Blågröna lösningar för hållbar dagvattenhantering i en växande stad

Abstract

Climate change and increasing urbanization pose significant challenges to our urban environment. Urbanization leads to more impermeable surfaces, which, in combination with more rainfall, put communities at risk of flooding due to combined sewer overflows or overloaded drainage systems. To combat urban flooding, natural systems, also called blue-green solutions, can be implemented to mimic the natural water course and improve storm water management in cities.

This thesis aimed to investigate the factors affecting the placement of blue-green solutions in urban environments and to develop a method for determining the optimal placement and design of such solutions in a selected area of interest. Relevant factors included for example topography, soil composition, hydrology and groundwater level. The developed method was applied to a study area in eastern Lund, Sweden, using QGIS, where rain beds, porous pavement, and the combination of both, were modelled with the hydrodynamic modelling tool MIKE+.

Three design rainfalls of different return periods and one real scenario with historical data from Lund were applied to the model. The flow and accumulated volume in one pipe under the studied road were evaluated for scenarios with and without blue-green solutions, as well as the pressure head in the pipes. The results showed that rain beds generally had a greater effect for the purpose of reducing peak flow, and that all blue-green solutions had a greater reduction capacity for smaller rain events.

A sensitivity analysis was conducted that showed that clogging in porous pavement and drainage flow in rain beds significantly affected the detention capabilities and stored volume. Further research could include more types of blue-green solutions, economic evaluation for the applied solutions, and investigations into their capacities to improve storm water quality.

Popular Abstract (Swedish)

Hur kan naturliga dagvattensystem förhindra översvämningar i våra städer?

Kraftigare skyfall och fler hårdgjorda ytor ökar risken för översvämningar i städer. I detta arbete utvecklades en metod för att undersöka bästa möjliga placering av blågröna lösningar för att avlasta vattenledningarna i området. Denna metod tillämpades senare på ett område i Lund där olika lösningar simulerades och effektiviteten utvärderades.

Historiskt sett har nederbörd och dagvatten hanterats med rör och kanaler för att snabbt transportera bort det från städer, vilket idag kan skapa problem till följd av ökad bebyggelse. Fler hårdgjorda ytor innebär att vattnet inte kan infiltrera ner i marken, vilket gör att vattenledningarna blir överbelastade vid kraftiga regn. På senare år har därför stadsplanerare börjat undersöka en annan typ av dagvattenhantering i form av naturliga element, som ibland kallas blågröna lösningar. Deras funktion är att imitera naturliga system som till exempel hanterar dagvattnet genom infiltration, fördröjning och lagring av vatten. De kan även bidra med andra funktioner i städerna så som ökad biologisk mångfald, lägre temperatur, mer skugga, mindre buller samt en försköning av offentliga miljöer.

Syftet med detta examensarbete har varit att ta fram en metod för att underlätta beslut om plats och typ av blågröna lösningar som bör implementeras för ett utvalt problemområde. Metoden är utformad i punktform och med flödesschema för att förtydliga beslutsvägen. Viktiga faktorer som påverkar valet av placering av blågröna lösningar är höjd och lutning, dagvattnets flödesriktning, vattenledningarnas typ och kapacitet samt tillgång till lediga ytor för implementering. När typ av lösning ska väljas är det i stället faktorer som jordart och markens genomsläpplighet, grundvattennivå samt eventuell förekomst av föroreningar i området som påverkar.

Den framtagna metoden applicerades på ett område i Lund och simulerades i programmet MIKE+, där olika regn med varierande mängd och varaktighet analyserades. De blågröna lösningar som undersöktes i området var genomsläpplig beläggning och regnbäddar, både enskilt och i kombination. Resultaten gällande minskning av flödet i rören visade att de blågröna elementen hade störst effekt för regn med lägre intensitet, då deras lagrings- och fördröjningskapacitet inte överskrids. Sett över samtliga regn visade generellt regnbäddar en högre effektivitet och nytta.

En vidare analys genomfördes för att undersöka hur olika faktorer påverkar lösningarnas funktion. Där framkom att igentäppning och dräneringsflöde hade störst inverkan, vilket understryker vikten av underhåll och korrekt dimensionering.

Den framtagna metoden, tillsammans med resultaten från simuleringarna och analyserna, kan utgöra ett värdefullt stöd vid planering av dagvattenhantering i andra liknande områden. Studien kan därmed bidra till att underlätta beslutsfattande i kommuner runt om i landet för en hållbar och effektiv dagvattenhantering.

• author: Lindvall, Elin
• supervisor: Karin Jönsson
• organization: Chemical Engineering (M.Sc.Eng.)
• course: VVAM01 20251
• year: 2025
• type: H2 - Master's Degree (Two Years)
• subject: Technology and Engineering
• keywords: Hållbar dagvattenhantering, Urban dagvattenhantering, Blågröna lösningar, Naturbaserade lösningar, Fördröjning, LIDs, BGI, Regnbäddar, Raingardens, Biofilter, Genomsläpplig beläggning, Porous pavement, Metodutformning, Blue-green elements, Detention, MIKE+, Urban storm water management, Water engineering, Environmental engineering, blue-green solutions, SUDS, Sustainable urban drainage systems (SUDS), Urban planning
• language: Swedish
• id: 9211872
• date added to LUP: 2025-09-10 14:38:42
• date last changed: 2025-09-10 14:38:42