Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
Influential factors in simulations of future urban stormwater quality: Climate change, progressing urbanization and environmental policies
Luleå University of Technology, Department of Civil, Environmental and Natural Resources Engineering, Architecture and Water.
2013 (English)Licentiate thesis, comprehensive summary (Other academic)
Abstract [en]

Climate change is regarded as one of the main future challenges implyingchanging hydrological conditions in urban areas. At the same time many urbanareas are expected to grow due to increasing population, which will most likelycause a higher level of urbanization. Combined effects of climatic changes andprogressing urbanization will have an impact on the abundance of pollutantsand the capacity for their transport. Due to this it is most likely that stormwaterquality will change as well. Effects of climatic changes, progressingurbanization and changing environmental policies on urban stormwater qualitywere studied by means of computer simulations for different test catchments inSweden. Scenarios accounting for such changes were developed and simulatedwith the Storm Water Management Model (SWMM), in which stormwaterquality was described by total suspended solids (TSS) and two heavy metals,namely copper and zinc. The simulation results showed that pollutant loadsdepended mainly on rainfall depth and intensity, but not on antecedent periods.Storms with low to intermediate depths and intensities showed the highestsensitivities to climatic changes and the reason for that was the contribution ofpervious areas and pollutant supply limited conditions. Catchments with lowimperviousness were most sensitive to climatic changes, but the total TSSloads were low compared to catchments with high imperviousness. Generallypollutant loads increased due to climatic changes characterized by higherdepths and intensities of rainfall in future scenarios. Furthermore stormwaterquality changed significantly for scenarios considering a progressingurbanization. A changing catchment area and impervious fraction caused highchanges in runoff volumes and pollutant loads. Thus changes in suchcatchment characteristics were identified as the most influential factors; inmost of the cases changes caused by climate change were exceeded.Environmental policies, as for example the reduction of directly connectedimpervious areas were effective in reducing runoff volumes and consequentlypollutant loads. Furthermore pollutant source controls, including materialsubstitution, were identified to be an effective tool for reducing pollutant loadsand improving stormwater quality. Generally changes produced by climaticchanges were small compared to the effects of changes in land use and this hasimplications for the management of stormwater quality.

Abstract [sv]

Klimatförändringen anses vara en av de viktigaste framtida utmaningarna och innebär förändrade hydrologiska förhållanden i stadsområden. Samtidigt förväntas många stadsområden växa till följd av ökande befolkning, som med största sannolikhet kommer att orsaka en högre grad av urbanisering. De kombinerade effekterna av klimatförändringar och urbanisering kommer att ha en påverkan på förekomsten av föroreningar. På grund av detta är det också mest troligt att dagvattenkvaliteten kommer att förändras. Effekter av klimatförändringar, urbanisering och förändrad miljöpolitik kring hantering av urban dagvattenkvalitet studerades med hjälp av datorsimuleringar för olika testavrinningsområden i Sverige. Scenarier som beskriver sådana förändringar har tagits fram och simulerats med en modell som kallas ’’Storm Water Management Model’’ (SWMM). I modellen beskrevs dagvattenkvaliteten av totalt suspenderat material (TSS) och två tungmetaller, nämligen koppar och zink. Simuleringen visade att föroreningsmängder främst berodde på nederbördsmängd och -intensitet, men däremot inte på torrperioder. Regn med låg till medellåg mängd och intensitet uppvisade den högsta känsligheten för klimatförändringar. Anledningen till det var bidrag från permeabla ytor och begränsningar av föroreningsutbud. Avrinningsområden med låg andel av hårdgjorda ytor var mest känsliga för klimatförändringar, men totala TSSmängder var låga jämfört med avrinningsområden med hög andel av hårdgjorda ytor. Generellt ökade föroreningsmängderna till följd av klimatförändringar som karaktäriserades av högre mängd och intensitet av nederbörd i framtidsscenarier. Dessutom förändrades dagvattenkvaliteten avsevärt för scenarier som beskriver en urbanisering. En förändring av area och andel av hårdgjorda ytor orsakade stora förändringar i avrinningsvolymer och föroreningsmängder. Förändringar av avrinningsområdenas egenskaper har identifierats som de mest inflytelserika faktorerna, i de flesta fall med större påverkan än klimatförändringar. Miljöpolitik, som till exempel en minskning av direkt anslutna hårdgjorda ytor, var effektiva för att minska avrinningsvolymer och därmed föroreningsmängder. Begränsning av föroreningskällor, inklusive materialsubstitution, identifierades också till att vara ett effektivt sätt för att minska föroreningsmängder och förbättra dagvattenkvaliteten. Generellt såg man att förändringar i dagvattenkvaliteten orsakade av klimatförändringar var små jämfört med effekterna av förändringar i markanvändning. Detta får konsekvenser för hanteringen av dagvattenkvaliteten.

Place, publisher, year, edition, pages
Luleå: Luleå tekniska universitet, 2013.
Series
Licentiate thesis / Luleå University of Technology, ISSN 1402-1757
Research subject
Urban Water Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:ltu:diva-18774Local ID: a35dfca7-41f2-49a4-bb97-5104f8f9f17eISBN: 978-91-7439-627-0ISBN: 978-91-7439-628-7 (PDF)OAI: oai:DiVA.org:ltu-18774DiVA: diva2:991785
Note
Godkänd; 2013; 20130405 (matbor); Tillkännagivande licentiatseminarium 2013-05-31 Nedanstående person kommer att hålla licentiatseminarium för avläggande av teknologie licentiatexamen. Namn: Matthias Borris Ämne: VA-teknik/Sanitary Engineering Uppsats: Influential Factors in Simulations of Future Urban Stormwater Quality Climate Change, Progressing Urbanization and Environmental Policies Examinator: Professor Maria Viklander, Institutionen för samhällsbyggnad och naturresurser, Luleå tekniska universitet Diskutant: Senior forskare Tone Merete Muthanna, Norwegian University of Science and Technology, Trondheim, Norway Tid: Tisdag den 4 juni 2013 kl 10.00 Plats: C305, Luleå tekniska universitetAvailable from: 2016-09-29 Created: 2016-09-29Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(4884 kB)1 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 4884 kBChecksum SHA-512
ab4bc2d785f18a5ff3ecf5d65beae0c3c7c5091149ed0ecf7aedff3985174f21980a04f2e92be0da0e64890a0397b45cda6cd57ef4961ebd983fa910d1fbf30e
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Borris, Matthias
By organisation
Architecture and Water

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 1 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

Total: 5 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link