Väitös vesi- ja ympäristötekniikan alalta, DI Kaisa Västilä

DI Kaisa Västilä väittelee 15.1.2016 klo 12 Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulussa, yhdyskunta- ja ympäristötekniikan laitoksella, aiheesta Virtaus–kasvi–sedimentti-vuorovaikutukset: Kasvillisuuden virtausvastuksen mallintaminen ja koheesiivisen sedimentin prosessit. Väitöskirjan nimi on englanniksi Flow–plant–sediment interactions: Vegetative resistance modeling and cohesive sediment processes. Väitöksen ala on vesi- ja ympäristötekniikka, luonnonmukainen vesirakentaminen.

Kiintoaineen ja ravinteiden kulkeutumisen säätely on vesiensuojelullisesti tärkeää. Maatalousalueilla ratkaisuksi on ehdotettu luonnonmukaisia peruskuivatusuomia, joiden tavoitteena on parantaa niin peltojen kuivatusta kuin virtavesien rakenteellista ja laadullista tilaa. Luonnonmukaisten tulvatasanteellisten uomien toimivuudesta ja suunnittelusta on kuitenkin vähän tutkimukseen perustuvaa tietoutta. Väitöskirjassa tarkasteltiin erityisesti tulvatasannekasvillisuuden vaikutusta virtausoloihin ja kiintoaineen kulkeutumiseen kenttä- ja laboratoriovirtauskourumittausten avulla.

Tutkimuksessa seurattiin kolmen vuoden ajan Sipoossa sijaitsevalle Ritobäcken-purolle toteutettua tulvatasanteellista peruskuivatusratkaisua. Työssä havaittiin, että tulvatasanne vähensi veden nousua pelloille ja piti uomaeroosion hallinnassa. Tutkimus osoitti, että kevät- ja syyssateilla hienoa kiintoainesta kasautui kasvittuneille osille tulvatasannetta, mikä alensi veden sameutta ja kiintoainepitoisuutta. Kiintoaineksen kasautuminen lisääntyi kasvillisuuden korkeuden kasvaessa.

Luonnonmukaisten uomien suunnittelun tueksi kehitettiin ja testattiin malleja, joilla voidaan kuvata lehdellisen, taipuisan luonnonkasvuston vaikutusta virtausoloihin ja kiintoaineen kulkeutumiseen. Tutkimus osoittaa, että sopivasti hoidetulla tulvatasannekasvustolla voidaan vähentää kiintoaineen kulkeutumista alapuolisiin vesistöihin. Tulvatasanteellinen kuivatusratkaisu toimi sille asetettujen tavoitteiden mukaisesti monipuolistaen uoman rakenteellista tilaa ja parantaen vedenlaatua.

Vastaväittäjä  Apulaisprofessori Anne Lightbody, University of New Hampshire, Yhdysvallat

Valvoja: Professori Harri Koivusalo, Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulu, yhdyskunta- ja ympäristötekniikan laitos

Väitöskirjan verkko-osoite: http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-60-6597-7

Vesitalouden uutiskirjejoulukuu 201531.12.2015