Syvänneura

Syvänneura on potamologiassa virtaveden uoman tai geomorfologiassa laakson syvimpiä kohtia yhdistävä ura . Sen käyttöä voidaan perustella esimerkiksi veden tarpeella kerääntyä painaumissa ja laaksoissa niiden matalimpiin kohtiin ja virrata maastossa uraa pitkin vieläkin alempiin kohtiin. Valtioiden väliset rajat on joillakin rajaosuuksilla piirretty seuraamaan joen syvänneuraa (syväväylää) ja jos sen ura uoman kulutuksen vuoksi siirtyy rajasta sivuun, voidaan valtioiden välillä sopia rajan siirtämiseksi takaisin syvänneuraan. Sillä on myös merkitystä esimerkiksi vesiliikenteelle, joka tarvitsee laivojensa kulkemiseen riittävää syväystä. Silloin on valtion raja ja vesiliikenteen väylä hyvä olla samassa kohdassa. Monissa kielissä käytetään syvänneurasta saksankielistä sanaa sen kahdessa eri muodossa: thalweg ja talweg.

Syvänneura (viiva) seuraa virtaveden uomassa mutkien ulkokaarteita.

Joki

Joen morfologia

Luonnontilaisilla joilla ja puroilla on lähes säännöllistä virtapaikkojen ja suvantojen vuorottelua. Ne syntyvät virtaveden syvänneuraan, jonka paikka uomassa vaihtelee. Uomaverkoston lähteiden lähellä, jos lähteet sijaitsevat korkeilla mäillä tai vuoristossa, on vesi kuluttanut itselleen syvät V-laaksot ja vesi kuluttaa niitä nytkin syventäen niitä edelleen. V-laaksoissa seinämät sortuvat laakson pohjalle, josta vesi kuljettaa maa-ainesta alaspäin. Suurin kuluttava paine kohdistuu syvänneuraan laakson pohjalla. Uomaverkoston puro-osuuksilla veden kuluttava toiminta on pientä ja sen kasaava toiminta suurta. Purojen hiekka-, sora- ja kivikkopohja on muodostunut lähteen läheisen osuuden tuomasta maa-aineksesta ja vesi lähinnä raivaa itselleen uomaa veden kulkemiseksi. Tänne syntyvä syvänneura on vaihtelevan syvyinen vesiuoma. Sen dynamiikka perustuu vesimäärien vaihteluille, jotka aiheuttavat kiviaineksen kulumisen eri tavalla kuin yläjuoksulla. Virtaveden jokiosuudella on pohjan maa-aines hienojakoista lietettä, savea ja hiekkaa. Sen joukossa on satunnaisesti soraa, kiviä ja lohkareita. Syvänneura on täällä muodostunut virtaavan veden kuluttavalla toiminnalla. Siinä virtaava vesi irrottaa pohjasta ja rantojen seinämistä hienojakoista maa-ainesta, ja kuljettaa sitä eteenpäin. Siellä, minne muodostuu voimakkain virtaus ja suurimmat virtausnopeudet, tapahtuu suurin kulutus. Syvänneura muodostuu veden kulutuksen voimasta, mutta syvänneura myös siirtyy vedenvirtauksien muuttaessa suuntaansa. Virtaukset voivat muuttua esimerkiksi uppotukkien, sortumien, jääpatojen, jääkannen, ruoppausten, sedimentaation tai maankohoamisen takia. Syvänneuran paikka muuttuu siten koko ajan, vaikka siirtymänopeus onkin pieni. Tunnettu esimerkki liittyy meanderoiviin jokiin. Niissä syvänneura sijaitsee mutkien ulkoreunan lähellä. Mutkittelevassa joessa syvänneura vaihtaa rantaa käyden aina mutkien ulkokaarteiden puolella. Joen rantojen kulutus on suurta juuri ulkokaarteen rannalla ja siksi mutkittelu muuttuu hiljalleen jyrkemmäksi.

Vesistösuunnittelua

Virtavesien uoman eroosiota voidaan vähentää huomioimalla syvänneuran sijainti uomaa ruopattaessa. Eroosiota voidaan vähentää sijoittamalla syvänneuran kohdalle uoman pohjalle kiviä. Kivet hidastavat virtausnopeutta niin, että veden kulutuksen ja kasautumisen tasapaino siirtyy kasautumisen puolelle. Kivien huolellisella sijoittamisella voidaan vähäsateisten kuukausien aikana onnistua säilyttämään uoman pohjalla riittävästi vettä, jotta syvänneura ei edelleen syventyisi ja samalla myös joen biodiveristeetti säilyisi hyvänä. Tällaisesta suojelutoiminnasta on kokemusta Meacham Creekin tapauksessa Yhdysvaltain Oregonissa.

Kokemukset Kokemäenjoen suistossa Porissa viittaavat huolellisen suunnittelun tärkeyteen. Porin kohdalla toimintaa motivoi suuri tulvariski, joka pahenee joen syvyyden pienentyessä. Ennen joenpohjaan kajoamista ruoppauksin, kannattaa selvittää sedimentaatio- ja eroosiotapahtumien kulloinenkin tilanne. Ruoppaamalla väärä kohta saadaan aikaan vain lyhytaikaisia hyötyjä, koska ruopattu alue täyttyy nopeasti sedimenteillä ennalleen. Oikeassa kohdassa tehty ruoppaus muuttaa virtauksia jopa niin, että ne pitävät alapuolisia uoman osuuksia pitempään syvinä ja avoimina. Ruoppauksien epätoivottavat vaikutukset joen alapuolisilla osuuksilla voivat syntyä uomien syventyessä siellä, koska liian syvän uoman reunat muuttuvat jyrkiksi ja ne voivat silloin sortua täyttäen syvänneuraa matalammaksi.

Valtion raja

Kansainvälisen lainopillisen periaatteen (engl. thalweg principle, thalweg doctrine, rule of thalweg) mukaan, jos kahden poliittisen yhteisön välissä kulkee tarkemmin määritelty vesireitti, tulee sen kulkea vesistön syvänneuraa pitkin. Rajalinja seuraa silloin pääasiallista navigoitavaa reittiä myöten, ja joka sen vuoksi tulee seurata vesistön syvintä uoman osaa. Jos uomassa on useita navigoitavia väyliä, tulee rajalinja seurata alavirtaan käytettyä väylää (syväväyläperiaate). Esimerkiksi Versailles’n rauhansopimuksessa on tästä tarkennus, että edellisessä tapauksessa raja vedetään navigoitavan väylän mediaania pitkin. Vesiväylien kautta vedettyjä valtionrajoja on lukematon lukumäärä. Suomea koskeva tapaus on Ruotsin vastainen raja Tornionjoessa. Rajajoessa on useita osuuksia, jossa on noudatettu tätä periaatetta. Samoin syvänneuran siirtymisestä johtuneita rajankäyntejä on ollut lukuisia. Nykyään rajankäynnit toistetaan 25 vuoden välein.

Aiheesta muualla

• Tarsa, Tiia: Meanderoivan Pulmankijoen jäänalaiset virtausominaisuudet 2D-mallinnuksen avulla selvitettynä. Pro Gradu-tutkielma. Joensuu: Itä-Suomen yliopisto, 2016. Teoksen verkkoversio (PDF) (viitattu 18.10.2020).
• Pori: Tutkimuksia ja julkaisuja