Rakennetun kosteikon perustaminen

Kosteikon valuma-alue määritellään karttatarkastelulla ja epäselvät kohdat tarkastetaan maastossa. Samalla selvitetään vesiensuojelun tehostamismahdollisuudet suunnitellun kosteikon yläpuolisessa ojastossa. Selkeät eroosiolle alttiit kohdat yläpuolisessa ojastossa on usein kustannustehokkainta hoitaa virtausta hidastavilla, kosteikon yläpuolisilla rakenteilla. Nämä rakenteet vähentävät myös kosteikon kunnossapitotarvetta.

Maapinnan korkeusvaihtelun lisäksi mitataan ojien syvyydet. Korkeuspisteitä mitataan varsinaista kosteikkoaluetta laajemmalta alueelta kosteikon tarkan vaikutusalueen selvittämiseksi. Korkeuspisteitä mitataan:

• kosteikkoon vettä johtavista uomista sille etäisyydelle, jossa kosteikon aiheuttamaa vedenpinnan nousua ei enää tapahdu korkeusaseman perusteella
• uoman pohjasta ja maanpinnalta
• riittävästi erityisesti kosteikoissa, jotka rakennetaan pengertämällä, jotta pengertämisestä johtuvan vettyvän alueen laajuus voidaan määritellä tarkasti.

Erityisesti selvitetään vedenpinnan nousulle kriittisten alueiden korkeusasemat. Tällaisia alueita ovat muun muassa peltojen salaojien päät, metsätalousalueiden rajat, tiet ja tierummut sekä tontit ja rakennukset.

Kosteikon mitoitus ja suunnittelun periaatteet

Kosteikon tai peräkkäisten kosteikkojen pinta-alan tulee tulisi olla sellainen, että saavutetaan riittävä veden viipymä. Kosteikolle menevän veden määrää voidaan rajoittaa esimerkiksi jakopadoilla ja ojitusjärjestelyillä. Ravinteiden poistolle on edullista, että allas on suhteellisen matala. Se nopeuttaa vesikasvillisuuden muodostumista, joka edesauttaa kiintoaineen ja ravinteiden pidättymistä.

Kosteikon keskisyvyyden pitäisi olla vähintään 0,5 metriä, jotta kosteikon hydraulinen mitoitus voidaan saavuttaa ja kosteikko ei kasva umpeen liian nopeasti. Kosteikon tulopäähän rakennetaan syvä, laskeutusaltaan tapainen kaivanto, joka on helppo käydä tyhjentämässä. 

Mikäli kosteikko rakennetaan pengertämällä tai patoamalla, ei maanpintaa ole syytä kuoria tarpeettomasti. Maanpinnan kuoriminen voi olla kuitenkin tarpeellista, mikäli kosteikko perustetaan vanhalle viljelysmaalle, jossa ravinteita on rikastunut maan pintakerroksiin. Tällöin pintakerrosta voidaan kuoria muutaman kymmenen sentin syvyydeltä. Kuorittua maata voidaan hyödyntää esimerkiksi maanparannusaineena, sekä pengerrysten tai kannasten rakentamisessa.

Kosteikon mitoituksessa selvitetään altaaseen tuleva vesimäärä ja sitä vastaava kosteikon vähimmäistilavuus. Kosteikon tulisi olla vähintään niin tilava, että vesi viipyy kosteikossa 1–2 vuorokautta myös keväällä keskiylivirtaaman (MHq) aikana.  Riittävä viipymä on erityisen tärkeää tulva-aikoina, jolloin kosteikon läpi kulkeutuu merkittävä osa vuotuisesta kuormituksesta. (Ks. jäljempänä "Esimerkkilaskelmat kosteikon tavoitetilavuudelle ja pinta-alalle")

Yleensä kosteikko rakennetaan niin suureksi, kuin alueen maastonmuodot ja käytettävissä oleva pinta-ala sallii. Kosteikon kyky pidättää ravinteita kasvaa sen suhteellisen koon kasvaessa. Karkeana minimimitoituksena voidaan esimerkiksi käyttää 1–2 % valuma-alueesta ja tavoitteellisena kokona 4–5 % valuma-alueesta[Lähdeviite2]. Mitoituslaskelmalla todetaan viipymän suuruus, jonka kosteikko luontaisesti saa. Mitoituslaskelma on syytä tehdä mahdollisimman varhaisessa vaiheessa toteutuskelpoisuuden selvittämiseksi, etenkin jos kosteikko joudutaan tekemään kokonaan tai osittain kaivamalla.

Hyvässä suunnitelmassa esitetään kaikki kosteikon rakentamisessa tarvittavat tiedot[Lähdeviite3].

Suunnitelmasta tulee käydä ilmi:

1. Hankkeen yleiskuvaus ja tavoitteet
2. Hankkeen yksilöity toteutustapa ja -aika
3. Hankkeen toteuttamiseen osallistuvat tahot, toteutus- ja rahoitusvastuut ja mahdolliset sopimusjärjestelyt
4. Kustannusarvio kustannuserittelyineen ja rahoitussuunnitelma
5. Kosteikon sijaintikartta
6. Suunnitelma-alueen kartta
7. Kosteikon pinta-alan suhde yläpuolisen valuma-alueen pinta-alaan
8. Kosteikon perustamistoimenpiteet
9. Selvitys kosteikkoalueen vesien johtamisesta ja patoamisesta
10. Selvitys kosteikkoalueen penkereistä, syvänteistä, niemekkeistä, saarekkeista ja kasvillisuusvyöhykkeistä
11. Kosteikon mitoitus
12. Yleispiirteinen selvitys kosteikon perustamisen jälkeisistä hoitotoimenpiteistä
13. Selvitys hankkeen vaikutuksista kosteikkoalueen yläpuolisten metsätalousalueiden kuivatustilanteeseen tai muuhun maankäyttöön
14. Kosteikkoalueen omistussuhteet
15. Vaadittavat viranomaisluvat.

Esimerkkilaskelmat kosteikon tavoitetilavuudelle ja pinta-alalle

Kosteikon tavoitetilavuus on vähintään yhtä suuri, kuin altaaseen tuleva vesimäärä (m³) tavoitteeksi valitun viipymän aikana. Esimerkiksi, kun kosteikon tavoiteviipymäksi asetetaan 24 tuntia ja kosteikon valuma-alueen pinta-ala on 150 ha ja MHq on 120 l/s/km², tulee kosteikon tilavuuden olla vähintään 15 552 m³ (24 h * 3600 s * 1,5 km2 * 0,12 m³/s/km²).

Kun kosteikon vähimmäistilavuus on laskettu, voidaan arvioida myös kosteikon vähimmäispinta-alaa. Vähimmäispinta-ala voidaan määritellä keskisyvyyden ja tilavuuden avulla. Esimerkiksi, jos kosteikon keskisyvyys on 0,7 m ja tilavuus 15 552 m³, on kosteikon minimipinta-ala 22 217 m² eli noin 2,2 ha (15 552 m³/ 0,7 m).

Kosteikko perustetaan yleensä pengertämällä ja kaivamalla. Penkereiden leveys ja luiskan kaltevuus määräytyvät penkereen korkeuden ja maalajin perusteella. Luiskan tulee olla erityisen loiva hienojakoisilla ja korkeilla penkereillä. 

Yleensä padottavat penkereet on tarkoituksenmukaista rakentaa siten, että niiden harjalla voidaan liikkua koneilla, jolloin penkere voidaan tiivistää ja kosteikon myöhempi huoltaminen on helppoa. Mikäli padottavat penkereet joudutaan tekemään talvella, tulee on penkereen rakennusvaiheessa huomioitavada painuminen. Yleensä tulee varautua vähintään 0,5 metrin painumiseen. Padottavan penkereen sydän tulee rakentaa tiiviistä ja vettä huonosti läpäisevästä maasta. Penkereeseen ei tule upottaa kantoja ja hakoja, sillä ne heikentävät penkereen tiiviyttä ja kestävyyttä sekä lisäävät vuodon riskiä. Penkereet tulee rakentaa erityisen vahvoiksi patojen ympäriltä. Tarvittaessa patojen ympärillä penkereiden luiskat voidaan vahvistaa suodatinkankaalla ja verhoilla esimerkiksi kivillä.

Kosteikko muotoillaan siten, että penkereet voidaan rakentaa mahdollisimman pitkälle kosteikon kaivumaista. Mahdolliset ylijäävät kaivumaat läjitetään riittävän kauas kosteikosta ja ne tiivistetään huuhtoutumisen vähentämiksi. Luiskiin ja läjitysmaille voidaan kylvää esimerkiksi heinänsiementä, joka sitoo pintamaata ja vähentää siten huuhtoutumista.

Veden padotuksessa voidaan käyttää pohja- tai pintapatoa. Pohjapadossa vesi kulkee patokannaksen yli, pintapadoissa vesi ohjataan putkia pitkin patokannaksen läpi. Patovaihtoehtoja voidaan myös yhdistellä. Esimerkiksi kalojen kulun turvaamiseksi voidaan kosteikon patorakenteena käyttää pohjapatoa mutta liittää siihen munkki, jolloin kosteikon tyhjentäminen kasvillisuuden hallitsemiseksi on mahdollista. Putkipato sopii kosteikon patorakenteeksi vesiensuojelun virtaamansäätörakenteena toimimisen lisäksi.

Vedenpinnan korkeus kosteikossa voi vaihdella virtaamien suhteessa. Suunnittelussa on kuitenkin tärkeää määritellä vedenpinnan maksimikorkeus, jonne vesi voi tulva-aikoina nousta ilman, että vedenpinnan noususta aiheutuu haittaa kosteikon ulkopuolella tai itse kosteikon rakenteille. Vedenpinnan nostaminen maksimikorkeudelle tulva-aikana lisää kosteikon tilavuutta ja pidentää siten veden viipymää kosteikossa.

Kosteikon vedenpinnan korkeutta voidaan säädellä patorakenteilla. Mikäli kosteikon vedenpinnan halutaan pysyvän vakiotasolla, patorakenteena voidaan käyttää tasaharjaista ja leveää pohjapatoa. Mikäli taas vedenpinnan korkeuden halutaan vaihtelevan altaassa vesimäärien suhteessa, voidaan käyttää virtaamansäätörakenteita. Vedenpintaa voidaan säädellä myös settipatojen avulla. Ne koostuvat rumpuputken etupuolelle asetettavista settilankuista, joilla säädellään veden pinnan korkeutta, sekä varsinaisesta rumpuputkesta, jonka kautta valumavedet ohjataan penkan läpi. Settipadon etuna on se, että vedenpinnan korkeutta voidaan säädellä halutulle korkeudelle riippumatta kosteikkoon tulevasta vesimäärästä. Kosteikko voidaan myös laskea tyhjäksi mahdollisen kunnostuksen ajaksi.

Lisätietoa: Vesiensuojelurakenteet ja -ratkaisut.

Toimiva kosteikko vaatii säännöllistä hoitoa ja kunnossapitoa. Kosteikon vesiensuojelullisen tehokkuuden kannalta tärkeimpiä hoitotoimia ovat rakenteiden kunnossapito, niittäminen ja ruoppaaminen.

Kosteikoissa kertyy lietettä etenkin ojien suihin sekä mahdolliselle syvän veden alueelle. Sitä voi poistaa tarvittaessa koneellisesti kaivaen tai lietepumpulla. Patorakenteiden kunto tulisi tarkistaa keväällä ja syksyllä. Mahdolliset patovuodot tulisi korjata heti niiden synnyttyä.

Kasvillisuus ja pensaikko tulisi niittää ainakin osalta kosteikkoa ja sitä ympäröivältä alueelta jopa vuosittain umpeenkasvun estämiseksi. Ainakin suurimmat kosteikot kannattaa suunnitella siten, että niittäminen koneellisesti on mahdollista. Niittojätettä ei jätetä kosteikkoalueelle vaan se korjataan pois, sillä kasvimassan hajotessa siitä vapautuu ravinteita. Lisäksi niittojäte voi täyttää kosteikkoa, jolloin kosteikon tehokkuus heikkenee.

Kosteikkoon tai muuhun vesiensuojelurakenteeseen upotetusta puumateriaalista on saatu hyviä kokemuksia vesistöhaittojen ehkäisyssä: puumateriaali voi tehostaa ravinteiden talteenottoa. Veteen upotetut, pienpuusta rakennetut rankaniput monipuolistavat myös vesieliöstöä tarjoamalla niille ravintoa ja suojaa. [Lähdeviite4]