Advanced

Assessing the impact of urbanisation on storm water runoff peak flows in Bogotá

Gorani, Gülden LU (2017) In TVVR 17/5019 VVR820 20171
Division of Water Resources Engineering
Abstract
Due to internal conflicts and an economical conversion in the mid 1900’s, the Colombian society has seen a great social transition from rural to urbanised in the last 50 years. Apart from positive impacts of urbanisation on social factors, there are hydrological issues coupled to it. With the aim to assess the impact of urbanisation on runoff peak flows in Bogota, the historical change in impervious cover and increase in drainage efficiency through the years 1979-2013 have been studied. The curve number- and triangular unit hydrograph-methods were used to determine pre-development flows, while the urban peak discharge formulas (USGS, 1984) were used to determine post-development flows. Eight sub-basins located in the most urban parts of... (More)
Due to internal conflicts and an economical conversion in the mid 1900’s, the Colombian society has seen a great social transition from rural to urbanised in the last 50 years. Apart from positive impacts of urbanisation on social factors, there are hydrological issues coupled to it. With the aim to assess the impact of urbanisation on runoff peak flows in Bogota, the historical change in impervious cover and increase in drainage efficiency through the years 1979-2013 have been studied. The curve number- and triangular unit hydrograph-methods were used to determine pre-development flows, while the urban peak discharge formulas (USGS, 1984) were used to determine post-development flows. Eight sub-basins located in the most urban parts of Bogota have been subjected to the study, and results show an increase of at least 100% in peak flows in all watersheds, with one exception, and up to 500% in others. Solutions of both constructional and political sorts have been suggested, including subventions for investments in sustainable urban drainage measurements, and green roofs and permeable pavements. However, good social conditions, equality, and knowledge among the population is key to a better water resources management. It has been concluded that the urbanisation and increase in drainage efficiency in Bogota has had great impact on the runoff peak flows in Bogota, and that different types of measures are required to withstand further impact on the hydrological cycle (Less)
Popular Abstract (Swedish)
Översvämningar och vattenföroreningar är kopplade till försummelse av vattenhantering vid hastig urban utveckling. Om tre decennier förväntas 66% av jordens befolkning bo i städer. Hur löser vi detta?
Idag bor nästan hälften av jordens befolkning i städer – en siffra som förväntas öka till mer än fem miljarder personer fram till 2030. Urbanisering anses ha stor positiv påverkan på ekonomisk tillväxt och andra sociala faktorer, så som större tillgänglighet till utbildning och sjukvård. Dock anses den även ha stor miljöpåverkan, inte minst på vattensystem.
Genom att förändra landytor och introducera impermeabla ytor, ta bort grön-områden och naturliga vattenförekomster, installera rörsystem och kanalisera floder, påverkas vattnets... (More)
Översvämningar och vattenföroreningar är kopplade till försummelse av vattenhantering vid hastig urban utveckling. Om tre decennier förväntas 66% av jordens befolkning bo i städer. Hur löser vi detta?
Idag bor nästan hälften av jordens befolkning i städer – en siffra som förväntas öka till mer än fem miljarder personer fram till 2030. Urbanisering anses ha stor positiv påverkan på ekonomisk tillväxt och andra sociala faktorer, så som större tillgänglighet till utbildning och sjukvård. Dock anses den även ha stor miljöpåverkan, inte minst på vattensystem.
Genom att förändra landytor och introducera impermeabla ytor, ta bort grön-områden och naturliga vattenförekomster, installera rörsystem och kanalisera floder, påverkas vattnets kretslopp. Tidigare studier visar på kraftiga ökningar i dagvattenflöden – exempelvis regnvatten från hustak och gator – och större risk för översvämning. Då urbaniseringen tros öka kraftigt det kommande decenniet är detta en fråga som förtjänar mer uppmärksamhet.
Från 1980 har befolkningen i Bogota mer än fördubblats, från 4 miljoner till dagens nästa tio miljoner invånare. Denna snabba befolkningsökning, i kombination med interna konflikter, har resulterat i en försummelse av bland annat vattenhantering. Bogota kan därmed ge god förståelse för snabb urbaniserings påverkan på vattendrag.
Med kartor från 1797 fram till idag har förändringen i landytor och dräneringseffektivitet studerats. Åtta avrinningsområden ingick i studien och resultaten pekar på en minst 100-procentig ökning av maximala dagvattenflöden i sju av dessa. Ett avrinningsområde når en 500-procentig ökning av dagvattenflöden, från 1797 till 2013. I ett av avrinningsområdena där medelflöden studerats syns också där en tydlig ökning, där större medelflöden är vanligare idag.
Resultaten ger en större förståelse för urbaniseringens inverkan på dagvattenflöden. De ger dessutom underlag för framtida studier inom ämnet, samt en god grund för vidare utvecklingsarbete inom området. Att urbanisering påverkar dagvattenflöden är vida känt, men denna studie ger mer konkreta siffror på hur det påverkar i en stad som Bogota. Genom att se resultaten, svart på vitt, ges motiv för att hantera problemen, samt arbeta för att förbättra de hydrologiska förutsättningarna vid vidare urbanisering.
Städer byggs av människor, för människor; för att möjliggöra personlig utveckling och ge tillgång till sociala skyddsnät. Men om vi inte bygger städerna på en god grund och ignorerar deras inverkan på miljö och närområden, kan det få stora negativa konsekvenser. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Gorani, Gülden LU
supervisor
organization
course
VVR820 20171
year
type
H2 - Master's Degree (Two Years)
subject
keywords
peak flows, runoff, Bogota, land use change, sustainable urban drainage systems, drainage efficiency
publication/series
TVVR 17/5019
report number
17/5019
ISSN
1101-9824
language
English
additional info
Examinator: Rolf Larsson
id
8927588
date added to LUP
2017-11-15 15:45:21
date last changed
2017-11-17 10:38:34
@misc{8927588,
  abstract     = {Due to internal conflicts and an economical conversion in the mid 1900’s, the Colombian society has seen a great social transition from rural to urbanised in the last 50 years. Apart from positive impacts of urbanisation on social factors, there are hydrological issues coupled to it. With the aim to assess the impact of urbanisation on runoff peak flows in Bogota, the historical change in impervious cover and increase in drainage efficiency through the years 1979-2013 have been studied. The curve number- and triangular unit hydrograph-methods were used to determine pre-development flows, while the urban peak discharge formulas (USGS, 1984) were used to determine post-development flows. Eight sub-basins located in the most urban parts of Bogota have been subjected to the study, and results show an increase of at least 100% in peak flows in all watersheds, with one exception, and up to 500% in others. Solutions of both constructional and political sorts have been suggested, including subventions for investments in sustainable urban drainage measurements, and green roofs and permeable pavements. However, good social conditions, equality, and knowledge among the population is key to a better water resources management. It has been concluded that the urbanisation and increase in drainage efficiency in Bogota has had great impact on the runoff peak flows in Bogota, and that different types of measures are required to withstand further impact on the hydrological cycle},
  author       = {Gorani, Gülden},
  issn         = {1101-9824},
  keyword      = {peak flows,runoff,Bogota,land use change,sustainable urban drainage systems,drainage efficiency},
  language     = {eng},
  note         = {Student Paper},
  series       = {TVVR 17/5019},
  title        = {Assessing the impact of urbanisation on storm water runoff peak flows in Bogotá},
  year         = {2017},
}