University of Oulu

Lapuanjoen pengerrysalueen tulvasuojelukäytännön muutoksen kustannushyötytarkastelu

Saved in:
Author: Rinta-Piirto, Meri1
Organizations: 1University of Oulu, Faculty of Technology, Environmental Engineering
Format: ebook
Version: published version
Access: open
Online Access: PDF Full Text (PDF, 6.5 MB)
Persistent link: http://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-201711153111
Language: Finnish
Published: Oulu : M. Rinta-Piirto, 2017
Publish Date: 2017-11-17
Physical Description: 113 p.
Thesis type: Master's thesis (tech)
Tutor: Ronkanen, Anna-Kaisa
Reviewer: Ronkanen, Anna-Kaisa
Yli-Mannila, Sari
Description:

Tiivistelmä

Tämän diplomityön tarkoituksena oli selvittää kuinka hyvin Lapuanjoen pengerrysalueet toimivat suurien tulvien vedenkorkeuspiikkien leikkaamisessa ja miten pengerrysalueita voidaan käyttää tulvasuojeluun tehokkaammin. Pengerrysalueet suojaavat Lapuan keskustan pohjoispuolella olevia alavia peltoalueita kerran 20 vuodessa toistuvilta tulvilta. Tätä suuremmilla tulvilla pengerrysalueiden tulvaluukut avataan, jolloin tulvavesiä päästetään pengerrysalueiden pelloille. Näin saadaan suojeltua Lapuan kaupungin rakennukset kastumiselta. Pengerrysalueelle päästetyt vedet pumpataan pois maanviljelijöiden kustannuksella, joten heidän kannaltaan kaikki ylimääräinen tulvaluukuista tullut vesi on liikaa. Toisaalta Lapuan kaupunki ja Lapuan jätevedenpuhdistamo voivat joutua tekemään isoja investointeja, mikäli joen vedenpinnan annetaan nousta liikaa nykyistä tulvarajaa korkeammaksi. Pengerrysalueiden käytön optimointi on tärkeää, ettei eri osapuolille aiheudu turhia kustannuksia.

Tutkimus perustui konsultin tekemään tulvamallinnukseen (HEC-RAS -ohjelma), joka rakennettiin nykyisistä tulvakartoituksista poiketen muuttuvan virtaaman mallilla. Lisäksi mallinnuksessa otettiin pengerrysalueet tarkemmin huomioon kuin aiemmissa tulvakartoituksissa. Näin tuloksien pitäisi mallintaa nykyisiä tulvakartoituksia paremmin todellista tulvatilannetta. Virtausmallinnusten pohjalta rakennettiin ArcMap-ohjelmalla uudet tulvakartoitukset valituille tarkastelutilanteille. Tulvakartoitukseen otettiin mukaan uusimmat mittaukset ja tiedot alueelta tarkasteltavista riskikohteista.

Kustannustarkastelu tehtiin kahdelle samanlaiselle tulvalle, mutta tarkasteltavilla tilanteilla pengerrysalueiden tulvaluukkujen avauskorkeudet olivat erilaiset. Näin saadaan tietoa, miten tulva vesi leviää kartoitetulla alueella näissä eri tilanteissa ja kuinka kustannukset muuttuvat tulvaluukkujen avauskorkeuden muuttuessa. Kustannustarkasteluun otettiin huomioon ne riskikohteet, jotka ovat eri asianosaisten kannalta tärkeitä. Kustannustarkastelussa otettiin huomioon myös tulvan ajankohdan vaikutus kustannuksiin kevät- ja syystulvilla.

Tutkimuksen tuloksena saatiin kattava selvitys siitä, millaisia vaikutuksia pengerrysalueen käytön muutoksilla on tulvan leviämiseen tarkastellulla alueella. Lisäksi saatiin arvio siitä, mikä pengerrysalueiden käyttötapa olisi kustannushyötytarkastelun perusteella ihanteellisin. Tämän tutkimuksen tulosten perusteella tarkasteltujen tilanteiden kaltaisissa tulvatilanteissa olisi edullisinta jättää pengerrysalueen käyttö nykyisen kaltaiseksi. Tutkimuksessa huomattiin kuitenkin, että luotettavien tulosten saamiseksi olisi tutkittava useampia erilaisia tulvatilanteita. Saatuja tuloksia voidaan hyödyntää myöhemmin Etelä-Pohjanmaan ELY-keskuksen toteuttamassa varsinaisessa Lapuanjoen pengerrysalueiden muutoksen toimenpidesuunnitelmassa ja lupahakemuksessa. Käytettyä uutta muuttuvan virtaaman tulvamallinnusta sekä tarkemman tulvakartoituksen menetelmää voidaan jatkossa käyttää yleisesti, kun nykyisiä tulvakartoituksia aloitetaan päivittämään koko Suomessa.

see all

Cost benefit examination caused by chances in flood protection methods in terracing area in Lapuanjoki river

Abstract

The purpose of this thesis was to examine how well the terracing areas of Lapuanjoki river can reduce spikes of flood heights and how these terracing areas can be used more effectively to flood protection. The terracing areas protect large low-lying field areas in the north from centre of Lapua from floods that appears once in 20 years. When the flood is bigger than that, flood gates are opened and the floodwater flows to the fields (flood plain). That is how the buildings in the centre of Lapua can be protected from flood. Flooded waters have to be pumped out of the terracing areas by the local farmers causing cost for them. On the other hand, the city center of Lapua and the wastewater treatment plant of Lapua need to do large investments if water height is let to rice too high. Optimization of the use of terracing areas is very important so that there are no unnecessary costs to any party.

The study was based on flood modeling done by a consultant with HEC-RAS programme. Flood model was improved since the previous version as discharge changes along time was considered in the new modeling, which was also more accurate than previous version. All this enable more realistic flood simulation. After modelling flood maps were created with ArcMap programme based on two scenarios of the flood model and the newest data available.

Cost examination is made for two same amount of flood but there is difference between the opening heights of flood hatches in scenarios. With these scenarios can be examine how flood waters spread on the area in different situations and how costs are changing when opening heights are chancing. The subjects that are taken under observation are important for the parties in that area. Also the date of flood is taken into account of cost by examination of spring and fall floods.

The result of this thesis gave information how chances in the use of terracing areas has impact on flood water spreading in the flood plain. Estimation of the best using method for terracing areas was made based on the cost examination. The results of this thesis was that in the situation that were examined it is more profitable to leave the using method of terracing areas in present usage. In this theses were also noticed that there need to be done more examination of different kinds of flood situations to get more reliable results for the change of using method of terracing areas. The results of this thesis can be in plan and licence application of the changes of Lapuanjoki river terracing areas in the future. The improved flood model and the more accurate flood mapping method can be applied when current flood maps will be further updated in Finland.

see all

Subjects:
Copyright information: © Meri Rinta-Piirto, 2017. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited.