Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Modelling the effects of land use change on a peri-urban catchment in Portugal
Uppsala University, Disciplinary Domain of Science and Technology, Earth Sciences, Department of Earth Sciences.
2016 (English)Independent thesis Advanced level (professional degree), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Modellering av hur förändrad markanvändning påverkar ett avrinningsområde i Portugal (Swedish)
Abstract [en]

Societal developments are associated with land use change, and with urbanization in

particular. Urbanization can influence hydrological processes by decreasing

evapotranspiration and infiltration as well as by increasing streamflow, peak flow and

overland flow. This causes higher risks of flooding. Although several studies have

investigated the impacts of urbanization on streamflow over the last decades, less is

known about how urbanization affects the hydrological processes in peri-urban areas

characterized by a complex mosaic of different land uses. This study aimed to model the

impact of land use change, or more specifically urbanization, on the hydrological

responses of the small peri-urban Ribeira dos Covões catchment (6.2 km2) located in

central Portugal. The catchment has undergone rapid land use change since the mid-

1950s associated with conversion of agricultural fields (decreased from 48 to 4%) into

woodland and urban areas, which increased from 44 to 56% and from 8 to 40%,

respectively. For the study, the hydrological modelling system MIKE SHE was used.

Parameters and data of climate, vegetation and soil types were used as input. There were

also land use maps and daily streamflow values available for the hydrological years

2008/09 to 2012/13, which were used to calibrate and validate the model. The statistics

from the calibration and validation both indicated that the model simulated the

streamflow well. The model was designed to examine both how past land use change

might have affected the streamflow, and to investigate the impacts on hydrology if the

urban area was to be increased to cover 50% of the catchment. It was not only the

importance of the urban cover’s size that was tested, but also the placement of

additional urban areas. Three future scenarios were run, all with a 50% urban cover, but

distributed differently within the catchment. The study did not indicate that an increase

in urbanization leads to higher peak flow or streamflow. Neither could any decrease in

infiltration be seen. All three scenarios however gave an increase in overland flow of

approximately 10% and a decrease in evapotranspiration by 55%, regardless of where

the urban areas were added. The reliability of the models can be enhanced by additional

climate, soil and vegetation data. This would improve the results and make them more

useful in decision making processes in the planning and management of new urban

areas.

Abstract [sv]

Samhällets ständiga utveckling medför förändringar i markanvändning. Utvecklingen

och förändringarna är framför allt associerade med urbanisering som kan påverka ett

avrinningsområdes hydrologiska processer genom att exempelvis reducera dess

evapotranspiration och infiltration samt öka vattenföringen, högsta flödet och

ytavrinningen. Det i sin tur ökar risken för översvämning. Trots att många studier har

undersökt urbaniseringens inverkan på vattenföring de senaste decennierna saknas viss

kunskap om dess påverkan på hydrologin i stadsnära avrinningsområden,

kännetecknade av flera olika typer av markanvändning. Denna studie syftade till att

modellera hur förändringar i markanvändning, eller mer specifikt urbanisering, påverkar

hydrologin i det lilla stadsnära avrinningsområdet Ribeira dos Covões (6,2 km2) i

centrala Portugal. Avrinningsområdet har genomgått snabba

markanvändningsförändringar sedan mitten av 1950-talet i samband med en

omvandling av åkrar (täckningsarean har minskat från 48 till 4 %) till skogsmark och

urbaniserade områden, vilkas storlek har ökat från 44 till 56 % respektive 8 till 40 %.

För att uppfylla syftet har den hydrologiska modellen MIKE SHE använts. Parametrar

avseende klimat samt vegetations- och jordegenskaper användes som indata till

modellen. Det fanns också tillgång till en markanvändningskarta över området samt

dagliga flödesvärden mellan de hydrologiska åren 2008 och 2013. Dessa användes för

att kalibrera och validera modellen. Statistiken för både kalibreringen och valideringen

indikerade en fullt acceptabel modell. Modellen var avsedd att undersöka dels hur

tidigare förändring i markanvändning kan ha påverkat vattenföringen, dels för att

studera effekten på hydrologin om urbaniseringen fortgår tills dess täckning är 50 % av

avrinningsområdet. Det var inte bara betydelsen av de urbana ytornas storlek som

testades, utan även placeringen av dem. Tre framtidsscenarier togs fram, alla med en

urban yta på 50 % fördelad olika inom avrinningsområdet. Studien indikerade inte att

ytterligare urbanisering ökar vare sig flödet eller det högsta flödet. Inte heller gav de

någon minskning av infiltration. Alla tre scenarierna gav emellertid en ökning av

ytavrinningen med cirka 10 % och en minskning av evapotranspirationen med 55 %,

oavsett placering av de urbana ytorna. Modellernas tillförlitlighet skulle kunna

förbättras med hjälp av ytterligare klimat-, vegetations- och jordindata. Det skulle

förbättra resultaten och göra dem användbara i beslutsfattanden vid planering och

utveckling av nya urbana områden.

Place, publisher, year, edition, pages
2016. , 44 p.
Series
UPTEC W, ISSN 1401-5765 ; 16005
Keyword [en]
Urbanization, Land use change, Streamflow, Peak flow, Overland flow, Evapotranspiration, Infiltration. Hydrological modelling, MIKE SHE
Keyword [sv]
Urbanisering, Markanvändningsförändring, Vattenföring, Högsta flöde, Ytavrinning, Evapotranspiration, Infiltration, Hydrologisk modell, MIKE SHE
National Category
Natural Sciences Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:uu:diva-279197OAI: oai:DiVA.org:uu-279197DiVA: diva2:907710
External cooperation
ÅF
Educational program
Master Programme in Environmental and Water Engineering
Supervisors
Examiners
Available from: 2016-03-01 Created: 2016-02-29 Last updated: 2016-03-01Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1704 kB)115 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1704 kBChecksum SHA-512
6000fa8c55bced764d6e622d8b7ec08d1b01dbc4235d1714d48a78793a902ec1a8c444502f0a3a5e2de7a2b98fcb557d9104439f42e4bfaccc872df21f647763
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Earth Sciences
Natural SciencesEngineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 115 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 465 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf