Riittävä ja jatkuva virtaama

Iijoen Taivalkoski heinäkuun 2017 virtaamilla. Oikealla kalatie, jonka tarkoitus on turvata kalojen pääsy säännöstely- ja voimalapatojen muodostaman vaellusesteen. Vasemmalla melontarata pääuomassa. Kuva: Virpi Sahi

Joen ekologinen virtaama ja ympäristövirtaama

Ekologinen virtaama tarkoittaa sellaista virtaamaa joessa, joka riittää turvaamaan virtaveden luonnon hyvinvointi eli joen eliympäristöt ja lajien elinolot ja lisääntyminen siellä.  Ekologinen virtaama määritellään kullekin joelle erikseen ja on riippuvainen esimerkiksi lajeista, joiden virtaamatarpeita tarkastellaan. Ekologinen virtaama ilmaistaan kuutiometreinä sekunnissa (m3/s) ja se voi vaihdella vuodenajan mukaan. Ympäristövirtaama on ekologista virtaamaa laajempi käsite, jossa tarkasteluun otetaan myös ihmisen näkökullma, esimerkiksi joen virkistysarvot kuten veneily tai mökkeily.

Jotta joen ekologinen virtaama voidaan määritellä, on riittävästi tunnettava joen luonnonoloja, ympäristövirtaaman tapauksessa myös virkistyskäyttöä. Pohjatietojen perusteella sekä asianomaisia tahoja kuullen on mahdollista rakentaa kuva riittävästä virtaamasta pala palalta. Tätä varten käytössä on niin sanottu Building Block -menetelmä. Veden virtausaineistoihin ja -laskentaan perustuvia  menetelmiä ovat muun muassa Tennantin menetelmä ja märkäpiirimenetelmä.

Riittävä ja jatkuva virtaama alakanavaan

Alakanava ei saa kuivua. Liru uoman keskellä ei turvaa jokijatkumoa. Kuva: Virpi Sahi

Suotuisan virtaaman määrittämisen jälkeen tietoa voidaan soveltaa vesistön säännöstelyyn ja yksittäiseen vesivoimalaitokseen. Veden juoksutusrytmiä turbiinien tai tulvaluukkujen läpi on mahdollista sopeuttaa niin, että päästään vuositasolla kohti ekologisen virtaamaa.

Ensimmäinen askel on turvata virtauksen jatkuvuus. Käytännössä voimalan alakanavan ei pidä milloinkaan jäädä kuivaksi, eli veden juoksutuksen on oltava keskeytyksetöntä, tapahtuipa se voimalan koneiston läpi tai ohijuoksutusluukkujen kautta.

Nollavirtaama katkaisee jokijatkumon ja esimerkiksi pohjaeläimet tai kalojen mäti tuhoutuvat herkästi jäädessään väliaikaisesti kuiville. Nollavirtaama ei siis ole mahdollinen eikä näin ollen myöskään voimalan katkokäyttö, mikäli vettä ei voida laskea alakanavaan muulla tavoin turbiinien ollessa pysäytettynä.

Myös muu juoksutuksen lyhytaikaissäätö tulee sopeuttaa jokiluonnon kantokykyyn.

Luonnonuoman vesitys ja virtaamajakosäännöstely

Monesti voimala sijaitsee luonnonuoman rinnalle louhitussa kanavassa tai voimala ottaa veden putkella, joka kulkee luonnonuoman rinnalla. Tällön kanava tai vedenottoputki kilpailevat vesityksestä luonnonuoman kanssa.

Myös joki itsessään voi haaroittua alavirtaan päin useammaksi uomaksi kuten Kymijoen suistossa.  Tällöin säännöstelyn ja juoksutuksen järjestämisessä on ratkaistava, mihin uomaan vettä ohjataan, milloin ja kuinka paljon.

Veden keskeytymätön virtaus luonnonuomaan tai jokiosuuteen, jossa tapahtuu esimerkiksi vaelluskalojen lisääntymistä, tulee ottaa huomioon.

Paimionjoki, Askalan voimalaitoksen pato ja vedenottoputki. Paimionjoki on Varsinais-Suomen savimailla virtaava osin rakennettu joki. Virtaama luonnonuomassa oli syyskuussa 2017 sateisen kesän takia suuri, mutta voi kuivina kesinä jäädä vähiin. Kuva: Virpi Sahi

Kalankulun tarvitsema virtaama

Kalatiessä tulee olla sopiva virtaama, jotta kalatie toimisi asianmukaisesti. Tekninen kalatie vesitetään yleensä keväästä syksyyn, ja se on talvella kuivana. Luonnonmukainen kalatie kannattaa vesittää ympärivuotisesti.

Tarvittava virtaama määräytyy kalatietyypin, kalalajin ja kalojen koon mukaan. Toimivan kalatien virtaama voi olla yllättävänkin pieni, kunhan kalat löytävät sen.

Veden luovuttaminen kalatiehen on poissa sähköntuotannosta, sillä kalatiessä vesi virtaa turbiinien ohi. Jos voimalan lupaehtoihin on kirjattu vedenluovutusvelvoite, on voimalan luovutettava vesi kalatiehen korvauksetta. Jos vedenluovutusvelvoitetta ei ole, voimala voi kieltäytyä luovuttamasta vettä ilman rahallista korvausta.

Kymijoen alajuoksu on virtaamajakosäännöstelyn piirissä. Itäisessä haarassa sijaitseva Koivukosken voimalan viereinen säännöstelypato vaikuttaa luonnonuoman vesitykseen. Kuva: Kymijoen kuvapankkihanke