Tulvasuojeluruoppauksen vaikutusten mallintaminen : esimerkkinä Eurajoki

Abstract

Tulviminen on osa vesistön normaalia toimintaa, se kuitenkin aiheuttaa sekä aineellisia että aineettomia vahinkoja ympäristölle ja yhteiskunnalle. Yksi yleisimmistä keinoista vähentää tulvimista ja parantaa jokiuoman virtausolosuhteita on ruoppaus. Ruoppauksen vaikutuksia jokien virtausdynamiikkaan on kuitenkin tutkittu jokseenkin vähän moderneja mittaus- ja mallinnus tekniikoita hyödyntäen. Ruoppaus muokkaa uoman geomorfologiaa ja geomorfologia puolestaan vaikuttaa uoman virtaukseen. Lisäksi EU:n laatima tulvadirektiivi velvoittaa jäsenmaitaan kartoittamaan potentiaaliset tulvavaara ja -riskikohteet.

Tässä tutkielmassa tarkasteltiin ruoppauksen vaikutusta Eurajoen tulvimiseen ja virtauskenttään hydraulisen mallinnuksen ja tulvavaarakartoituksen keinoin. Pääpaino tutkielmassa oli tulvavaaran ja virtauskentän muutoksessa, joihin ruoppaus olennaisesti vaikuttaa poistamalla virtausesteitä ja muokkaamalla uoman geomorfologiaa. Tutkimus suoritettiin hyödyntämällä lähikaukokartoitusmenetelmiä: akustiseen virtausprofiilimittariin perustuvaa syvyysmallinnusta sekä ilmalaserkeilaukseen perustuvaa digitaalista korkeusmallia. Syvyysmalliin perustuva vedenalainen geometria ja ALS-korkeusmalli toimivat hydraulisen mallin pohjana, jolla mallinnettiin erilaisia kaksiulotteisia virtausskenaarioita ennen ja jälkeen ruoppauksen. Aineiston pohjalta tehtiin tulvavaarakartat ja muutostulkinta tulva-alueen laajuudelle sekä virtauskentän muutoksille. Mittausjakso sijoittui kesälle 2017, jonka aikana suoritettiin tutkimusta varten laajamittaiset kenttämittaukset.

Tulokset osoittavat hydraulisen mallinnuksen olevan tehokas väline ruoppauksen vaikutusten arvioinnissa etukäteen. Tarkka lähtöaineisto on kuitenkin avainasemassa mallin tulosten oikeellisuuden kanssa. Ruoppauksen vaikutukset vaihtelevat uomassa spatiaalisesti. Tulva-alueen laajuus ja vesisyvyys pienenevät paikoin paljon ja toisaalla ruoppauksella ei ole huomattavaa vaikutusta. Vaikutuksen voimakkuus kasvaa kuitenkin yläjuoksulta kohti alajuoksua, jossa tulvavesi pysyy ruoppauksen myötä uomassaan. Tulvavedenkorkeudet laskevat koko uoman matkalla, Euran keskustan alueella vaikutus on kuitenkin pieni. Uoman levennyksen vaikutus veden virtausnopeuteen on havaittavissa sekä alivirtaamalla että ylivirtaamalla, kummassakin tapauksessa virtaushidastuu. Virtauskentän muutokset olivat suurimmat alueilla, joilla myös vedenkorkeuden muutokset olivat suurimmat.