Upload
others
View
8
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Arvio Kollaja-hankkeen vaikutuksista Venkaan lähteen Natura-arvoihin
Kansikuva: Venkaan lähdettä (Kuva Ramboll)
Esipuhe 3
1. Johdanto 5
2. Arvioinnin toteutus 6
3. Kollaja-hanke 7
4. Venkaan lähteen luontoarvot 10
5. Kollaja-hankkeen vaikutukset Venkaan-Ukonkankaan pohjavesioloihin 13
6. Kollaja-hankkeen vaikutukset Mertajoen virtaamaan ja vedenkorkeuteen 19
7. Päätelmät Kollaja-hankkeen vaikutuksista Venkaan lähteen Natura-suojeluun 23
8. Epävarmuudet 24
9. Vaikutusten lieventäminen 26
10. Vaikutusten seuranta 27
11. Yhteenveto 28
Lähteet 29
Sisältö
LIITTEET Venkaan maapadon pohjavesivaikutusten arviointi sekä padon sijainnin ja teknisten ratkaisujen tarkastelu. Geobotnia Oy. Työ nro 10886 20.1.2011.
Alueellinen ruhjetulkinta ja seisminen refraktioluotaus maapeitteen paksuuden ja kallion rikkonaisuuden tutkimiseksi Pudasjärvellä lokakuussa 2010. Geologian tutkimuskeskus 10.12.2010.
Esipuhe
Pohjolan Voiman Kollaja-hankkeessa on viety läpi ympäristövaikutusten arviointimenettely vuosina
2008 - 2009. Arvioinnin pohjana on käytetty yleispiirteisiä teknisiä suunnitelmia. Yhteysviranomainen
on katsonut, että Natura-suojeluun sisältyvän Venkaan lähteen (FI1103801) vaikutusten arvioinnin poh-
jana olleet maa- ja kallioperätiedot sekä tekniset suunnitelmat eivät ole olleet riittäviä luotettavien pää-
telmien tekemiseen.
Tämä raportti täydentää aikaisemman ympäristövaikutusten arvioinnin yhteydessä syntynyttä aineis-
toa. Tämän työn yhteydessä on tehty kallioperätutkimuksia, laadittu suositus rakenteiden teknisistä pe-
riaateratkaisuista ja niiden sijoittamisesta sekä selvitetty mallintamalla vaikutukset pohjavesiin. Lisäksi
on tarkasteltu Mertajoen valuma-alueen pienentymisestä johtuvia vaikutuksia Mertajoen vedenkorke-
uksiin.
Suorien fyysisten vaikutusten selvittämisen jälkeen on tehty arvio hankkeen vaikutuksista Natura-
suojelun piirissä oleviin luontotyyppeihin. Selvitystyö on tehty niin, että se täyttää Natura-arvion tun-
nusmerkit.
Oulussa 11. huhtikuuta 2011
Birger Ylisaukko-oja Krister Karttunen Olli Nuutilainen
DI, Kiiminki FL, Helsingin yliopisto Geobotnia Oy
3
Kuva Mertajoen suulta (Kuva Ramboll)
4
1. Johdanto
Pohjolan Voima käynnisti Kollaja-hankkeen ympä-
ristövaikutusten arviointiin liittyvät selvitykset ke-
sällä 2007. Yhtiö kertoi tavoitteekseen kehittää 1980
–luvulla laadittua suunnitelmaa ympäristöselvitysten
yhteydessä muun muassa niin, että hanke ei heiken-
täisi merkittävästi niitä luonnonarvoja, joiden suoje-
lemiseksi alueita on sisällytetty Natura-verkostoon.
1980-luvulla laaditun tekojärvisuunnitelman vaikutus-
alueella sijaitsee kaksi Natura-aluetta: Venkaan lähde
(FI1103801) ja Kärppäsuo-Räinänsuo (FI1103805).
Näiden suojelun turvaamiseksi Pohjolan Voima muut-
ti tekojärvisuunnitelmaa niin, että Venkaan lähde ja
Kärppäsuo-Räinänsuo rajattiin padolla tekojärvialu-
een ulkopuolelle. Asia on todettu virallisesti Kollaja
-hankkeen ympäristövaikutusten arviointiselostukses-
sa (www.kollaja.fi), joka jätettiin Pohjois-Pohjanmaan
ympäristökeskukselle 20.5.2009.
Kollajan tekojärven suurin rakenne, Venkaan
maapato, sijoittuu lähelle Vengasvaaran ja
Ukonkankaan pohjavesialueita sekä Venkaan lähdet-
tä. Ympäristövaikutusten arviointiselostuksessa ei esi-
tetty teknistä suunnitelmaa pohjavesivaikutusten vält-
tämiseksi vaan todettiin, että Ukonkankaan ja teko-
järven väliin tehdään rakenne, joka estää tekojärven
veden imeytymisen harjuun. Arviointiselostuksesta
20.10.2009 antamassaan lausunnossa Pohjois-
Pohjanmaan ympäristökeskus toteaa, että ennen riit-
täviä maaperätutkimuksia on ennenaikaista tehdä joh-
topäätös, ettei hankkeella olisi minkäänlaisia vaiku-
tuksia Venkaan lähteen Natura-alueen luontotyyppei-
hin. Vaikutuksista Kärppäsuon-Räinänsuon Natura-
alueelle viranomaisen lausunnossa ei ole mainintaa.
Tämä tarkoittanee, että lisäselvitykset tämän alueen
osalta eivät ole tarpeen.
Pohjolan Voima on kesällä 2010 päättänyt hankkia
tarpeelliset lisäselvitykset sen varmistamiseksi, ettei
hanke merkittävästi heikennä niitä luontoarvoja, joi-
den suojelemiseksi Venkaan lähde on liitetty Natura-
verkostoon.
Luonnonsuojelulain 65 § edellyttää ns. Natura-
arvion laatimista, jos hanke todennäköisesti merkit-
tävästi heikentää niitä luonnonarvoja, joiden suojele-
miseksi alue on sisällytetty Natura 2000 -verkostoon.
Vaikka selvitysten tarkoitus on varmistaa, ettei laissa
tarkoitettuja vaikutuksia ilmaantuisi, selvitykset on
päätetty laatia niin, että ne täyttävät Natura-arvion
tunnusmerkit.
Venkaan lähteen Natura-alueeseen voisi kohdistua
hankkeen johdosta vaikutuksia, jos
pohjavesiolot muuttuisivat niin, että pohjaveden
purkautuminen lähteestä häiriintyisi tai
Mertajoen vedenpinta laskisi valuma-alueen
pienentymisen seurauksena niin, että Venkaan
lähteen kohdalla Mertajoen länsirannalla olevat
luontoarvot vaarantuisivat.
Tässä selvityksessä arvioidaan Kollaja -hankkeen vai-
kutuksia niihin fyysisiin olosuhteisiin, joista Natura-
verkostoon liitetyt luontoarvot riippuvat. Lisäksi teh-
dään Mertajoen länsirannalla olevien luontoarvojen
ekologinen tarkastelu.
5
2. Arvioinnin toteutus
Selvitysten keskeisen osan muodostavat Venkaan pa-
don maaperätutkimukset, mallinnukset ja periaate-
suunnitelman laatiminen. Tämän osan työstä on tehnyt
Geobotnia Oy, jolla on laaja ja monipuolinen maape-
rä- ja pohjavesiasiantuntemus, pitkäaikainen kokemus
sekä asianmukaiset mallinnustyökalut. Selvityksen pe-
rustana on patolinjan seisminen luotaus, jonka on suo-
rittanut Geologian tutkimuskeskus.
Natura- ja vesiekologian asiantuntijana on toiminut tut-
kija Krister Karttunen Helsingin yliopistosta. Hänellä
on laaja kasvitieteellinen ja vesiekologinen osaaminen,
ja hän on aiemmissa työtehtävissä osallistunut Natura-
ohjelman toimeenpanoon sekä Suomessa että Virossa
mukaan lukien Natura-luontotyyppioppaan toimitus-
työn. Karttunen on tutustunut alueeseen paikalla.
Mertajoen hydrologisen tarkastelun on tehnyt veden-
korkeushavaintojen, Suomen ympäristökeskuksen ve-
sistömallitietojen ja käsikirjatietojen perusteella DI
Birger Ylisaukko-oja. Hänellä on vesirakennusinsi-
nöörin tutkinto ja pitkä ja monipuolinen kokemus ve-
siasioista. Hän on myös koonnut tämän selvitysten yh-
teenvetoraportin yhteistyössä toisten asiantuntijoiden
kanssa.
6
3. Kollaja-hanke
3.1 Kollaja-hankkeen sijainti
Kollaja-hanke sijaitsee Iijoessa, jonka alaosalle on ai-
emmin rakennettu viisi voimalaitosta. Iijoen yläosal-
la on kaksi säännöstelyhanketta, joihin varastoidaan
tulvavesiä juoksutettavaksi myöhemmin pääasiassa
voimatalouden tarpeisiin. Toteutetut säännöstelyt ei-
vät riitä tasaamaan olennaisesti Iijoen virtaamia vaan
vaihtelu on edelleen suurta. Havaintojaksolla 1911
- 2010 suurin havaittu virtaama Iijoen suulla on ol-
lut 1429 m3/s (v. 1982) ja pienin 14 m3/s (v. 1942).
Kollaja-hanke ja sen vaikutusalue on kuvattu koko-
naisuutena ympäristövaikutusten arviointiselostukses-
sa (www.kollaja.fi).
3.2 Kollaja -hankkeen tarpeellisuus Pohjolan Voiman mukaan
Sähköntuotantotapojen monipuolistuessa vesivoimal-
le on muodostunut erityistehtävä: tuotannon säätö.
Vesivoima on tässä tehtävässä ylivoimainen muihin
tuotantomuotoihin verrattuna, jos käytettävissä on ve-
sivarasto. Säätö on hyvin nopea, ja hyötysuhde pysyy
korkealla laajalla tehoalueella.
Vesivoiman tuotannon kannalta Iijoen tilanne on
ongelmallinen, sillä koneet käyvät suurimman osan
vuodesta vajaateholla veden puutteen vuoksi. Tulva-
aikana taas enin osa vedestä joudutaan juoksuttamaan
voimalaitosten ohi, kun suurimmat tulvahuiput ylittä-
vät voimalaitosten läpäisykapasiteetin jopa viisinker-
Kuva 1. Iijoen valuma-alue, voimalaitokset ja säännöstelyt sekä Kollaja-hankkeen sijoittuminen.
7
Venkaan lähde
0 5 km
Kuva 2. Kollaja-hankkeen olennaiset osat sekä Naturalla suojellun Venkaan lähteen sijainti.
taisesti. Iijoella ei ole vesivarastoa, joka mahdollistaisi
olemassa olevien voimalaitosten tarkoituksenmukai-
sen säätökäytön. Kollajan tekojärvi varastoi Iijoen vet-
tä käytettäväksi alapuolisissa voimalaitoksissa silloin,
kun sähkön tarve on suurin.
Sähkön tarve vaihtelee Suomessa vuorokauden eri
aikoina noin 2000 megawattia ihmisten elämänryt-
min mukaan. Kun sähköä ei voida varastoida, tuo-
tannon on joka hetki vastattava tarvetta. Tuotannon
säätö hoidetaan pääasiassa kotimaisella vesivoimalla.
Sähköverkon säätötarve kasvaa jatkossa merkittävästi
seuraavista syistä:
Suomen huomattava tuulivoiman lisäystavoite
vaatii lisää säätövoimaa
säätöön osallistuvan lauhdevoiman käyttö loppuu
ympäristösyistä ja korvautuu ydinvoimalla ja
vaikeammin säädettävällä sähkön ja lämmön
yhteistuotannolla
Norjan ja Ruotsin vesivoimatuotannon säätö
ohjautuu muun Euroopan säätötarpeiden kattami-
seen
Pohjolan Voiman mukaan Kollaja-hanke lisäisi no-
peaan säätöön soveltuvaa tehoa noin sadalla megawa-
tilla. Tämä vastaa kolmasosaa suunnitellun 2000 me-
gawatin tuulivoimalisäyksen aiheuttamasta säätötar-
peesta vuonna 2020.
3.3. Kollaja -hankkeen keskeiset ominaispiirteet
Kollaja-hankkeen keskeiset osat ovat Kollajan teko-
järvi ja sitä säännöstelevä Kollajan voimalaitos. Vesien
hallittuun ohjaamiseen tarvitaan kanavia, penkereitä
ja patoja. Tekojärven suurin pinta-ala on 49 km2 ja ti-
lavuus 260 milj. m3. Hankkeen olennaiset osat käyvät
ilmi kuvasta 2.
Kollajan tekojärvi täytetään Iijoen ja Livojoen ve-
dellä kevättulvan aikana. Vesi nostetaan nopeasti ta-
solle N43
+109 m. Tavanomaisena keväänä vesi laske-
taan noin kuukauden kuluessa tasolle N43
+ 108 m.
8
Vesi pysyy suunnilleen tällä tasolla vuoden lopulle, jol-
loin tekojärveä aletaan tyhjentää seuraavaa kevättulvaa
varten. Huhtikuun loppuun mennessä tekojärven pin-
ta on laskenut tasolle N43
+ 99 m.
Ympäristövaikutusten arviointimenettelyssä on tar-
kasteltu kahta toteutusvaihtoehtoa:
VE1 Kollajan tekojärvi ja voimalaitos (päävaihto-
ehto)
VE2 pelkkä Kollajan tekojärvi
Tekojärven keskeiset rakenteet ja muut ominaispiirteet
ovat molemmissa vaihtoehdoissa samat. Kevättulvan
jälkeinen padotustaso on molemmissa vaihtoehdoissa
sama, mutta kesällä vedenpinta on vaihtoehdossa VE2
jonkin verran alempi kuin vaihtoehdossa VE1. Näin
ollen vaihtoehto VE1 on vaikutusten kannalta mää-
räävä, eikä vaihtoehdon VE2 vaikutuksia ole tarpeen
arvioida erikseen.
Kollaja-hankkeen suurin rakenne on Venkaan pato,
johon tekojärvi rajoittuu luoteessa. Sen kokonaispituus
on 5,15 km ja suurin korkeus 17 m. Kun Venkaan pato
sijoittuu lähelle Venkaan lähdettä, veden suotautumi-
nen padon ali ja läpi on suojelun säilymisen kannalta
määräävä tarkastelukohde. Venkaan padon sijoittumi-
nen käy ilmi kuvasta 2.
Kollajan tekojärvi sijoittuu useiden kilometrien päähän Iijoesta. (Havainnekuva. PVO-Vesivoima Oy)
9
4. Venkaan lähteen luontoarvot
Venkaan lähde kuuluu Vengasvaara - Ukonkangas
-nimiseen pohjavesialueeseen (kuva 3). Ukonkangas ja
Vengasvaara ovat osa pitempää harjujaksoa, joka kul-
kee itä-länsi –suuntaisesti Taivalkosken itäpuolelta
kohti Iin Olhavaa. Harju on jääkauden aikana synty-
nyt jäätikköjokimuodostuma. Tarkastelualueella har-
ju on nk. antikliininen harju, jonka alueella pohjavet-
tä muodostuu sadannasta ja josta pohjavesi purkautuu
ympäristöönsä.
Venkaan lähteen pohjaveden muodostumisalue on
noin 4 neliökilometriä. Vengasvaaran ja Ukonkankaan
harjuselänteet erottaa toisistaan soinen painanne, jossa
sijaitsee Mertajoki. Vengasvaaran pohjavedet purkau-
tuvat pääasiassa Venkaan lähteen kautta. Ukonkankaan
reunamilla puolestaan on monia pieniä lähteitä ja sois-
tuneita tihkupintoja, joista pohjavettä purkautuu har-
jun ulkopuolelle. Kaikki purkautuvat pohjavedet pää-
tyvät Mertajokeen.
Venkaan lähde sijaitsee Vengasvaaran itäpäässä noin
300 metrin etäisyydellä Venkaan maapadosta (kuva
4). Natura-verkostoon sisällytetty alue FI1103801 on
suojeltu luontodirektiivin perusteella. Natura-alue on
noin viiden hehtaarin suuruinen. Luontodirektiivin
liitteen I luontotyyppejä alueella ovat lähteet ja läh-
desuot sekä puustoiset suot. Venkaan lähteestä pur-
kautuu vettä Mertajokeen noin 3000 - 5000 m3 vuo-
rokaudessa. Vesipinta Venkaan lähteessä on noin 2,5
metriä ylempänä kuin läheisessä Mertajoessa lähteen
kohdalla.
Natura 2000 -alueen keskeinen suojeluperusta on
luontotyyppi lähteet ja lähdesuot (Airaksinen, O. &
Karttunen, K. 2001). Luontotyypin ominaisuudet
ja niiden säilyminen perustuvat vakaaseen ja tasai-
seen, ympärivuotiseen pohjaveden purkautumiseen.
Lähteikköjen rakenne ja lajisto riippuvat monista ym-
päristötekijöistä, kuten purkautuvan veden määrä ja
ravinteisuus, maastonmuodot ja maaperän laatu sekä
alueen sijainti (Eurola, S., Huttunen, A. & Kukko-oja,
K. 1995; Ilmonen 2008).
Varsinainen Venkaan lähde käsittää laajan, mesoeut-
rofisen tihkupinnan ja siitä lähtevän lähdepuron (kuva
5). Kenttäkerroksessa ja erityisesti pohjasammalikos-
sa vallitsevat lähdelajit. Tihkupintoja on myös alem-
pana puron keskivaiheilla. Tihkupinnat muodostuvat
yhtenäisestä, monilajisesta sammalikosta, reunempa-
na vallitsevat osin korkeat ruohot ja erityisesti alem-
pana lähdepuron partailla on myös puustoa. Nämä
alueet ovat lähdekorpea, lähdelehtokorpea (Raunio,
A., Schulman, A. & Kontula, T. 2008). Lähempänä
Mertajokea puronvarren kasvillisuudessa näkyy pinta-
vesivaikutus, luhtaisuutta ja korpisuutta.
Voimakaan lähdevaikutuksen, lajiston luonteen-
omaisuuden, eri kasvillisuustyyppien runsauden ja
kohteen laajuuden perusteella lähteikkö voidaan ar-
vioida edustavuudeltaan ja luonnontilaltaan erinomai-
seksi. Luontotyyppi on luokiteltu koko maassa vaa-
rantuneeksi ja Etelä-Suomessa erittäin uhanalaiseksi
(Raunio, A., Schulman, A. & Kontula, T. 2008).
10
Kuva 3. Vengasvaaran - Ukonkankaan pohjavesialue © Maanmittauslaitos, lupa nro 205/MML/11
Kuva 4. Venkaan lähde. Natura-kohde FI1103801 (Kuva: Pohjolan Voima/Ramboll Finland Oy. Kollaja -hankkeen ympäristövaikutus-ten arviointiselostus. © Maanmittauslaitos, lupa nro 205/MML/11)
Kuva 5. Venkaan lähteen Natura-aluetta: lähdepuron varsi (Kuva: Krister Karttunen)
0,5 km0
11
Mertajoen rantojen soistumat Natura –alueella voi-
daan käsittää kuuluvan luontotyyppiin puustoiset suot
(kuva 6). Joen itärannalla sarainen rantaneva vaihtuu
jyrkästi kangasmetsäksi; länsirannalla puustoisen suon
vyöhyke on leveämpi. Kasvillisuudessa on ruoho-ja
heinäkorpi –tyypin piirteitä: koivu ja ruohot ja hei-
nät ovat runsaita. Pajujen runsaus pensaskerroksessa
viittaa myös luhtaisuuteen. Ruohoisuus perustuu tur-
vekerroksen ohuuteen, pintavaluntaan ympäröiviltä
kangasmailta ja Mertajoen tuomaan pintavesivaiku-
tukseen.
Mertajoen varren puustoiset suot vastaa Natura
–luontotyypin kuvausta mutta on pinta-alaltaan pieni
eivätkä suotyypit ole erityisen harvinaisia, joten niiden
edustavuuden voidaan arvioida olevan lähinnä vain
merkittävä. Luontotyyppi on luokiteltu koko maassa
vaarantuneeksi ja Etelä-Suomessa erittäin uhanalai-
seksi.
Kuva 6. Mertajoen varsi (Kuva: Krister Karttunen)
12
5. Kollaja-hankkeen vaikutukset Venkaan-Ukonkankaan pohjavesioloihin
5.1. Yleistä
Kollaja-hankkeen pohjavesivaikutusten tarkastelun
on tehnyt Geobotnia Oy. Tutkimusraportti on tämän
selvityksen liitteenä. Geobotnian raportissa on tuotu
esiin seismisten luotausten keskeiset tulokset ja merki-
tys pohjaveden liikkeiden suhteen. Seismiset luotauk-
set on tehnyt Geologian tutkimuskeskus (GTK), joka
on laatinut erillisen tutkimusraportin. Vaikutusten
tarkastelussa Geobotnia Oy on ottanut lähtökohdaksi
Pohjois-Pohjanmaan ympäristökeskuksen 20.10.2009
antamassa YVA-lausunnossa esiin tuodut puutteet.
Selvityksessä on vaikutusselvitysten avulla etsitty myös
sellaisia teknisiä ratkaisuja, joiden avulla vaikutukset
pohjavesiin voitaisiin minimoida.
5.2 Lähtötiedot
Alueen maaperä-, kallio- ja pohjavesitietoja on hankit-
tu seuraavista lähteistä:
GTK:n maaperäkartat
pohjavesialuekartat ja niillä esitetyt tiedon pohja-
veden korkeuksista
Ukonkankaan länsipäässä tehdyt pohjavesi- ja
maanäytetutkimukset 2009
Syksyllä 2010 tehdyt seismiset luotaukset
5.3 Maaperän ominaispiirteet
Tarkasteltavan alueen ominaispiirteet ovat jääkau-
den ja sen jälkeisten maankohoamisprosessien muok-
kaamia. Kun muodostumien syntyprosessi on tiedossa,
erilaisten maakerrosten ominaisuudet voidaan melko
luotettavasti arvioida niiltäkin osin, mistä ei ole tehty
maaperätutkimuksia.
Geobotnia Oy on kesällä 2009 tehnyt Venkaan läh-
teen läheisyydessä Ukonkankaan harjun länsipääs-
sä pohjavesitutkimuksia, jolloin suppealla alueella on
tutkittu myös maaperän laatua. Tulokset on toimi-
tettu YVA-yhteysviranomaiselle, ja ne ovat nähtävis-
sä Kollaja-hankkeen Internet -sivuilla www.kollaja.
fi. (http://projektit.ramboll.fi/yva/pvo/kollaja-hanke/
YVA/pohjavesisuhteiden_arviointi-9-9-2009.pdf )
Geologisen historian perusteella voidaan tehdä seu-
raavat johtopäätökset alueen olennaisista maaperän
ominaisuuksista (kuva 8):
harjuissa aines on hiekkaa ja harjun ydinosalla
soraa
harjun keskiosalla harjuaines ulottuu kallion
pintaan saakka
harjujen ympärillä tiiviinä pohjamuodostumana
kallioperää verhoaa lähes yhtenäinen pohjamoree-
nikerros
13
Kuva 7.Venkaan alueen tutkimus- ja mallinnuslinjat
Kuva 9. Kallioperä Vengasvaaran kaakkoispuolella. Kallionpinta vajoaa syvälle Mertajoen laaksossa, missä esiintyy myös mittava ruhjealue (rasteroitu kohta). (Kuva: Geologian tutkimuslaitos)
Kuva 8. Ukonkankaan mallinnuslinjan maa- ja kallioperäprofiili (Kuva: Geobotnia Oy)
14
pohjamoreenin päällä, alavissa maastonkohdissa
esiintyy hienorakeisia veteen kerrostuneita silttejä
harjun liepeellä on yleensä hienosta hiekasta muo-
dostunut lievemuodostuma, joka peittää em. siltin
ja moreenin ohentuen poispäin harjusta mentäessä.
kaikki tasaiset ja alavat maastonkohdat ovat em.
kerrosten syntymisen jälkeen soistuneet ja niillä voi
olla useiden metrien paksuinen turvekerros
5.4 Kallioperä
Geologian tutkimuskseskus (GTK) on tutkinut alueen
kallioperää suunniteltujen patolinjojen alueelta seis-
misellä luotauksella. Luotaustulokset on täydennetty
GTK:n ruhjetulkinnalla (Kuva 9). Seismisten tutki-
muslinjojen valinnassa apuna käytettiin aeromagneet-
tisten mittausten tietoja pääruhjeiden sijainnista.
Luotaustuloksista on saatu tai tulkittu:
pohjavedenpinnan taso
seismisen aallon nopeus maassa pohjaveden ylä- ja
alapuolella
kallionpinnan taso
seismisen aallon nopeus kalliossa
paikoin löydettiin tulkinnassa myös kallion ja maa-
peitteen välistä tiiviimpi osue, joka tulkittiin joko
iskostuneeksi moreeniksi tai kallion rapaumaksi.
Luotausten perusteella tyypillinen maakerrosten pak-
suus kallion päällä on 10 - 15 metriä, suurimmillaan 20
- 25 metriä. Tutkimusalueen molemmissa päissä kallio
nousee lähelle maanpintaa.
Ruhjeita löydettiin tutkimuksella runsaat kymme-
nen. Pääosa niistä sijaitsee Ukonkankaan kohdalla.
Ruhjealueiden ulkopuolella kallio on hyvin yhtenäis-
tä.
Kallioperästä voidaan seismisten luotausten perus-
teella tehdä seuraavia päätelmiä vaikutustarkastelua
varten:
Ukonkankaan alue:
Kallio on pääosin hyvin kiinteää
Patolinjaan nähden poikittain on lukuisia heik-
kousvyöhykkeitä, joiden leveydet ovat yleensä
kymmeniä metrejä
Ruhjeet ovat ruhjetulkinnan mukaan pääosin
pohjois-etelä tai luode-kaakko suuntaisia eli
altaasta Ukonkankaan harjuun johtavia
Padon suotovirtaustarkasteluissa kallion pinnan
tasolla ja ruhjeilla on keskeinen vaikutus
Määräävä laskennallinen vaikutus löydetään koh-
dalta, jossa on ohut maapeite ja kallio rikkonaista
Laskelmissa suositellaan käytettäväksi rikkonaiselle
kalliolle huomattavasti pohjamoreenia suurempaa
vedenläpäisevyyttä, jolloin saadaan esiin kuivatus-
tekniikan kannalta määräävä tilanne
Kallion kautta harjuun tapahtuvan suotovirtauksen
kokonaismäärää voidaan arvioida ruhjevyöhyk-
keiden ja kiinteän kallion suhteellisten osuuksien
mukaan
Padon maarakenteen ja pohjamaan läpi tapahtuva
kokonaissuotovirtaus tulee laskea koko padon
pituudelta.
Vengasvaaran alue:
Kallion heikkousvyöhykkeiden määrä vähäisempi
kuin Ukonkankaan alueella ja kallio on pääosin
hyvin kiinteää
Merkittävimmät rikkonaisuudet ovat Mertajoen
kohdalla, jossa kuitenkin maapeite on paksuim-
millaan
Suotovirtauslaskennassa on noudatettava samoja
periaatteita kuin Ukonkankaan alueella
Määräävä laskentapoikkileikkaus sijoittuu
Mertajoen itäpuolisen ruhjeen kohdalle, jossa pato
on korkeimmillaan ja etäisyys Venkaan lähteeseen
pienimmillään.
5.5 Pohja- ja suotovesivirtaukset
Ukonkankaan harjusta pohjavedet purkautuvat pien-
ten lähteiden ja tihkupintojen kautta läheisille suoalu-
eille ja päätyvät sieltä viipymän jälkeen Mertajokeen.
Vengasvaaran pohjavedet purkautuvat pääosin Venkaan
lähteestä ja virtaavat siitä suoraan Mertajokeen.
Geobotnia Oy on tarkastellut pohjavesien virtauksia
2D-pohjavesimalleilla. Laskentaohjelma on Seep/W,
joka perustuu elementtimenetelmään. Ohjelmassa maa
kuvataan suorakaiteen ja/tai kolmion muotoisina ele-
mentteinä, joille annetaan kutakin maakerrosta vastaa-
vat hydrauliset ominaisuudet. Elementtien määrän ti-
15
hentäminen parantaa laskentatarkkuutta. Reunaehdot
(vedenpinta, kuivatus jne.) annetaan elementtien sol-
mupisteisiin.
Ohjelma ratkaisee suotovirtauksen kussakin ele-
mentissä ja solmupisteessä iteraationa, jossa haetaan
koko mallin vesitaseelle tasapaino. Ohjelman tulokse-
na saadaan pohjavedenpinnan sijainti eli nk. märkävii-
va, huokospaineet, suotovirtauksen suunta ja nopeus
sekä suotovesimäärät.
Mallinnuslinjat on valittu tarkasteltavia vaikutuksia
ajatellen määrääviltä kohdin ottaen huomioon seismi-
set luotaustulokset (ks. kuva 7). Toinen laskenta käsitte-
lee Ukonkankaan harjualuetta ja toinen Vengasvaaraa,
jossa sijaitsee Venkaan lähde. Ukonkankaalla mallin-
nuslinja on sijoitettu harjun keskiosalle olettaen maa-
peitteen paksuus ja kallion vedenläpäisevyys vaikutus-
ten kannalta epäedullisesti. Vengasvaaran mallinnus-
linja on sijoitettu luotauksilla todetun ruhjeen kohdal-
le ja suunnattu kohti Venkaan lähdettä.
Mallien maan ja kallioperän rakenne on tulkittu
olemassa olevan maa- ja kallioperätiedon ja karttatar-
kastelujen perusteella käyttäen hyväksi yleisiä maape-
rägeologisia lainalaisuuksia
Sekä Ukonkankaan että Vengasvaaran alueella on
mallinnettu nykytilan lisäksi kaksi tai kolme teknistä
vaihtoehtoa. Niiden tarkoituksena on ollut hakea rat-
kaisua, jolla virtaukset saadaan rajoitetuksi suojelutar-
peiden kannalta riittävän pieniksi. Laskentaoletukset
ja parametrit on esitetty liiteraportissa.
Tarkastelun tuloksena on saatu suositeltavat ratkai-
sut. Ukonkankaan kohdalla pato suositellaan sijoitet-
tavaksi harjun eteläpuolelle (kuva 10). Vengasvaaran
osalta puolestaan paras tekninen ratkaisu saavutetaan
siirtämällä pato hieman kauemmas Venkaan lähteestä
ja tiivistämällä kallio ruhjeen kohdalla ehjää kalliota
vastaavaksi.
Kuva 10. Venkaan maapadon suositeltu sijoitus ja kuivatusjärjestelyt. (Kuva: Geobotnia Oy)
16
5.6 Suositellut tekniset ratkaisut ja niiden vaikutukset pohjavesien virtaukseen
Erilaisille teknisille vaihtoehdoille on laskettu suoto-
vesien aiheuttamat muutokset harjualueiden pohjave-
sisuhteissa.
Ukonkankaan pato-osa suositellaan sijoitettavak-
si niin, että padon ja Ukonkankaan väliin voidaan si-
joittaa taustaoja, johon suotovedet kerätään (kuva 10).
Taustaojaan purkautuisi myös harjusta tulevaa poh-
javettä, joka nykyisin purkautuu eteläpuoliselle suo-
alueelle. Taustaojan korkeusasema suunnitellaan niin,
että Ukonkankaan harjun pohjavesiolot eivät muutu.
Alustava ojanpohjan korkeus nousee Ukonkankaan
kohdalla lännestä itään suunnilleen tasovälillä
+94…+98 m. Taustaoja toimisi myös harjun lievealu-
een pintakuivatusrakenteena.
Ukonkankaan pato-osan suositellussa vaihtoehdos-
sa päästään tilanteeseen, jossa Ukonkankaan pohjave-
den muodostumisalue ei muutu, ja harjun pohjavedet
purkautuvat samaan suuntaan kuin nykyisin. Muut
tutkitut vaihtoehdot aiheuttaisivat tekojärven vesien
suotautumista harjuun, ja vaikutusten tarkkailu ja vä-
hentäminen teknisesti olisi vaikeaa.
Vengasvaaran pato-osan alla oleva kallioperä suosi-
tellaan tiivistettäväksi ja pato sijoitettavaksi hieman al-
kuperäistä suunnitelmaa etäämmälle Venkaan lähtees-
tä (kuva 10). Ilman kallioperän tiivistämistäkin vai-
kutus olisi hyvin vähäinen; laskennallisesti vettä voisi
virrata tekojärvestä Vengasvaaraan 0,5 litraa tunnissa
patometriä kohti. Tämäkin virtaus voidaan estää tii-
vistämällä kallioperän ruhje padon alla injektoimalla
(kuva 11).
