Effektivitet av hållbara dagvattensystem vid skyfall

As the world’s population is migrating more into urban areas, landcover changes follow. Natural pervious areas are being converted to impervious areas, which when subjected to rain generates more stormwater runoff. Stormwater management is a problem that cities today are challenged with, infrastructure is getting older and precipitation patterns are changing due to climate change. Due to climate change extreme precipitation events are likely to increase and therefore increase the probability of urban flooding. Urban flooding can be caused by extreme precipitation events with a short duration, or so-called flash floods. These flash floods can overwhelm the drainage system in place which therefore can cause flooding. This problem has inspired engineers to rethink stormwater management, moving from traditional grey drainage systems to more green and sustainable drainage systems. Sustainable Urban Drainage System (SuDS) are drainage systems that aim to regain the properties of non-urbanised areas, retain the natural hydrological cycle, and have recreational values for the surrounding societies. This study investigated how different SuDS behave when subjected to flash floods. A model of a synthetic case study was built in the Storm Water Management Model (SWMM) and sustainable urban drainage systems implemented. The solutions investigated were bioretention cells, rain gardens, infiltration trenches, green roofs, and permeable pavements. Three different rain events were analysed, all with different precipitation depth but with the same duration of 1 hour. Results showed that bioretention cells could reduce runoff volumes to the highest extent while green roofs could reduce the peak runoff the most. Other results were analysed like efficiency and cost. Bioretention cell came out on top in efficiency but had the highest cost. Overall, all the solutions showed promise in reducing runoff during flash floods, but the reduction capacity goes down with increased precipitation. När en större del av världens befolkning flyttar in till tätortsområden så medföljer en ändring av markytans beskaffenhet. Vanligtvis genomträngliga ytor omvandlas till hårdgjorda ytor vilket generar mer dagvattenavrinning när de utsätts för regn. Dagvattenhanteringen är en utmaning för många städer idag eftersom infrastrukturen blir äldre och nederbördsmönstren förändras på grund av klimatförändringar. Extrema nederbördshändelser väntas öka med anledning av dessa klimatförändringar och ökar därigenom sannolikheten för översvämningar i städer. Översvämningar i städer kan orsakas av korta nederbördshändelser med hög intensitet, så kallade Skyfall, vilket kan överbelasta dagvattensystemets kapacitet. Det har lett till att ingenjörer ändrat sitt tankesätt på hur dagvatten ska hanteras och börjat gå från konventionella till mer gröna och hållbara dräneringssystem. Hållbar dagvattenhantering är dräneringssystem som syftar till att använda egenskaperna hos naturliga områden, behålla det naturliga hydrologiska kretsloppet och skapa rekreationsvärden för de omkringliggande samhällena. Denna studie har undersökt hur olika hållbara dräneringssystem beter sig när de utsätts för översvämningar. En modell på en syntetisk fallstudie byggdes i Storm Water Management Model (SWMM) där hållbara dräneringssystem implementerades i en urban miljö. Lösningarna som undersöktes var biofilterbäddar, regnträdgårdar, infiltrationsbäddar, gröna tak och permeabla trottoarer. Tre olika nederbördshändelser analyserades, alla med olika nederbördsmängder men med samma varaktighet på en timme. Resultaten visade att biofilterbäddar kunde minska avrinningsvolymerna i största grad medan gröna tak minskade ytavrinningen mest. Effektivitet och kostnad analyserades också. Där visade biofilterbäddarna högst effektivitet men hade den högsta kostnaden. Sammantaget visade det sig att alla lösningar var lovande vad gäller minskning av avrinning under översvämningar, men reduktionskapaciteten minskar med ökad nederbörd.