Metsätalouden vesiensuojelumenetelmät ja -rakenteet

Metsätalouden vesiensuojelun tavoitteena on minimoida vesistöihin maanmuokkauksesta, hakkuista ja kunnostusojituksista aiheutuva kuormitus. Metsätalouden vesiensuojelurakenteilla on keskeinen tehtävä etenkin kiintoaine- ja ravinnekuormituksen vähentämisessä, mutta tärkeää on myös toimenpiteiden kriittinen tarveharkinta sekä ajoitus. Ainoastaan välttämättömät työt kannattaa toteuttaa.

Voimakas maanmuokkaus kasvattaa sekä ravinne- että kiintoainekuormaa. Aikaisemmin Suomessa käytettiin muokkausmenetelmänä yleisesti aurausta, mutta nykyään siitä on pitkälti luovuttu. Aurauksen tilalla voidaan käyttää maaperästä riippuen esimerkiksi laikutusta, laikutusmätästystä, ojitusmätästystä, äestystä tai kulotusta.

Metsätalouden vesiensuojelussa yleisesti käytetyillä rakenteilla voidaan pidättää kiintoainetta, ja osa rakenteista pidättää oikein toteutettuna myös ravinteita. Orgaanisen hiilen kuormituksen vähentämiseksi erityisen toimivia keinoja ei sen sijaan ole vielä löydetty, jolloin tärkeintä on kuormituksen ennaltaehkäisy. Kuormitusta on mahdollista ennaltaehkäistä muun muassa välttämällä ojitusta ja mahdollisuuksien mukaan harkita jatkuvapeitteiseen metsän kasvatukseen siirtymistä.

Seuraavassa käsitellään keskeisiä metsätalouden vesiensuojelurakenteita.

Kaivu- ja perkauskatkot

Ojakohtaista kiintoainekuormitusta voidaan vähentää jättämällä ojaan kaivu- tai perkauskatkoja. Kaivukatkot ovat ojiin kaivamatta jätettäviä osuuksia, joiden kohdalla vesi kulkee pintavaluntana alapuoliseen ojaan. Perkauskatkot puolestaan ovat kunnostusojituksen aikana ojiin jätettyjä perkaamattomia kohtia.

Kaivukatkojen tekeminen on kustannustehokas menetelmä vähentää kunnostusojituksesta aiheutuvaa kiintoainehuuhtoumaa.

Lietekuoppa

Lietekuopat ovat uusiin ja perattaviin ojiin kaivettavia syvennyksiä. Niiden pääasiallisena tarkoituksena on pysäyttää kaivun aikana ja välittömästi sen jälkeen irtoavaa karkeaa kiintoainesta. Lietekuopat täyttyvät yleensä nopeasti kaivun jälkeen eikä niitä tyhjennetä toisin kuin laskeutusaltaita (ks. seuraavassa). Lietekuopan toiminta tehostuu, jos sen alapuolelle jätetään kaivukatko.

Laskeutusallas

Laskeutusaltaat ovat altaita, joiden toiminta perustuu veden nopeuden hidastamiseen niin, että veden mukana kulkeutuva kiintoaines laskeutuu altaan pohjalle. Laskeutusaltaat mitoitetaan vesimäärän perusteella, mihin vaikuttaa altaan yläpuolisen valuma-alueen pinta-ala. Laskeutusaltaiden toimintakunnossa pysyminen vaatii altaiden toistuvaa tyhjennystä.


Laskeutusallas

Patorakenteet

Patorakenteilla on mahdollista tehostaa laskeutusaltaiden toimintaa, mutta ne voivat toimia myös itsenäisinä vesiensuojelurakenteina.

Pohjapato

Pohjapadot ovat rakenteita, jotka hidastavat ja tasaavat veden virtaamaa ojassa. Ne vähentävät syöpymistä sekä pidättävät ojan pohjalla kulkevaa karkeaa kiintoainesta. Pohjapatoja voidaan laittaa useita peräkkäin, jolloin niistä muodostuu putousportaat. Pohjapato voidaan valmistaa kivistä, betonista, maa-aineksesta tai puusta. Usein padon tai putousportaiden yläpuolelle on suositeltavaa kaivaa laskeutusallas, johon veden mukana tuleva kiintoaines voi kertyä.


Pohjapato
Putkipato

Putkipato on rakenne, jonka avulla varastoidaan ylivirtaamia. Putkipato koostuu tavallisesti kahdesta putkesta, joista alempi on käytössä pienemmillä virtaamilla ja ylempi puolestaan ylivirtaamien aikana. Parhaiten putkipadot soveltuvat turvemaille, ja myös putkipadon yhteyteen on hyvä tehdä laskeutus- tai kosteikkoallas. Putkipatojen avulla altaiden toimintaa voidaan tehostaa merkittävästi, ja yhdistelmärakenteen avulla on mahdollista pidättää jopa 80 % kiintoaineesta.

Pintavalutuskenttä

Pintavalutuskentällä tarkoitetaan yleensä tasaista suoaluetta, jonne ohjattu vesi suodattuu virratessaan suokasvillisuuden seassa ja osittain turpeen sisällä. Hyvin toimiva pintavalutuskenttä suodattaa 70–90 % kiintoaineesta sekä jonkin verran myös liukoisia ravinteita.

Kosteikko

Kosteikko on alue, joka pysyy kosteana tai märkänä kaikkina vuodenaikoina. Luontaisia paikkoja kosteikoille ovat muun muassa vesistöjen laskun tuloksena syntyneet vesijättöalueet. Näiden lisäksi kosteikkoja voidaan rakentaa myös patoamalla uomia paikoissa, joissa vettyminen ei tuota ongelmia. Kosteikko kerää talteen kiintoainesta ja siihen sitoutuvia ravinteita etenkin kasvukauden aikana, minkä lisäksi se toimii elinympäristönä useille lajeille, muun muassa vesilinnuille. Etenkin hienojakoisilla mailla kosteikot toimivat laskeutusaltaita paremmin, sillä ne sitovat karkean kiintoaineksen lisäksi myös hienompaa ainesta ja ravinteita.

Kuten laskeutusaltaita, kosteikon rakenteita on kuitenkin hoidettava ja pohjalle kertynyttä maa-ainesta täytyy ajoittain poistaa. Riittävän vesiensuojeluhyödyn saavuttamiseksi kosteikon olisi oltava kooltaan noin 2 % koko valuma-alueen pinta-alasta.


Kosteikko
Puuaineksen käyttö vesiensuojelurakenteissa

Edellä kuvattujen menetelmien lisäksi on alettu tutkia uusia vesiensuojelumenetelmiä, joita on mahdollista yhdistää jo olemassa oleviin vesiensuojelurakenteisiin. Eräs näistä on puunippujen käyttö, jolla on saatu lupaavia tuloksia ravinteiden ja mahdollisesti myös orgaanisen hiilen pidättymisestä, jota tähän asti esitellyt vesiensuojelurakenteet pidättävät heikosti. Uomaan upotettavan puumateriaalin pinnalle muodostuu ravinteita sitova biofilmi, joka on usean organismin hyödynnettävissä. Tulosten perusteella uppopuun käyttöä voidaan suositella paitsi vesiensuojelurakenteissa (mm. laskeutusallas) myös kuivatusuomastoissa. Tuloksia on seurattu Suomen ympäristökeskuksen PuuValuVesi-hankkeessa.


Kuormituksen vähentämisessä voidaan käyttää erilaisten vesiensuojelurakenteiden yhdistelmiä. Kuvassa kosteikkoallas putkipadolla, johon on asennettu lisäksi puurankanippuja.