Injektoinnissa maapeitteen läpi porataan suojaput-
ket kallion pintaan saakka, ja sen jälkeen porataan kal-
lioon injektointireiät maakerrosten paksuudesta riip-
puen yhtenä tai kahtena työvaiheena. Kallion injek-
toinnissa injektointireikiin pumpataan paineella se-
menttilaastia, jonka ominaisuuksia parannetaan ben-
toniitilla. Bentoniitti parantaa laastin tunkeutuvuut-
ta ja lopputuloksen tiiviyttä. Injektoinnin lopputulos
varmistetaan sillä, että injektointipaine saadaan nouse-
maan halutulle tasolle. Tämä osoittaa, että kaikki vettä
johtavat raot ovat tukkeutuneet.
Maapadon tekninen rakenne (homogeeninen mo-
reenipato tai vyöhykepato, kuva 12) riippuu alueelta
saatavista materiaaleista teknis-taloudellisen vertai-
lun perusteella. Padon toiminnan tai turvallisuusriski-
en kannalta padon rakenteella ei ole sanottavaa mer-
kitystä.
Kuva 11. Kun Venkaan padon alapuolinen kallioperä tiivistetään, pohjaveden virtaussuunnat eivät muutu. (Kuva: Geobotnia Oy)
17
5.7 Vengasojan muutos ja sen vaikutukset Venkaan lähteeseen
Osa nykyisestä Vengasojan uomasta jää tekojärven alle.
Vengasojalle on sen vuoksi kaivettava uusi uoma teko-
järven padon luoteispuolelle (kuva 10). Padon suoto-
vedet johdetaan Vengasojan uuteen uomaan muuta-
masta kohdasta, jolloin padon suotovesimääriä voi-
daan tarkkailla ennen kuin ne sekoittuvat Vengasojan
veteen.
Vengasojan uusi uoma sijoitetaan Venkaan lähteen
kohdalla mahdollisimman lähelle patoa, jolloin se ei
tule muuttamaan hydraulista gradienttia Vengasvaaran
itäpään ja uuden uoman välillä. Tällä vältetään se, että
pohjaveden purkautuminen uoman suuntaan kasvaisi
nykyisestä, jolloin veden purkautuminen Venkaan läh-
teestä Mertajokeen saattaisi vähentyä.
5.8 Suotovesimäärä
Maarakenne ei ole täysin tiivis vaan sen läpi ja ali kul-
keutuu aina vähäinen määrä vettä, jota kutsutaan suo-
tovedeksi. Suositeltujen rakenneratkaisujen toteutues-
sa suotovesien määräksi on mallinnuksella saatu (teko-
järven vedenpinta + 109 m):
Kuva 12. Vyöhykepadon rakenne. Periaatepiirros. (Kuva: Geobotnia Oy)
Ukonkankaan pato-osa (1850 m) 14 l/s
Vengasvaaran pato-osa (1300 m) 10 l/s
Padon matalampi jatke lounaassa (2000 m) 15 l/s
Yhteensä n. 40 l/s
Laskentatulos osoittaa lähinnä suotovesivirtauksen
suuruusluokkaa. Suotovedet kootaan padon taustao-
jaan ja johdetaan Mertajokeen Vengasojan kautta tai
suoraan.
18
6. Kollaja-hankkeen vaikutukset Mertajoen virtaamaan ja vedenkorkeuteen
6.1 Mertajoki
Mertajoki laskee Siuruanjokeen, joka on Iijoen si-
vujoki (ks. kuvat 1 ja 13). Siuruanjoen valuma-alu-
een pinta-ala on 2387 km2 ja järvisyysprosentti 1,81.
Havaintojaksolla 1961 - 2005 Siuruanjoen keskivir-
taama on ollut 30,6 m3/s. Vähäisen järvisyyden vuok-
si virtaama vaihtelee paljon. Mainitun havaintojakson
suurin virtaama on ollut 694 m3/s ja pienin 1,5 m3/s.
Mertajoen valuma-alue vastaa seitsemää prosenttia
Siuruanjoen koko valuma-alueesta.
Mertajoen valuma-alueen pinta-ala joen suulla on
169 km2 ja järvisyys 1,2 %. Valuma-alueen perusteella
laskettu Mertajoen keskivirtaama on joen suulla noin
2 m3/s. Keskiylivirtaama on noin 35 m3/s. Kesäajan
keskialivirtaama (7 vuorokautta) puolestaan on noin
0,350 m3/s.
Noin puolet Mertajoen valuma-alueesta jää Kollajan
tekojärven alle tai taakse (kuva 13). Tämä pienentää
Mertajoen virtaamia koko joen alueella. Toisaalta jär-
visyys nousee 1,75 %:iin, sillä lähes kaikki järvet sijait-
sevat tekojärvialueen ulkopuolella. Järvisyys tasoittaa
virtaaman vaihteluita. Virtaamia kasvattavat Venkaan
padon suotovedet, joiden virtaamaksi on mallilasken-
nalla saatu noin 40 l/s. (ks. kohta 5.8 sekä Geobotnia
Oy:n liiteraportti). Suotovesien määrä on hydrolo-
gisesta tilanteesta riippumaton, ja sen vuoksi niiden
merkitys korostuu alivirtaamakausina.
Mertajoen virtaaman muutokset joen suulla ovat
jäljempänä esitettävien laskelmien perusteella seuraa-
vat:
NYKYTILASSA m3/s
KOLLAJAN JÄLKEEN m3/s
Keskiylivirtaama 17
Keskivirtaama 2 1
0,67 0,385
0,185
Mertajoen keskivirtaama vastaa 6,5 prosenttia
Siuruanjoen keskivirtaamasta ja vähenemä vastaavas-
ti 3,2 prosenttia Siuruanjoesta. Siuruanjoen kesäaikai-
nen keskialivirtaama on 6 m3/s. Mertajoen alivirtaa-
man muutos vastaa siitä noin 2,5 prosenttia.
Mertajoen valuma-alueen muutokset tapah-
tuvat Vengasvaaran yläpuolisella valuma-alueella.
Mertajoen rannalla Venkaan lähteen kohdalla olevi-
en suojeltujen luontoarvojen kannalta erityisen tärkei-
tä ovat virtaaman pienentymisestä johtuvat muutokset
kasvukauden vedenkorkeuksissa. Ne ovat peruslähtö-
kohtana arvioitaessa, heikentääkö hanke tällä kohtaa
niitä luontoarvoja, joiden perusteella alue on liitetty
Natura-ohjelmaan.
19
Kuva 13. Mertajoen valuma-alue ja jakautuminen osiin. (Kuva: Suomen ympäristökeskus)
Kuva 14. Mertajoen vedenpinnan ja virtaaman vuorosuhde Vengasvaaran kohdalla
20
6.2 Muutokset Mertajoen virtaamissa ja vedenkorkeuksissa
Vengasvaaran yläpuolisen Mertajoen osavaluma-
alueen pinta-ala on nyt 123 km2 ja järvisyys 1,4 %.
Tekojärven rakentamisen jälkeen valuma-aluetta jää
40,4 km2, ja sen järvisyys on 3,2 %.
Mertajoen kesäaikaisten vesisuhteiden tarkastelus-
sa on käytetty seuraavia käsikirjatietoja (RIL, Yleinen
vesitekniikka):
keskiylivaluma 200 l/s km2
keskivaluma 11 l/s km2
30 vuorokauden keskialivaluma 4,0 l/s km2
7 vuorokauden keskialivaluma 2,035 l/s km2
Valuma-arvot perustuvat regressioyhtälöihin, joiden
lähtötietoina käytetään lumen vesiarvoa (ylivaluma),
maanpinnan keskikaltevuutta, vuosisadantaa ja heinä-
kuun keskilämpötilaa (alivirtaama).
Mertajoen virtaamat Vengasvaaran kohdalla ovat
em. parametrien perusteella Venkaan padon suotove-
det (40 l/s) mukaan lukien:
NYKYTILASSA
KOLLAJAN JÄLKEEN
Keskiylivirtaama 3/s 3/s
Keskivirtaama
490 190
120
Mertajoen vedenpinta noudattaa tällä kohdalla kuvas-
ta 14 ilmenevää vuorosuhdetta.
Vuorosuhde perustuu vedenkorkeushavaintoihin,
joita Mertajoesta on tehty Venkaan pohjavesitutki-
musten yhteydessä 22.7.2009, 7.8.2009, 28.8.2009
(Arvio pohjavesisuhteista Ukonkankaan länsipäässä,
Venkaan lähteen alueella, Pudasjärvi. Geobotnia Oy
9.9.2009) sekä Pohjolan Voiman erillismittauksessa
6.10.2010. Mittausajankohdan virtaamatieto on saa-
tu Suomen ympäristökeskuksen WSFS-järjestelmästä
Mertajoen keskiosan alueelle nro 61482.
Mertajoen virtaamia ja niiden muutoksia vastaavat
vedenkorkeudet ovat edellä esitetyn vuorosuhteen pe-
rusteella:
NYKY- TILASSA
KOLLAJAN JÄLKEEN
MUUTOS
Keskiylivirtaamalla
Keskivirtaamalla +92,22
+92,24
6.3 Mertajoen alivirtaamien tarkastelua
Kohdassa 6.2 esitetty alivirtaamatarkastelu koskee kes-
kialivirtaamatilanteita erimittaisina jaksoina. Ajoittain
esiintyy selvästi kuivempia jaksoja, jolloin vähäjärvi-
seltä valuma-alueelta tuleva virtaama lähestyy nollaa.
Näin käy myös Mertajoen kohdalla. Suomen ympä-
ristökeskuksen WSFS-järjestelmän avulla laskettu
Mertajoen virtaama Vengasvaaran kohdalla on esi-
merkiksi vuonna 2006 osoittanut koko loppukesän
nollaa (Kuva 15). Lähes vuosittain esiintyy lyhyem-
piä kuivia jaksoja, jolloin virtaama laskee lähelle nol-
laa. (Kuvat 16 ja 17).
Kuivina jaksoina, jolloin valuma-alueelta tuleva vir-
taama lähenee nollaa, korostuu pohjavesien purkautu-
minen. Tärkeä asema on tällöin Venkaan lähteellä, josta
purkautuu vettä pohjavesitilanteesta riippuen 35 - 50
l/s (Kollaja YVA-arviointiselostus, Ramboll Finland
2009). Mallilaskelmien mukaan Kollaja-hanke ei vai-
kuta pohjavesien purkautumiseen Vengasvaarasta tai
Ukonkankaasta Mertajokeen, joten tilanne jatkuu ny-
kyisellään.
Alivirtaamatilanteessa myös Venkaan padon suoto-
vesivirtauksen merkitys korostuu. Suotovesivirtaaman
suuruudeksi on mallilaskelmilla saatu noin 40 l/s.
Virtauksen määrä ei riipu hydrologisista oloista vaan
ainoastaan tekojärven vedenkorkeudesta. Kesällä te-
kojärven on koko ajan ylhäällä.
21
Kuva 15. Mertajoen virtaama Vengasvaaran kohdalla vuoden 2006 jälkipuoliskolla. Lähde: SYKE- WSFS.
Kuva 16. Mertajoen virtaama Vengasvaaran kohdalla vuoden 2009 jälkipuoliskolla. Lähde: SYKE-WSFS
Kuva17. Mertajoen virtaama Vengasvaaran kohdalla vuoden 2010 jälkipuoliskolla. Lähde: SYKE-WSFS
22
7. Päätelmät Kollaja-hankkeen vaikutuksista Venkaan lähteen Natura-suojeluun7.1. Pohjavesien vaikutukset suojeltuihin luontotyyppeihin
Edellä luvussa 5 on esitetty ratkaisut, joiden toteutues-
sa Ukonkankaan ja Vengasvaaran pohjavesiolot säily-
vät jokseenkin ennallaan. Venkaan lähteen purkautu-
miseen ei ole odotettavissa muutoksia. Natura-suojelun
piirissä oleva luontotyyppi ”Lähteet ja lähdesuot” (kuva
4 ja 5) on riippuvainen yksinomaan lähteen toimin-
nasta. Kun suunnitelluilla ratkaisuilla suorat vaikutuk-
set lähteen toimintaan voidaan estää, myöskään luon-
tovaikutuksia ei ole odotettavissa. Pohjavesivaikutus ei
heikkene eikä lähteen tai lähdepuron varren kasvilli-
suudessa tapahdu muutoksia. Myöskään lähdepuron
varren puustoinen korpikasvillisuus ei muutu.
7.2. Mertajoen muutosten vaikutukset suojeltuihin luontotyyppeihin
Mertajoessa tapahtuvia muutoksia on arvioitu luvussa
6. Kohdasta 6.2. käy ilmi, että Mertajoen vedenpin-
ta laskee Venkaan lähteen kohdalla nykyiseen verrat-
tuna hydrologisesta tilanteesta riippuen 7 - 16 sent-
timetriä. Natura-suojelun piirissä oleva luontotyyppi
”Puustoiset suot” rajoittuu Mertajokeen (kuva 6). Sen
vuoksi on arvioitava, onko Mertajoen muutoksilla vä-
lillistä vaikutusta mainittuun suojeltuun luontotyyp-
piin ja onko vaikutus merkittävä.
Mertajoen varren puustoisten soiden, korpien,
kasvillisuuteen hankkeella on vähäisiä vaikutuksia.
Keskiyli- ja keskivirtaaman laskusta johtuva Mertajoen
pinnan aleneminen saattaa hieman heikentää pintave-
sivaikutusta kasvillisuudessa. Luhtaisuutta suosivat la-
jit saattavat korven yläosissa kärsiä. Toisaalta vedenpin-
nan korkeuden vaihteluväli muuttuu vain vähän, eivät-
kä alhaisimmat virtaamat (lähellä nollaa) ja vastaavat
alimmat vedenkorkeudet hankkeen myötä juurikaan
muuttuisi. Luontotyypille ominaiset lajit ja alueella
tavatut suotyypit mitä ilmeisimmin säilyisivät eivät-
kä niiden keskinäiset suhteet merkittävästi muuttui-
si. Haitallisia vaikutuksia ei voida pitää merkittävinä.
7.3. Rakentamisaikaiset vaikutukset
Padon rakentamisessa poistetaan padon alta hu-
musmaat, jolloin kivennäismaanpinta paljastetaan.
Patorakenteeseen ajetaan suuri määrä maa-ainesta,
josta osa on runsaasti hienoainesta sisältävää moree-
nia. Kaivutöiden, maa-aineskuljetusten ja täyttötöiden
aikana pääsee työmaan kuivatusvesiin runsaasti kiin-
toainetta. Vyöhykepato (kuva 12) on tässä mielessä
edullinen, koska moreenin määrä on homogeenista
moreenipatoa vähäisempi.
Työnaikaisten kuivatusvesien kiintoaine voidaan
tarvittaessa poistaa tekemällä laskuojan alaosalle le-
veämpi allas, jossa kiintoaine laskeutuu ennen veden
johtamista vesistöön.
Mertajoen veden lyhytaikaisella samentumisella ei
ole vaikutusta puustoisiin soihin.
23
8. Epävarmuudet
8.1. Pohjavesivaikutusten arviointi
Suotovirtausmäärien arvioimisessa perinteisillä las-
kentamenetelmillä (likimääräiskaavat, käsin määri-
tellyn suotovirtausverkon avulla, tai muilla vastaavil-
la tavoilla) on havaittu usein olevan huomattavia epä-
tarkkuuksia, vaikka maakerrosten vedenläpäisevyydet
tunnettaisiinkin suhteellisen tarkasti. Tämä johtuu sii-
tä, että perinteiset menetelmät olettavat maamateriaa-
lin homogeeniseksi tai parhaassakin tapauksessa ovat
vain anisotropian huomioon ottavia. Näitä menetel-
miä käytettäessä on laskennallisten suotovesimäärien
suhteen käytetty suurta varmuuskerrointa, tyypillisesti
5, hankalassa tapauksessa jopa 10.
Elementtimenetelmällä voidaan rakentaa monesta
eri maakerroksesta ja erilaisista reunaehdoista koostu-
va laskentamalli. Mikäli mallia varten on käytettävis-
sä erittäin hyvät lähtötiedot ja malli pystytään kalib-
roimaan tunnettuja vedenpintoja yms. vasten, saavu-
tetaan erittäin hyvä laskentatarkkuus. Hyvälaatuisella
kalibroidulla mallilla voidaan tarkastella muuttuvia ti-
lanteita, kuten altaan rakentamista, niin että saavute-
taan jopa prosenttien tai korkeintaan joidenkin kym-
menien prosenttien tarkkuus todellisuuteen nähden.
