Kaupungit ja vesi
Aalto-yliopistossa tutkitaan kokonaisvaltaisesti kaupunkialueiden hydrologisia ilmiöitä yhdistämällä mittaustietoa ja laskennallisia menetelmiä. tutkimus tukee tulvien ehkäisyssä, eroosion ja vesistöjen kuormituksen hallinnassa sekä pohjavesien muodostumisessa.
Tutkimuksen tavoitteet
- Kaupunkialueiden hulevesien hallinnan kehittäminen ja ympäristökuormituksen vähentäminen
- Viihtyisän, terveellisen ja toimivan kaupunkiympäristön ylläpito kaupunkien tiivistyessä
- Kaupunkivesien hallinta: teknis-taloudelliset, ekologiset ja sosiaaliset näkökulmat sekä paikallisilmaston huomiointi
Rakennettujen alueiden erityispiirteitä ovat läpäisemättömän pinnan suuri osuus ja alueiden tehokas kuivatus- ja viemäröintijärjestelmä. Nämä aiheuttavat suuri hydrologia muutoksia: pintavalunnan lisääntyminen, valuntahuippujen kasvu ja valuntakäyrän äärevöityminen. Vastaanottavissa vesistöissä suuremmat ja nopeammat virtaamavaihtelut heikentävät uomien stabiliteettia ja aiheuttavat eroosiota sekä ekologisia muutoksia.
Suomessa yli 90 % viemäriverkostosta on erillisviemäröintiä, jossa hulevedet johdetaan käsittelemättöminä muista jätevesistä erillään lähimpään vastaanottavaan vesistöön. Hulevedet huuhtovat päällystetyiltä pinnoilta mukaan mm. ravinteistä, raskasmetalleja, öljyjä ja bakteereja suoraan vesistöihin.
Tutkimusteeman vastuuhenkilöt: Professori Harri Koivusalo & TkT Teemu Kokkonen
Meneillään olevat hankkeet
Kaksiulotteisten sadantakenttien laskennallinen kuvaaminen – urbaani näkökulma
Tutkimuksen tavoitteena on tuottaa alueellisesti hajautettua sadanta-aineistoa kaupunkialueiden veden määrään ja laatuun liittyvän tutkimuksen tueksi. Menetelmällisesti tutkimus rakentuu 2D stokastisen sadantamallin käyttöön ja edelleen kehittämiseen. Aineistona käytetään tutkasadantatietoja Suomesta ja Australiasta sekä mahdollisesti sadannan satelliittiaineistoja. Odotettavissa olevat tulokset käsittävät sadannan anisotropian kuvaamisen, havaintoaineistojen spatiaalisen jakauman tihentämisen sekä sadantamallin yhdistämisen hydrologiseen malliin kaupunkialueiden veden määrään ja laatuun liittyviä tarkasteluja varten.
Kaupungistumisen vaikutus pintavesiin
Tutkimuksessa kehitetään menetelmä intensiivisesti monitoroituja tutkimusalueita selvästi suurempien kaupunkialueiden valunnan synnyn ja kulkeutumisen laskennalliseen kuvaukseen. Menetelmä perustuu kaupunkialueiden erilaisten pintojen (katot, tiet, puistot jne.) yksityiskohtaiseen kuvaukseen sekä niiden ominaisuuksien tunnistamiseen tutkimusalueiden mittausaineistoja hyödyntämällä. Suurelle alueelle yleistettyä laskennallista kuvausta voidaan käyttää arvioimaan erilaisten huleveden määrään ja laatuun vaikuttavien rakenneratkaisujen (esimerkiksi viherkatot) toimintaa kokonaisten kaupunginosien mittakaavassa. Tutkimuksessa hyödynnetään Lahdessa mitattuja kaupunkihydrologisia aineistoja, jotka on saatu käyttöön yhteistyöstä Helsingin yliopiston ympäristötieteiden laitoksen kanssa.
Rakentamisen aikaisten muutosten kuvaus kaupunkihydrologiassa
Tutkimuksessa sovelletaan sadanta-valuntamallia rakenteilla olevan kaupunkialueen valunnan tarkasteluun. Tutkimusalueena käytetään Saunalahdenrannan aluetta Espoossa, joka vuosina 2001-2006 rakennettiin metsäisestä valuma-alueesta tiiviiksi kerrostaloalueeksi. Tavoitteena on kalibroida malli valuma-alueen eri kehitysvaiheille huomioiden tyypillisten kaupunkipintojen lisäksi myös rakennettavien alueiden erityispiirteet kuten häiriintyneet maapinnat. Tutkimustuloksia voidaan jatkossa soveltaa kaupungistumisen aiheuttaman valunnan muutoksen tarkasteluun, hulevesien hallinnan kehittämiseen kuin sadanta-valuntamallien käyttökelpoisuuden arviointiin kaupungistumisen eri vaiheissa.
Kaupungistuneiden valuma-alueiden maankäytön vaikutukset valunnan laatuun ja määrään
Suomen Akatemian AKVA-tutkimusohjelman rahoittamassa URCA-konsortiossa tutkitaan kaupungistuneiden valuma-alueiden huleveden määrää ja laatua, sekä paikallisen sadannan vaikutusta hydrologiaan. Lisätietoja Suomen Akatemian sivuilta.
- Julkaistu:
- Päivitetty: