kappaleessa 6.5.4. 6.5.2 Saviniemen alueen vuotovesien aiheuttamat kustannukset Sähkön hinta koostuu varsinaisen sähkön hinnasta sekä siirtomaksuista. Kymen Vesi Oy:n Anjalankosken pumppaamoiden sähkönsiirtosopimuksessa siirtomaksut riippuvat kellonajasta ja vuodenajasta niin, että siirto on kalliimpaa talviarkipäivisin. Halkoniemen puhdistamon tammikuun 2010 sähkölaskun (Albeni, 2010b) perusteella voidaan sähkön hinnaksi laskea talviarkipäivänä 7,51 snt/kWh ja muuna aikana 6,40 snt/kWh. Jos sähkönkulutuksen oletettaisiin jakautuvan ajallisesti tasaisesti, saataisiin vuoden keskihinnaksi 6,65 snt/kWh. Heikintien jätevesipumppaamon pumppujen sähkönkulutus saatiin kaukovalvontajärjestelmästä. Pumpatut vesimäärät ja sähkönkulutus vuosina 2002-2009 on esitetty taulukossa 2. 81 Taulukko 2 Heikintien jätevesipumppaamon pumpatut vesimäärät ja pumppujen sähkönkulutus vuosina 2002-2009 Vesimäärä Kulutus Sähkönkulutus Vuosi (m3) yhteensä (kWh) (Wh/m3) 2002 111336 16956 152,3 2003 136655 19284 141,1 2004 189150 30168 159,5 2005 158789 24452 154,0 2006 148987 21654 145,3 2007 180332 25859 143,4 2008 301118 29741 98,8 2009 167460 17272 103,1 Sähkön kustannus (€) (7 snt/kWh) 1187 1350 2112 1712 1516 1810 2082 1209 Sähkönkulutus vuosina 2002-2007 käyttäytyy odotetusti lähes suoraan verrannollisesti pumpattuihin vesimääriin nähden ja on keskimäärin 149 Wh/m3. Vuosina 2008 ja 2009 sähkönkulutus suhteessa pumpatun jäteveden määrään on pienentynyt pumppaamon saneerauksen seurauksena noin kolmasosalla ja on noin 100 Wh/m3. Siirtolinjan käyttöönoton myötä Saviniemen ja Kurkisuon alueen jätevesien pumppauskertojen määrä tulee kasvamaan yhdeksällä. Siirtolinjan pumppujen valmistajien (Flowtech Oy ja Oy Grunfos Pumput Ab) ilmoittamien arvioiden mukaan siirtolinjan pumppaamoiden yhteenlaskettu sähkönkulutus tulee olemaan 1117 Wh/m3. Toteutuva sähkönkulutus voi poiketa tästä arvosta huomattavastikin. Heikintien pumppaamon ja siirtolinjan välissä sijaitsevan Hämeentien pumppaamon sähkönkulutukseksi on seuraavissa laskelmissa oletettu 50 Wh/m3 perustuen kaukovalvonnan tietoihin vuodelta 2009. Suurin osa Heikintien pumppaamolle tulevasta jätevedestä tulee Saviniemen ja Kurkisuon asuinalueilta ja pumpataan ensimmäisen kerran Heikintien pumppaamolla. Näiden jätevesien osalta pumppaukseen käytetty sähkömäärä tulee siirtolinjan käyttöönoton myötä olemaan noin 1316 Wh/m3. Pumppauksen kustannukset sähkön hinnalla 7 snt/kWh olisivat tällöin 9,21 snt/m3. Todellisuudessa sähkönkulutus siirtolinjan pumppaamoilla voi olla paljon suurempi, minkä lisäksi sähkön hinta on nousussa. 82 Keskimääräinen vuotuinen vuotovesimäärä Heikintien pumppaamon verkostossa vuosina 2002-2009 oli noin 120 000 m3, jolloin tutkimusalueen vuotovesien vuosittaiset pumppauskustannukset tulisivat edellä lasketulla sähkön hinnalla olemaan noin 11 052 €. Lisäksi suuremmat vesimäärät kasvattavat pumppujen huoltotarvetta ja täten käyttökustannuksia. Vuotovesien pumppauksesta aiheutuvat kustannukset ovat silti hyvin pienet verrattuna hulevesiviemäröinnin rakentamisen kustannuksiin, tosin sähkön hinnan nousun myötä ne tulevat varmasti vielä kasvamaan. Käsittelykulujen (tällä hetkellä Mussalon puhdistamolla n. 30 snt/m3) odotetaan myös laskevan tulevaisuudessa. Kenties suurin taloudellinen hyöty Anjalankosken viemäriverkostoon päätyvien hule- ja vuotovesien vähentämisestä saadaan, jos Halkoniemen ja Huhdanniemen puhdistamot saadaan kokonaan pois käytöstä, kuten puhdistamoiden ympäristöluvissa on asetettu tavoitteeksi vuoteen 2015 mennessä. Koska suuri osa vuotovesistä on ilmeisesti kiinteistöjen peruskuivatusvesiä, on erillisen hulevesiviemäröinnin rakentaminen välttämätön osa muuta saneerausta. Oletettavasti jätevesiviemärin uusimisella saadaan poistettua osa varsinaisesta vuotovedestä. Erillisen hulevesiviemärin tuoma hyöty riippuu siitä, kuinka moni kiinteistö saadaan liittymään hulevesiviemäriin niin sadevesien kuin peruskuivatusvesienkin osalta. 6.5.3 Vuotovesien lähteet graafisen virtaama-analyysin avulla Weissin (et al, 2002) kehittämää graafista menetelmää sadeperäisen vuotoveden ja pohjavesivuodon erottelemiseksi puhdistamon tai pumppaamon virtaamatiedon avulla käytettiin tarkastelemaan vuotovesilähteiden keskinäistä jakautumista Heikintien pumppaamon verkostoalueella kesäkausina 2002-2009. Kevätsulannan katsottiin loppuneen, kun Heikintien pumppaamon virtaama saavutti sulannan jälkeen sellaisen minimin, jota ei seurannut kesken kevätsulantaa tapahtuva sade. Talvikauden katsottiin alkavan ensimmäisestä keskilämpötilaltaan alle 0-asteisesta päivästä, jolloin mitattiin sadetta. Talviseen aikaan graafisen virtaama-analyysin käyttäminen on hankalaa, sillä menetelmä tulkitsee sateettomina päivinä tapahtuvat sulamiset pohjavesivuodoiksi. Graafisen virtaama-analyysin tulokset on esitetty taulukossa 3. Kuvassa 10 on esitetty esimerkkinä vuoden 2007 sulan ajan virtaaman kertymäfunktio Heikintien jätevedenpumppaamolla. 83 Taulukko 3 Graafisen virtaama-analyysin tuloksia Heikintien pumppaamolta Pohjavesivuoto Pintavaluntavuoto Sademäärä Pintavalunnan Vuosi Ajanjakso (m3) (m3) (mm) osuus (%) 2002 1.5. - 8.10. 6669 7847 169 54 1.6. 16094 2003 23.10. 15631 341 49 17.5. 2004 30.11. 39162 33603 490 46 1.5. 21975 2005 24.10. 18102 428 45 30.5. 8517 2006 6.11. 11202 301 57 17.4. 2007 5.11. 26973 31836 457 54 6.5. 50032 2008 17.11. 54242 493 52 2009 5.5. - 3.11. 18392 29155 395 61 Virtaaman kertymäfunktio Heikintien pumppaamolla sulaan aikaan 2007 (197 päivää, joista 67 sadepäiviä) 2500 Q (m3/d) 2000 1500 Jakosuora Virtaaman kertymäfunktio Kuivan ajan virtaama 1000 500 0 0 20 40 60 80 100 % ajasta virtaama pienempi kuin Q Kuva 10 Heikintien pumppaamon virtaaman kertymä sulaan aikaan 2007. Taulukosta 3 nähdään, että pintavalunnan osuus kesän vuotovedestä pysyy jokseenkin samana jokaisena kesänä. Tähän saattaa vaikuttaa se, että toisin kuin Weissin et al (2002) tutkimissa sekaviemärijärjestelmissä, ei Heikintien pumppaamon verkostoon johdeta pintavaluntavesiä. 84 Oletettavasti hulevesiviemäröinnin rakentamisella olisi pintavaluntavuodon osuutta vähentäviä vaikutuksia. Tällaista ei kuitenkaan nähdä taulukosta 3. Verkostosaneeraukset eivät kuitenkaan ole välttämättä lisänneet jätevesiviemäriverkostoon päätyvää pintavaluntaa, kuten pintavalunnan kasvavasta osuudesta voisi päätellä, vaan ne ovat todennkäisemmin vähentäneet varsinaisen vuotoveden suhteellista osuutta vuotovesistä, kun jätevesiviemäreitä on uusittu. Tienvarsiojien kuivatus sadevesiviemäriin on saattanut toisaalta vähentää ojan kautta viemärikaivantoon vuotavan veden määrää. Pohjavettä päätyy edelleen viemäriin kiinteistöjen salaojien kautta, mikäli pohjavesi nousee riittävän korkealle. Koska Saviniemen alueen pintavaluntavedet on johdettu vesistöön avo-ojissa, ei pintavaluntaa ole aiemminkaan päässyt suuria määriä jätevesiviemäriin. Se, että hulevesiviemäröinnin rakentaminen ei ole poistanut pintavaluntaa jätevesiviemäristä, viittaa siihen, että jätevesiviemäriverkostoon päätyvän pintavalunnan lähteet eivät sijaitse saneeratulla alueella, tai ne sijaitsevat kiinteistöillä. 6.5.4 Vuotovesimääriin vaikuttavien tekijöiden tilastollinen tarkastelu Heikintien pumppaamolle päätyviä vuotovesimääriä voidaan yrittää selittää usean tekijän avulla. Tilastollisesti parasta selittäjäyhdistelmää voidaan etsiä lineaarisen regression avulla. Selittäjäyhdistelmä on hyvä, mikäli valittujen selittäjien avulla luodun lineaarisen regressiomallin virhe on pieni, selittäjät ovat toisistaan riippumattomia ja selittäjille lasketut regressiokertoimet ovat tutkittavaan ilmiöön liittyvän taustateorian valossa uskottavia. Jos esimerkiksi luodun regressiomallin regressiokertoimista voidaan päätellä, että pohjaveden korkeuden nouseminen vähentää viemäriverkoston vuotovesimäärää (pohjavedenkorkeuden regressiokerroin on negatiivinen), voidaan tehdä johtopäätös, että malli ei ole oikea. Vääränmerkkiset regressiokertoimet ovat yleensä seurausta väärin valituista selittäjistä. Päivittäin mitattuja vuotovesimääriä parhaiten selittävät tekijät pyrittiin löytämään lineaarisen regression avulla. Vuotovesimäärät laskettiin vähentämällä Heikintien pumppaamon pumpatuista vesimääristä kuivaan aikaan mitattu nollavirtaama. Nollavirtaamafunktio sisälsi kuivan ajan virtaaman viikkovaihtelun, ts. vähennetty funktio oli viikon mittainen. 85 Lineaarisella regressiolla tutkittiin ajanjaksoja 1.9. – 31.12. vuosina 2002-2009. Kuivan ajan viikon mittainen virtaamafunktio kunakin vuonna määritettiin kesäajan virtaamista sateettomaan aikaan. Vuonna 2003 käytettiin alkuvuoden virtaamaa, joka kylmän talven takia pysyi useamman viikon muuttumattomana. Virtaama tuolloin vastasi myös hyvin asiakastietojärjestelmän tiedoista laskettua Heikintien pumppaamon verkoston kiinteistöjen vedenkulutusta. Selittävinä muuttujina käytettiin päivittäisiä sademääriä, pohjaveden korkeuksia Elimäellä ja Valkealassa sekä sadesummaa virtaamamittausta edeltävien 3 ja 5 päivän ajalta. Päivittäisten sademäärien osalta tarkasteltiin virtaamamittauspäivän ja sitä edeltävien kahden päivän sateita sekä virtaamamittauspäivän ja sitä edeltävien neljän päivän sateita. Pohjavedenkorkeuksina käytettiin mitatun pohjavedenkorkeuden ja regressiokauden pohjavedenkorkeuden minimin välistä erotusta. Sadesummaa ei käytetty selittäjänä yhdessä päivittäisten sademäärien kanssa, sillä sadesumma riippuu lineaarisesti päivittäisistä sademääristä ja on siis selittäjänä ylimääräinen. Regressiota kokeiltiin eri selittäjäkombinaatioilla. Mallin selitysasteet jäivät kaikilla selittäjäkombinaatioilla pieniksi. Taulukossa 4 on esitetty eri selittäjäkombinaatioilla saadut selittäjien regressiokertoimet ja mallin selitysasteet. 86 Taulukko 4 Regressiomallien regressiokertoimet ja selitysasteet. R0 = sademäärä virtaamamittauspäivänä, R1 = sademäärä edeltävänä päivänä jne. Rsumma = sadesumma, PVV = Valkealan pohjavedenkorkeus, PVE = Elimäen pohjavedenkorkeus. Punaisella merkityt kertoimet eivät olleet tilastollisesti merkittäviä 95% luottamustasolla. 87 Eräs mallin selitysastetta laskeva tekijä on usein loppusyksystä satava lumi, joka sulaessaan kasvattaa vuotovesimääriä: sademääriin perustuva malli ennustaa suuria vuotovesimääriä lumisateiden aikaan, eikä osaa ennustaa lumien sulamisesta aiheutuvaa nousua vuotovesimäärissä. Tämä käy ilmi selvästi myös pistekuvaajasta, jossa on esitetty lämpötilan ja mallin jäännöstermin pisteparit (kuva 11). Lumen sulaessa (jolloin lämpötila on yleensä vain muutaman asteen nollan yläpuolella) malli aliarvioi vuotovesimäärää (positiivinen jäännös). Kun mitattu sademäärä on lunta (lämpötila negatiivinen), malli ennustaa suuria vuotovesimääriä (negatiivinen jäännös). Toinen huomattava ongelma oli mallin jäännöstermin ajallinen autokorrelaatio. Tämä käy ilmi kuvaajasta, jossa x-akselilla on virtaamamittauspäivä ja y-akselilla mallin jäännöstermin arvo (kuva 12). Huomataan, että samanmerkkiset jäännöstermit seuraavat toisiaan, kun ideaalitapauksessa jäännöstermin merkki olisi täysin satunnainen. Tämä merkitsee todennäköisimmin sitä, että malliin valitut selittäjät ovat väärät tai riittämättömät. Lämpötilan ja lineaarisen mallin jäännöstermin pistekuvaaja. Mallin selittäjinä 5 päivän sadesumma ja pohjaveden korkeus Valkealassa. 5000 4000 Jäännöstermi, m3/d 3000 2000 Lämpötila, jäännös 1000 0 -1000 -2000 -30 -20 -10 0 10 Lämpötila C Kuva 11 Lämpötilat ja mallin jäännöstermit. 88 20 30 Jäännöstermi m3/d Mallin jäännöstermien ajallinen käyttäytyminen (selittäjinä 5 päivän sadesumma ja pohjaveden korkeus Valkealassa) 5000 4000 3000 2000 1000 0 -1000 0 -2000 2002 2003 2004 2005 2006 20 40 60 80 100 120 140 2007 2008 PVM 2009 Kuva 12 Mallin jäännöstermin ajallinen käyttäytyminen. Taulukossa 5 on esitetty selittäjien regressiokertoimien p-arvot eri selittäjäkombinaatioilla. Taulukosta huomataan ainakin se, että Valkealan pohjavedenkorkeus on huomattavasti parempi selittäjä vuotovesimäärille kuin Elimäen pohjavedenkorkeus. Käytettäessä Elimäen pohjavedenkorkeutta selittäjänä, on vakiotermi tilastollisesti merkitsevä ja Elimäen pohjavedenkorkeuden p-arvo on suuri (kuitenkin merkitsevä 95%:n luottamustasolla), kun taas Valkealan pohjavedenkorkeuksia käytettäessä vakiotermi on lähellä nollaa eikä ole tilastollisesti merkitsevä. 89 Taulukko 5 Regressiokertoimien p-arvot eri selittäjäkombinaatioilla. 90 Tässä kokeiltujen lineaaristen regressiomallien selitysasteet olivat heikkoja. Lisäksi mallin virhetermi (mallinnetun ja mitatun vuotovesivirtaaman erotus) on selvästi autokorreloitunut, mikä viittaa vääriin tai riittämättömiin selittäjiin. Kokeiltujen mallien regressiokertoimien laskeminen jokaiselle tutkitulle vuodelle 2002-2009 erikseen olisi todennäköisesti tuottanut parempia selitysasteita. Pohjaveden korkeus voi vaikuttaa huomattavasti vuotovesimääriin, mikäli viemärit ovat pohjaveden pinnan alapuolella. Valkealassa ja Elimäellä mitatut pohjaveden korkeudet kuvaavat kuitenkin todennäköisesti varsin huonosti pohjaveden korkeuden vaihteluita Myllykoskella johtuen erilaisesta maaperästä. Eri selittäjäkombinaatioilla saatujen selitysasteiden perusteella voidaan todeta lähinnä se, että vuotoveden määrä riippuu usean virtaamamittausta edeltävän päivän sateista. Kun mallin selittäjinä käytettiin sateita viiden päivän ajalta, olivat selitysasteet selvästi parempia kuin käytettäessä selittäjinä sateita kolmen päivän ajalta. Monta päivää kestävät sateet nostavat maan kosteutta ja tätä kautta vuotovesimääriä. Selitysasteet olivat silti kummassakin tapauksessa heikkoja. Todennäköisesti myös sateen intensiteetillä on huomattava vaikutus siihen, kuinka paljon vuotovesiä sade synnyttää, joten vuorokauden ajallinen tarkkuus sademäärissä lienee liian huono vuotovesimäärien mallintamiseksi lineaarisella regressiolla. Seuraavassa kappaleessa tarkastellaan sateiden vaikutuksia viemäriverkoston virtaamiin tarkemmalla aikaresoluutiolla. 6.5.5 Sateiden lyhyen aikavälin vaikutus viemäriverkostojen virtaamiin Säätutkadatan avulla tarkasteltiin sateiden vaikutuksia Heikintien jätevedenpumppaamolle ja Narjuksentien ja Saviniemen sadevesipumppaamoilla mitattuihin virtaamiin syksyllä 2008 ja keväällä ja kesällä 2009. Sadanta-aikasarjasta selvästi erottuvista sadetapahtumista piirrettiin kuvaajat sademääristä ja pumppaamoiden virtaamista. Kuvaajat ovat tämän työn liitteenä (1). Lokakuussa 2008 havaittujen syyssateiden osalta voidaan todeta, että virtaama jätevesiviemäriverkostossa saavuttaa huippunsa vasta monta tuntia kovimman sateen jälkeen. Osalla tutkan havaitsemista lyhyemmistä sateista ei vaikuttaisi olevan juurikaan vaikutusta jätevesiviemäriverkoston virtaamaan. Sadevesipumppaamoista Saviniemen pumppaamon 91 virtaamat reagoivat sateisiin lähes välittömästi, kuten sadevesipumppaamon virtaamien voi olettaakin reagoivan. Sen sijaan Narjuksentien sadevesipumppaamolla virtaamien käyttäytyminen on samankaltaista kun Heikintien jätevedenpumppaamolla, eli sateet vaikuttavat virtaamiin muutaman tunnin viiveellä. Rankimpien sateiden jälkeen virtaama myös pysyy koholla jopa kymmeniä tunteja. Virtaaman pieneneminen virtaamapiikkien jälkeen on kuitenkin Narjuksentien pumppaamolla selvästi nopeampaa kuin jätevedenpumppaamolla. Varhaistalvella 2008 sataneen lumen sulaminen marraskuun loppupuolella kasvattaa Heikintien jätevedenpumppaamon virtaamat samansuuruisiksi kuin syksyn sateet, vaikka tutka ei sulamisen alkaessa havaitse lainkaan sadetta. Sadetta ei havaittu myöskään Anjalan sademittarilla. 1.12.2008 mitattu sade nostaa virtaamia edelleen ja virtaama vaikuttaisi saavuttavan maksimin, noin 200 m3/h, jossa virtaama pysyttelee noin 16 tunnin ajan. Todennäköisesti tänä aikana pääsi puhdistamatonta jätevettä Kymijokeen ylivuotona Heikintien pumppaamolta. Vuoden 2009 kevätsulannan aikaan ei havaittu huomattavia sateita, tosin pienilläkin sateilla voidaan havaita olevan vaikutusta virtaamiin erityisesti sadevesipumppaamoilla. Virtaama jätevedenpumppaamolla ei noussut yhtä dramaattisesti kuin syyssateiden aikana. Kesällä 2009 havaittiin muutama kesäinen rankkasade, joiden vaikutukset viemäriverkoston virtaamiin jäivät kuitenkin melko vähäisiksi. Kesäsateiden vähäinen vaikutus jätevesiviemärin virtaamiin kertoo maan kosteuden vaikutuksesta sateiden aiheuttamiin vuotovesimääriin. 6.5.6 Kiinteistöjen sadevesiliitännät Selvä enemmistö kiinteistöistä oli johtanut kattovetensä tontin viereiseen avo-ojaan tai imeytymään tontille. Alueella on myös useita taloja, joilla ei ole rännejä lainkaan, vaan sadevedet putoavat katolta suoraan talon läheisyyteen. Myöskään ränneistä valuvia sadevesiä ei useissa tapauksissa olla johdettu kauemmasa talosta. Jos näillä kiinteistöillä on rakennuksen ympärille rakennettu salaoja, voi tämä osittain selittää viemäriin päätyviä suuria vesimääriä, varsinkin jos tontti ei rakennuksen välittömässä läheisyydessä vietä rakennuksesta poispäin (Water Environment Federation, 2009). 92 Savukokeita tehtiin pilottikokeiluna 14 kiinteistöllä Saviniemen alueella joulukuussa 2009. 14 kiinteistöstä ainoastaan kahdella havaittiin jätevesiviemäriin liitetty salaoja. Molemmat kiinteistöt sijaitsivat Rautakorventiellä. Toisella näistä oli myös kellariportaikkoon kertyvät sadevedet johdettu jätevesiviemäriin (kuva 13). Salaojien löytämistä saattoi haitata kappaleessa 6.2 kuvaillun kaltaiset järjestelyt, joissa salaojat tai kattovedet on kuivatettu sakokaivoon niin, että vesi padottuu tuloputkissa. Yhdelläkään savukokeiden kohdekiinteistöistä ei havaittu kattovesiä johdetun jätevesiviemäriin. Suurella osalla kiinteistöistä savu purkautui ainoastaan sakokaivosta. Epätiiviit sakokaivojen kannet saatoivat myös osaltaan haitata sellaisten salaojien löytämistä, joita ei oltu varustettu tarkastuskaivoilla, sillä savu ei näissä tapauksissa kulkeudu salaojiin yhtä helposti. Kuitenkin toinen Rautakorventiellä savukokeen avulla havaituista salaojista oli ilman tarkastuskaivoja, ja savu purkautui salaojasta maan läpi. Mitä tiiviimmin savukokeella tutkittava viemäriosuus saadaan eristettyä, sitä pienempiä vuotoja savukokeella on mahdollista havaita (Water Environment Federation, 2009). 93 Kuva 13 Kellariportaikon kuivatusviemäristä purkautuva savu paljastaa kuivatuksen tapahtuvan jätevesiviemäriin. 94 7 TOIMENPIDEOHJELMA SAVINIEMEN JA KURKISUON ALUEIDEN ERILLISVIEMÄRÖIMISEKSI 7.1 Yleistä Saviniemen ja Kurkisuon alueiden erillisviemäröimiseksi tehtiin toimenpideohjelma, joka sisältää hulevesiviemäröinnin yleissuunnitelman ja toteutusohjelman. Toteutusohjelman laatimisessa pyrittiin ottamaan huomioon kappaleessa 5.2 (Tarvelueiden priorisointi) esitellyt tekijät. Saviniemi alueena on määritetty erillisviemäröinnin tarvealueeksi vuonna 2004 valmistuneen hulevesiselvityksen perusteella, jossa todettiin alueen viemäriverkoston hule- ja vuotovesimäärän olevan suurempi kuin muilla alueilla Anjalankoskella (Hell, 2004). Rakennettu sadevesiviemäröinti on keskittynyt aikaisemmassa tutkimuksessa vuotaviksi määritetyille alueille. Hulevesiviemäröinnin rakentamisen lisäkustannus vesihuoltolaitokselle verrattuna normaaliin verkostosaneraukseen on noin 960 000 €, jos erillinen hulevesiviemäröinti rakennetaan koko tutkimusalueelle. Arvio perustuu yleissuunnitelman putkien, tarkastuskaivojen ja tonttiliittymien määriin, minkä lisäksi on käytetty kustannusta 400 €/m kaivuutöiden ja muun kuin hulevesiviemärin asennusmateriaalien ja asennustöiden osalta. Näiden töiden kustannuksista n. 20% on arvioitu liittyvän hulevesiviemäröintiin. Anjalankoskella ritiläkaivojen kustannuksista vastaa kunta, eivätkä ritiläkaivojen hinnat sisälly yllä esitettyyn arvioon. Hulevesiviemäriputkien hintoina käytettiin Uponorin hinnaston mukaisia hintoja. Kaivuu- ja asennustöiden hinnat sekä tarkastuskaivojen ja hulevesiliittymien hinnat perustuvat Kymijoentien ja Ravimiehentien vesihuoltosaneerausten (2010) kustannusarvioihin. Jotta investointi olisi kannattava, on hulevesiviemäröinnin rakentamisella saavutettavien säästöjen oltava suuremmat kuin investoinnin kustannukset. Hulevesien pumppaamisesta aiheutuvina sähkökustannuksina on käytetty hintaa 12 snt/m3, mikä on varovainen arvio kun otetaan huomioon sähkön hinnan todennäköinen nousu ja se, ettei siirtolinjan todellisista pumppauskustannuksista vielä ole tietoa. Jäteveden käsittelykustannuksina Mussalon puhdistamolla on käytetty 30 snt/m3. Näin hulevesien käsittely- ja pumppauskustannuksiksi saadaan 42 snt/m3. 95 Mikäli takaisinmaksuajaksi vaaditaan 50 vuotta, täytyy 960 000 €:n investoinnin tuottaa säästöjä 19 200 € vuodessa. Mikäli säästön katsotaan syntyvän jätevesiviemäriin päätyvien vuotovesien vähentymisestä, täytyisi vuotovesien määrää kyetä vähentämään n. 46 000 m3 vuodessa. Luku on noin 40 % nykyisestä keskimääräisestä vuotuisesta vuotovesimäärästä Heikintien jätevedenpumppaamon verkostoalueella. Vähennys jätevesiviemäriverkoston hulevesimäärissä on saavutettavissa vain, mikäli kiinteistöjen liittymisaste hulevesiviemäriin saadaan riittävän korkeaksi. Yleissuunnitelmaan sisällytetyt 2 hulevesipumppaamoa tulevat aiheuttamaan säästöjen lisäksi myös uusia kustannuksia, mikä kasvattaa jonkin verran hulevesien vähentämisvaatimusta. Sähkön hinnan nousu kasvattanee investoinnilla saatavia säästöjä tulevaisuudessa. Lisäksi kun hulevesiviemäri on rakennettu, voidaan seuraavissa saneerauksissa hyödyntää mahdollisuuksien mukaan halpoja, kaivamattomia saneerausmenetelmiä. Säästöjä syntyy myös Halkoniemen ja Huhdanniemen puhdistamoiden vähentyvästä käyttötarpeesta ylivirtaamien puhdistamiseen. Lisäperusteluina hulevesiviemäröinnin rakentamiselle voidaan pitää kuivatuksen tehostamista, sekaviemäriylivuotojen vähentämistä ja ennen kaikkea Halkoniemen ja Huhdanniemen puhdistamoiden ympäristölupaa, joka vaatii vuotovesien vähentämistä. Suomessa Ilmatieteen laitos on ennustanut ilmastonmuutoksen aiheuttamien muutosten sademäärissä vielä lähivuosina pysyvän pieninä. Vuosisadan loppuun mennessä kuitenkin sademäärien on ennustettu kasvavan erityisesti talvella (muutos 10-40 % nykyiseen verrattuna). Myös talven keskilämpötilan on ennustettu nousevan vuosisadan loppuun mennessä jopa 3-9 asteella. (Kuismin, 2010). Myllykoskella vuoden 2008 leuto talvi aiheutti jatkuvaa vuotoa viemäriverkostoon, ja on todennäköistä että samankaltaiset lämpimät talvet yleistyvät tulevaisuudessa samalla kun myös sademäärät kasvavat. Pitkällä aikavälillä on siis odotettavissa vuotovesimäärien huomattavaa kasvua, mikä on vielä yksi perustelu hulevesiviemäröinnin rakentamiselle. Ehdotetut toimenpiteet on jaoteltu eri vuosille niin, että vuosittainen kulu on noin 200 000 300 000 euroa, mikä sisältää hulevesiviemärin rakentamisen lisäksi myös muun verkoston saneerauksen. Ehdotus toimenpideohjelmaksi on tehty vuoteen 2015 asti ja se on liitteenä (2). 96 7.2 Kohteiden priorisointi Kohteiden priorisointi Erillisviemäröinti aloitettiin päätettiin luomalla suunnitella lista erillisviemäröitävistä jokaiselle tieosuuksista. tieosuudelle Heikintien jätevesipumppaamon yläpuolisen verkoston alueella lukuunottamatta vesihuolto-osuuskuntien alueita. Tieosuudet taulukoitiin ja verkkotietojärjestelmän avulla niistä kerättiin seuraavat tiedot, mikäli ne olivat saatavilla: • Osuuden pituus • Suunnitellun sadevesiviemärin purkupiste ja käyttöönoton riippuvuus muun verkoston rakentamisesta • Nykyisen sekaviemärin kapasiteetti (kaltevuus ja halkaisija) • Nykyisen sekaviemärin asennussyvyys • Sekaviemärin hulevesivirtaama mitoitussateella 140 l s-1 ha-1 teoreettisessa tilanteessa, jossa kaikki hulevedet päätyvät viemäriin. • Sekaviemärin rakennusvuosi Lisäksi kenttäkartoituksen perusteella arvioitiin kullakin saneerattavalla tieosuudella vallitseva katto-, pinta- ja peruskuivatusvesien johtamistapa sekä kellarillisten kiinteistöjen osuus. Sekaviemäreiden mitatut vuotavuudet saatiin vuoden 2004 hule- ja vuotovesiselvityksestä (Hell, 2004). Koska hulevesiviemäröinti tullaan rakentamaan koko alueelle, priorisoitiin kohteet käytännössä niin, että luotaisiin edellytyksiä hulevesiviemäriverkoston mahdollisimman nopealle laajentamiselle. Näin toteutusohjelmasta pyrittiin myös tekemään mahdollisimman joustava. Koska alueen sadevedet johdetaan pääosin avo-ojissa, ei sekaviemäriä ole mitoitettu suuria sadevesimääriä varten. Viemärin ylimitoitus ei siis tule olemaan suuri ongelma. Verkoston yläosien virtaamaa on mahdollista vähentää Karttenniemen alueella ja Kurkisuon pohjoisosassa. Näiden alueiden hulevedet 97 saadaan vesistöihin kahden uuden sadevesipumppaamon avulla. Karttenniemen alueen prioriteettia voidaan kuitenkin pitää alhaisena, sillä alueen kaikki hulevedet on johdettu avo-ojissa eivätkä ne siis kuormita jätevesiviemäriä muuten kuin vuotovesinä, mikäli vesiä pääsee ojista viemärikaivantoihin. Tarkempaa tietoa Karttenniemen alueen vuotovesimääristä saadaan, kun Heikki-Hasuntien jätevedenpumppaamo saadaan kaukovalvonnan piiriin. 7.3 Kuivatuksen yleissuunnitelma Saviniemen alueelle luotiin päivitetty yleissuunnitelma alueen erillisviemäröimiseksi. Vuonna 2004 opinnäytetyönä tehtyä yleissuunnitelmaa (Kukkola, 2004) ei olla sellaisenaan toteutettu rakennetun sadevesiviemäröinnin osalta, eikä vesihuoltolaitoksella ole omaa koko alueen kattavaa suunnitelmaa. Alueelle jo rakennetun hulevesiviemärin osalta on päädytty ratkaisuun, jossa hulevesiviemäri on rakennettu sekaviemärin tasoa alemmas. Näin on varmistettu, että kiinteistöjen peruskuivatusvedet on mahdollista johtaa sadevesiviemäriin ilman pumppausta. Valitettavasti kiinteistöt eivät ole mahdollisuudesta huolimatta erotelleet jätevesiään vaan suurin osa erityisesti peruskuivatusvesistä päätyy edelleen jätevesiviemäriin. Hulevesiviemärit rakennetaan muun verkoston saneerauksen yhteydessä, joten syvistä kaivannoista ei aiheudu liiallisia ylimääräisiä kustannuksia ja myös tulevaisuudessa rakennettavat hulevesiviemärit tullaan rakentamaan jätevesiviemäreitä alemmalle tasolle. Suunnitellun hulevesiviemäröinnin putkien kaadot noudattavat vanhan sekaviemäröinnin kaatoja, jotka ovat paikoin alle kolme promillea myös verkoston latvaosissa, joissa virtaama on pienin. Parempien kaatojen toteuttaminen olisi joissakin paikoissa vaatinut hulevesiviemäreiden rakentamista niin, että niiden virtaussuunta olisi ollut jätevesiviemärin virtaussuuntaan nähden vastakkainen. Tämän seurauksena hulevesiviemärin rakentaminen muun saneerauksen yhteydessä olisi hankaloitunut ja vaadittavien kaivantojen syvyys olisi pahimmillaan ollut yli neljä metriä. Pienistä kaadoista johtuen peruskuivatusvesiään hulevesiviemäriin liittäville kiinteistöille tulee suositella takaiskuventtiilin asentamista hulevesiviemäriin. 98 7.4 Kiinteistöjen hulevesien erotteluun tähtäävät ohjauskeinot Saviniemen ja Kurkisuon alueilla vallitsevana käytäntönä on sadevesien johtaminen tonttien välissä kulkeviin mataliin avo-ojiin. Jokseenkin yhtä yleistä on katoilta tulevien sadevesien purkaminen rakennusten läheisyyteen ilman hallittua johtamista ojaan tai viemäriin. Salaojavedet on yleensä johdettu jätevesiviemäriin. Savukokeiden perusteella salaojitettujen kiinteistöjen määrä alueella on pieni. Savukoe ei kuitenkaan aukotta paljasta salaojia. Varsinaisten salaojien puuttuessa saattavat perusvedet päätyä jätevesiviemäriin vuotavan tonttiviemärin tai pahimmassa tapauksessa eräänlaisena salaojana toimivan, lattiakaivolla varustetun kellarin kautta. Vesihuoltolain ja vesihuollon yleisten toimitusehtojen perusteella kiinteistöt voidaan velvoittaa erottelemaan jätevetensä ja liittymään laitoksen hulevesiviemäriin, jos kiinteistö sijaitsee hulevesiviemärin toiminta-alueella eikä kiinteistön hulevesiä voida muuten asianmukaisella tavalla poistaa. Vesihuollon yleisten toimitusehtojen kohdan 2.2 kolmas momentti täsmentää kiinteistöjen liittymisvelvollisuutta alueilla, joilla sekaviemäröinti on muutettu erillisviemäröinniksi: ”Mikäli laitos muuttaa tai on muuttanut sekaviemäröintijärjestelmän erillisviemäröinniksi, on kiinteistö kohtuullisen ajan kuluessa velvollinen erottelemaan jätevedet sekä hulevedet ja perustusten kuivatusvedet sekä liittymään laitoksen erillisiin jätevesi- ja hulevesiviemäreihin. Jos sekaviemäröintiä jatketaan, siitä voidaan periä erillisviemäröinnin maksua korkeampaa maksua laitoksen taksan mukaan.” (Vesi- ja viemärilaitosyhdistys, 2001) Niillä alueilla, joilla erillinen hulevesiviemäri on jo rakennettu, voisi olla kohtuullista soveltaa muita alueita pidempää määräaikaa hulevesiviemäriin liittymisessä, sillä kyseisillä alueilla kiinteistöt eivät enää pysty taloudellisesti hyötymään viemäröintijärjestelmien muutosten tekemisestä hulevesirunkoviemärin rakentamisen yhteydessä. Hulevesien johtamistavat vaihtelevat kiinteistökohtaisesti, ja usein tilanne on varsinkin peruskuivatusvesien osalta se, että edes kiinteistön omistaja itse ei tiedä, miten ja minne 99 hulevedet on kiinteistöltä johdettu. Tarkempi tieto hulevesien johtamistavoista olisi hyödyllistä sekä vesihuoltolaitokselle että kiinteistön omistajalle tai haltijalle. Vesihuoltolaitos voisi itse tarkistaa kunkin kiinteistön hulevesien johtamistavan sekä hulevesiviemärin piirissä jo olevilla kiinteistöillä että toistaiseksi sekaviemäröinnin piirissä olevilla kiinteistöillä. Alueilla, joilla sekaviemäröinti ollaan korvaamassa erillisellä hulevesiviemärillä, tulisi kiinteistöjen omistajia muistuttaa siitä, että sekaviemäröinnin jatkaminen viemäröintijärjestelmän uusimisen jälkeen on vastoin vesihuoltolakia, Anjalankosken rakennusjärjestystä ja vesihuollon yleisiä toimitusehtoja. Niiden kiinteistöjen osalta, jotka johtavat hulevesiään avo-ojiin, tulisi erikseen selvittää, päätyykö ojissa kulkeva hulevesi vastaanottavaan vesistöön vai kenties jätevesiviemäriin. Hulevesiviemäriverkoston liittymisvelvollisuudesta vapauttavan päätöksen voi antaa elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus (Vesihuoltolaki 29§). Tonttien välissä kulkevat avoojat ovat pieniä, eikä niitä välttämättä voida pitää asianmukaisena hulevesien johtamismenetelminä. Vesihuoltolaitos voi omalta osaltaan helpottaa kiinteistöjen liittymistä hulevesiviemäriin. Hulevesiverkoston runkolinjan suunnittelussa voidaan ottaa huomioon kiinteistön sade- ja peruskuivatusvesien nykyisen purkupisteen sijainti kiinteistöllä ja tuoda liittymiskohta sellaiseen paikkaan, että kiinteistön haltijalle kiinteistön hulevesien erottelusta aiheutuvat kustannukset minimoituvat. Tämän työn liitteenä (3) olevassa yleissuunnitelmassa esitetyt kiinteistöjen rajoille sijoitettujen hulevesiviemärin liittymispisteiden sijainnit ovat suuntaaantavia, joskin niissä on otettu huomioon kiinteistöjen jätevesijärjestelmän tarkastuskaivojen sijainti. Oletuksena on, että valtaosa peruskuivatusvesistä on johdettu kiinteistöjen tarkastuskaivoihin. Hyvä liittymiskohtien sijoittelu voi myös helpottaa kiinteistöjen tonttiviemäreiden uusimista samassa yhteydessä, kun kiinteistölle rakennetaan hulevesikaivo ja hulevesiviemäri. Kiinteistöjen hulevesiviemärin liittymispisteen optimaalinen sijainti voidaan määrittää kiinteistöjen viemäröintijärjestelmien tarkastamisen yhteydessä. Viime kädessä tulisi kuitenkin pyrkiä kiinteistöjen edun ohella myös siihen, ettei hulevesiviemärin runkolinjaan tarvittaisi ylimääräisiä tarkastuskaivoja. 100 Neuvontaa, tiedotusta, voimakkaampina maksuhelpotuksia ohjauskeinoina voidaan ja kiinteistöjä harkita lähinnä suosivaa suunnittelua sekaviemäröintimaksun käyttöönottoa tai vesihuollon yleisten toimitusehtojen (Vesi- ja viemärilaitosyhdistys, 2001) kohdan 8.6 kolmannen momentin mukaista korjauskehotusta toimituksen keskeyttämisen uhalla. Sekaviemäröintimaksun käyttöönotto voisi olla tehokas tapa kiinteistöjen jätevesien erottelun tehostamiseksi. Siihen liittyy kuitenkin mm. seuraavia ongelmia: • Mahdollinen sekaviemäröinti tulisi voida aukottomasti osoittaa kaikilla kiinteistöillä, jottei synny tilannetta, jossa osa kiinteistöistä jatkaa sekaviemäröintiä joutumatta maksamaan sekaviemäröintimaksua. Erityisesti jätevesiviemäriin johdetut salaojat voivat helposti jäädä paljastumatta. • Sekaviemäröintimaksun soveltamista vain osassa laitoksen toiminta-aluetta voitaisiin pitää asiakkaiden epätasa-arvoisena kohteluna. Maksun soveltaminen koko toimintaalueella puolestaan vaatisi kaikkien hulevesiviemärin vaikutusalueella sijaitsevien kiinteistöjen viemäröinnin tarkistamista ja maksun käyttöönotto viivästyisi. Mikäli kiinteistö ei liity hulevesiviemäriin runkoviemärin saneerauksen yhteydessä, on sovellettava sopivaa määräaikaa, esimerkiksi 5 vuotta, jona aikana kiinteistön hulevedet on asianmukaisesti erotettava jätevesiviemäristä. Kun määräaika on umpeutunut, tai kun vesihuoltolaitos saa tiedon kiinteistön hulevesijärjestelmiin toteutetuista muutoksista, tulisi vesihuoltolaitoksen tarkistaa, että sekaviemäröinti kiinteistöllä todella on loppunut. Sekaviemäröinnin tarkistamisessa voitaisiin ottaa mallia Keravalta, jossa katto- ja salaojavesien kulkureitit tarkistettiin väriainekokeella, minkä lisäksi tonttiviemäri kuvattiin mahdollisten suoraan putkeen liitettyjen hulevesiputkien löytämiseksi. Menetelmän etuja ovat luotettavuus ja vähäiset häiriöt asumiselle, kun häiriöitä verrataan esim. savukokeen suorittamisesta aiheutuvaan meluun ja savuun. Saviniemen ja Kurkisuon alueiden sadevesiviemäröinnin yleissuunnitelmakartta on liitteenä (3). 101 8 YHTEENVETO JA POHDINNAT Sekaviemäröidyillä alueilla viemäriverkoston vuotovedet ovat peräisin viemäriin suoraan johdetusta pintavalunnasta, salaojavesistä sekä varsinaisista vuotovesistä. Sekaviemäröityjä alueita saneerataan erillisviemäröidyiksi ympäri Suomen. Sekaviemäröidyistä erillisviemäröidyiksi saneeratuilla alueilla suurin ongelma jätevesiviemäriverkoston hule- ja vuotovesikuormituksen kannalta on se, että kiinteistöt eivät liity hulevesiviemäriin. Jotkin vesihuoltolaitokset ovat pyrkineet korjaamaan tilannetta sekaviemäröintimaksuilla, jotka monet kiinteistöjen omistajat kuitenkin kokevat epäoikeudenmukaisiksi. Riittävällä tiedotuksella, kiinteistöjen tarpeen huomioon ottamisella ja kiinteistöille koituvien kustannusten minimoimisella on katsottu olevan huomattava vaikutus kiinteistöjen aktiivisuuteen hulevesien erottelemisessa jätevesistä. Vesihuoltolaista, vesihuollon yleisistä toimitusehdoista, Suomen rakentamismääräyskokoelmasta ja useimpien kuntien rakennusjärjestyksistä löytyy kohtia, joiden perusteella kiinteistöt ovat velvollisia erottamaan hulevedet jätevesiviemäristä. Suunniteltu lainmuutos, jossa kokonaisvastuu hulevesien hallinnasta annettaisiin kunnalle, mahdollistaa kunnan toimivallan kautta entistä paremman ohjauksen kiinteistöjen sekaviemäröinnin poistamiseksi. Lain lopullinen muoto ei kuitenkaan kirjoitushetkellä ole vielä selvillä. Erillisen hulevesiviemärin jätevesiviemäriverkostoon rakentamisen päätyvien hulevesien kustannustehokkuus aiheuttamista riippuu kustannuksista ja hulevesiviemäröinnin rakentamisen kustannuksista. Mikäli jätevedenpuhdistamo laskuttaa vesihuoltolaitosta jokaisesta jätevesikuutiosta, on hulevesiviemäröinnillä saavutettava taloudellinen hyöty suurempi kuin siinä tapauksessa, että puhdistamo kuuluu vesihuoltolaitokselle. Sekaviemärijärjestelmän hulevesien vesihuoltolaitokselle aiheuttamat kustannukset nousevat myös huomattavasti käytettäessä pitkiä siirtoviemäreitä, joiden myötä jäteveden pumppauskustannukset voivat moninkertaistua. Sellaisilla sekaviemäröidyillä alueilla, joilla hulevesiviemäröinnin rakentaminen ei ole kustannustehokasta, voidaan rakentamista perustella ympäristölupien edellyttämällä vuotovesien vähentämisellä ja alueellisen kuivatuksen parantamisella. Uudisrakennusalueilla ollaan jo siirtymässä hulevesiviemäröinnistä luonnonmukaiseen hulevesien hallintaan. 102 Luonnonmukaisten hulevesien hallintamenetelmien käyttäminen on sopivissa olosuhteissa erillisviemäröinnin rakentamista suositeltavampi keino vähentää sekaviemäriin päätyvien hulevesien määrää, johtuen ensisijaisesti vesistöihin päätyvän huleveden paremmasta laadusta. Väljästi rakennetuilla asuinalueilla tehokkaimpia luonnonmukaisia menetelmiä ovat hulevesiä imeyttävät menetelmät. Tärkeimmät rajoittavat tekijät ovat maaperä ja pohjaveden korkeus. Tiheään rakennetuilla keskusta-alueilla luonnonmukaisten menetelmien käyttö on hankalaa ja kallista, mutta voi silti osoittautua edullisemmaksi kuin erillisen maanalaisen hulevesiviemärijärjestelmän rakentaminen. Ulkomaisen kirjallisuuden perusteella luonnonmukaiset hulevesien hallintamenetelmät pystytään usein toteuttamaan perinteistä hulevesiviemäröintiä edullisemmin. Luonnonmukaisten menetelmien rakentaminen ja ylläpito vaatii kuitenkin sellaista osaamista, jota vesihuoltolaitoksen henkilökunnalla ei välttämättä ole. Uusilla kaava-alueilla on mahdollista antaa kaavamääräyksiä hulevesien hallintaan liittyen. Kaavamääräyksillä voitaisiin ainakin kiinteistöille sijoitettavien menetelmien ylläpito jättää kiinteistön omistajan vastuulle. Kiinteistökohtaisissa ratkaisussa tulisi suosia sellaisia pienen mittakaavan menetelmiä, joiden kunnossapito ei vaadi erityistä ammattitaitoa. Säätutkan käyttö sateen intensiteettien arvioinnissa mahdollistaa kaupunkihydrologian tutkimuksen merkittävästi entistä suuremmalla ajallisella ja paikallisella resoluutiolla. Tutkan käytön mielekkyys riippuu kohteesta ja tiedon käyttötarkoituksesta. Tässä työssä kohteena olleella Saviniemen alueella säätutkan mittaamat sademäärät eivät juurikaan poikenneet 8 km päässä tutkimusalueesta sijaitsevan sademittarin havainnoista ja sademäärä kussakin alueen 12 tutka-alkiossa oli käytännöllisesti katsoen sama. Todennäköistä kuitenkin on, että tiiviimmin rakennetut kaupunkialueet luovat omia mikroilmastoja, jolloin alueen sademäärät voivat poiketa merkittävästikin kauempana mitatuista sademääristä ja säätutkadatan käyttö on suositeltavaa. Myöskään säätutkan korkeasta aikaresoluutiosta ei tässä työssä ollut merkittävää etua verrattuna sademittariin, sillä jäte- ja hulevesiviemäriverkoston pumppaamojen virtaamamittauksen aikaresoluutio oli säätutkalla mitattujen sademäärien aikaresoluutiota huonompi. Suomalaisia viemäriverkostoja suuremmissa verkostoissa voisi säätutkadatan ajallisesta ja paikallisesta resoluutiosta olla hyötyä virtaamaennusteiden luomisessa esimerkiksi reaaliaikaisen verkoston hallinnan menetelmiä varten. 103 Saviniemen ja Kurkisuon asuinalueille Myllykoskella tehtiin erillisviemäröinnin yleissuunnitelma ja toimenpideohjelma suunnitelman toteuttamiseksi. Alueen tasaisuus hankaloitti sadevesiviemärin suunnittelemista. Suunnittelussa pyrittiin nykyistä jätevesiviemäröintiä hajautetumpaan järjestelmään sadevesiviemäröinnin osalta. Tähän mennessä rakennetun hulevesiviemäröinnin kapasiteetti ei tulisi riittämään, mikäli hulevesiviemäröinnissä noudatettaisiin keskitettyä viemäröintijärjestelmää, kuten jäteveden osalta on tehty, ja pintavaluntavedet johdettaisiin avo-ojien sijaan hulevesiviemäriin. Avoojien merkityksestä alueen kuivatuksessa kertoo se, että nykyisen sekaviemärin kapasiteetti riittäisi kuljettamaan vain murto-osan hulevesiviemärin mitoitukseen käytettävällä rankkasateella syntyvästä pintavalunnasta. Viemäriverkoston vuotovedet ovat pääosin salaojavesiä ja moninkertaiseksi maa- tai kohoava pohjavettä, virtaama mutta kertoo välittömästi myös kevätsulannan pintavalunnan alkaessa merkittävyydestä vuotovesimäärien kannalta. Saviniemen ja Kurkisuon asuinalueiden soveltuvuutta pienen mittakaavan luonnonmukaisten menetelmien käytölle voidaan pitää heikkona. Maaperän vedenläpäisykyky on heikko ja alue on erittäin tasainen. Maaperä ja topografia on sopiva kosteikkojen rakentamiseen, ja monet alueen alavimmista kohdista ovat rakentamattomia. Vesihuoltolaitoksella ei kuitenkaan ole suunnitelmia luonnonmukaisten menetelmien käytölle alueella. Hulevesiviemäröinnin rakentamista tämän työn case study –kohteessa voidaan pitää kannattavana. Rakennettava siirtoviemäri moninkertaistaa case study –alueen jätevesien pumppauskustannukset, minkä lisäksi jäteveden käsittelykustannukset Mussalon jätevedenpuhdistamolla ovat ainakin toistaiseksi suuremmat kuin nykyisin käytössä olevalla Halkonimen jätevedenpuhdistamolla. Jatkuvasta käytöstä poistuvia puhdistamoja joudutaan käyttämään ylivirtaamien käsittelyyn silloin, kun vuotovesiä tulee runsaasti, mikä lisää vuotovesien aiheuttamia kustannuksia vesihuoltolaitokselle. Mikäli siirtoviemäriä ei oltaisi rakennettu, ei hulevesiviemäröinnin rakentaminen case study –alueelle olisi välttämättä ollut kannattavaa. Keskustamaisilla, päällystetyillä alueilla sekaviemärin hulevesikuormitus on merkittävä, mutta toisaalta myös erillisviemäröinnin rakentaminen näillä alueilla saattaa osoittautua huomattavasti kalliimmaksi kuin pientaloalueilla. 104 Case Study –alueen vutovesien lähteiden selvittämiseksi tehtyjen tarkastelujen perusteella alueella syntyvät vuotovedet ovat enimmäkseen muita vuotovesiä kuin suoraan jätevesiviemäriin päätyviä sadevesiä. Tämä käy parhaiten ilmi liitteessä (1) esitetyistä kuvaajista, joista voidaan havaita jätevesiviemäriverkoston virtaaman saavuttavan huippunsa aina muutamia tunteja sateiden alkamisen jälkeen. Silmämääräinen kenttäkartoitus ja alueella tehdyt savukokeet tukevat sitä käsitystä, että sadevesiä ei johdeta jätevesiviemäriin. Sen sijaan TV-kuvauksissa löydettiin runkoviemäreistä yllättävän vähän vuotoja. Epäselväksi jäi, olivatko vuotovedet peräisin kiinteistöjen salaojista vai jätevesiviemärin ja erityisesti tonttiviemäreiden rakenteellisista vuotokohdista. Tieto maa- ja pohjavesiperäisten vuotovesien lähteestä on tärkeä päätettäessä sitä, kannattaako saneerattavalle alueelle rakentaa erillinen hulevesiviemäri. Tällaisen tiedon hankkiminen on kuitenkin hankalaa, sillä esim. TV-kuvauksien tekeminen märkään aikaan on vaikeaa ja tiedot kiinteistöjen viemäröintijärjestelyistä ovat usein puutteellisia. Tulevaisuudessa kemiallisten menetelmien kehittyminen saattaa nopeuttaa vuotovesiosuuksien välisten suhteiden määrittämistä, mutta ne eivät poista tarvetta tehdä tutkimuksia märkään aikaan luotettavien tulosten saamiseksi. Sademäärä-virtaama -kuvaajat osoittautuivat helpoksi tavaksi tehdä nopea arvio siitä, onko viemäriverkoston vuotovesi ensisijaisesti sadevettä vai varsinaista vuotovettä. Niiden käyttäminen kuitenkin edellyttää sademittauksia mahdollisimman läheltä tutkimusaluetta. Tässä työssä käytettiin säätutkadataa, mikä lienee turhan työlästä vesihuoltolaitosten käytännön toiminnassa. Weissin et al (2002) esittämä graafinen menetelmä vuotovesijakeiden suhteellisten osuuksien laskemiseksi on siinä mielessä helppo, että lähtötietoina vaaditaan ainoastaan sadepäivien määrä ja pumppaamon tai puhdistamon virtaamatiedot.. Menetelmä ei kuitenkaan välttämättä toimi kovin hyvin case study -alueen kaltaisilla alueilla, joilla sadevesiä ei johdeta jätevesiviemäriin. Lineaarisella regressiolla ei tässä työssä saatu aikaiseksi hyvää mallia vuotoveden määrän ja päivittäisten sademäärien ja pohjavedenkorkeuksien välille. Syinä tähän ovat todennäköisesti ainakin etäällä tutkimusalueesta mitattujen pohjavedenkorkeuksien huono korrelaatio tutkimusalueen todellisten pohjavesien kanssa ja sateiden lyhyen aikavälin vaikutukset viemäriverkoston virtaamiin, joita ei voitu huomioida mallissa, jossa käytettiin selittäjinä 105 päivittäisiä sademääriä. Malli ei myöskään ottanut huomioon lumen sulamista talvien alkupuolella. tarkasteltaessa Lineaarista sateiden regressiota lyhyen on kuitenkin aikavälin käytetty vaikutuksia onnistuneesti ainakin erillisviemäriverkostojen vuotovesimääriin Espoossa (Hietanen, 2008). Hulevesiviemäröinnin rakentaminen vanhoille sekaviemäröidyille alueille ei välttämättä ole kustannustehokasta. Erityisesti alueilla, joilla sekaviemäriin ei johdeta runsaasti pintavaluntavesiä, ei hulevesiviemäröinnillä välttämättä saavuteta huomattavia helposti rahassa mitattavia hyötyjä. Siirtoviemärihankkeesta johtuen tämän diplomityön case study – kohde oli tässä suhteessa poikkeuksellinen. Hulevesiviemäröinnistä on kuitenkin kiistatonta hyötyä mm. tehostamisessa. viemäritulvien ja Sekaviemäröinnin viemäriylivuotojen poistaminen on ehkäisemisessä ja kuivatuksen Suomessa eräs merkittävä viemärisaneerauskohteiden valintaa ohjaava tekijä eikä pyrkimyksiä sekaviemäröinnin poistamiseksi suinkaan tulisi lopettaa. Nykyinen viemäriverkoston saneeraustahti on kuitenkin todettu liian alhaiseksi, joten investointien lisäämisen ohella edullisempien saneeraustapojen löytäminen on tärkeää. Kaivamattomat saneerausmenetelmät ja hulevesien luonnonmukainen hallinta erillisen hulevesiviemäröinnin osittaisena korvaajana tarjoavat tähän mahdollisuuksia. 