Rain gardens are low impact developments designed to mitigate a suite of issues associated with urban stormwater runoff. The site for this study was a Denton City rain garden at the Denton Waste Water Treatment Plant. Nitrogen and phosphorus removal was examined in light of two overflow events comprised of partially treated wastewater from an upslope anaerobic digester pond. Nitrate removal efficiency was examined across differing dry spell intervals of 5, 8, and 12 d, displaying a moderate negative correlation (r2 = 0.59). Continued phosphorus removal capacity was assessed, showing phosphorus removal in cases where P was in excess of 0.8 mg/L, reflecting an equilibrium phosphorus concentration. A high expanded shale component in the soil media (25%) was likely a factor in the continued removal of phosphorus. Overall the rain garden proved to be a large source of nitrate (+425%) and total nitrogen (+61%) by mass. The study showed that while the rain garden intercepted a large volume of partially treated wastewater during the overflow events, preventing it from reaching a nearby creek, the mitigation of an acute event has extended to a chronic one as nitrogen is gradually processed and flushed from the system as nitrate.

När samhällen byggs ut och mer genomsläpplig naturmark ersätts av hårdgjorda ytor ökar också mängden dagvatten. Dagvatten är regn eller smältvatten från snö och is som rinner av ytor så som tak, vägar och andra hårda ytor som skapats av människor. Dagvatten kan orsaka stora problem, exempelvis översvämningar och utsläpp av föroreningar till sjöar och vattendrag. För att förebygga dessa problem har många kommuner tagit fram dagvattenstrategier med krav och riktlinjer för hur dagvattnet ska tas hand om på bästa hållbara sätt. Ett exempel på hållbar dagvattenhantering är så kallad trög avrinning, det vill säga olika lösningar för att fördröja dagvattnet med syftet att undvika stora flöden och rena vattnet från föroreningar.  En av kommunerna som tagit fram en strategi för dagvattenhanteringen är Täby kommun. Denna dagvattenstrategi används som underlag vid planering av exploatering av områden, till exempel vid byggnation av bostadsområden. I det nya bostadsområdet Täby Park i Täby har två kvarter anlagts med lösningar för dagvattenhanteringen efter dagvattenutredningar utförda av Structor Uppsala. Det här projektet ämnade att undersöka om de lösningar som föreslogs för och sedan implementerades i de två kvarteren uppnådde Täby kommuns krav på dagvattenhantering. Kvarteren som undersöktes, vilka benämns kvarter 1:6 Opalen och kvarter 1:7 Klövern, var av liknande storlek och med liknande dagvattenlösningar. För att undersöka dagvattenflödet utfördes flödes- och nederbördsmätningar under en månads tid och en modell ställdes upp i Autodesk Storm and Sanitary Analysis för att simulera vattenflödet. Beräkningar baserade på samma metod som i dagvattenutredningen utfördes även för den slutgiltiga utformningen av respektive kvarter.  Till följd av små regnmängder samt en initial felprogrammering av en flödesmätare behövde datat från flödesmätarna bearbetas för att få fram ett resultat för fördröjningen i samband med regnhändelserna. Dessutom behövde en av flödesmätarnas data bortses från på grund av felaktiga värden, vilket innebar att det uppmätta dagvattenflödet endast speglade ungefär halva utredningsområdet. Fördröjningen mellan regnets inträffande och flödesmätarnas utslag kunde inte fastsällas som ett resultat av dagvattenlösningarnas implementering, till stor del på grund av bristande data. Dagvattenflödena som beräknades utifrån mätdatat, teoretiskt och med modellen skildes åt, men även här övervägande på grund av felkällor och bristande data. Fortsatt undersökning för modellens optimering och fler mätningar skulle kunna ge en bättre korrelation för både fördröjningen i tid (regnhändelse och flödesmätares utslag) och fördröjningen i volym som fördröjningsåtgärderna bidrar med. / When urbanization increases, one consequence of permeable land being replaced by impermeable surfaces is an increase in stormwater. Stormwater, which is water from rain or melted snow and ice that runs off from impermeable surfaces such as roofs and roads, can cause problems for infrastructure. Some of these problems entail flooding and transport of pollutants to lakes and rivers. To counteract these issues, many Swedish municipalities have compiled so called stormwater strategies (''dagvattenstrategier'') containing requirements and guidelines on how to sustainably manage stormwater. One method for sustainable stormwater management is stormwater detention, i.e. slowing down the water, which can be achieved in several ways. Through detention, large flows can be reduced and pollutants can be filtered out of the water. The municipality of Täby is one of the above mentioned municipalities with stormwater strategies. This strategy is used by exploiters when planning, for instance, new residential areas, as a mean to ensure that the stormwater is properly taken care of within the boundaries of the premise. Two apartment blocks in Täby Park, a newly built residential area in Täby, have been built with detention measures for stormwater management suggested by Structor Uppsala in their stormwater investigations for both blocks respectively. The aim of this project was to investigate whether the suggested detention measures were enough to reach the requirements in Täby's stormwater strategy. The studied apartment blocks were of similar size and had approximately the same fraction of stormwater detention measures. During the project time, precipitation and stormwater flow were measured for approximately a month and a model was made in Autodesk Storm and Sanitary Analysis to simulate the flow in the project area. Calculations for the water flow in the project were made with the rational method, which was used for the calculations done in Structor Uppsala's stormwater investigation.  As a result of little precipitation during the period of measurements, and an unfortunate initial error in a flow meter, the data from the flow measurements needed to be modified to get the resulting relationship between rain events and the detention of stormwater within the project area. An additional error came from false values from one of the flow meters, which led to it and it's data to become discarded and thus only giving the stormwater flow for roughly half of the project area. From the results a certain time delay between rain event and stormwater flow was seen. However, this could not be determined to be solely from the detention measures due to insufficient data. The stormwater flows calculated from the measured data, the theoretical calculations, and the model were significantly different. Here, the sources of error and insufficient data were certainly a contributing factor. Continued studies with an optimization of the model and more measurements could give a better correlation between the time delay between rain event and flow and the flow detention from the stormwater measures.

Syfte: Problemet med hårdgjorda ytor, som exempelvis asfalt och tak, är att de inte absorberar dagvattnet tillräckligt. Vidare leder detta till att gräsytor och andra absorberande ytor runt omkring måste ta hand om det dagvatten som inte de hårdgjorda ytorna kan tillvarata. Översvämningar i urbana miljöer har blivit allt vanligare på grund av kraftiga regn och stor andel hårdgjorda ytor. Detta leder till att ledningsnätet för dagvatten blir överbelastat. Därmed behövs väl fungerande utjämningsmagasin nära källan för att efterlikna naturens naturliga avrinningsförlopp. Målet var att utreda vilken eller vilka utjämningsmagasin som främst bör tillämpas i starkt hårdgjorda små radhustomter, med avseende på effektivitet, kostnad och underhåll, då jordmånen har begränsade infiltrationsegenskaper. Metod: De metoder som har använts för att svara mot målet är dokumentanalys, kvalitativ intervju och fallstudie. Dokumentanalysen fungerade som underlag för fallstudien och intervjuerna fungerade som bidragande empiri för fallstudien. Resultat: Det utjämningsmagasin som är att föredra är rörmagasin när anläggningsytan är begränsad och jordmånen har begränsade infiltrationsegenskaper. Konsekvenser: I problembeskrivningen beskrivs problemet med att det blir allt fler översvämningar i urbana miljöer på grund av de hårdgjorda ytorna och de kraftiga regnen. Vidare beskrivs det att ledningssystemet därför riskerar att bli överbelastat. Detta problem bekräftades även i intervjuerna. Arbetet löste inte vilket utjämningsmagasin som är att föredra för alla typer av fall, utan för fall där tomtytan är begränsad och där jordmånen har begränsade infiltrationsegenskaper. Lösningen på problemet är därför att rörmagasin är det utjämningsmagasin som är att föredra vid lokalt omhändertagande av dagvatten vid dessa förhållanden. Vid tillämpning av detta resultat i verkligheten rekommenderas det att använda kostnaderna per meter och utjämningsvolym per meter som finns i arbetet för att komma fram till hur lång sträcka som rörmagasinet behöver anläggas på för att uppnå önskad utjämningsvolym. Poängsättningen som har gjorts för underhållet kan däremot återanvändas till andra fall. Begränsningar: Resultatet är tillämpbart i liknande typfall som för fallstudien, alltså vid radhus där ytan för utjämningsmagasinet är begränsat och där jordmånen har begränsade infiltrationsegenskaper. I arbetet har ett diagram tagits fram där anläggningskostnaden per meter framgår för respektive utjämningsmagasin och ett diagram med utjämnad volym dagvatten per meter. Dessa diagram kan därför tillämpas på andra fall med små ytor men med lite andra mått på tomten. Därav är resultatet även tillämpbart på andra fall. / Purpose: The problem with hard surfaces, as for example asphalt and roofing, is that they do not absorb enough rainwater. Furthermore, this leads to that grass surfaces and other absorbent surfaces around having to take care of all stormwater that the hardened surfaces cannot infiltrate. Flooding in urban environments has become increasingly common due to heavy rain and a high