Päijännetunneli

Päijännetunnelin kartta.
1)  Asikkalanselkä
2)  Kalliomäen jakelupumppaamo sekä voimalaitos
3)  Korpimäen pumppausasema
4)  Silvolan tekojärvi

Päijännetunneli on Päijänteestä Helsingin seudulle johtava raakavesitunneli, joka tuo vettä noin miljoonan asukkaan ja teollisuuden käyttöön. 120 kilometriä pitkänä se on maailman toiseksi pisin tunneli heti New York Cityyn vettä kuljettavan 137 kilometrin pituisen Delawaren vesitunnelin jälkeen. Yli miljoona suomalaista saa käyttövetensä Päijännetunnelin vedestä pääkaupunkiseudulla.

Historia

Tunneli rakennettiin pääkaupunkiseudun kuntien yhteistyönä, kun havaittiin, että seudun omat vesivarat olivat niukat ja huonolaatuiset. Suunnittelu aloitettiin 1960-luvulla, rakentaminen aloitettiin sitkeän suurtyöttömyyden aikaan 1972 ja tunneli otettiin käyttöön 1982. Rakennelma tuli maksamaan 530 miljoonaa markkaa vuoden 1981 hintatasossa, eli vuoden 2019 rahassa noin 240 miljoonaa euroa. Tunnelin rakennustöitä viivyttivät ongelmat, mm. pohjaveden tunkeutuminen tunneliin syyssateiden aikaan ja kallion osoittautuminen oletettua rapautuneemmaksi.

Helsingin kaupungin vesilaitos oli toteuttanut 1950-luvulla raakavettä varten säännöstelysuunnitelmat Vantaanjoen vesistöalueen Tuusulan-, Kytä-, Suoli-, Hirvi- ja Valkjärville. Vantaanjoen virtaama ei kuitenkaan riittänyt kasvavalle kulutukselle niin tämän takia tehtiin veden johtaminen Lohjan Hiidenvesi-järvestä 1967 kymmeneksi vuodeksi vesioikeuden luvalla. Helsingin kaupungin toimikunta 1959-1964 teki veden määrää ja laatua varten selvitystyön, jossa oli raakavedelle kaksi vaihtoehtoa: merivesi tai Päijänne. Vantaanjoki arvioitiin liian saastuneeksi, ettei se täytä kansainvälisiä raakaveden vaatimuksia. Meriveden käyttäminen raakavedeksi arvioitiin vähintään kaksinkertaiseksi hinnaltaan pintavesiin verrattuna. Pintaveden lähteiksi oli tajolla kolme; Vanajavesi, Kuohijärvi ja Päijänne. Vanajaveden laatu todettiin rehevöityneeksi eikä se täyttänyt laatuvaatimuksia ja kun Kuohijärven käyttäminen arvioitiin johtavan paikallisten vastustukseen niin jäljelle jäi Päijänne. Päijänteen veden laatu vaihteli suuresti järven eri osissa, järven eteläosan veden laatu todettiin tarpeeksi hyväksi..

Maalaiskuntien liitto, Helsingin seutukaavaliitto, Espoon kauppala, Helsingin maalaiskunta, Suomen Kaupunkiliitto, Lounais-Suomen seutukaavaliitto, Helsingin kaupunki ja Turun kaupunki lähettivät Valtioneuvostolle kirjelmän 30.12.1963 jossa esitettiin kiirelliseksi tehtäväksi tie- ja vesirakennushallitukselle laatia yksityiskohtainen yleissuunnitelma Etelä- ja Lounais-Suomen käyttöveden hankinnasta. Suunnittelua varten perustettiin tie- ja vesirakennushallitukseen erillinen vedenhankintajaos, joka yhdessä Helsingin kaupungin vesilaitoksen kanssa sai Helsingin alueen vedenhankinnan yleissuunnitelman 1968. Tämän jälkeen alkoi Päijänne-hankkeen rakennussuunnitelman laatiminen. 1970 tehtävä siirtyi Helsingin kaupungin vesilaitokselle, joka valmisteli hanketta vuoteen 1973..

