Pyhtäänkorvenojan valuma-alueen hulevesien ja uoman tulvimisen mallintaminen Keski-Vantaalla

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Engineering | Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
2013
Major/Subject
Vesitalous ja vesirakennus
Mcode
Yhd-12
Degree programme
Language
fi
Pages
96 + [10]
Series
Abstract
The city of Vantaa has grown significantly since the 1950's as a result of the centralization of the population in the greater Helsinki area. As the city has grown untouched nature areas have diminished and impervious surfaces have increased notably. A major part of the rain water end up in sewers and ditches because of impervious surfaces and effective drainage systems. As a result of this rainstorms have caused frequent flooding in streams within the city area. This Master's Thesis focuses on creating a dynamic rainfall-runoff simulation model for Pyhtäänkorvenoja and its watershed using SWMM (Storm Water Management Model). The parameters needed for creating the model were determined by using data collected from maps, field research and literature. The model was calibrated by using the data collected from discharge measurements and validated with separate data. The model was used to determine discharges and water levels of different rainstorms in Pyhtäänkorvenoja. Based on the information received from the model flood risk areas were located and necessary measures were suggested to minimize flooding. The lower part of Pyhtäänkorvenoja was identified as a flood risk area. Flooding occurred already in rain events during a five-year return period. Floods are caused by effective land use that results in a high peak flow in the stream during a rain event. There are several drums with flooding issues in the lower part of the stream where the water rises above street and yard levels. A flood pool in the upper part of the stream, as well as, an improved capacity of the drums was suggested to prevent flooding. As a result of the procedures the model showed only slight flooding during a rain event for a fifty-year return period.

Väestön keskittyminen pääkaupunkiseudulle on johtanut Vantaan kaupungilla voimakkaaseen väestön kasvuun 50-1uvulta lähtien. Kaupungin rakentuessa luonnontilaiset alueet ovat vähentyneet ja vettä läpäisemätön pinta lisääntynyt voimakkaasti. Kaupunkialueen läpäisemättömät pinnat sekä tehokas kuivatusjärjestelmä ovat saaneet aikaan sen, että valtaosa sateen tuomasta vedestä johtuu suoraan kaupungissa kulkeviin viemäreihin ja ojiin. Rankkasateilla tämä on aiheuttanut Vantaalla useissa kaupunkipuroissa tulvimisongelmia. Tässä diplomityössä luotiin dynaaminen sadanta-valunta malli Vantaalla sijaitsevalle Pyhtäänkorvenojalle ja sen valuma-alueelle SWMM:llä (Storm Water Management Model). Mallin rakentamiseen tarvittavat parametrit määritettiin kartta-aineiston, maastotutkimuksien sekä kirjallisuuslähteiden avulla. Luotu malli kalibroitiin Pyhtäänkorvenojassa tehtyjen virtaamamittausten tulosten avulla ja kalibroitu malli validoitiin erillisellä mittausdatalla. Mallin avulla selvitettiin eri toistuvuuksilla tapahtuvien rankkasateiden vaikutuksia Pyhtäänkorvenojan virtaamiin ja vedenkorkeuksiin. Näiden tietojen avulla määritettiin uomassa olevat tulvaherkät alueet sekä tehtiin toimenpide-ehdotus tulvaongelmien vähentämiseksi. Työssä todettiin Pyhtäänkorvenojan alaosat tulvaherkiksi alueiksi. Tulvimista tapahtui jo kerran viidessä vuodessa toistuvalla rankkasateella. Tulvimisen syyksi todettiin valuma-alueen tehokas maankäyttö, jonka seurauksena uomaan muodostuu rankkasateen aikana hetkellisesti suuri ylivirtaama. Uoman alaosa on matalareunainen ja siinä sijaitsee useita halkaisijaltaan liian pieniä katurumpuja, joiden kohdalla tulvimista tapahtuu kaduille sekä läheisten tonttien pihoille. Tulvimisen ehkäisemiseksi työssä ehdotettiin tulva-allasta Pyhtäänkorvenojan yläosaan ja uoman alaosan rumpujen vedenjohtokyvyn parantamista. Toimenpiteiden jälkeen malli osoitti uomassa enää lievää tulvimista kerran viidessäkymmenessä vuodessa tapahtuvilla rankkasateilla.
Description
Supervisor
Koivusalo, Harri
Thesis advisor
Auvinen, Antti
Keywords
stormwater, Pyhtäänkorvenoja, flood, Vantaa, modelling, hulevedet, tulva, mallinnus, SWMM
Other note
Citation