proportion of hard surfaces. This leads to an overload of the pipe line for rainwater. Therefore well-functioning balancing trays close to source needed to mimic natural drainage of nature. The goal was to investigate witch countervailing magazine mainly should be applied in heavily paved small terraced plots, where the soil has limited infiltration properties, in terms of efficiency, cost and maintenance. Method: The methods used to meet the objective is analysis of documents, qualitative interviews and a case study. The document analysis serves as a basis for the case study and interviews serve as empirical input for the case study. Findings: The countervailing magazine that is preferred is the pipe magazine when the plant surface is limited and the soil has limited infiltration properties. Implications: The problem statement treats the issue with an increasing number of floodings in urban environments due to the paved surfaces and the heavy rains. Furthermore, it is disclosed that the management system therefore risks becoming overloaded. This problem was also confirmed in the interviews. The work did not identify which countervailing magazine that is preferred for all kinds of cases, but only in the cases where land space is limited and where the soil has limited infiltration properties. The solution is therefore that pipe magazine is the magazine preferred for local disposal of stormwater in those circumstances. It is recommended when applying this result real life, to use the cost per meter and countervailing volume per meter available in efforts to work out how long stretch pipe magazine needs to be built on to achieve the desired equalization volume. Rating systems made for maintenance can however be used for other cases. Limitations: The result is applicable in similar scenarios as for the case study, which is at a row house site where the surface for the magazine is limited and where the soil has limited infiltration properties. A graph has been developed for the work where the construction cost per meter is described for each countervailing magazine and also has a graph with stormwater volume per meter been developed. These diagrams can therefore be applied to other cases with small areas but with other measures of the plot. Therefore the result also is applicable to other cases.

The purpose of this study is to determine if Low Impact Development (LID) can effectively mitigate flooding under projected climate scenarios. LID relies on runoff management measures that seek to control rainwater volume at the source by reducing imperviousness and retaining, infiltrating and reusing rainwater. An event-driven hydrologic/hydraulic model was developed to simulate how climate change, land use and LID scenarios may affect runoff response in the Bowker Creek watershed, a 10km2 urbanized catchment located in the area of greater Victoria, British Columbia, Canada. The first part of the study examined flood impacts for the 2050s (2040-2069) following the A2 emissions scenario. For the 24-hour, 25-year local design storm, results show that projected changes in rainfall intensity may increase flood extents by 21% to 50%. When combined with continued urbanization flood extents may increase by 50% to 72%. The second part of the study identified potential locations for three LID treatments (green roofs, rain gardens and top soil amendments) and simulated their effect on peak in-stream flow rates and flood volumes. Results indicate that full implementation of modeled LID treatments can alleviate the additional flooding that is associated with the median climate change projection for the 5-year, 10-year and 25-year rainfall events. For the projected 100-year event, the volume of overland flood flows is expected to increase by 1%. This compares favourably to the estimated 29% increase without LID. In term of individual performance, rain gardens had the greatest hydrologic effect during more frequent rainfall events; green roofs had minimal effect on runoff for all modelled events; and top soil amendments had the greatest effect during the heaviest rainfall events. The cumulative performance of LID practices depends on several variables including design specifications, level of implementation, location and site conditions. Antecedent soil moisture has a considerable influence on LID performance. The dynamic nature of soil moisture means that at times LID could meet the mitigation target and at other times it may only partially satisfy it. Future research should run continuous simulations using an appropriately long rainfall record to establish the probabilities of meeting performance requirements. In general, simulations suggest that if future heavy rainfall events follow the median climate change projection, then LID can be used to maintain or reduce flood hazard for rainfall events up to the 25-year return period. This study demonstrates that in a smaller urban watershed, LID can play an important role in reducing the flood impacts associated with climate change. / Graduate

No description available.