Much like other cities Stockholm has traditionally used a technical system for managing stormwater. With time this system has become overburdened and has led to large environmental concerns. To reach water quality goals set by the EU Stockholm needs to decrease pollution released to recipients by 70-80%.  Green infrastructure (GI) has increasingly been used as an alternative and addition to technical stormwater systems. Many studies have been conducted on different solutions and their stormwater management performance. The City of Stockholm have done research on numerous solutions to evaluate their performance in the context of Stockholm as well. However, implementation in the inner city is slow, thus this study explores why this is the case, and how Stockholm’s stormwater management goals can be reached. Stockholm predominately uses trees planted in plant beds using structural soil, and a combination of constructed wetlands and wet ponds for stormwater management. In new developments there is no real concern, as the GI can be included in planning at an early stage. Including these solutions in existing environments causes issues related to space, both above and below ground, and costs. Therefore, other solutions need to be found. This study explored green roofs, green walls and permeable pavements as possible options. Additionally, it found that finding new space that has previously not been used for GI could be an option. To mitigate financing issues new ways of promoting investment into GI from private property owners could be utilized, but that there also is a mismatch between supposed support for sustainable stormwater management on the political side and funds allocated. Finally, the study recommends that Stockholm takes the technical systems into account and explores what GI measures best work together with it to more effectively decrease pollution.

Cities worldwide are facing problems to mitigate the impact of urban stormwater runoff caused by the increasing occurrence of heavy rainfall events and urban re-densification. This study presents a new approach for estimating the potential of the Management of Urban STormwater at Block-level (MUST-B) by decentralized blue-green infrastructures here called low-impact developments (LIDs) for already existing urban environments. The MUST-B method was applied to a study area in the northern part of the City of Leipzig, Germany. The Study areas was divided into blocks smallest functional units and considering two different soil permeability and three different rainfall events, seven scenarios have been developed: current situation, surface infiltration, swale infiltration, trench infiltration, trough-trench infiltration, and three different combinations of extensive roof greening, trough-trench infiltration, and shaft infiltration. The LIDs have been simulated and their maximum retention/infiltration potential and the required area have been estimated together with a cost calculation. The results showed that even stormwater of a 100 year rainfall event can be fully retained and infiltrated within the blocks on a soil with low permeability (kf = 10−6 m/s). The cost and the required area for the LIDs differed depending on the scenario and responded to the soil permeability and rainfall events. It is shown that the MUST-B method allows a simple down- and up-scaling process for different urban settings and facilitates decision making for implementing decentralized blue-green-infrastructure that retain, store, and infiltrate stormwater at block level.

Our planet stands before many great challenges, where climate change and urbanization are two of the major challenges. One of the challenges due to climate change is the increased amount of precipitation and of extreme rainfall, which creates a higher amount of stormwater within the urban areas and an increased risk of urban flooding. Urbanization and an increasing global population put pressure on the environment as more land is exploited and existing urban areas are further developed and densified. Urban areas are already under high pressure to handle the risks of climate change, therefore is climate change adaptation prominent to create more resilient and sustainable urban areas, where stormwater management is one of the challenges that need to be tackled. The aim of this study is to answers one main research question and three sub research question about enablers, barriers, and key factors regarding planning, designing, and implementing sustainable urban drainage systems in the built environment. The used methods are literature study research and multiple case study research. Five case study areas where studied to gather knowledge about areas that have implemented sustainable urban drainage systems. Lessons learned for each of the case study areas where gathered and connected to the literature and used to answer the research questions. The gathered knowledge from the literature and case studies where used to compile recommendations of how a sustainable urban drainage system could be planned and implemented at a pilot study area, which is Välsviken in Karlstad, Sweden. To be able to achieve a sustainable and resilient urban drainage system, that can handle the challenges of climate change and urbanization, it is important that the stormwater planning process is changing. It is crucial to implement facilities and systems that are sustainable, multifunctional, and flexible. The planning process needs to use planning and costing approaches that include flood mitigation and co-benefits, in the long-term and short-term simultaneously. Implementation of sustainable urban drainage systems also needs to be enabled in new areas or being retrofitted into already exploited areas. This could make it possible to create urban areas that are able to tackle the challenges of climate change and urbanization, and create multifunctional, sustainable, and flood mitigated urban areas. / Vår planet står inför många stora utmaningar, där klimatförändringar och urbanisering är två av dessa. En av utmaningarna med avseende på klimatförändringarna är den ökade mängden av nederbörd och extrema regntillfällen, vilka bidrar till större mängder dagvatten i urbana områden och en ökad risk för översvämningar. Urbaniseringen och det ökande antalet invånare globalt sätter press på miljön eftersom mer landyta exploateras och nuvarande urbana områden fortsätter att bebyggas och förtätas. De urbana områdena har redan stora utmaningar med att hantera riskerna med klimatförändringarna. Klimatanpassning är därför viktigt för att skapa mer resilienta och hållbara urbana områden, där dagvattenhanteringen är en av utmaningarna som behöver hanteras. Målet med denna studie är att besvara en övergripande forskningsfråga och tre underliggande forskningsfrågor om möjliggörare, barriärer och nyckelfaktorer gällande planering, design och implementering av hållbara urbana dagvattensystem i den bebyggda miljön.  Metoderna som användes var litteraturstudie och multipel fallstudie. Arbetet började med litteraturstudien och sedan genomfördes en fallstudie där fem områden som implementerat hållbara urbana dagvattensystem undersöktes. Lärdomar från varje område sammanställdes och kopplades samman med den andra litteraturen för att besvara forskningsfrågorna.  Utifrån litteraturen och fallstudierna sammanställdes rekommendationer för hur ett hållbart urbant dagvattensystem kan planeras och implementeras inom ett utvalt studieområde, vilket är Välsviken i Karlstad, Sverige.   För att åstadkomma ett hållbart och resilient urbant dagvattensystem, som kan hantera utmaningarna gällande klimatförändringar och urbanisering, är det viktigt att planeringsprocessen för dagvatten ändras. Det är viktigt att implementera anläggningar och system som är hållbara, multifunktionella och flexibla. Planeringsprocessen behöver använda planerings- och kostandsmetoder som inkluderar översvämningsanpassning och sidofördelar, både långsiktigt och kortsiktigt samtidigt. Man behöver också möjliggöra implementering av hållbara urbana dagvattensystem i nya områden eller anpassa områden som redan är bebyggda. Detta kan bidra till att skapa urbana områden som kan hantera klimatförändringarnas och urbaniseringens utmaningar, och skapa multifunktionella, hållbara och översvämningssäkrade områden.

No description available.

No description available.

As research has expanded on the environmental impact of stormwater on receiving ecosystems more focus is now being put on the quality issues of stormwater. Biofilters are one of many nature-based solutions that have been developed for that purpose and are also the subject of this study. In order to plan and implement biofilters, predictive models can be useful tools to forecast their performance on a given site. The aim of this study was to investigate the possibilities and limitations of modelling the treatment of stormwater in a biofilter using MIKE+. This was done by first trying to model the hydrological conditions of a biofilter from a study site in Sundsvall and thereafter coupling a water treatment model created in ECO Lab.  The results showed that there were some notable differences between the parameters affecting the hydrological flow in reality and what is currently possible to model in MIKE+. It was seen that the Soakaway node used to model biofilters needs to be complexified in order to properly model the hydrological conditions of biofilters. The main improvements required are that the flow attenuation should occur within the Soakaway node rather than before or after and that it should be based on soil properties. The retention volume also needs to be integrated in the node and a varying exfiltration rate is believed to be required to fit the varying nature of evapotranspiration.  The hydrological model was seen to have a great impact on the water treatment model and some limitations with the program and the used model were identified. Regarding ECO Lab, the program is currently unable to consider interevent processes when the biofilter is empty. These processes can however be of great importance for some contaminants. The program also assumes a time dependency whereas it has been seen that a short retention time may be sufficient to achieve good reduction efficiency. The model used is a highly lumped conceptual model with few parameters so further research aiming at the creation of correction factors for the main affecting parameters is believed to be required in order to avoid design specific calibration. Calibration should also occur over a longer time period in order to consider the variability of stormwater. / I takt med att forskningen kring dagvattens miljöpåverkan på mottagande ekosystem avancerats har hanteringen av dagvatten gått från att enbart fokusera på dess kvantitet till att även fokusera på dess kvalitet. Biofilter är en av flera naturbaserade lösningar som utvecklats för detta ändamål. För att kunna planera och implementera biofilter kan prediktiva modeller vara användbara verktyg för att förutse deras prestanda i ett tilltänkt område. Syftet med denna studie var att undersöka möjligheterna att modellera dagvattenreningen i ett biofilter med hjälp av MIKE+. Detta gjordes genom att först försöka modellera de hydrologiska förhållandena i ett biofilter från ett studieområde i Sundsvall och därefter koppla en vattenreningsmodell skapad i ECO Lab.  Resultatet visade att det finns några märkbara skillnader mellan de parametrar som påverkar det hydrologiska flödet i biofilter i verkligheten och vad som för närvarande är möjligt att modellera i MIKE+. Det visades att Soakaway-noden som används för att modellera biofilter behöver utvecklas för att kunna modellera de hydrologiska förhållandena på ett korrekt sätt. De främsta förbättringar som krävs är att flödesdämpningen bör ske inom Soakaway-noden snarare än innan eller efter och att denna flödesdämpning bör baseras på filtrets markegenskaper. Retentionsvolymen behöver dessutom integreras i noden och en varierande exfiltrationshastighet tros krävas för att kunna ta hänsyn till hur evapotranspiration varierar över tid.  Den hydrologiska modellen sågs ha stor inverkan på vattenreningsmodellen och vissa begränsningar kunde visas hos programmet och den använda modellen. När det gäller ECO Lab kan programmet för närvarande inte ta hänsyn till processer mellan event när biofiltret är tomt. Dessa processer kan dock ha stor betydelse för vissa föroreningar. Programmet förutsätter också ett tidsberoende trots att forskning visat att en kort uppehållstid kan vara tillräcklig för att uppnå god reningseffekt. Modellen som används är en mycket enkel konceptuell modell med få parametrar så vidare forskning rekommenderas med syfte att skapa korrektionsfaktorer för att bättre ta hänsyn till de viktigaste reningsfaktorer och undvika platsspecifik kalibrering. Kalibreringen bör även ske under en längre tidsperiod för att ta hänsyn till variationerna i dagvatten.

The view on stormwater has changed in recent years, considering the ongoing climate change. By implementation of blue-green infrastructure, it is possible to locally delay and purify stormwater, promoting the natural cycle. At the same time the pipeline network can be relieved and reduce the risks of flooding. With these facilities, sustainable urban development can be achieved, which is increasingly demanded in the construction industry today. The purpose of this study has been to identify sustainable suggestions for implementation in newly developed environments for stormwater management. This was done by leveraging knowledge to meet current and future needs for stormwater delay and purification. To identify suitable sustainable suggestions, several factors influencing the choice of facility were inspected, with an emphasis on costs and capacity. The research questions for this study were answered through interviews with professionals in the construction industry. This was done to gain a deeper understanding of design, costs, and capacity. The interview questions were based on the literature review conducted prior to the interviews. The literature review laid the ground for the theoretical part on which the interview questions were based. To identify factors influencing costs and capacity in the choice of facility, questions addressing these issues were included in the interview, where respondents were asked to rate the cost of different facilities on a scale from 1-10. The results of the study signify that sustainable stormwater management suggestions should involve blue-green infrastructure. Examples include ditches, permeable pavements, and stormwater ponds. These mimic the LOD (Local management of stormwater) principle, which involves managing stormwater locally where it occurs. The design must be done according to standards, which is demonstrated by the ability to manage both current and future needs for different types of flows. Various factors influence the choice of facility, including site conditions, drainage area size, existing facilities or infrastructure, requirements, guidelines, regulations, and flexibility, all of which make each project unique and require consideration of these factors. Finally, the factors of cost and capacity will affect each other, but the primary goal of addressing social, economic, and ecological aspects will always take precedence. / Synen på dagvatten har förändrats de senaste åren, med betraktande på de kontinuerliga klimatförändringarna. Genom att integrera blågrön infrastruktur är det möjligt att fördröja och rena dagvattnet lokalt, vilket främjar det naturliga kretsloppet. Samtidigt som ledningsnätet kan avlastas och minska riskerna för översvämningar. Med dessa anläggningar är det möjligt att uppnå en hållbar stadsutveckling, vilket är ett allt större krav idag i bygg- och anläggningsbranschen. Syftet för denna studie har varit att identifiera hållbara åtgärdsförslag för att kunna implementera vid nyexploaterade miljöer för hantering av dagvatten. Detta genomfördes genom att lyfta kunskaper för att möta dagens och framtidens behov av fördröjning samt rening av dagvatten. För att identifiera lämpliga hållbara åtgärdsförslag undersöks flera olika faktorer som påverkar val av anläggning. Detta med betoning på kostnader och kapacitet. Frågeställningarna för denna studie besvaras genom intervjuer med yrkesverksamma roller inom bygg- och anläggningsbranschen. Detta genomfördes för att skapa en djupare förståelse för utformningen, kostnader och kapacitet. Frågorna till intervjun var baserade på den litteraturstudie som hade genomförts innan intervjuerna. Litteraturstudien lade grunden till den teoridel som intervjufrågorna var baserade på. För att identifiera faktorer som påverkar kostnader och kapacitet vid val av anläggning fanns det med frågeställningar kring detta i intervjun, vilket respondenterna fick besvara vad olika anläggningar kostar på en skala mellan 1-10. Studiens resultat pekar på att åtgärdsförslag som ska vara hållbara för hantering av dagvatten, bör vara blågrön infrastruktur. Exempelvis kan detta vara diken, permeabla anläggningar och dagvattendammar. Allt som efterliknar LOD-principen som innebär att hantera dagvattnet lokalt där det uppstår. Utformningen ska ske enligt standarder, vilket påvisas av att dagens och framtidens behov vid olika typer av flöden ska kunna hanteras. Olika faktorer påverkar val av anläggning där områdets förutsättningar, avrinningsområdets storlek, befintliga anläggningar eller infrastruktur, krav, riktlinjer, regler och flexibilitet utgör att alla projekt är unika där dessa parametrar behöver tas i beaktning. Slutligen, faktorerna kostnader och kapacitet kommer att påverka varandra, men det får kosta vad det kosta vill för att det primära målet för sociala, ekonomiska och ekologiska aspekter kommer alltid först.