106 LÄHTEET Kirjallisuus Ahponen, H. 2003. Kohti luonnonmukaisempaa taajamahydrologiaa. Diplomityö. Teknillinen korkeakoulu, Yhdyskunta- ja ympäristötekniikan laitos, Vesitalous ja vesirakennus. Arthur, S. et al, 2009. The holistic prioritization of proactive sewer maintenance. Water Science & Technology, Vol. 59:7. S. 1385-1396. IWA Publishing 2009. Berne, A. et al, 2004. Temporal and spatial resolution of rainfall measurements required for urban hydrology. Journal of Hydrology. Vol. 299:3-4. S. 166-179. Elsevier 2004. doi:10.1016/j.jhydrol.2004.08.002 Brattebo & Booth, 2003. Long-Term Stormwater Quantity and Quality Performance of Permeable Pavement Systems. Water Research. Vol. 37:18. S. 4369-4376. Elsevier 2003. doi:10.1016/S0043-1354(03)00410-X Burian, S. et al, 1999. The historical development of wet-weather flow management. United States Environmental Protection Agency. EPA/600/JA-99/275. 1999. Saatavilla: http://www.epa.gov/nrmrl/pubs/600ja99275/600ja99275.pdf (PDF). Viitattu 16.11.2009. Caraco, D. & Claytor, R. 1997. Stormwater BMP Design Supplement for Cold Climates. Center for Watershed Protection. Ellicott City, MD, Yhdysvallat. Chandrasekaran, S. 1999. Property connections for sewerage systems. M.Tech Thesis, University of Malaya, Kuala Lumpur, Malaysia. (Viitattu teoksessa: Sen Gupta, B. et al, 2001.) Claytor, R. and T. Schueler. 1996. Design of Stormwater Filtering Systems. Chesapeake Research Consortium. Ellicott City, MD, Yhdysvallat. Luettavissa: http://www.mckenziewaterquality.org/documents/stormwater_filtration_system_design.pdf (Viitattu 19.2.2010) Duchesne, S. et al, 2004. Global Predictive Real-Time Control of Sewers Allowing Surcharged Flows. Journal of Environmental Engineering. Vol. 135:5. S. 526-534. American Society of Civil Engineers 2004. doi:10.1061/(ASCE)0733-9372(2004)130:5(526) FCG Planeko Oy, 2008. Vesihuoltoverkostojen nykytila ja saneeraustarve. YVES – tutkimuksen päivitys 2008. Maa- ja metsätalousministeriö 2008. Saatavilla sähköisenä: http://www.mmm.fi/attachments/vesivarat/5xAhDyJGF/YVES2008-raportti_300408.pdf (Viitattu 15.5.2010) Forsberg, M. & Riihinen, H. 2007. Savukoe paljastaa vuotokohdat. Artikkeli Kunnossapito lehdessä 5/2007. Saatavilla sähköisenä: www.promaint.net/downloader.asp?id=2525&type=1 (PDF) (Viitattu 16.11.2009) 107 Forss, A. 2005. Vesihuollon verkostojen ylläpidon perusteita. Tutkintotyö. Tampereen Ammattikorkeakoulu, Yhdyskuntatekniikka. Tampere 2005. Gilroy, K. & McCuen, R. 2009. Spatio-temporal effects of low impact development practices. Journal of Hydrology. Vol. 367:3-4. S. 228-236. Elsevier 2009. doi:10.1016/j.jhydrol.2009.01.008 Hammer, M.& Hammer, M. Jr., 1996. Water and Wastewater Technology. 3rd ed. Englewood Cliffs (NJ): Prentice Hall, Inc. Harju, K. 2009. Vuotovedet ja niiden seuraukset jätevesiviemärissä : Vuotovesien määrän vähentäminen. Opinnäytetyö. Tampereen ammattikorkeakoulu, Kemiantekniikka / ympäristötekniikka. Hell, K. 2004. Anjalan, Inkeroisten, Myllykosken ja Ummeljoen taajamien hulevesiselvitys. Anjalankosken kaupunki / Ramboll Finland. 2004. Hietanen, T. 2008. Viemäriverkoston alueellisen vuotovesimäärän selvittäminen. Diplomityö. Teknillinen korkeakoulu, Vesihuoltotekniikka. Houhou, J., Lartiges, B.S. et al. 2010. Isotopic tracing of clearwater sources in an urban sewer: A combined water and dissolved sulfate stable isotope approach. Water Research, Vol. 44:1 s. 256-266. Elsevier 2010. doi:10.1016/j.watres.2009.09.024 Huhtiniemi, Kaisa. Tulvavedet valuvat Kouvolassa hyötykäyttöön. Artikkeli Tekniikka & Talous –lehdessä 13/2010 (9.4.2010). Talentum Media Oy (kust.). Sanomapaino Oy, Vantaa 2010. Inkinen, M. 2003. Sateen intensiteetti Suomen kesäsateissa säätutkamittausten mukaan. Pro gradu –tutkielma. Helsingin yliopisto, Fysikaalisten tieteiden laitos. Itä-Suomen ympäristölupavirasto, 2007. Halkoniemen ja Huhdanniemen puhdistamoiden ympäristöluvan lupamääräysten tarkistaminen. Päätös Nro 107/07/1. ISY-2005-Y-252. Järvinen, Sari. 2008. Ongelma Pilvissä. Artikkeli. Kuntatekniikka –lehti 7/2008. Saatavilla sähköisenä: http://lehti.kuntatekniikka.fi/sites/default/files/Kuntatekniikka_708.pdf (PDF). Viitatu 30.12.2009. Karttunen, E. (toim.). RIL 124-2 Vesihuolto II. Suomen Rakennusinsinöörien Liitto RIL ry. Vammalan Kirjapaino Oy, Helsinki, 2004. ISBN 951-758-438-5 Kauppinen, H. 2006. Vesihuoltoverkostojen saneeraus Helsingissä: ”Etsii, etsii, muttei soisi löytävänsä”. Artikkeli Kunnossapito –lehdessä 7/2006. Luettavissa: http://www.promaint.net/downloader.asp?id=2152&type=1 (Viitattu 16.5.2010) Kotola, J. & Nurminen, J. 2003. Kaupunkialueiden hydrologia – valunnan ja ainehuuhtouman muodostuminen rakennetuilla alueilla, osa 1: kirjallisuustutkimus. Teknillisen korkeakoulun vesitalouden ja vesirakennuksen julkaisuja 7 (TKK-VTR-7). ISBN 951-22-6496-X (PDF). 108 Saatavilla: http://www.water.tkk.fi/wr/tutkimus/julkaisut/TKK-VTR-7.pdf (Viitattu 19.11.2009) Kuismin, L. 2010. Ilmastonmuutoksen vaikutukset viemäröintiin ja jäteveden käsittelyyn. Diplomityö. Diplomityö. Aalto-yliopiston teknillinen korkeakoulu, Vesihuoltotekniikka. Kukkola, T. 2004. Alueellisen kuivatuksen parantaminen. Insinöörityö. Helsingin Ammattikorkeakoulu Stadia, Ympäristörakentaminen. Helsinki 2004. Maa- ja metsätalousministeriö, 2009. Vesihuoltolain tarkistamistyöryhmän väliraportti. Saatavilla sähköisenä: http://www.mmm.fi/attachments/mmm/julkaisut/tyoryhmamuistiot/2009/5mD0j59o0/trm2009 _13.pdf (PDF). Viitattu 7.1.2010. Maankäyttö- ja rakennuslaki 132/1999. Luettavissa: http://www.finlex.fi/fi/laki/ajantasa/1999/19990132 (Viitattu 2.3.2010) Massachusettes Department of Environmental Protection, 1993. Guidelines for Performing Infiltration/Inflow Analyses And Sewer System Evaluation Survey. Saatavilla sähköisenä: http://www.mass.gov/dep/water/laws/iiguidln.pdf (PDF) (Viitattu 20.6.2010) Mellin, Ilkka. 2006. Tilastolliset Menetelmät. Teknillinen Korkeakoulu, Matematiikan laboratorio. Opetusmoniste. Saatavilla sähköisenä: http://math.tkk.fi/opetus/sovtoda/materiaali.html (Viitattu 19.4.2010) Monteiro, A.J. & Silva, A.T. 2009. Integrated strategies for the reduction of infiltration and inflow in sanitary sewer systems. Water Asset Management International, Vol. 5:4. IWA Publishing 2009. Muthanna, T.M. 2007. Bioretention as a sustainable stormwater management option in cold climates. Norwegian University of Science and Technology. Department of Hydraulic and Environmental Engineering. Tapir Uttrykk, 2007. ISBN 978-82-471-0993-9. Ojala, M. et al, 1986. Viemäriverkoston vuotovesien vähentämisen yleissuunnitteluohje. Vesija ympäristöhallitus. Helsinki (1986). Vesi-ja ympäristöhallituksen monistesarja, ISSN 07833288; nro 10. Ojala, M. et al, 2002. Kiinteistöjen tonttivesijohtojen ja -viemäreiden saneeraus: KTVVS tutkimus 2001. Vesi- ja viemärilaitosyhdistys. Helsinki (2002). Vesi- ja Viemärilaitosyhdistyksen monistesarja, ISSN 1455-7886; nro 9. Pitt, R. 1999. Small Storm Hydrology and Why it is Important for the Design of Stormwater Control Practices. Advances in Modeling the Management of Stormwater Impacts, Vol. 7. CRC Press 2009. 109 Pöyry Environment Oy, 2009. Kymenlaakson maakunnallinen vesihuollon kehittämissuunnitelma, Osaraportti 2. Kaakkois-Suomen ympäristökeskus 2009. Luettavissa: http://www.ymparisto.fi/download.asp?contentid=98339&lan=fi (Viitattu 13.1.2010) RIL-231-2-2007 Infrarakentamisen kustannushallinta. Hanke- ja rakennusosahinnasto. Suomen rakennusinsinöörien liitto. 2007. Saartenkorpi, Pirjo-Liisa. 2007. Alueellinen vesihuoltoverkostojen saneeraus Hämeenlinnassa. Opinnäytetyö. Hämeen Ammattikorkeakoulu HAMK. Rakennustekniikka. Schueler, T., Hirschman, D., Novotney, M. & Zielinski, J. 2007. Urban Subwatershed Restoration Manual No. 3. Urban Stormwater Retrofit Practices. Center for Watershed Protection. Ellicott City, Maryland, Yhdysvallat. Sen Gupta, B., Chandrasekaran, S. & Ibrahim, S. 2001. A survey of sewer rehabilitation in Malaysia: application of trenchless technologies. Urban Water, Vol. 3. s. 309-315. Elsevier 2001. doi:10.1016/S1462-0758(01)00047-4 Sieker, F. 1998. On-site stormwater management as an alternative to conventional sewer systems: a new concept spreading in Germany. Water Science and Technology, Vol. 38:10 s. 65-71. Elsevier 1998. Sterling, R. & Simicevic, J. 2006. Installing and rehabilitating lateral services: an important but multi-faceted problem. International Conference and Exhibition of Tunnelling and Trenchless Technology. 7.-9.3.2006, Subang, Selangor, Malesia. Luettavissa: http://www.itaaites.org/cms/fileadmin/filemounts/general/pdf/ItaAssociation/Organisation/Members/Membe rNations/Malaysia/KN01.pdf (Viitattu 4.5.2010) Suunnittelukeskus Oy, 2007(a). Hulevesien hallinta – esiselvitys organisointimalleista. Loppuraportti 19.4.2007. Saatavilla sähköisenä: http://www.kunnat.net/attachment.asp?path=1;29;356;24897;51777;120652 (PDF). Viitattu 12.4.2010. Suunnittelukeskus Oy, 2007(b). Hulevesien luonnonmukaisen hallinnan menetelmät. Suunnitteluohje. Saatavilla sähköisenä: http://www.kuopio.fi/attachments.nsf/Files/310807133659617/$File/suunnitteluohje.pdf?Ope nElement (PDF). Viitattu 12.4.2010 Tetratech, 2009. Initial Infiltration and Inflow Reduction Project Alternatives Analysis Report. King County (WA): King County Department of Natural Resources and Parks, Wastewater Treatment Division. Tiihonen, T. 2007. Hulevesijärjestelmät Suomessa ja kansainvälisesti – nykytila ja kehitystarpeet. Suomen ympäristökeskuksen Rankkasateet ja Taajamatulvat (RATU) – hankkeen osaraportti 1. YM87/481/2005. Saatavilla sähköisenä: http://www.ymparisto.fi/download.asp?contentid=85485&lan=fi (PDF) (Viitattu 18.1.2010). 110 Tornivaara-Ruikka, R. 2006. Hulevesien käsittely maankäytön suunnittelussa. Uudenmaan Ympäristökeskuksen raportteja 3/2006. ISBN 952-11-2365-6 (PDF). Saatavilla: http://www.miljo.fi/download.asp?contentid=104390&lan=fi (PDF) (Viitattu 25.2.2010) United States Environmental Protection Agency, 1999(a). Combined Sewer Overflow Management Fact Sheet – Sewer Separation. EPA 832-F-99-041. Saatavissa: http://www.epa.gov/OWM/mtb/sepa.pdf (PDF). Viitattu 11.11.2009. United States Environmental Protection Agency, 1999(b). Combined Sewer Overflow Management Fact Sheet – Inflow Reduction. EPA 832-F-99-035. Saatavissa: http://www.epa.gov/owm/mtb/inflwred.pdf (PDF). Viitattu 16.11.2009. United States Environmental Protection Agency, 2007. Reducing Stormwater Costs through Low Impact Development (LID) Strategies and Practices. EPA 841-F-07-006. Luettavissa: http://www.epa.gov/owow/nps/lid/costs07/documents/reducingstormwatercosts.pdf (PDF). Viitattu 16.5.2010. Urbonas, B. 1999. Assessment of Stormwater Best Management Practice Effectiveness. Teoksessa: Heaney, J.P., Pitt, R. & Field, R. 1999. Innovative Urban Wet-Weather Flow Management Systems. EPA/600/R-99/029. Cincinnati, OH. USA. Luettavissa: http://www.epa.gov/nrmrl/pubs/600r99029/600R99029prelim.pdf (PDF). Viitattu 4.3.2010. Vesihuoltolaki 119/2001. Luettavissa: http://www.finlex.fi/fi/laki/ajantasa/2001/20010119 Viitattu 16.11.2009. Vesi- ja viemärilaitosyhdistys, 2001. Vesihuoltolaitoksen yleiset toimitusehdot. Luettavissa: http://www.vvy.fi/files/188/Yleistentoimitusehtojenmalli.doc (Viitattu 2.3.2010) Villarreal, E.L., Semadeni-Davies, A. & Bengtsson, L. 2004. Inner city stormwater control using a combination of best management practices. Journal of Ecological Engineering, Vol. 22:4-5, S. 279-298. Elsevier 2004. Water Environment Federation, 2009. Existing Sewer Evaluation and Rehabilitation – MOP FD-6 (3rd edition). WEF / McGraw-Hill 2009. Luettu internetissä: http://www.knovel.com/web/portal/browse/display?_EXT_KNOVEL_DISPLAY_bookid=22 39&VerticalID=0 (Vaatii käyttöoikeuden). Viitattu 26.3.2010. Westerlund, C. & Viklander, M. 2007. Chapter 22: Stormwater in cold climates. Teoksessa: Thévenot, D.R. 2008 (toim.). DayWater: An Adaptive Decision Support System for Urban Stormwater Management. IWA Publishing 2008. Westlin, A. 2004. Dagvatten från parkeringsytor. Opinnäytetyö. KTH Land and Water Resources Engineering. Tukholma 2004. Saatavilla sähköisenä: http://www.stockholmvatten.se/Stockholmvatten/commondata/rapporter/avlopp/Dagvatten/Da gvatten_parkeringsplatser.pdf (PDF). Viitattu 7.1.2010. 111 Wirahadikusumah, R. et al, 1998. Assessment technologies for sewer system rehabilitation. Automation in Construction, Vol. 7:4. ss. 259-270. Elsevier 1998. doi:10.1016/S09265805(97)00071-X Sähköiset lähteet Fernandez, R.B. 1986. Sewer Rehab Using a New Subarea Method. Artikkeli Water Engineering & Management -lehdessä helmikuussa 1986. Sähköinen kopio artikkelista saatavilla: http://www.wqpmag.com/articles/WEM_0286_pg28_sewer_rehab.pdf (PDF). Viitattu 26.3.2010Helenius, Tapio / Keravan kaupunki. 2009. Kuivatusvesien johtaminen viemäriverkostoon Keravalla. Diaesitys. Saatavilla: http://www.vhvsy.fi/f/Helenius.pdf HSY Vesi, internet-sivut, 2010. Taksa, Espoo. Saatavilla: http://www.hsy.fi/vesi/asiointi/maksaminenjahinnat/hinnat/Documents/HSY%20Veden%20T aksat%20Espoo.pdf (PDF) (Viitattu 25.2.2010) Ilmatieteen Laitos, 2004. Säävuosi 2004 yleisilmeeltään sateinen. Uutinen Ilmatieteen Laitoksen verkkosivulla, päivätty 31.12.2004. Luettavissa: http://www.fmi.fi/uutiset/index.html?A=1&Id=1104478293.html (Viitattu 13.1.2010) Ilmatieteen Laitos, 2008. Vuosi 2008 oli lämmin ja sateinen. Uutinen Ilmatieten Laitoksen verkkosivulla, päivätty 31.12.2008. Luettavissa: http://www.fmi.fi/uutiset/index.html?A=1&Id=1230711770.html (Viitattu 24.2.2010) Keravan kaupunki, internet-sivut. Sekaviemäröintimaksu astui voimaan 1.1.2009 alkaen. (Päivitetty 6.3.2009). Luettavissa: http://www.kerava.fi/vesihuolto_sekaviemarointi.asp Kouvolan karttapalvelu internetissä: http://kartta.kouvola.fi (Viitattu 24.3.2010) Metropolitan Council, 2009. Inflow and Infiltration Tool Box 2009. Saatavilla sähköisenä: http://www.metrocouncil.org/environment/ProjectTeams/documents/I_I_tool%20box_2009.p df (Viitattu 20.6.2010) Middlesex University, 2003. Review of the Use of stormwater BMPs in Europe. DayWater – projektin raportti 5.1. Saatavilla: http://daywater.enpc.fr/www.daywater.org/REPORT/D51.pdf (Viitattu 21.6.2010) Oksanen, J. & Nieminen, R. 2008. Sade- ja valumavesien viemäröinti uhkaa omakotitalojen perustuksia. Artikkeli. Turun Sanomat 24.8.2008. Luettavissa: http://www.ts.fi/kotimaa/?ts=1,3:1002:0:0,4:2:0:1:2008-08-24,104:2:560356, (Viitattu 5.1.2010) Painehuuhtelu Oy PTV, internet-sivut. DigiSewer(tm) - uusi putkistojen kuntomittausjärjestelmä. http://www.painehuuhteluptv.fi/suomi/yritys/tutkimus-2.html (Viitattu 16.2.2010) 112 Pittsburgh Water & Sewer Authority. Internet-sivut. Dye Testing Ordinance. http://www.pgh2o.com/dyetest.htm (Viitattu 19.2.2010) RapidView, LLC. Internet-sivut. Panoramo 3D optical scanner. Luettavissa: http://rapidview.com/panoramo.htm (Viitattu 16.2.2010) Suomen Kuntaliiton yleiskirje 18/80/2001. Vesihuoltolain mukaiset kunnan viranomaistehtävät ja –roolit. Luettu Suomen Kuntaliiton internet-sivuilta: http://www.kunnat.net/k_perussivu.asp?path=1;29;63;375;23762;23779;14004 (Viitattu 15.5.2010) Suomen Ympäristökeskuksen OIVA - ympäristö- ja paikkatietopalvelu internetissä. Pohjaveden seurantatietoja ympäristötiedon hallintajärjestelmästä (HERTTA). Tiedot haettu 25.2.2010. Turun vesilaitoksen internet-sivut. Useimmin kysytyt kysymykset hulevesistä. Luettavissa: http://www.turku.fi/Public/default.aspx?contentid=105860&nodeid=12709 (Viitattu 7.1.2010) Vaasan Vesi, internet-sivut. Hulevesimaksu. http://www.vaasanvesi.fi/Suomeksi/Hinnasto/Hulevesimaksu (Viitattu 7.1.2010) Vuove-Insinöörit Oy. Internet-sivut. http://www.vuove.fi/index.html (Viitattu 19.2.2010) Water Environment Research Foundation, internet-sivut. 2008. Portland, Oregon: Building a Nationally Recognized Program through Innovation and Research. Artikkeli luettavissa: http://www.werf.org/livablecommunities/studies_port_or.htm (Viitattu 21.1.2010) Haastattelut & tiedonannot Ahola, Veikko. Kymen Vesi Oy, puhdistamoyksikkö. Tiedonanto sähköpostilla 24.11.2009. Albeni, Kaisu (a). Käyttöpäällikkö, Kymen Vesi Oy. Tiedonanto sähköpostilla 4.1.2010. Albeni, Kaisu (b). Käyttöpäällikkö, Kymen Vesi Oy. Tiedonanto sähköpostilla 1.3.2010. Hohti, Harri. Ilmatieteen Laitos. Keskustelu Ilmatieteen Laitoksella 26.10.2009 & kirjeenvaihtoa sähköpostilla syksyllä 2009. Isohanni, Jami. Grundfos Pumput Oy. Tiedonanto sähköpostilla 1.3.2010. Tiainen, Anneli. Vesi- ja viemärilaitosyhdistys. Keskustelu 8.3.2010. 113 LIITELUETTELO 1) Kuvaajia säätutkan havaitsemista sateista ja viemäriverkostojen virtaamista eri vuodenaikojen sadetapahtumille. 2) Ehdotettu toimenpideohjelma Saviniemen ja Kurkisuon alueiden erillisviemäröimiseksi 3) Saviniemen ja Kurkisuon asuinalueiden yleissuunnitelmapiirros (ei sähköisessä versiossa) 114 LIITE 1: Kuvaajia säätutkan havaitsemista sateista ja viemäriverkostojen virtaamista eri vuodenaikojen sadetapahtumille. 