Huleveden hallinnan luonnonmukaiset keinot yleistyvät nopeasti, kun kaduille, puistoihin ja pihoille rakennetaan erilaisia veden imeytys- ja varastointirakenteita. HAMKin Lepaan yksikössä on tehty pitkäjänteistä hulevesitutkimusta ja hulevesirakenteiden toimivuuden seurantaa jo vuosien ajan.
Vuonna 2016 Kasvipintaiset imeytysrakenteet -hankkeessa rakennettiin viisi imeytyskenttänä toimivaa solua, joiden toimintaa voidaan seurata jatkuvatoimisilla mittalaitteilla reaaliaikaisesti. Kypsään ikään ehtineiden imeytysrakenteiden toiminnan seuraamista on jatkettu HULVATTU-hankkeessa.
Eri solujen rakenne vaihtelee, osassa suodatinkerros on paksumpi ja osassa matalampi. Lisäksi kasvualustaseoksina on käytetty paljon orgaanista ainesta sisältävää seosta sekä hiekkaisempaa vähäorgaanista seosta. Verranteena kasvipintaisille imeytysrakennesoluille on yksi hiekkasuodatinsolu. Kasvillisuus muuttaa solujen toimintaa, sillä juuristo työntyy vuosien kuluessa syvemmälle rakenteeseen. Osa perustamisvaiheessa istutetuista kasveista on taantunut tai kokonaan hävinnyt, kun taas toiset ovat hyötyneet vaihtelevista olosuhteista ja levinneet uusille kasvupaikoille. Hulevesien suodatusrakenteille tyypillisesti kasvillisuuden tulee sietää sekä äärimmäistä kuivuutta että joskus pitkiäkin aikoja juuristoalueella seisovaa vettä.
Kesällä 2022 soluihin syötettiin neljän perättäisen viikon aikana keinotekoista hulevettä, jolla pyrittiin selvittämään, kuinka paljon kasvipintaiset imeytysrakenteet pystyvät käsittelemään kiintoainesta ilman, että kasvualustan pintakerros tukkeutuu. Tukkeutuminen on kasveille haastavaa, sillä se saattaa estää veden ja ilman luonnollisen kiertokulun, jolloin kasvillisuus kärsii ja imeyttäväksi tarkoitettu rakenne ei toimi suunnitellusti. Koesarja keskittyi kuormituksen ääritilanteisiin, sillä varsinkin kasvipintaisten hulevesirakenteiden toiminnasta ääritilanteissa löytyy vain vähän tutkittua tietoa.
Ensimmäisen viikon syötössä keinotekoisen huleveden kiintoaineksen määrä oli pieni, 10 kg kiintoainesta/solu. Tämä vastaa rakentamisen aikaisen huleveden kiintoainespitoisuutta ja on selkeästi enemmän kuin hulevedessä normaalisti oleva kiintoainespitoisuus. Toisella viikolla kiintoainespitoisuus kaksinkertaistui ja kiintoaineksen lisäämistä jatkettiin niin, että kolmannella viikolla kiintoaineksen määrä yhteen soluun oli 40 kg ja viimeisellä viikolla 80 kg.
Kuva 1 Neljännellä viikolla kiintoaineksena käytettyä savea lisättiin jokaiseen koesoluun 80 kg.
Kiintoaineksen lisäksi jokaiseen soluun syötettiin puolen tunnin aikana 1250 l vettä, mikä vastaa 5,5 mm rankkasadetta 30 minuutin ajalla 227 m2 läpäisemättömältä valuma-alueelta. Kiintoaineksen lisäksi jokaisella syöttökerralla huleveteen lisättiin nitraatti- ja fosfaattikuormitus, joka vastaa huleveden keskimääräistä pitoisuutta. Ravinnekuormitus lisääntyi samassa suhteessa kiintoaineksen määrän kanssa.
Ensimmäisellä viikolla soluissa ei juurikaan tapahtunut muutoksia, eikä saven lisäystä voinut havaita kasvualustan pinnalta. Suurimmat muutokset solujen toiminnassa tapahtui vasta kolmannen viikon kiintoaineksen lisäyksen jälkeen, jolloin hiekkaisen kasvualustan solut sekä verranteena toimiva hiekkasuodatinsolu alkoivat selkeästi lammikoitua jo syötön aikaisessa vaiheessa. Kiintoaineksen määrän lisääminen näkyi myös solujen läpivirtaavassa vedessä, joista kerättiin näytteet. Näytteistä määritetään kiintoaineksen määrä sekä nitraatti- että fosfaattipitoisuus. Syksyllä edessä on vielä kasvillisuuden kartoitus, jolloin selviää, mitkä kasvit ovat selvinneet kesän aikaisesta kiintoaineskuormituksesta.
Kuva 2 Eri solujen suodatusteho vaihteli suuresti. Suotoveden väri vaihteli sekä eri solujen mutta myös eri syöttökertojen välillä.
Lepaalla syntyviä tuloksia voidaan hyödyntää suomalaisessa viherrakentamisessa, kun uusia huleveden imeytysalueita suunnitellaan tai mietitään milloin vanhojen imeytysrakenteiden kasvualustakerros tulisi vaihtaa uuteen. Koesarjan kuormituksen avulla Hulvattu-hankkeessa pyritään selvittämään, kuinka paljon kasvipintainen imeytysrakenne kestää kiintoaineksesta aiheutuvaa kuormitusta. Kuormituksen perusteella voidaan myös arvioida, onko kasvipintaisten hulevesirakenteiden nykyiset ohjeistukset riittäviä, vai tarvittaisiinko niihin muutoksia tai päivitystä.
Kirjoittajat: Salla Leppäkoski, tekninen asiantuntija HAMK Bio & Anu Koponen, tutkimusassistentti HAMK Bio
