Järvien tilavuus ja pinta-ala - Tarkeelanjärvi ja Niemilampi

Tarkeelanjärven ja Niemilammen työryhmä
Järvien tilavuus ja pinta-ala
Tarkeelanjärven ja Niemilammen pohjapadon korotushankkeeseen liittyvän lähtöaineiston selvittäminen ja tarkentaminen
2012
Järvien tilavuus ja pinta-ala
15.12.2012
Sisällysluettelo
1 Hanke ja tarkoitus ................................................................................................... 2
2 Tehtävä ja hankealue ............................................................................................... 2
3 Hertta aineisto ........................................................................................................ 3
4 Hankittu aineisto ..................................................................................................... 4
5 Laskenta ................................................................................................................ 4
6 Tulokset ................................................................................................................. 4
7 Huomiot ja johtopäätökset ........................................................................................ 7
1 Hanke ja tarkoitus
Hankkeen tarkoituksena on muotoilla Niemilammesta laskevan Ahonpäänjoen nykyistä pohjapatoa niin, että keskivedenkorkeus nousee Niemilammessa ja Tarkeelanjärvessä. Pohjapadon
avulla estetään veden liiallinen purkautuminen järvistä etenkin kesällä, jolloin vedenpinta laskee liian alas haitaten järven virkistyskäyttöä.
2 Tehtävä ja hankealue
Järven vedenpinnan nosto on vesilain kannalta padotusta, joten siihen tarvitaan aina ympäristölupaviraston (AVI) lupa. Hakemuksessa on esitettävä arvio vedenpinnan noston haitallisista
vaikutuksista tilakohtaisena, vesialueen omistajakohtaisena ja henkilökohtaisena. Lupaan on
siis liitettävä riittävän yksityiskohtainen selvitys hankkeesta syntyvistä hyödyistä ja haitoista.
Hankkeesta syntyvät hyödyt ja haitat taas perustuvat laskentaan missä laadukkaalla lähtöaineistolla on tärkeä merkitys.
Hankkeesta aiheutuneita hydrologisia muutoksia vesistössä pyritään ennustamaan vesitaselaskennan avulla, mikä perustuu järvialueen tulovirtaamiin, menovirtaamiin ja järvialtaan tilavuuden muutokseen.
Suomen Ympäristökeskus on määritellyt molempiin järviin pinta-ala ja tilavuuskäyrät vuosien
2004 - 2005 aikana. Aineisto kattaa molempien järven tilavuuden korkeustasolle N60+ 83,80
metriä. Tämä ei riitä hankkeen tarkoituksiin vaan aineiston on ulotuttava sekä uuden huipputulvan korkeudelle asti että laskentaan on liitettävä myös uoman osuus padolle saakka, jotta
laskenta voidaan suorittaa riittävän luotettavasti myös korkeimpien vesitilanteiden vallitessa.
Keskeisenä ja ainoana vertailuaineistona käytetään Herttatietokannan laskettuja arvoja.
Tarkeelanjärven ja Niemilammen työryhmä
2(6)
Järvien tilavuus ja pinta-ala
15.12.2012
Kuva 1. Hankealueen järvistä Tarkeelanjärvi ylempänä ja Niemilampi alempana.
3 Hertta aineisto
Molemmista järvistä on Herttatietokantaan talletettu tiedot järvien tilavuudesta ja pinta-alasta.
ELY-keskus on luodannut 2004 veneestä käsin molemmat järvet noin 75 metrin linjatiheydellä.
Luotaamalla saatu syvyysprofiili on Suomen ympäristökeskus yhdistänyt järven rantaviivaaineistoon, jonka jälkeen syvyyskäyrät on toimitettu Maanmittauslaitokseen. Maanmittauslaitoksessa syvyyskäyrät tallennetaan osaksi maastotietokantaa ja julkaistaan uusissa maastokartoissa. Luotausaineiston tasotarkkuudeksi on ilmoitettu 5 metriä ja syvyyshavainnon tarkkuudeksi on 0,2 m +1% syvyydestä.
Hankealueen järvien tapauksessa syvyysaineisto on muodostettu yhdistämällä järven syvyyspisteistä ja rantaviiva-aineiston avulla kolmiomalli (TIN) ARCInfolla. Rantaviiva-aineistona on
tuolloin vuosien 2004-2005 aikoihin ollut käytössä MML:n 1:20000 aineisto. Maastotietokannan
1:10000 aineistoa on käytetty yhdistämisessä hieman myöhemmin. Sekä MML:n 1:20000 aineisto että 1:10000 maastomalli ovat käytännössä yksi ja sama aineisto. Tämä 1:20000 kartta
Tarkeelanjärven ja Niemilammen työryhmä
3(6)
Järvien tilavuus ja pinta-ala
15.12.2012
on alun perin laadittu (piirretty) 1:10000 mittakaavassa ja pienennetty valokuvausteknisesti
painatusta varten 1:20000 mittakaavaan.
Alla esitettynä kopioidut tilavuus- ja pinta-alatiedot Herttatietokannasta.
Niemilampi:
Tarkeelanjärvi:
4 Hankittu aineisto
Hankkeen luonteesta riippuvan tarkkuusvaatimuksen johdosta, on ranta-alueella tapahtuvat
muutokset pyrittävä laskemaan tarkasti. Tästä syystä hankimme MML aineistoista parhaiten
tarkoitukseemme soveltuvaa aineistoa. Lisäksi syksyn aikana on tuloksia tarkennettu rantojen
osalta sekä ilmakuvastekniikan että takymetrimittausten avulla. Järven tilavuuden ja pintaalan selvittämiseksi tilasimme 2 metrin korkeusaineiston. Aineisto on tuotettu laserkeilausaineistosta, jonka pistetiheys on vähintään 0,5 pistettä neliömetrille. Korkeustiedon tarkkuus on
pinnan muodosta riippuen noin 0,3 metriä.
Aineisto soveltuu hyvin esimerkiksi tulvavaara-alueiden simulointiin. Sitä voidaan käyttää
myös leikkaus- ja täyttömaiden massalaskentaan tai kaltevuuksien, jyrkkyyden tai profiilien
laskentaan.
5 Laskenta
Suunnittelualueesta on syvyyskäyrät muodostettu yhdistämällä MML:n aineiston pistepilven
luodatun aineiston kanssa. Yhdistäminen on tehty 3D-Win ohjelmistolla. Maastomalli on muodostettu tästä yhdistetystä aineistosta kolmioimalla. Tulokset on muodostettu järkevin välein
jotta vertailu aiempaan aineistoon olisi mahdollisimman helppoa.
6 Tulokset
Tilavuus ja pinta-ala on esitettynä taulukkomuodossa ja omissa kaaviossa.
Tarkeelanjärven ja Niemilammen työryhmä
4(6)
Järvien tilavuus ja pinta-ala
15.12.2012
TILAVUUS 1000*m3
N60
Koko tilavuus
Tarkelanjärvi
Niemilampi
81,39
0,000
0,000
81,40
0,220
0,220
81,60
7,153
7,153
81,80
39,786
39,786
82,00
97,596
97,596
82,20
178,964
178,964
82,40
277,941
277,941
0,000
82,60
401,598
389,426
12,172
82,80
542,220
512,234
29,986
83,00
694,082
643,939
50,143
83,16
851,303
783,348
67,955
83,40
1027,590
930,105
97,486
83,60
1208,622
1083,950
124,672
83,80
1399,243
1245,043
154,200
84,00
1599,511
1413,439
186,072
84,16
1767,210
1553,954
213,256
84,20
1810,292
1590,005
220,287
84,40
2030,821
1773,976
256,844
84,60
2263,305
1967,560
295,745
PINTA-ALA HEHTAAREISSA
N60
81,39
Koko Pinta-ala
Niemilampi
0,000
Tarkeelanjärvi
0,000
81,40
0,763
0,763
81,60
12,390
12,390
81,80
24,017
24,017
82,00
34,392
34,392
82,20
44,768
0,000
44,768
82,40
53,385
0,905
52,480
82,60
62,479
3,661
58,817
82,80
69,962
6,228
63,734
83,00
76,415
8,603
67,811
83,16
82,005
10,366
71,639
83,40
87,888
12,783
75,105
83,60
93,319
14,586
78,733
83,80
98,546
16,200
82,347
84,00
103,663
17,622
86,040
84,16
108,599
18,623
89,975
84,20
109,131
18,855
90,276
84,40
114,297
19,896
94,401
84,60
119,465
20,747
98,718
Tarkeelanjärven ja Niemilammen työryhmä
5(6)
Järvien tilavuus ja pinta-ala
15.12.2012
110
104,93
100
90
80
74,86
Pinta-ala ha
70
60
Tarkennettu
50
Hertta
40
30
24,82
20
10
0
81,4 81,6 81,8
82
82,2 82,4 82,6 82,8
83
83,2 83,4 83,6 83,8
84
84,2 84,4 84,6
Vedenpinnan korkeus N60+m
2000
1800
1600
1446,56
Tilavuus 1000*m3
1400
1200
1000
Tarkennettu
Hertta
800
600
555,7
400
200
0
41,51
81,4 81,6 81,8
82
82,2 82,4 82,6 82,8
83
83,2 83,4 83,6 83,8
84
84,2 84,4 84,6
Vedenpinnan korkeus N60+m
Kaavioissa vedenkorkeus ilmoitettu N60 korkeusjärjestelmässä.
Tarkeelanjärven ja Niemilammen työryhmä
6(6)
Järvien tilavuus ja pinta-ala
15.12.2012
7 Huomiot ja johtopäätökset
Ensimmäisenä toimenpiteenä aineiston tarkkuuden määrittämiseksi oli tarkistaa peruskarttaaineiston vesiraja. Vesiraja oli aikoinaan piirretty vastaamaan korkean veden tilannetta eikä se
vastannut karttaan merkittyä korkeutta 83,80 metriä. Hankitun laserkeilausaineiston perusteella rantaviiva asettuu noin 90 prosenttisesti korkeustasolle 84,30. Koska tämä
karttaan merkitty korkeustaso ei ole havaintoaineiston perusteella lähellä järven keskivedenpinnan korkeutta, on sen oletettavasti oltava ilmoitettu luotausaineiston nollakorkeus tai oletettu keskivedenpinnan korkeus. Luotausaineisto on mitattu 23.9.2004 jolloin havaintomittausten perusteella vedenpinnan korkeus on tuolloin ollut noin 84,0 metriä, mikä
eroaa noin 0,2 metriä Herttatietokannassa ilmoitetusta luotauskorkeudesta.
Yleisesti laadukkaan laserkeilausaineiston takaamiseksi on kartoitus suoritettava mieluiten keväällä. Hankkimamme laserkeilausaineisto on tehty 28.4.2011(vedenkorkeus tuolloin 84,28),
jolloin vesi on normaalissa tulvakorkeudessa. Voi myös arvata, että kyseisen aineiston peruskartoituksen ilmakuvaus on tehty samoihin aikoihin vuotta, koska kuvaus täytyy tehdä aikaikkunassa, jota rajoittaa alkupäässä lumien sulaminen ja toisaalta taas lehtien kasvaminen puihin. Rantaviivojen osuminen yhteen niinkin hyvin tukee tätä olettamusta.
Vertailtaessa Hertta-aineistoa laskettuihin tuloksiin huomiota herätti aineiston suuri ero etenkin oletetun rantaviivan korkeudella. Hertta-aineiston pinta-alan arvot olivat selvästi suurempia kuin mitä perusolettamus tuloksista oli. Pinta-alakaaviosta voidaan todeta käyrien eroavan
ranta-alueella noin 30 senttimetriä. Tästä ensimmäisenä olettamuksena on, että Herttaaineiston arvot on määritelty vesialueen rantaviivasta arvosta 83,80 eikä arvosta
84,30, jolloin tulokset olisivat perusolettamuksen mukaiset. Ylemmässä kaaviokuvassa on
Hertta-aineistoa korjattu vastaamaan peruskartan rantaviivaa (musta piste). Näiden edellä
mainittujen olettamusten perusteella hankkeen vatimassa laskennassa pinta-ala- ja tilavuuskäyränä olisi syytä käyttää kokonaisuudessaan omaa käyrästöä.
Tilavuusaroissa on ollut myös merkittävää eroavaisuutta. Hertassa olevat tulokset
vaikuttavat etenkin järven laatuun liittyvissä laskennassa.
Lisätietoja Pasi Saari 15.12.2012
Tarkeelanjärven ja Niemilammen työryhmä
7(6)