Suunnitelma

Tunnelin vaihtoehtona oli avouoma Vesijärven kautta Vantaanjokeen, mutta tämä ei saanut kuntien kannatusta. Myös putkivaihtoehtoa harkittiin, mutta päädyttiin tunneliin, koska virtaama-vaatimus oli liian suuri putkivaihtoehdolle. Tunnelin mitoitusohjeena oli saada Silvolan alueella 13 $m^{3}/s$ virtaama, josta altaaseen tuli saada 9-10 $m^{3}/s$. Asikkalanselän ja Silvolan altaan korkeuseroa oli yleensä 36 m tai suurempi, riippuen altaan täyttöasteesta. Tunnelin poikkileikkauksen ohjekokona oli 15 $m^{2}$ ja muotona mahdollisimman pyöreä tasaisille seinillä, jolloin virtaushäviöt olisivat mahdollisimman pienet. Kolmen pumppausaseman avulla virtaama olisi mahdollista nostaa 20 $m^{3}/s$. Koska tunnelin todettiin vähentävän Kalkkisten kanavan kautta Kymijokeen menevää vesimäärää 2-5%, niin sopimus edellytti kuntien voimalaitosten kytkentäasemille sähkömäärän toimittamista, joka vastaa vesimäärän vähennystä. Itä-Suomen vesioikeus antoi lupapäätöksen 1.2.1973 ja Länsi-Suomen vesioikeus 23.3.1973, näihin lupiin hakijalla ei ollut huomauttamista. Itä-Suomen vesioikeuden mukaan vesivirtaaman kuukausikeskiarvot olivat seuraavat: vuonna 1975 5,3 $m^{3}/s$, 1980 6,5, 1985 8,2, 1990 9,8 1995 11,4 ja vuodesta 2000 alkaen 13,0 $m^{3}/s$.. Tunneliin suunniteltiin neljä ala-asemaa valvontaan ja käyttöön liittyen; Asikkalanselän vedenottamo, Kalliomäen voimalaitos ja pumppuasema Hausjärvellä, Korpimäen pumppuasema Nurmijärvellä ja Ylästön sulkukeskus Silvolan altaan vieressä. Vedenottopaikka suunniteltiin 17 metrin syvyydelle, jotta vesi olisi ympärivuoden mahdollisimman tasalämpöistä. Kalliomäessä on kaksi erillistä osaa jakelupumppuasema ja voimalaitos. Voimalaitoksen tehoksi suunniteltiin 830 kW ja konehalli on 80 metrin syvyydessä. Voimalaitoksen kaukokäyttö suunniteltiin tehtäväksi Riihimäeltä Paloheimo Oy:n keskusvalvomosta. Muuten tunnelin kaukokäyttö suunniteltiin tehtäväksi Helsingin kaupungin vesilaitoksen keskusvalvomosta..

Hankkeen hallinto

Yhtiöjärjestykseksi valittiin osakeyhtiö, Pääkaupunkiseudun vesi Oy - Huvudstadsregionens Vatten Ab:n yhtiökokous pidettiin kahtena osana, 19.12.1972 ja 17.1.1973. Osakkaina olivat Helsingin kaupunki, Espoon kaupunki, Vantaan kauppala, Kauniaisten kaupunki, Hyvinkään kaupunki, Nurmijärven kunta, Sipoon kunta, Porvoon maalaiskunta, Kirkkonummen kunta, Tuusulan Seudun Vesilaitos kuntainliitto ja Oy Alko Ab. Yhtiön tarkoitus oli omistaa, suunnitella, rakentaa Päijänne-tunneli ja käyttää tunnelia raakavedenhankintaan. Sipoon kunta luovutti osakkeensa vuonna 1981 Tuusulan Seudun Vesilaitos kl:lle, muut osakkaat pysyivät muuttumattomina rakentamisen ajan..

Rakentaminen

Louhinta alkoi marraskuussa 1973, muodollinen alkupamaus laukaistiin joulukuussa 1973 Asikkalan Pyssymäessä. Rakentaminen jaettiin kolmeen jaksoon; I 1973-1976, II 1975-1979 ja III 1979-1982. Louhinta päättyi keväällä 1982, loppupaukku ammuttiin maaliskussa 1982 Orikorven tunneliosuudella, jolla yhdistettiin rakentamisen jaksot II ja III. Tunnelin suuntauksessa käytettiin suuntauslasereita, joiden paikkaa vaihdettiin 300-500 metrin välein ja tunneli valokuvattiin 10-20 metrin välein, jolla varmistettiin tunnelin muoto. Muutamia numerollisia tietoja tunnelista ja sen louhimisesta; pituus 119,6 km, räjähteille tehtyjen reikien yhteispituus n. 9 000 km, räjähdysaineita käytetty yli 8 milj. kiloa, räjäytyksiä noin 40 000, kallionlujittamiseen käytetty 28 000 teräspulttia, yhteensä louhittu 2,5 milj. kuutiometriä, josta on syntynyt louhetta 4,5 milj. kuutiota, pelkästään louhintaan käytetty yli puolitoista milj. työtuntia.. Tunneli kulkee pääosiltaan kovassa kalliossa, noin 15% oli heikkolaatuista, että siinä tunnelia täytyi vahvistaa ruiskubetonilla ja/tai kalliopulteilla. Tunnelin maaperäkartoitus on tuonut arvokasta tietoa Etelä-Suomen geologiasta, kartoituksen on tehnyt Geologinen tutkimuslaitos..

Tunneli valmistui kesällä 1982 ja sen hintana oli 360 milj. markkaa. Vuonna 1972 hinta-arvio oli 174 milj. markkaa, kun tämä muutetaan rakennusindeksillä vuoteen 1981 niin saadaan 525 milj. markkaa, samalla indeksillä muutetut toteutuneet kustannukset olivat 530 milj. markkaa. Joten kustannusarvio vuodelta 1972 on pitänyt tarkasti paikkansa..

Tunnelin valmistuttua 1982 siitä ottivat suoraan vettä Helsinki, Tuusulan Seudun Vesilaitos kl ja Hyvinkää sekä välillisesti Espoo ja Vantaa Helsingin kautta ja Kauniainen ja Kirkkonummi Espoon kautta. Tunnelin arvioitiin olevan vapaa huollosta ja säilyvän vuosisatoja..

Tunnelin rakentaminen 1973-1980 aiheutti noin 250 kaivon kuivumisen, jotka tunneliyhtiö korvasi uudella kaivolla tai järjestämällä vesihuollon muulla tavalla. Kuivuneiden kaivojen korvaus tuli maksamaan kaksi milj. markkaa..

Tekniikka

Päijännetunneli kulkee 30–100 metrin syvyydellä maan pinnasta ja sen poikkipinta-ala on 16 neliömetriä. Päijännetunnelista vetensä ottavat Helsinki, Vantaa, Espoo, Kauniainen, Hyvinkää, Järvenpää, Kerava, Kirkkonummi, Sipoo ja Tuusula. Ajoittain myös Porvoo käyttää sen vettä. Yhteensä yli miljoona ihmistä käyttää Päijännetunnelin vettä, mutta myös alueen teollisuuslaitokset käyttävät samaa vettä. Tunneli voi toimia vesijohdon ohella myös vesivarastona esimerkiksi sodan ja muun kriisin aikana. Tunnelin tilavuus on noin kaksi miljoonaa kuutiometriä. Vesi virtaa Päijännetunnelin läpi noin yhdeksässä päivässä.

Tunneli alkaa Asikkalanselältä Päijänteen eteläpäästä. Vedenottamo ottaa vettä Päijänteestä noin 26 metrin syvyydestä 360 metrin päästä rannasta, jotta vesi olisi mahdollisimman tasalämpöistä läpi vuoden. Tämä helpottaa vedenpuhdistusta pääkaupunkiseudun vedenpuhdistuslaitoksissa. Päijännetunneli päättyy Helsingin ja Vantaan rajalla sijaitsevan Silvolan tekojärven luo, jonka eteläpuolella sijaitsee Pitkäkosken vedenpuhdistamo. Vesi johdetaan Helsingin vedenpuhdistuslaitoksille joko suoraan tunnelista tai tekoaltaan kautta. Päijännetunneli siis kuljettaa raakavettä, joka puhdistetaan vasta lähellä käyttökohdetta eli tunnelissa ei kulje puhdistettua vettä. Päijännetunnelin kautta otetaan vettä noin kolme kuutiometriä sekunnissa. Lupaehtojen mukaan vettä voidaan ottaa jopa 13 kuutiometriä sekunnissa. Tunnelin kautta ohjataan puhdistettavaksi vuosittain noin 100 miljoonaa kuutiometriä vettä, mikä on järven luontaisesta virtaamasta vain noin sadasosan verran. Osuus on niin pieni, ettei sen ottamisella ole vaikutuksia Päijänteen tai Kymijoen luonnonolosuhteisiin.

