Vantaan kaupungin purojen luokittelu valuma-alueiden vettä läpäisemättömän pinnan perusteella

Loading...
Thumbnail Image
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu | Master's thesis
Date
2015-02-23
Department
Major/Subject
Vesi- ja ympäristötekniikka
Mcode
R3005
Degree programme
Yhdyskunta- ja ympäristötekniikan koulutusohjelma
Language
fi
Pages
93 + 7
Series
Abstract
Vettä läpäisemätöntä pintaa esiintyy runsaasti kaupunkialueilla ja sen määrä lisääntyy kaupunkien laajentuessa ja tiivistyessä. Tästä seuraa muutoksia alueen hydrologisissa olosuhteissa. Läpäisemättömän pinnan osuuden (TIA) ja purojen tilan välillä on havaittu selkeä yhteys. Tässä työssä tavoitteena oli määrittää läpäisemättömien pintojen määrä Vantaan kaupungin purojen valuma-alueilla ja soveltaa läpäisemättömän pinnan mallia (ICM) purojen luokitteluun. Läpäisemättömän pinnan malli (ICM) on Schuelerin (1994) kehittämä luokittelu, jonka avulla pienvesistöjen tilaa voidaan arvioida valuma-alueiden läpäisemättömän pinnan perusteella. Mallissa on neljä luokkaa: herkkä (TIA 0 - 0,10), muuntuva (0,11 - 0,25), taantuva (0,26 - 0,60) ja taajaman kuivatusoja (0,61 - 1,0). Malli antaa vihjeitä pienvesistöjen tilasta, mutta todellisen tilan varmistamiseksi tarvitaan lisäksi mittausaineistoa. Vantaan kaupungin purojen luokittelua varten pienvaluma-alueiden maankäyttömuodot selvitettiin Corine-paikkatietoaineiston (CLC) avulla. Corine-aineiston maankäyttömuodoille määritettiin läpäisemättömän pinnan osuudet (TIA). Kun Vantaan maankäyttömuodot tunnettiin, laskettiin läpäisemättömän pinnan osuudet kaupungin purojen valuma-alueille. ICM:n avulla maankäytön muutoksien vaikutuksia voidaan ennakoida ja pienvesistöjä suojella. Läpäisemättömän pinnan osuuksien määrittäminen Corine-aineiston maankäyttömuodoille Vantaalla pohjautui työssä suoritettuihin sadanta- ja valuntamittauksiin. Mittaukset suoritettiin kesällä 2014 kahdella Vantaan pienvaluma-alueella, Kirkonkylän- ja Krakanojalla. Mittausten perusteella Kirkonkylänojan TIA:ksi laskettiin 0,55 ja Krakanojan 0,30. Lisäksi luokittelun hyvyyttä tarkasteltiin aiempien tutkimusten mukaisten indikaattorilajien antamilla viitteillä pienvesien tilasta. Merkittäville maankäyttömuodoille selvitettyjä TIA osuuksia ovat tiiviisti rakennetut alueet 0,51, väljästi rakennetut alueet 0,22 ja teollisuuden ja palveluiden alueet 0,71. Nämä tunnusluvut vastaavat hyvin kirjallisuudessa esitettyjä arvoja. Läpäisemättömän pinnan mallin perusteella Kirkonkylänojan TIA:ksi määritettiin 0,52 ±0,03 ja Krakanojan 0,32 ±0,03, jotka olivat yhteneväisiä kenttämittausten kanssa. Vantaan pienvaluma-alueista kahdeksan luokitellaan ICM:n mukaan herkäksi, kahdeksan muuntuvaksi ja viisi taantuvaksi.

City areas have large share of impervious surfaces and the extent of these surfaces increases as the city expands and becomes denser. This has an impact on the hydrologic conditions of the area. There is a clear relationship between the amount of total impervious area (TIA) and the state of the streams. In this work the objective was to determine the impervious cover in Vantaa city’s subwatersheds and apply impervious cover model (ICM) to the classification of these subwatersheds. Schueler (1994) developed an impervious cover model describing how the proportion of the imperviousness is deflected to the state of the stream. There are four categories in the model: sensitive (TIA 0 - 0,10), impacted (0,11 - 0,25), non-supporting (0,26 - 0,60) and urban drainage (0,61 - 1,0). ICM provides a rough prediction of the state of the stream, but actual monitoring data are needed to classify the streams more reliably. To apply the ICM the distribution of land use types were examined in the subwatersheds of Vantaa city using Corine Land Cover (CLC) geographic information. The percentages of TIA were then defined for the Corine land use types. When the land use types and TIAs were known the imperviousness of the subwatershed were calculated. With ICM the effects of land use changes on stream hydrological conditions can be assessed to support the protection of the streams. During the summer of 2014 rainfall and runoff measurements were carried out in the subwatersheds of Kirkonkylänoja and Krakanoja in Vantaa city. Based on these measurements the percentages of TIA were determined to the land use of CLC. In Kirkonkylänoja subwatershed TIA was 0,55 based on the measurements and in Krakanoja TIA was 0,30. In addition, the goodness of the categorization was examined through a research of a few biological indicators. TIA values were determined for the significant land use types of Corine: TIA of continuous urban fabric was 0,51, TIA of discontinuous urban fabric 0,22 and TIA of industrial or commercial units 0,71. These values corresponded well to the literature values. Based on ICM the TIA of the subwatershed of Kirkonkylänoja was determined to be 0,52 ±0,03 and TIA of Krakanoja 0,32 ±0,03. These values are compatible to the field measurements. Eight of the subwatersheds of Vantaa city are classified as sensitive, eight as impacted and five as non-supporting.
Description
Supervisor
Koivusalo, Harri
Thesis advisor
Auvinen, Antti
Rimpiläinen, Ulla-Maija
Keywords
läpäisemätön pinta, Corine Land Cover, maankäyttö, ICM, hulevesi, valuntakerroin
Other note
Citation