Kriteerit kadun toteuttamiseen ilman hulevesiviemäreitä kylmissä olosuhteissa

Thumbnail Image

Files

master_Jaatinen_Erik_2023.pdf (6.62 MB)

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Insinööritieteiden korkeakoulu | Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

Authors

Date

2023-01-23

Department

Major/Subject

Mcode

Degree programme

Master's Programme in Water and Environmental Engineering (WAT)

Language

fi

Pages

81

Series

Abstract

Kaupungistumisen seurauksena läpäisemätön pinta-ala lisääntyy ja samanaikaisesti ilmastonmuutos kasvattaa Suomen sademääriä. Näiden tekijöiden seurauksena hulevesien määrä kasvaa kaupungeissa, joka vaatii hulevesien hallinnan kehittämistä. Tässä työssä tutkittiin mahdollisuutta toteuttaa kadun hulevesien hallinta ilman hulevesiviemärien käyttämistä ja löytää kriteerit sen toteuttamiseen huomioiden Suomen talviolosuhteet. Tutkimuksessa kerättiin tietoa muista kylmissä olosuhteissa tehdyistä tutkimuksista, joissa kadun hulevedet oli käsitelty tavallisesta hulevesiviemäröinnistä poikkeavilla tavoilla. Kirjallisuudesta saadun tiedon lisäksi kerättiin käytännön kokemuksia toteuttamalla teemahaastatteluita. Kirjallisuuskatsauksen ja haastatteluiden avulla muodostettiin kriteerit kadun toteuttamiseen ilman hulevesiviemäreitä. Kriteereitä testattiin valitsemalla niitä vastaava katu karttapalvelusta ja analysoitiin ratkaisun toimivuutta hulevesianalyysin avulla. Kadun toteuttaminen ilman hulevesiviemäreitä on mahdollista käyttämällä esimerkiksi biosuodatuspainanteita ja läpäiseviä kiveyksiä, jotka tarjoavat riittävän kapasiteetin kadun hulevesien käsittelyyn. Kadun tulee kuitenkin täyttää tietyt kriteerit, jotta se voidaan toteuttaa ilman hulevesiviemäreitä. Ensimmäinen kriteeri on riittävä tilavaraus biosuodatuspainanteelle, joka on 10–15 % koko valuma-alueen läpäisemättömästä pinta-alasta. Mitoituksen haasteena on kuitenkin Suomessa vähäiset seuranta- ja mittausohjelmat, jotka helpottaisivat rakenteiden mitoitusta. Toinen kriteeri on riittävän vettä läpäisevä maaperä (>1*10 –6 m/s), joka sulkee pois alueet, joiden maaperä on savea, silttiä tai lähellä maanpintaa oleva kallio. Maaperän lisäksi on huomioitava pohjavesi, johon on pidettävä ainakin yhden metrin suojaetäisyys, sekä vältettävä talvella suolan päätymistä pohjavesiin. Kolmantena kriteerinä on varmistettava kadun varrella olevien kiinteistöjen hulevesien johtaminen kadulla oleviin hulevesirakenteisiin tai määrättävä kiinteistöille hulevesien viivyttämistä. Haasteena hulevesiviemärittömän kadun toteuttamisessa ovat Suomen talviolosuhteet, jotka lisäävät erityisesti kunnossapidon tärkeyttä.

Impervious surfaces have been increasing due to urbanisation, while climate change will increase precipitation in Finland. Combination of these two factors will increase the amount of stormwater surface runoff requiring improvement in stormwater management. This study explored possibilities of implementing stormwater management of streets without using regular stormwater sewer systems in the cold climate of Finland. Study consists of literature review on stormwater projects and themed interviews of Finnish stormwater experts. The purpose of the study was to create simple criteria that enable implementing stormwater management of a street without using a sewer system. These criteria were tested selecting a suitable site from a mapping service and analysing it with stormwater analysis. As a result, stormwater management is possible using alternative methods instead of using sewers. For a street scale the most suitable options are permeable pavement and biofiltration basins, which offer necessary stormwater treatment capacity. However, the site must fulfil certain criteria to be implemented without a stormwater sewer system. There must be an adequate amount of space for the biofiltration basins, which is 10-15 % of impervious drainage area according to the studies. Scaling the size of the biofiltration basin is still challenging due the lack of stormwater treatment monitoring in Finland. In addition, the soil should be sufficiently permeable for stormwater infiltration. Minimum value for the soil water conductivity should be higher than >1*10–6 m/s. Presence of groundwater should be also considered when infiltrating stormwater and there should be at least a one metre safety distance to the groundwater to avoid pollutants and road salt soaking into groundwater resources. Final criterion to implement a street without stormwater sewers is considering domestic stormwater sewer connections from the properties along the street. These stormwaters from properties could be directed for example to the biofiltration basins. The cold climate causes certain challenges, for example it requires increased maintenance. However, with sufficient maintenance biofiltration and permeable pavements are also suitable options for the cold climate.

Description

Supervisor

Sillanpää, Nora

Thesis advisor

Kokkonen, Teemu

Keywords

hulevesi, biosuodatus, läpäisevät päällysteet, luonnonmukainen hulevesien hallinta

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202301291730

Collections

[dipl] Insinööritieteiden korkeakoulu / ENG