JultikaUniversity of Oulu repository

Abstract

The objective of this thesis was to study the river ice effect on water levels in the River Kyrönjoki when discharge is changed due to the alteration in the use of the floodgates. Effects on water levels during 50-, 100-, and 250-year flood in open-water, ice cover, and ice jams situations were observed in this study.

According to current permit floodgates must be opened when the water level at Nikkola gauging station reaches the water level N2000 +40,53 m. This must be done to prevent flood damages for the communities along the River Kyrönjoki. However, the floodwater released through floodgates flows to the embankment areas which are mainly arable land. This causes harm to agriculture by delaying the start of sowing and causing excess pumping costs.

If the floodgates could be opened later, which is, to let water level rise higher in the River Kyrönjoki than determined in the current permit, the harm to agriculture could be less. However, it must be considered that the water level in the River Kyrönjoki should not rise harmfully because of delayed opening of the floodgates.

For the study HEC-RAS 5.0.7 software was used. HEC-RAS software can model open-water, ice cover and ice jam situations. The premise of the modeling was that the 50-, 100-, and 250-year floods would happen during spring breakup. However, as a result of the climate change, more high flows occur also in autumn and in the middle of the winter. Though these flows should be smaller than flows during floods in the spring.

The results obtained in the thesis showed that the change in the operation of the floodgates did not cause very major differences in the water levels compared to operation of the floodgates according to the current permit. The results can be used if the current permit is going to be changed in the future.

Kyrönjoen pengerrysalueiden tulvaluukkujen käytön muutos : vaikutukset vedenkorkeuksiin jäänlähdön aikana

Tiivistelmä

Tämän diplomityön tavoitteena on selvittää Kyrönjoen yläosan pengerrysalueiden tulvaluukkujen käytön muutosten vaikutusta Kyrönjoen vedenkorkeuksiin kevättulvan aikana. Vaikutusta vedenkorkeuksiin tutkittiin virtaamilla, joiden toistuvuus on keskimäärin kerran 50, 100 ja 250 vuodessa.

Nykyisen luvan mukaan tulvaluukut on avattava, kun vedenkorkeus Nikkolan vedenkorkeuden havaintoasemalla saavuttaa tason N2000 +40,53 m. Tulvaluukkujen avaaminen tehdään, jotta tulvavesi ei aiheuttaisi haittaa yhdyskuntien toiminnoille. Pengerrysalueilla, joille tulvavesi ohjataan, on kuitenkin peltoalueita. Tulvavesien päästäminen pengerrysalueille aiheuttaa haittaa maanviljelykselle viivästämällä kylvöjä ja aiheuttamalla ylimääräisiä pumppauskustannuksia.

Haittaa maanviljelykselle voitaisiin mahdollisesti pienentää, jos tulvaluukut voitaisiin avata myöhemmin. Tällöin annettaisiin veden pinnan nousta korkeammalle Nikkolan havaintoasemalla kuin nykyisessä luvassa on määrätty. Tämän muutoksen seurauksena vedenkorkeus Kyrönjoessa ei kuitenkaan saisi nousta haitallisen korkealle.

Asian selvittämisessä käytettiin HEC-RAS 5.0.7 ohjelmistoa. HEC-RAS pystyy mallintamaan avovesi-, jääkansi- ja jääpatotilanteita. Lähtökohtana oli, että mallinnetut virtaamat ovat kevään ylivirtaamia, jotka tapahtuvat keskimäärin kerran 50, 100 ja 250 vuodessa. Tulevaisuudessa ilmastonmuutos kuitenkin saattaa aiheuttaa sen, että yhä enenevissä määrin suuria virtaamia esiintyy syksyllä ja keskitalvella. Nämä virtaamat ovat kuitenkin todennäköisesti pienempiä kuin saman toistuvuuden kevättulvien virtaamat.

Saadut tulokset osoittivat, että tulvaluukkujen käytön muutos ei aiheuttanut kovinkaan merkittäviä muutoksia Kyrönjoen vedenkorkeuksiin. Saatuja tuloksia saattaa olla mahdollista hyödyntää mahdollisessa luvan muutoksessa.