Hulevesien mallinnusohjelma

Hulevesien mallinnusohjelma Keravan kaupunki kilpailuttaa kaupunkisuunnittelupalveluiden ja vesihuollon käyttöön hulevesimallinnusohjelman sekä siihen liittyvät asiantuntijapalvelut. Hankinnan tavoitteena on muodostaa kokonaisvaltainen näkemys kaupungin hulevesijärjestelmän toimivuudesta nykytilanteessa sekä tuottaa tietoa järjestelmän kehittämisen tueksi ilmastonmuutoksen lisätessä rankkasateiden voimakkuutta. Mallinnusohjelman tarkoituksena on tuottaa tietoa erilaisista sade- ja tulvatilanteista, arvioida hulevesimääriä, tunnistaa hulevesijärjestelmän kapasiteettihaasteita ja kehittämiskohteita sekä mitoittaa uusia hulevesirakenteita. Lisäksi ohjelmisto tukee kaavoitusta ja maankäytön suunnittelua sekä auttaa ennaltaehkäisemään rankkasateista aiheutuvia tulvia ja vahinkoja. Tarpeena on saada mallinnusohjelma, joka huomioi maanpinnan muotojen ja avo-ojaverkostojen lisäksi myös kaupungin hulevesiviemäriputkijärjestelmän sekä pumppaamot. Tämän kilpailutuksen perusteella valitun mallinnusohjelman toimittajan tulee myös olla sellainen, jolta voidaan ostaa tarvittava mallinnustyö sekä asiantuntemus tulosten tulkintaan. Hulevesimallinnusohjelman lähtöaineisto Tilaaja toimittaa mallin laatimisen käyttöön seuraavat aineistot: - kaupungin vuosittain päivittyvä maanpintamalli - kaupungin maanpeiteaineisto - kaupungin hulevesiviemäriverkoston putket (170 km), kaivot, rummut, hulevesipumppaamot (12 kpl) sekä allas- ja viivytysrakenteet - hulevesirakenteiden mittatiedot suunnitelmapiirustuksista, kuten hulevesialtaiden, viivytysrakenteiden sekä pumppaamoiden tilavuus- ja korkotiedot - kaupungin hulevesiverkoston muutosten päivittäminen ohjelmistoon vähintään kerran vuodessa - tiedot olemassa olevista tulvakohteista - asiakaspalautteet tulvakohteista ja tiedot tunnetuista kunnossapidon ongelmakohteista Ohjelmistotoimittajan tulee arvioida lähtöaineiston puutteet ja dokumentoida ne tilaajalle. Puuttuvista tai epäluotettavista tiedoista tulee esittää suositukset lisämittauksista ja tietojen täydentämisestä. Hulevesimallin laatiminen: Mallin rakentaminen tilataan ohjelmiston tarjoajalta. Työn keskeiset vaiheet ovat: - olemassa olevan hulevesiverkoston lähtötietojen kokoaminen - verkostoaineiston eheyttäminen, esim. puuttuvat korkeustiedot ja rakenteet - havaittujen puutteiden ja korjausten dokumentointi tilaajan käyttöön - hulevesimallin laatiminen ja käyttöönotto - mallin toimivuuden tarkistaminen ja tulosten läpikäynti tilaajan kanssa Malliin tulee sisällyttää vähintään: - hulevesiviemärit - rummut - keskeiset avo-ojat ja uomat - hulevesipumppaamot - viivytys- ja allasrakenteet - verkoston liitospisteet vesistöihin ja purkupisteisiin Mallinnusohjelman tulee mahdollistaa verkoston, avouomien ja vesistöjen tarkastelu yhtenä hydraulisena kokonaisuutena. Rakenteille tulee voida tallentaa niiden toiminnan kannalta tarvittavat ominaisuustiedot, kuten korkeusasemat, tilavuudet ja muut hydraulisen mallinnuksen edellyttämät parametrit. Ohjelmistotoimittajan tulee tunnistaa mallin kannalta keskeiset puutteelliset lähtötiedot ja antaa tilaajalle suositukset tarvittavista lisämittauksista tai lähtötietojen täydentämisestä. Mallin tulee olla laajennettavissa siten, että siihen voidaan myöhemmin lisätä uusia: - hulevesiviemäreitä - rumpuja - avo-ojia ja uomia - pumppaamoita - viivytys- ja allasrakenteita - valuma-alueita - verkoston liitospisteitä vesistöihin ja purkupisteisiin Mallinnettavat asiat: Valuma-alueet: - Ohjelmistotoimittaja määrittelee ja parametrisoi pää- ja osavaluma-alueet datapohjaisesti Keravan kaupungin maanpintamallin ja hulevesiviemäriverkoston lähtötietojen perusteella. - Osavaluma-alueiden hydrologiset parametrit muodostetaan kaupungin paikkatietoaineistoista, kuten maanpinnan kaltevuudet, maanpeiteaineisto, läpäisemättömien pintojen määrät jne. - Parametrisointi tulee dokumentoida huolellisesti. - Valuma-alueilta muodostuvissa hulevesimäärissä huomioidaan myös naapurikunnista valuma-alueelle saapuvat vedet sekä hulevesiverkoston välityksellä valuma-alueelta toiselle johdettavat hulevedet. - Osavaluma-alueita voidaan käyttää mitoituksen työkaluna laskemaan muun muassa yksittäisten putki- ja uomaosuuksien sekä allasrakenteiden ja hulevesipumppaamoiden laskennallisia mitoitusvesimääriä, virtausnopeuksia sekä putkien ja muiden rakenteiden tilavuuksia, putkien halkaisijoita ja korkeusasemia. Kapasiteettitarkastelut: - Mallin avulla tulee voida laatia nykyisen hulevesiverkoston, rumpujen, avouomien, pumppaamoiden ja viivytysrakenteiden kapasiteettitarkasteluja. - Mallin tulee mahdollistaa suunniteltavien hulevesirakenteiden, kuten putkien (halkaisija, kaltevuus), rumpujen, avouomien, pumppaamoiden ja viivytysrakenteiden (tilavuus) mitoituksen tarkastelu. - Mallin tulee tunnistaa valitulla mitoitussateella hulevesiverkoston ja avouomien kapasiteettipuutteet sekä osoittaa verkoston kriittiset kohdat. - Mallin avulla tulee voida tarkastella avouomien virtaamia, virtausnopeuksia, vedenpinnan korkeuksia ja tulvimista. - Mallin avulla tulee voida tarkastella käyttäjän määrittämillä sateen kestolla, intensiteetillä ja toistuvuudella hulevesiverkoston, avouomien ja maanpinnan tulvimista. Tulvatarkastelut: - Mallin avulla tulee voida tunnistaa käyttäjän määrittämillä sateen kestoilla ja sademäärillä virtausta rajoittavat ja kapasiteetiltaan riittämättömät verkosto-osuudet, maanpinnan luontaiset tulvareitit, tulva-alueet sekä niiden vedenpintojen korkeudet ja laajuudet.,