Elementtimenetelmä sinänsä on siis riittävän tarkka
kuvaamaan suotoveden todellista liikettä.
Venkaan padon suotovesimalleissa puutteena on se,
että maaperätietoa on niukasti. Mallit pystyttiin kui-
tenkin kalibroimaan siten, että nykytilassa mallilla las-
ketut ja tunnetut pohjavesitasot vastaavat kutakuinkin
toisiaan. Altaan aiheuttama vedenpaineen voimakas
muuttuminen nykytilaisesta aiheuttaa luonnollisesti
malliin epätarkkuutta johtuen vähäisistä maaperätie-
doista.
Toinen epävarmuustekijä on se, että mallinnustar-
kastelu tehtiin kahdella 2D-mallilla, jotka laadittiin
edustamaan kahta pitkää patojaksoa. Padon läpi ta-
pahtuva suotovirtaus onkin lähes kokonaan kaksiulot-
teisesti ratkaistava tapaus. Padon taustan maaperässä ja
erityisesti kallioperässä tapahtuva suotovirtaus on kui-
tenkin suurelta osin kolmiulotteista. 3D-pohjavesimalli
ratkaisisi tällaiset epävarmuudet, mutta käytännös-
sä laajan 3D-mallin laatiminen oli mahdotonta, kos-
ka se olisi edellyttänyt erittäin runsaasti tutkimustu-
loksia. 3D-malleilla on Suomessa tarkasteltu lähinnä
pohjavesialueita ja mm. pohjavedenoton vaikutuksia.
Patohankkeissa ei 3D-malleja tavallisesti käytetä edes
tarkemmissa suunnitteluvaiheissa.
2D-mallinnuksen olennainen anti oli ymmärtää
pohjavesien virtaussuhteet ja vaikutusten suuruusluok-
ka Ukonkankaan ja Vengasvaaran kohdalla. Toinen
hyöty mallien käytössä on se, että erilaisten patorat-
kaisujen ja maaperän tiivistysrakenteiden vaikutuksia
voidaan tarkastella ja tehdä mallinnuksen perusteel-
la oikeita ratkaisuja. Mikäli allasta lähdetään toteut-
tamaan, tulee mallinnus viedä tarkemmalle tasolle ja
varmistaa siten, että haitallisia vaikutuksia ei synny. Jo
nyt tehty mallinnus osoittaa sen, että vaikutuksia voi-
daan jo suunnitteluvaiheessa hallita oikein sijoitetuilla
ja suunnitelluilla patorakenteilla.
8.2. Pato-onnettomuusriski
Patomurtumatilanteessa vaikutukset Mertajoen laak-
soon olisivat huomattavan suuret, sillä Kollajan te-
kojärvi tyhjentyisi pääosin Mertajoen kautta
Siuruanjokeen. Tulvan nousua hidastaisi seikka, että
suuri määrä tulvivaa vettä varastoituisi Vengasvaaran
24
eteläpuoliselle alueelle, missä maanpinta on varsin
matalalla. Venkaan lähde kävisi kuitenkin todennä-
köisesti tulvan alla, ja alkuvaiheessa myös Mertajoen
uoma syöpyisi. Murtuman edetessä syöpyminen hi-
dastuisi, sillä Mertajoen profiili on verrattain loiva.
Murtumakohdan alapuolinen maasto täyttyisi vedel-
lä melko pian, mikä hidastaisi virtausnopeutta ja siten
vähentäisi syöpymistä.
Pato-onnettomuuksien ehkäisemiseksi Suomessa
on säädetty patoturvallisuuslaki ja -asetus sekä yksi-
tyiskohtaiset ohjeet, jotka määrittelevät padon turval-
lisen rakentamisen ja käytön vaatimat toimenpiteet,
padon kunnon ja turvallisuuden tarkkailun sekä viran-
omaisvalvonnan.
Patoturvallisuuslaissa padot jaetaan luokkiin 1 –
3, sen mukaan minkälainen vahingonvaara patosor-
tumasta aiheutuisi. Patoluokka 1 on vahingonvaaran
suhteen vaarallisin. Lain määritelmä 1-luokan padol-
le on: ”onnettomuuden sattuessa aiheuttaa vaaran ihmis-hengelle ja terveydelle taikka huomattavan vaaran ym-päristölle tai omaisuudelle.” Patoa suunniteltaessa pa-
toturvallisuusviranomainen saattaa arvioida pohjave-
sialueisiin ja Venkaan lähteeseen kohdistuvat vaarat
huomattaviksi, jolloin pato luokiteltaisiin 1-luokkaan.
Tällöin laki määrää tekemään patomurtumasta vahin-
gonvaaraselvityksen, joka sisältää tulva-aaltolasken-
nan. Tällainen laskenta osoittaisi vaikutusten laajuu-
den. Patorakenteella voidaan vaikuttaa murtuma-au-
kon kokoon ja siten tulva-aallon virtausnopeuteen ja
veden korkeuteen. Tulva-aaltolaskennalla voidaan siis
vaikuttaa patorakenteeseen siten, että tulvavahinkoja
ainakin jossain määrin voidaan rajoittaa.
Patoaltaisiin rakennetaan aina nk. ylivuotokynnys
tai suunnitellaan valmiiksi kohta, josta pato voidaan
hallitusti avata. Jos padossa havaitaan esimerkiksi li-
sääntyvää suotovesimäärän kasvua, voidaan altaan ve-
denpintaa alentaa, aluksi juoksuttamalla vettä nor-
maalia enemmän ja hätätilassa em. ylivuotokynnyksen
/ hallitun purkamisen avulla, jolloin estetään ympäris-
tön kannalta kriittisemmälle kohdalle syntymässä ole-
va vaurio.
Suomessa ei ole sattunut suuria pato-onnettomuuk-
sia. Viimeisin ”läheltä piti” –tilanne vesistöpadoilla oli
Uljuan altaan Tulisaaren padon vuoto 1990. Vuoto ta-
pahtui padon alla olevan kallion kautta, jossa oli hy-
vin suuria maatäytteisiä rakoja, jotka vedenpaine vä-
hitellen huuhteli auki. Vuodon voimistuessa itse pato-
penger lähti osittain sortumaan. Uljuan tapaus opetti
Suomen patosuunnittelijoille ja patoturvallisuusviran-
omaisille riittävien maaperätutkimusten ja oikeiden
suunnitteluratkaisuiden merkityksen.
Turvallisuuden kannalta suuri etu Suomessa on va-
kaa kallioperä ja se, että Suomi ei ole maanjäristys-
herkkää aluetta.
8.3. Mertajoen muutosten arviointi
Mertajoen virtaaman muutoksiin ja niistä seuraaviin
vedenkorkeusmuutoksiin liittyy epävarmuutta sen
vuoksi, että tulokset ovat laskennallisia ja vedenkor-
keusmittauksia on vähän. Merkittävin epävarmuus
liittyy Mertajoen virtaamatietoihin, joista ei ole mit-
taustuloksia vaan laskennassa käytetyt virtaama-ar-
vot perustuvat Suomen ympäristökeskuksen WSFS-
vesistömalliin. Koska malli perustuu veden koko kier-
tokulkuun luonnossa ja se kattaa koko maan, sitä voi-
daan pitää käytettyyn tarkoitukseen hyvin käyttökel-
poisena. Valuma-alueen perustietoihin ei liity epävar-
muutta.
Kun otetaan huomioon huomattava luontainen
hydrologinen vaihtelu, Mertajoen vedenkorkeuslas-
kelmien voidaan katsoa kuvaavan muutosten suuruus-
luokkasuhteita riittävän luotettavasti, jotta tietojen
perusteella voidaan tehdä päätelmiä muutosten vaiku-
tuksista suojeltuihin luontotyyppeihin.
25
9. Vaikutusten lieventäminenGeobotnia Oy:n liiteraportissa on tarkasteltu erilaisia
teknisiä vaihtoehtoja vaikutusten kannalta ja päädytty
suosittelemaan ratkaisuja, joiden toteutuessa vaikutuk-
set olisivat kaikkein vähäisimmät. Suositukset koske-
vat lähinnä padon sijaintia ja kallioperän tiivistämistä.
Padon rakennusaikaisia vaikutuksia voidaan vähen-
tää mm. seuraavilla tavoilla:
pyritään tekemään maa-ainesten otto (moreeni,
hiekka) altaan sisältä
otetaan kalliokiviaines (louhe, murskeet) hankkeen
louhinnoista
järjestetään maa-ainesten kuljetukset mahdollisim-
man suuressa mitassa allasalueen kautta välttäen
sen ulkopuolelle jääviä yleisiä ja yksityisiä teitä
sijoitetaan työkoneiden varastointi- ja tankkaus-
paikat altaan puolelle siten, että pintavaluntasuunta
ei ole pohjavesialueita päin
laskeutetaan kiintoaines työmaan kuivatusvesistä
ennen sen johtamista vesistöön
Mikäli Mertajoen pinnan alenemisen vaikutus Venkaan
lähteen kohdalla olevaan puustoiseen suohon halutaan
minimoida, lähteen kohdalla olevan suvannon alapää-
hän voidaan rakentaa pohjakynnys, jonka padotusvai-
kutus on noin 5 - 15 senttimetriä.
Mertajokea (Kuva Ramboll)
26
10. Vaikutusten seurantaJatkosuunnittelussa Venkaan padon vaikutusalueella
tulee tehdä maa- ja kallioperätutkimuksia ja selvittää
pohjavedenpinnan vaihtelut. Tulokset otetaan huomi-
oon lopullisessa teknisessä suunnittelussa.
Pohjavesipintojen tarkkailuun ehdotetaan raken-
nettavaksi pohjaveden seurantaputkiverkko, jon-
ka havaitseminen aloitetaan jo ennen rakentamis-
ta. Pohjavesiputkia voidaan käyttää myös pohjaveden
laadun tarkkailuun. Tarkkailun piiriin otetaan myös
Venkaan lähde, josta seurataan virtaaman vuotuisia
vaihteluita esimerkiksi siivikkomittauksena.
Hankkeen toteutumisen jälkeen Venkaan padon
suotovesimääriä ja suotoveden laatua tulee tarkkailla
taustaojista. Muutokset virtaamissa ja erityisesti suo-
toveden sameus ovat luotettavin merkki mahdollisis-
ta alkavista vuodoista. Virtaamamittaus voidaan jär-
jestää esimerkiksi V-padoilla (nk. Thompsonin pato).
Tarkkailu voidaan haluttaessa automatisoida raken-
tamalla mittapadot erillisten mittauskaivojen sisään,
jolloin virtaamasta saadaan reaaliaikainen tieto sekä
virtaamahistoria kaavioina internetin välityksellä.
Tällainen järjestelmä on toteutettu Uljuan altaalla.
Suotoveden laatua tarkkaillaan näytteenotolla ja
analyyseillä. Venkaan padolle laaditaan turvallisuus-
tarkkailuohjelma, joka toimitetaan viranomaisen hy-
väksyttäväksi.
Tilanteen pysyvyyden varmistamiseksi voidaan jär-
jestää suojeltujen luontotyyppien kevyt kasvillisuus-
seuranta.
27
11. Yhteenveto
Pohjolan Voiman Kollaja-hankkeen suurin rakenne,
Venkaan pato, sijoittuu lähelle Venkaan lähde -ni-
mistä Natura -suojelukohdetta FI1103801. Kollaja
-hankkeessa on viety läpi ympäristövaikutusten arvi-
ointimenettely vuosina 2008-2009. YVA-asiakirjojen
perusteella ei ole saatu täyttä varmuutta siitä, voidaan-
ko hanke toteuttaa niin, ettei siitä seuraa merkittäviä
haitallisia vaikutuksia lähellä olevaan Venkaan lähteen
Natura -suojelukohteeseen. Tässä selvityksessä on ar-
vioitu Kollaja -hankkeen vaikutuksia pohjavesioloihin
ja lähteen lähellä olevaan Mertajoen pintaan sekä teh-
ty Natura-alueen luontoarvojen ekologinen tarkaste-
lu.
Venkaan lähteen Naturakohde on pinta-alaltaan
noin viisi hehtaaria. Keskeinen suojeltu luontotyyp-
pi on ”Lähteet ja lähdesuot”. Luontotyypin ominai-
suudet ja niiden säilyminen perustuvat vakaaseen ja
tasaiseen, ympärivuotiseen pohjaveden purkautumi-
seen. Varsinainen Venkaan lähde käsittää laajan, meso-
eutrofisen tihkupinnan ja siitä lähtevän lähdepuron.
Tihkupinnat muodostuvat yhtenäisestä, monilajisesta
sammalikosta sekä reunempana osin vallitsevista kor-
keista ruohoista. Lähdepuron partaalla on myös puus-
toa. Lähteikkö on arvioitu edustavuudeltaan ja luon-
nontilaltaan erinomaiseksi. Luontotyyppi on luoki-
teltu koko maassa vaarantuneeksi ja Etelä-Suomessa
erittäin uhanalaiseksi.
Natura-alueeseen sisältyvä Mertajoen rannan sois-
tuma kuuluu luontotyyppiin ”Puustoiset suot”. Alue
on pinta-alaltaan pieni eivätkä suotyypit ole erityisen
harvinaisia. Alueen edustavuus on arvioitu merkittä-
väksi.
Venkaan lähde kuuluu Vengasvaara - Ukonkangas
nimiseen pohjavesialueeseen, joka on osa pitempää
itä-länsi -suuntaista harjujaksoa. Kallioperän seismi-
sen luotauksen, aikaisempien maaperätutkimusten
sekä harjumuodostumien yleisen muodostumishisto-
rian perusteella alueelle on muodostettu pohjavesimal-
li, jonka avulla tekojärven padon toteutukseen on et-
sitty soveltuvia ratkaisuja niin, että suorat vaikutukset
Venkaan lähteen toimintaan voidaan estää. Johtopäätös
on, että pohjavesivaikutus ei heikkene eikä lähteen tai
lähdepuron kasvillisuus muutu.
Kollajan tekojärven toteutuessa Mertajoen valu-
ma-alue pienenee noin puoleen. Tämän seurauksena
Mertajoen virtaama pienenee ja vedenpinta Venkaan
lähteen kohdalla alenee. Eri hydrologisissa tilanteis-
sa aleneman suuruus vaihtelee arvion mukaan 7 - 16
senttimetriä niin, että suurin alenema on suurilla vir-
taamilla, kun taas pienimmillä virtaamilla vedenkorke-
us ei sanottavasti muutu.
Työssä on arvioitu aleneman vaikutuksia Mertajoen
rannalla olevaan puustoiseen suohon. Vaikka luhtai-
suutta suosivat lajit saattavat korven yläosissa kär-
siä, haitallista vaikutusta ei ole arvioitu merkittäväk-
si. Tarvittaessa Mertajoen vedenpintaa voidaan nostaa
pohjakynnyksellä.
Työssä on myös pohdittu vaikutusten lieventämis-
mahdollisuuksia ja tehty yleispiirteinen ehdotus vai-
kutusten seurannasta, mikäli hanke etenee.
28
Lähteet
Airaksinen, O. & Karttunen, K. 2001. Natura 2000
-luontotyyppiopas. 2. korjattu painos. – Suomen
ympäristökeskus, Helsinki. Ympäristöopas 46. 193 s.
Eurola, S., Huttunen, A. & Kukko-oja, K. 1995.
Suokasvillisuusopas. – Oulanka Reports 14:1-85.
Ilmonen, J. 2009. Benthic macroinvertebrate and
bryophyte assemblages in boreal springs: diversity,
spatial patterns and conservation. – Acta Univer-
sitatis Ouluensis, A Science Rerum Naturalium
523:1- 54.
Pohjolan Voima/Ramboll Finland Oy 2009. Kollaja-
hankkeen ympäristövaikutusten arviointiselostus.
Pohjois-Pohjanmaan ympäristökeskus 2009.
Yhteysviranomaisen lausunto Kollaja-hankkeen
ympäristövaikutusten arviointiselostuksesta.
Raunio, A. Schulman, A. & Kontula, T. (eds) 2008.
Suomen luontotyyppien uhanalaisuus, 2. – Suomen
Ympäristö 8: 1-572.
Suomen Rakennusinsinöörien Liitto 1982. Yleinen
vesitekniikka 141
Suomen ympäristökeskus. SYKE-WSFS -järjest-
elmän Hertta -ympäristötietojärjestelmän tietokan-
nat.
29