Hulevesillä tarkoitetaan sade- ja lumen sulamisvesiä rakennetussa ympäristössä. Läpäisemätön pinta ja tiheästi rakennettu ympäristö synnyttävät paljon pintavaluntaa, joka voi aiheuttaa hulevesitulvia. Pintavalunnan mukana huuhtoutuu epäpuhtauksia ja päästöjä vesistöön. Vesistöön päästessään epäpuhtaudet haittaavat vesistöjen ekologista tilaa. Hulevesien hallinnalla pyritään estämään tulvia ja suojelemaan vesistöjä. [1][3]
Opinnäytetyössä ”Hulevesiselvitys CASE Pappilanmäki” toteutettiin Vaasan kaupungin kaavoituksen toimeksiannosta hulevesiselvitys Pappilanmäen asemakaavan ak1128 laajennuksen tueksi. Hulevesiselvityksen tavoitteena on selvittää pintavalunnan suunta ja määrä sekä alueelle sopivat hulevesien hallintakeinot. Avuksi selvityksessä käytetään paikkatieto-ohjelmistoa, jolla mallinnetaan valuma-alueet, päävirtaussuunnat ja reitit, maanpinnan korkeus, pohjamaalajit sekä nykyinen hulevesijärjestelmä. Hulevesijärjestelmään kuvataan mahdolliset hulevesiviemärit, avouomat eli ojat sekä vesistöt. Lisäksi mallinnetaan pinnan laadut nykyisessä maankäytössä sekä suunnitellussa maankäytössä. Pinnan laaduilla tarkoitetaan esimerkiksi kattoa, asfalttia ja nurmea. Pinnan laatujen avulla lasketaan keskimääräiset valumakertoimet. Valumakerroin kuvaa pintavalunnan ja sadannan välistä suhdetta. Keskimääräiset valumakertoimet lasketaan valuma-alueittain. Valumakertoimien avulla lasketaan valuma-alue kohtaiset hulevesimäärät ja virtaamat. Hulevesimäärien ja virtaamien perusteella mitoitetaan viivytykseen tarvittavat altaat, lammikot ja muut mahdolliset hulevesiratkaisut. Hulevesiselvityksen pohjalta tehdään hulevesisuunnitelma, johon määritetään hulevesiratkaisujen sijainti ja tarkka mitoitus. [1][2]
Hulevesien hallinnan tärkeysjärjestys tulee maankäyttö- ja rakennuslain 103 § pohjalta. Ensisijaisesti pyritään hyödyntämään hulevesiä syntypaikallaan sekä estämään niiden syntyä. Seuraavana on hulevesien viivyttäminen viivyttävällä rakenteella maanpinnalla. Jos se ei onnistu tulee hulevedet johtaa hulevesiviemärin avulla viivyttävälle rakenteelle. Jos viivyttämiselle ei ole mahdollisuuksia, ohjataan hulevedet suoraan vesistöön. Hulevesien ohjaamisesta jätevesiviemäriin tulee välttää ja siitä tulee pyrkiä pääsemään eroon. [1][2]
Hulevesien hallinnan keinoina suositaan luonnonmukaisia hallintamenetelmiä. Luonnonmukaiset menetelmät vaativat tilaa ja hulevesiselvityksen avulla pyritään varmistamaan, että kaavaprosessin aikana viheralueita suunnitellessa hulevesien hallinnan rakenteille on riittävästi tilaa. Hulevesien hallintakeinoiksi ehkäisemään hulevesien syntyä sekä hyödyntämään niitä syntypaikallaan sopii viherkatot ja viherpainanteet sekä kourut. Myös luonnontilaisen luonnon jättäminen ehkäisee hulevesien syntyä sekä hyödyntää niitä syntypaikallaan. Myös läpäisevät ja puoliläpäisevät pinnanlaadut päästävät hulevesiä imeytymään maaperään. Viherkatoilla hulevesien määrää voidaan