Voisiko katujen hulevedet hallita ilman hulevesiviemärien rakentamista? Mitä asioita tämä vaatisi ja miten Suomen talviolosuhteet vaikuttavat ratkaisun toimivuuteen?
Näitä asioita pohdittiin yhdessä Helsingin kaupungin kanssa, kun muotoilimme vuoden vaihteessa valmistuneelle diplomityölleni tutkimuskysymyksiä. Diplomityötä motivoivat tiivistyvän kaupunkirakenteen ja yleistyvien rankkasateiden takia kasvava huleveden määrä, mahdolliset kustannus- ja materiaalisäästöt, katuvihreän lisääminen ja hulevesien paikallinen hallinta Helsingin kaupungin hulevesiohjelman mukaisesti. Tutkimus tehtiin kokoamalla tietoa Suomessa ja muissa kylmissä maissa tehdyistä tutkimuksista ja pilottikohteista. Kirjallisuuskatsauksen lisäksi toteutin teemakohtaisia haastatteluita käytännön kokemuksien keräämiseksi. Tutkimuksen tuloksena arvioin, mitkä ovat kriteerit, joiden täyttyessä katu voitaisiin toteuttaa ilman hulevesiviemäröintiä.
Vaihtoehtoisia tapoja hulevesien käsittelyyn
Tutkimus alkoi kartoittamalla vaihtoehtoisia tapoja hulevesien käsittelyyn ilman hulevesiviemäreitä. Ratkaisun piti soveltua katualueelle, kylmiin olosuhteisiin ja perustua nimenomaan hulevesien paikalliseen hallintaan. Lopulta parhaiksi ratkaisuiksi ”hulevesiviemärittömälle” kadulle todettiin biosuodatuspainanne ja läpäisevä kiveys. Huleveden johtamista katupuille pidettiin potentiaalisena, mutta se suljettiin pois vähäisen tutkimustiedon takia. Tutkimuksessa arvioidut hulevesiratkaisut ovat esitelty alla olevissa kuvissa.
Biosuodatuspainanne
Toimintaperiaate: Biosuodatuspainanne on muuta ympäristöä alempana oleva kasvillisuuden peittämä painanne, joka on tarkoitettu hulevesien viivyttämiseen tai imeyttämiseen. Biosuodatuspainanne koostuu kasvillisuudesta, lammikoitumistilasta, kasvualustasta, suodattavista rakennekerroksista ja mahdollisesti salaojasta. Painanteen toiminta perustuu paksujen rakennekerrosten ja lammikoitumistilan kykyyn varastoida hulevettä, jonka jälkeen hulevesi imeytyy maaperään, kasvit käyttävät sen kasvuunsa ja ylimääräinen hulevesi johdetaan salaojalla pois rakenteesta.
Hyvät ja huonot puolet:
✔ Lisää katuvihreää ja sopii hyvin katuympäristöön
✔ Paksut rakennekerrokset ja lammikoitumistila vastaavat hulevesikapasiteetista
✔ Kasvillisuus vähentää rakenteen tukkeutumisriskiä
❌ Vaatii usein salaojituksen rakenteiden kuivattamiseksi
❌ Vaatii kunnossapitoa
Läpäisevä kiveys
Toimintaperiaate: Läpäisevällä päällysteellä tarkoitetaan asfaltti- tai betonipäällystettä, joka on tarpeeksi huokoista, että vesi pääsee siitä läpi. Päällysteen alapuolella olevaan rakennekerrokseen saadaan varastoitua hulevettä, joka mahdollisuuksien mukaan imeytyy siitä maaperään. Tässä tutkimuksessa todettiin läpäisevän kiveyksen olevan toimivin läpäisevä päällystetyyppi.
Hyvät ja huonot puolet:
✔ Sopii hyvin katuympäristöön (parkkiruudut/aukiot)
✔ Voidaan käyttää laajalla alueella, joka lisää kapasiteettia
❌ Ei voida käyttää ajoradalla
❌ Toimivuus talvella epävarmaa
Huleveden johtaminen katupuille
Toimintaperiaate: Hulevesi ohjataan katupuun pinnalle tai suoraan rakennekerroksiin. Hulevesi ohjataan puulle upotetun reunakiven ylitse tai käyttämällä hulevesikaivoa. Katupuu käyttää huleveden kasvuunsa ja samalla hulevesi imeytyy maaperään mahdollisuuksien mukaan.
Hyvät ja huonot puolet:
✔ Sopii katuympäristöön
✔ Lisää puiden elinvoimaisuutta
✔ Yksinkertainen ja tilaa säästävä
❌ Vähän tutkittua tietoa kylmistä olosuhteista
Imeytyspainanne kiviaineksesta
Toimintaperiaate: Imeytyspainanteen periaate on samanlainen kuin edellä mainitulla biosuodatuspainanteella, mutta se ei sisällä kasvillisuutta.
Hyvät ja huonot puolet:
✔ Yksinkertainen rakenne
✔ Toimiessaan hyvä kapasiteetti
❌ Kasvillisuuden puuttuessa rakenne tukkeutuu herkemmin
❌ Vaikeampi sovittaa katutilaan
❌ Ei lisää katuvihreää
Maanalaiset hulevesikasetit
Toimintaperiaate: Hulevesi johdetaan kaivojen ja putkien avulla maanalaiseen muoviseen tai betoniseen rakenteeseen (kts. Kuva 5). Rakenteesta hulevesi imeytyy maaperään.
Hyvät ja huonot puolet:
✔ Todella suuri kapasiteetti
✔ Ei vie tilaa maan päällä, joten soveltuu tiiviiseen kaupunkirakenteeseen
❌ Kallis verrattuna edellä mainittuihin ratkaisuihin
❌ Ei tarjoa hulevesien käsittelyn lisäksi muita hyötyjä
❌ Vaatii ylivuotoviemärin
Kriteerit kadun toteuttamiseen ilman hulevesiviemäreitä
Tutkimuksessa kerätyn tiedon pohjalta arvioitiin tärkeimmät kriteerit, joiden täyttyessä katu voidaan suunnitella toteutettavaksi ilman hulevesiviemäriä (kts. Kuva 6). Tarkemmat perustelut valituista kriteereistä löytyvät diplomityöstä.
Näiden kriteerien lisäksi diplomityössä arvioitiin tekijöitä, jotka varmistavat biosuodatuspainanteen ja läpäisevän kiveyksen toimivuuden käytännössä. Biosuodatuspainanteiden kannalta olennaista ovat säännöllinen kunnossapito, varsinkin virtausreittien pitäminen avoimena, oikein valikoitu kasvillisuus ja yksityiskohtainen suunnittelu ja rakentaminen. Läpäisevän kiveyksen osalta on tärkeää valita tarpeeksi karkea sidosaine, asentaa kivet huolellisesti, jotta ne eivät kunnossapidon takia kulu tai irtoa ajan saatossa. Lisäksi aktiivisella kunnossapidolla saadaan parannettua kiveyksen ympärivuotista toimivuutta.
Kehityskohteet ja kylmien olosuhteiden vaikutus
Tutkimusta tehdessäni huomasin, että Suomesta löytyy laadukasta hulevesiin liittyvää tutkimusta, mihin pystyin tukeutumaan diplomityössäni. Kehitettävää on kuitenkin toteutuneiden kohteiden mittaamisessa ja seurannassa. Uudenlaisia hulevesien käsittelyyn liittyviä ratkaisuja on haastava kehittää, jos toteutuneiden kohteiden toimivuudesta ei saada tietoa. Varsinkin rakenteiden mitoitus paranisi, jos aiempien kohteiden toimivuudesta tiedettäisiin enemmän.
Suomen kylmät olosuhteet luovat haasteita hulevesien käsittelyyn, mutta eivät sulje pois hulevesien uusien käsittelyratkaisujen käyttämistä. Biosuodatuspainanteita käytettäessä on varmistettava rakenteiden asianmukainen kuivatus, käytettävä rakennekerroksissa tarpeeksi karkeita materiaaleja, varmistettava tulvareitit ja asianmukainen kunnossapito. Tulvareitit ja kunnossapito koskevat tietysti kaikkia katuja, olipa niiden hulevedet hallittu millä keinolla tahansa.
Toivon, että tulevaisuudessa hulevesien käsittely saadaan tehtyä entistä enemmän muilla tavoilla kuin tavanomaisia hulevesiviemäreitä käyttäen. Mielestäni tämä vaatii suunnittelijalta rohkeaa otetta pohtia ja ehdottaa uusia tapoja hulevesien käsittelyyn. Mitä aiemmin näitä ideoita tuo esiin, sitä paremmin ne toteutuvat käytännössä.
Tutustu diplomityöhön tarkemmin Aalto-yliopiston julkaisuarkistossa.
Kirjoittaja: Erik Jaatinen, etunimi.sukunimi@finnmap-infra.fi
