Työmaavesien hallinta ja hallinnan kehittäminen

Abstract

Työmaalle päätyy vettä muun muassa sade- ja sulamisvesistä, pohjavetenä purkautuen, järvestä tai merestä suotautuen sekä yksittäisistä työvaiheista. Muodostuneisiin työmaavesiin aiheutuu kiintoaine-, metalli-, ravinne- sekä haitta-ainekuormitusta ja veden pH:n muutoksia työmaatoiminnoista ja maaperästä riippuen. Hallitsemattomat työmaavedet vahingoittavat vesiekosysteemejä, ja erityisesti pienvesistöjen toipuminen voi rakentamisen aikaisesta rasituksesta kestää kauan. Työmaavesien hallintaa ohjataan pääasiassa kuntien laatimilla työmaavesiohjeilla, joissa on esitetty mm. työmailta pois johdettavien vesien laadulle raja- tai ohjearvot sekä esimerkkejä työmaavesien hallintarakenteista. Työmaavesien hallintamenetelmät voidaan jakaa eroosionhallintaan ja työmaavesien käsittelyyn. Eroosionhallinnalla voidaan vaikuttaa työmaavesiin syntyvän kuormituksen muodostumiseen, ja on siksi työmaavesien hallinnan kannalta ensisijaista. Työmaavesien käsittely perustuu muodostuneista työmaavesistä aineiden ja ominaisuuksien poistamiseen. Työmaavesien käsittelyyn esitetyt menetelmät perustuvat yleisimmin suodattamiseen, laskeuttamiseen, kemialliseen saostamiseen ja neutralointiin. Työn tarkoituksena oli selvittää, miten työmaavesiä työmailla hallitaan ja miten työmaavesien hallintaa voidaan kehittää. Työn tutkimusmenetelminä oli kirjallisuuskatsaus, ohjausryhmätyöskentely ja teemahaastattelut, jotka toteutettiin rakennushankkeen eri osapuolille sekä alan asiantuntijoille. Haastatteluaineistoa analysoitiin asiasanojen esiintymistiheyteen sekä yksittäisiin havaintoihin perustuen. Haastattelujen perusteella työmaavesiä kuormittaa merkittävimmin maapintojen eroosion aiheuttama veden kiintoainepitoisuus ja sameus sekä happamilla sulfaattimailla pH:n aleneminen. Työmaila toteutetaan eroosionhallintaa yleisimmin kasvillisuutta säilyttämällä. Työmaavesiä käsitellään useilla menetelmiä, joista yleisimmin laskeutusaltailla ja -konteilla. Menetelmien käyttöön sekä rakenteisiin liittyi haasteita, joista yleisimpänä laskeutusjärjestelmien puutteellinen mitoitus. Tilan ahtaus, pääkaupunkiseudun kiristynyt kiintoaineen ohjearvo ja erityisesti hienoaineen poistaminen vaatii muiden tilatehokkaampia järjestelyjen, kuten geotuubien ja suodatinkonttien käyttöä, joista kuitenkin kokemuksia ja tutkimusta on edelleen vähän. Happamien vesien neutralointiin käytetään työmailla kalkkisuotopatoja, joiden haasteeksi tunnistettiin neutraloimistehokkuus sekä patojen pinnoittuminen metalleilla. Muille neutralointimenetelmille on työmailla tarvetta, mutta niiden soveltumisen arviointi työmaavesille edellyttää jatkotutkimusta. Hallintamenetelmien toimivuuden lisäksi työssä havaittiin, että koko hallintaprosessi eli työmaavesien hallinnan tunnistaminen, suunnittelu, toteutus ja omavalvonta vaikuttaa merkittävästi hallinnan onnistumiseen. Työmaavesien hallintaan kiinnitetään haastattelujen mukaan jatkuvasti enemmän huomiota. Hallintaprosessin merkittävimmiksi haasteiksi mainittiin työmaavesien hallinnan vaatimien lähtötietojen määrä ja puutteellisuus sekä kommunikointi ja yhteistyö. Kommunikointia rakennushankkeilla työmaavesiin liittyen voidaan tehostaa esimerkiksi ilmakuvilla ja monialaisemmalla suunnittelulla. Usean hallintamenetelmään oikeaoppinen suunnittelu ja toteutus vaatii kuitenkin myös olemassa olevaan hallintaohjeistukseen perehtymistä kaikilta rakennushankkeen osapuolilta, minkä todettiin olevan osittain puutteellista. Toisaalta hallintaohjeistus on myös osaltaan hajanaista ja sisällöllisesti ristiriitaista, mihin kansallisesti määritetyt työmaavesien hallinnan parhaat käytännöt voisi luoda johdonmukaisuutta.

Water ends up at construction sites from various sources, including rain and meltwater, groundwater discharge, seepage from lakes or the sea, and individual construction activities. The resulting site water contains loads of suspended solids, metals, nutrients, and pollutants, and its pH levels can change depending on site activities and soil conditions. Uncontrolled site water can damage aquatic ecosystems, and small water bodies in particular, may take a long time to recover from the stress caused by construction activities. The management of site water is primarily guided by municipal site water guidelines, which set threshold or reference values for the quality of water to be discharged from sites and provide examples of site water management structures. Site water management methods can be divided into erosion control and site water treatment. Erosion control impacts the formation of loads in site water and is therefore a primary aspect of site water management. Site water treatment involves removing substances and properties from the site water. The most common methods for site water treatment are filtration, sedimentation, chemical precipitation, and neutralization. The purpose of this work was to investigate how site water is managed on construction sites and how site water management can be improved. The research methods included a literature review, working group sessions, and thematic interviews conducted with different parties involved in the construction project and industry experts. The interview data were analyzed based on the frequency of keywords and individual observations. According to the interviews, the most significant factors affecting site water are the suspended solids and turbidity caused by soil erosion and the decrease in pH in acidic sulfate soils. Erosion control on construction sites is most achieved by preserving vegetation. Site water is treated using several methods, most commonly sedimentation basins and containers. Challenges related to the use of methods and structures include the inadequate sizing of sedimentation systems. The limited space, the tightened suspended solids guidelines in the Helsinki metropolitan area, and the need to remove fine particles require more space-efficient arrangements, such as geotubes and filter containers, but experiences and research on these are still limited. Lime filter dams are used on construction sites to neutralize acidic waters, but their efficiency and the coating of the dams with metals have been identified as challenges. There is a need for other neutralization methods on construction sites, but assessing their suitability for site water requires further research. In addition to the effectiveness of the management methods, it was observed that the entire management process – identifying, planning, implementing, and self-monitoring site water management – significantly affects the success of management. According to the interviews, increasing attention is being paid to site water management. The main challenges in the management process were mentioned as the amount and inadequacy of the required initial information and communication and collaboration. Communication related to site water on construction projects can be enhanced, for example, with aerial images and more multidisciplinary planning. However, the correct planning and implementation of many management methods also require all parties involved in the construction project to familiarize themselves with the existing management guidelines, which was found to be partially lacking. On the other hand, the management guidelines are also somewhat fragmented and contradictory, where nationally defined best practices for site water management could create consistency.