Päijännetunneliin kuuluvat Asikkalanselän vedenottamo, Huljalan varavedenottamo, Kalliomäen voimala, Ridasjärven pumppaamo, Korpimäen pumppaamo, Rusutjärven pumppaamo ja Ylästön sulkukeskus. Päijännetunnelin puolivälissä sijaitsee Kalliomäen voimalaitos, jonka teho on 830 kW ja vuosituotanto noin 7 GWh. Päijänteen veden pinnan korkeudesta johtuen vesi kulkee tunnelissa omalla paineellaan. Kalliomäen voimalaitoksessa virtauksesta otetaan ylimääräinen veden virtauksen sisältämä energia talteen ja muutetaan sähköksi. Silvolan altaan lisäksi vettä on johdettu Keravanjokeen ja Tuusulan Rusutjärveen parantamaan niiden vedenlaatua.

Päijännetunnelin eteläosa peruskorjattiin vuonna 2008 huhti-joulukuussa, jolloin pääkaupunkiseudun vesi otettiin Vantaanjoesta. Korjaustöihin osallistui 130 henkilöä, ja työt maksoivat 18 miljoonaa euroa. Edellisen kerran tunneli oli suljettu pohjoisosan peruskorjauksen vuoksi vuonna 2001.

Veden kulutus

Tunneli mitoitettiin alunperin jopa 700 litran vuorokautiselle vedenkulutukselle asukasta kohden, toteutunut kulutus vuosituhannen alussa on kuitenkin ollut vain 155 l/vrk/asukas ja keskimääräinen vedenotto on ollut 3,3$m^{3}/s$. Vedeltä kuluu tunnelissa noin yhdeksän vuorokautta Asikkalasta Vantaan Silvolaan kulkien 30-100 metrin syvyydessä maanpinnalta. Gravitaatiolla tunnelin virtaamaksi saadaan suurimmillaan 10$m^{3}/s$ ja tätä suuremmat virtaamat saadaan paineenkorotuspumppaamoilla, joita on kaksi. Toteutuneella kulutuksella ei ole ollut tarvetta paineenkorotuksille..

Korjaukset

Suunnittelussa ja rakentamisessa arvioitiin tunnelin kestävän vuosisatoja, mutta sortumia tunnelissa havaittiin jo vuonna 1997. Päijänne-tunneli peruskorjattiin kahdessa osassa vuosina 2001 ja 2008. Vedenpinnan laskusta Hämeenkoskella huomattiin sortuma 1997 ja paikanneettiin robotin avulla 20 metrin mittaiseksi kivikasaksi. Sortuma-alueelle tehtiin 600 metrinen ohitustunneli. Tämän johdosta koko tunnelin kunto tutkittiin sukellusrobotilla jolloin löydettiin muutamia alkavia sortumia. Tunnelin koko pohjoisosa peruskorjattiin 64 km:n osalta syksyllä 2001 ja eteläosa 54 km:n osalta 2008. Korjauksessa irtokivet poistettiin ja seinämiä lujitettiin pulttauksilla ja ruiskubetonin sisällä olevilla teräskuiduilla. Korjausten kokonaishinnaksi tuli 32 milj. euroa..

1970-luvulla arvioitiin Suomen kallioperän kestävyys liian hyväksi varsinkin veden kanssa ja lisäksi ruiskubetonin käyttö rakennettaessa arvioitiin liian vähäiseksi. Korjausten takia tunnelin huoltotiheyden tarvetta muutettiin noin 30 vuodeksi..

Kirjallisuutta

• Lipponen, Annukka: Päijänne-tunnelin ympäristögeologia ja -riskit. Pääkaupunkiseudun vesi, Vantaa 2001.

Aiheesta muualla

• Pääkaupunkiseudun Vesi Oy
• Päijänne-tunnelisivut