2.10.2008-4.10.2008 140 0.0 120 0.5 100 1.0 80 1.5 60 2.0 40 2.5 20 3.0 0 Sademäärä mm/h Virtaama m3/h Säätutkalla m itatut sateet ja Heikintien pum ppaam on virtaam at alkaen 2.10.2008 Heikintie Sade 3.5 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 Aika (h) 60 0.0 50 0.5 1.0 40 1.5 30 2.0 20 2.5 10 3.0 Sademäärä mm/h Virtaama m3/h Säätutkalla m itatut sateet ja Narjuksentien pum ppaam on virtaam at alkaen 2.10.2008 Narjuksentie Sade 3.5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 Aika (h) 16 0.0 14 0.5 12 1.0 10 1.5 8 2.0 6 2.5 4 3.0 2 0 3.5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Aika (h) 45 50 55 60 65 70 75 Sademäärä mm/h Virtaama m3/h Säätutkalla m itatut sateet ja Saviniem en pum ppaam on virtaam at alkaen 2.10.2008 Saviniemi Sade 16.10.2008 - 19.10.2008 Säätutkalla m itatut sateet ja Heikintien pum ppaam on virtaam at alkaen 16.10.2008 140 0.0 Virtaama m3/h 0.4 100 0.6 0.8 80 1.0 60 1.2 1.4 40 1.6 20 Sademäärä mm/h 0.2 120 Heikintie Sade 1.8 0 2.0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 10 0 Aika (h) Säätutkalla m itatut sateet ja Narjuksentien pum ppaam on virtaam at alkaen 16.10.2008 70 0.0 Virtaama m3/h 0.4 50 0.6 40 0.8 1.0 30 1.2 20 1.4 1.6 10 Sademäärä mm/h 0.2 60 Narjuksentie Sade 1.8 2.0 100 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 Aika (h) Säätutkalla m itatut sateet ja Saviniem en pum ppaam on virtaam at alkaen 16.10.2008 14 0.0 Virtaama m3/h 0.4 10 0.6 0.8 8 1.0 6 1.2 4 1.4 1.6 2 1.8 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Aika (h) 55 60 65 70 75 80 85 90 95 2.0 100 Sademäärä mm/h 0.2 12 Saviniemi Sade 24.10.2008 - 27.10.2008 Säätutkalla m itatut sateet ja Heikintien pum ppaam on virtaam at alkaen 24.10.2008 200 0.0 180 Virtaama m3/h 140 1.0 120 1.5 100 80 2.0 60 2.5 40 3.0 20 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 Sademäärä mm/h 0.5 160 Heikintie Sade 3.5 100 Aika (h) 160 0.0 140 0.5 120 1.0 100 1.5 80 2.0 60 2.5 40 Sademäärä mm/h Virtaama m3/h Säätutkalla m itatut sateet ja Narjuksentien pum ppaam on virtaam at alkaen 24.10.2008 Narjuksentie Sade 3.0 20 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 3.5 100 Aika (h) 14 0.0 12 0.5 10 1.0 8 1.5 6 2.0 4 2.5 2 3.0 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Aika (h) 55 60 65 70 75 80 85 90 95 3.5 100 Sademäärä mm/h Virtaama m3/h Säätutkalla m itatut sateet ja Saviniem en pum ppaam on virtaam at alkaen 24.10.2008 Saviniemi Sade 28.10.2008 - 1.12.2008 Säätutkalla m itatut s ateet ja Heikintien pum ppaam on virtaam at alkaen 28.10.2008 200 0.0 180 Virtaama m3/h 140 2.0 120 100 3.0 80 4.0 60 40 5.0 Sademäärä mm/h 1.0 160 Heikintie Sade 20 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 6.0 100 Aika (h) 160 0.0 140 120 1.0 2.0 100 80 60 3.0 4.0 40 20 5.0 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 Sademäärä mm/h Virtaama m3/h Säätutkalla m itatut satee t ja Narjuks entien pum ppaam on virtaam at alkaen 28.10.2008 Narjuksentie Sade 6.0 100 95 Aika (h) 0.0 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Aika (h) 55 60 65 70 75 80 85 90 95 6.0 100 Sademäärä mm/h Virtaama m3/h Säätutkalla m itatut sateet ja Saviniem en pum ppaam on virtaam at alkaen 28.10.2008 Saviniemi Sade 10.11.2008 - 13.11.2008 160 0.0 140 120 0.5 1.0 100 1.5 80 60 2.0 2.5 40 20 3.0 3.5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 Sademäärä mm/h Virtaama m3/h Säätutkalla m itatut sateet ja Heikintien pum ppaam on virtaam at alk aen 10.11.2008 Heikintie Sade 4.0 100 Aika (h) 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 Sademäärä mm/h Virtaama m3/h Säätutkalla m itatut sateet ja Narjuksentien pum ppaam on virtaam at alkaen 10.11.2008 Narjuksentie Sade 4.0 100 95 Aika (h) Säätutkalla m itatut sateet ja Saviniem en pum ppaam on virtaam at alkaen 10.11.2008 0.0 0.5 8 1.0 6 1.5 4 2.0 2.5 3.0 2 3.5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Aika (h) 55 60 65 70 75 80 85 90 95 4.0 100 Sademäärä mm/h Virtaama m3/h 10 Saviniemi Sade 14.11.2008 - 17.11.2008 Säätutkalla m itatut sateet ja Heikintien pum ppaam on virtaam at alkaen 14.11.2008 100 0.2 Virtaama m3/h 80 0.4 60 0.6 40 0.8 1.0 20 1.2 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 Sademäärä mm/h 0.0 Heikintie Sade 1.4 100 Aika (h) 35 0.0 30 0.2 25 0.4 20 0.6 15 0.8 10 1.0 5 1.2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 Narjuksentie Sade 1.4 100 0 0 Sademäärä mm/h Virtaama m3/h Säätutkalla m itatut sateet ja Narjuksentien pum ppaam on virtaam at alkaen 14.11.2008 95 Aika (h) 7 0.0 6 0.2 5 0.4 4 0.6 3 0.8 2 1.0 1 1.2 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Aika (h) 55 60 65 70 75 80 85 90 95 1.4 100 Sademäärä mm/h Virtaama m3/h Säätutkalla m itatut sateet ja Saviniem en pum ppaam on virtaam at alkaen 14.11.2008 Saviniemi Sade 28.11.2008 - 5.12.2008 (varhaistalven lumien sulaminen) 250 0.0 200 0.5 1.0 150 1.5 100 2.0 50 2.5 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 Sademäärä mm/h Virtaama m3/h Säätutkalla m itatut sateet ja Heikintien pum ppaam on virtaam at alkaen 28.11.2008 Heikintie Sade 3.0 200 210 Aika (h) 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 Sademäärä mm/h Virtaama m3/h Säätutkalla m itatut sateet ja Narjuksentien pum ppaam on virtaam at alkaen 28.11.2008 Narjuksentie Sade 3.0 170 180 190 200 210 Aika (h) 25 0.0 20 0.5 1.0 15 1.5 10 2.0 5 2.5 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Aika (h) 120 130 140 150 160 170 180 190 200 3.0 210 Sademäärä mm/h Virtaama m3/h Säätutkalla m itatut sateet ja Saviniem en pum ppaam on virtaam at alkaen 28.11.2008 Saviniemi Sade 31.3.2009 - 13.4.2009 (kevätsulanta) 120 0.0 100 0.2 80 0.4 60 0.6 40 0.8 20 1.0 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 Sademäärä mm/h Virtaama m3/h Säätutkalla m itatut sateet ja Heikintien pum ppaam on virtaam at alkaen 31.3.2009 Heikintie Sade 1.2 360 Aika (h) 70 0.0 60 0.2 50 0.4 40 0.6 30 0.8 20 1.0 10 Sademäärä mm/h Virtaama m3/h Säätutkalla m itatut sateet ja Narjuksentien pum ppaam on virtaam at alkaen 31.3.2009 Narjuksentie Sade 1.2 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Aika (h) 12 0.0 10 0.2 8 0.4 6 0.6 4 0.8 2 1.0 0 1.2 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Aika (h) Sademäärä mm/h Virtaama m3/h Säätutkalla m itatut sateet ja Saviniem en pum ppaam on virtaam at alkaen 31.3.2009 Saviniemi Sade 9.7.2009 - 12.7.2009 (kesän rankkasade) 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 Sademäärä mm/h Virtaama m3/h Säätutkalla m itatut sateet ja Heikintien pum ppaam on virtaam at alkaen 9.7.2009 Heikintie Sade 12.0 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90 93 96 99 10 2 Aika (h) 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Sademäärä mm/h Virtaama m3/h Säätutkalla m itatut sateet ja Narjuksentien pum ppaam on virtaam at alkaen 9.7.2009 Narjuksentie Sade 12.0 100 90 Aika (h) 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 0 10 20 30 40 50 Aika (h) 60 70 80 90 12.0 100 Sademäärä mm/h Virtaama m3/h Säätutkalla m itatut sateet ja Saviniem en pum ppaamon virtaam at alkaen 9.7.2009 Saviniemi Sade LIITE 2: Ehdotus toimenpideohjelmaksi Saviniemen ja Kurkisuon asuinalueiden erillisviemäröimiseksi. Kohde Narjuksentien & Niilontien saneeraus välillä Rautakorventie - Pekantie Heikki-Hasuntien jätevesipumppaamon kaukovalvonta Kaarlontien saneeraus Narjuksentieltä pohjoiseen Aatuntien sadevesipumppaamo Pekantien saneeraus välillä Aatuntie Kynttiläkuja Saviniementien saneeraus Pekantien saneeraus välillä Niilontie Aatuntie Hulevesiviemäri pyörätietä pitkin välillä Pekantie Yrjöntie Tuomiojantien saneeraus Heikki-Hasuntien sadevesipumppaamo Aikataulu 2010 / 2011 Kustannus, € 160 000 2010 / 2011 ? 2011 250 000 2012 ? 2012 85 000 2012 121 000 2013 160 000 2013-2014 112 000 2014 75 000 2012 Huleveden osuus, € Huomioitavaa 40 000 Karttenniemen alueen todellinen vuotavuus selvitettävä. Viemäri 80-luvulta. Grundfosin mittausten mukaan (2001) vuotava (yli 70% vuotovettä), mutta absoluuttiset määrät pieniä. Vuotavuus syytä tarkistaa. Ei juurikaan kellareita. Esitetty parannuskohteeksi jo vuoden 2004 hulevesiselvityksessä. Vuotoa 10 62 000 000 - 20 000 m3/a. Paljon kellareita, viemäri rakennettu 1961. Tien itäpuolella erittäin matalat ojat ja viemäri ojan alla. Edellytyksenä pohjoisen 100 % Kurkisuon kuivatukselle. Vanha viemäri, jätevesiviemäri 21 000 ojan alapuolella, saneeraus edellytyksenä Kynttiläkujan ja Martinkujan saneeraukselle Kuuluu vuoden 2004 selvityksen 25 000 tärkeimpiin kohteisiin, tosin vuotavuutta ei olla erikseen mitattu tältä tieltä. Vanha viemäri, joka 2004 43 000 selvityksen perusteella vuotaa runsaasti. Valtaojan kuivatus 23 000 hulevesiviemäriin? 17 000 100 % Kohde Rautakorventie välillä Aatuntie - HeikkiHasuntie Muita saneerauksia (Kurkisuo & Kaarlontie Narjuksentieltä etelään) Karttenniemen alue Aikataulu 2012 2015 -> 2015 -> Kustannus, € Huleveden osuus, € 133 000 25 000 Huomioitavaa 2015 ja sen jälkeen tai aikaisemmin, mikäli kunta päättää saneerata ja verkosto purkupisteeseen on valmis Viemäriverkosto rakennettu 80luvulla eikä siis vielä ole saneerausiässä. Kattovesiä ei olla johdettu viemäriin ja kellareita on vain muutamalla kiinteistöllä. Maurinkujaa lukuunottamatta ei tarkastuskaivollisia salaojia ole.
© Copyright 2024