vähentää jopa puolet [4]. Viherkatot hyödyntävät vedet tehokkaasti syntypaikallaan vesien imeytyessä viherkaton kasvillisuuden käyttöön. Läpäisevinä ja puoliläpäisevinä pintoina voidaan käyttää soraa ja kiveystä hiekka-, kivituhkasaumoin tai nurmisaumoin. Nämä sopivat hyvin parkkipaikoille ja muille yleisille alueille asfaltin sijasta. Painanteet ja kourut sopivat hulevesien ohjaamiseen viemäröinnin sijasta. Kattovesiä voidaan ohjata kourujen avulla esimerkiksi istutuksille. Istutuksia tarvitsee näin kastella vähemmän. Painanteet sopivat myös väliaikaiseen hulevesien varastointiin ennen niiden ohjaamista kasvillisuusvyöhykkeille tai lammikoille. Katualueilla painanteiden lisäksi voidaan käyttää ylivuotoviemäriä ehkäisemään tulvatilanteita rankkasateilla. Painanteet voivat olla yksinkertaisia nurmialuilta tai maisemoitu kasvillisuuden avulla. [1][3]
Luonnonmukaisiksi viivytysratkaisuiksi sopivat erilaiset painanteet, lammikot, altaat ja kosteikot. Painanteet sopivat viivytykseen maisemoinnin eli kasvillisuuden ja kivien avulla. Lammikot, altaat ja kosteikot ovat vesipinnan sisältäviä hulevesien viivytysalueita. Suuren vesimäärän sisältämässä altaassa tai lammikossa epäpuhtaudet jäävät kasvillisuuteen kiinni tai laskeutuvat lammikon tai altaan pohjalle. Kosteikoilla ja lammikoilla on parempi veden vastaanottokyky kuin viemärillä. Viemäriputken tilavuus on rajattu ja päästää läpi vain tietyn määrän kerralla. Ylimääräinen vesi pakkautuu viemäriaukon suulle ja aiheuttaa hulevesitulvan riskiä.
Kasvillisuus puhdistaa hulevesiä veden suodattuessa kasvillisuuden avulla. Kasvien juuret parantavat maanpinnan vedenläpäisykykyä, jolloin pintavalunta pääsee imeytymään paremmin maaperään. Juuristo ehkäisee myös maanpinnan eroosiota. Kasvillisuus haihduttaa vesiä ilmakehään hyödyntäen niitä maaperästä vähentäen hulevesien määrää. Kasvillisuus lisää alueen viihtyvyyttä ja luonnon monimuotoisuutta. [3]
Läpäisemätön pinta estää hulevesiä imeytymästä maahan ja lisää siten pintavaluntaa. Kun hulevedet eivät pääse imeytymään maahan, hulevesien imeytyminen pohjavedeksi asti estyy. Imeytymiseen vaikuttaa pohjamaalaji. Savikkoisilla alueilla ei imeytymistä pääse juurikaan tapahtumaan. Savikkoiset alueet, erityisesti liejusaviset alueet ovat tyypillisesti happamia sulfaattimaita, joita esiintyy erityisen paljon rannikkoalueilla. Happamat sulfaattimaat voivat aiheuttaa ympäristölle haittaa, jos niitä ei oteta maankäytön suunnittelussa riittävästi huomioon. Pintavalunnan analyysi tehtiin Vaasan Pappilanmäen hulevesiselvitykseen ArcGIS pro -paikkatieto-ohjelmalla. Ohjelmalla mallinnettiin päävirtaussuunnat ja -reitit sekä pohjamaalajit, hulevesijärjestelmä ja pinnanlaadut. Pinnanlaatujen avulla laskettiin keskimääräiset valumakertoimet. Valumakertoimien avulla laskettiin hulevesimäärät ja -virtaamat. Maankäytöllisten muutosten vuoksi pintavalunnan arvioitiin lisääntyvän suurimmillaan 94,6 %.