This project proposes a new urban aquifer strategy that utilizes stormwater to create a cascading plaza and an improved 'great street' in Washington DC. A system of urban aquifers is developed beneath the surface of the street, perched atop the compacted, impermeable soils below. This set of aquifers prevents stormwater from entering the existing combined sewer and allows trees to draw water from this new groundwater source and develop expansive root systems. On the surface, stormwater flows through interconnected planters where it irrigates and is filtered by vegetation before infiltrating to recharge the aquifer. At Cascade Plaza, sloping topography intersects the aquifer, and the new groundwater seeps out of the plaza steps, turning them into a miniature cascade, by gravity and water pressure alone. It collects in a web of runnels, pools at the lowest point, and overflows in high water, mysteriously disappearing below ground again to fill an underground reservoir. In this unique ecological system, water flows both above and below ground to mitigate excess stormwater and make the street and plaza more beautiful. / Master of Landscape Architecture / This project proposes a new urban aquifer strategy that utilizes stormwater to create a cascading plaza and an improved ‘great street’ in Washington DC. A system of urban aquifers is developed beneath the surface of the street, perched atop the compacted, impermeable soils below. This set of aquifers prevents stormwater from entering the existing combined sewer and allows trees to draw water from this new groundwater source and develop expansive root systems. On the surface, stormwater flows through interconnected planters where it irrigates and is filtered by vegetation before infiltrating to recharge the aquifer. At Cascade Plaza, sloping topography intersects the aquifer, and the new groundwater seeps out of the plaza steps, turning them into a miniature cascade, by gravity and water pressure alone. It collects in a web of runnels, pools at the lowest point, and overflows in high water, mysteriously disappearing below ground again to fill an underground reservoir. In this unique ecological system, water flows both above and below ground to mitigate excess stormwater and make the street and plaza more beautiful.

Klimatförändringar ställer allt högre krav på våra städer då nederbörden ökar. Samtidigt förtätas städerna med stor andel hårdgjord yta och fler funktioner behöver konkurrera om ytorna. Risken för översvämningar ökar och dagvattnet förorenas då det traditionella VA- systemen inte klarar av nederbörden. Att klimatanpassa städerna ses som en stor samhällsutmaning, och som kräver ett mer hållbart dagvattensystem. Blå-grön-(grå) dagvattensystem bestående av växter och naturliga material, som fördröjer nederbörd anses vara goda alternativ för ett mer hållbart dagvattensystem. Blå-grön-(grå) dagvattensystem i befintlig stadsmiljö kan innebära en komplex process då nya former av infrastruktur byggs, inom dagvattenområdet som berör flera förvaltningar och aktörer. Syftet med uppsatsen är att undersöka vilka hinder, möjligheter och drivkrafter det finns för implementering av blå-grön-(grå) dagvattenhantering i befintlig stadsmiljö, samt hur kunskapsdelning av blå-grön-(grå) dagvattenhantering sker i de tre fallen. De teorier som utgör grunden för uppsatsen är kollaborativ styrning, som beskriver hur samverkan kan skapa drivkrafter och möjligheter för att lösa samhällsutmaningar. Samt teorin om good practice för att dela kunskap som väver samman expertkunskaper med platsspecifika kunskaper. Uppsatsen bygger på en flerfallstudie, där Lund, Malmö och Göteborg undersökts som enskilda fall. Flerfallsstudien bygger på kvalitativa dokumentstudier, intervjuer och platsbesök. Resultatet visar att det finns övergripande hinder (Platsutmaning, gällande regelverk) som kommunerna möter, men även lokala hinder. Samt att blå-grön-(grå) dagvattenhantering skapar möjligheter genom kostnadsbesparingar i förhållande till att separera kombinerat ledningsnät och genom ekosystemtjänster. Drivkrafter av olika karaktär identifierades och studien visar att flera olika typer av drivkrafter idag är gynnsamt för att kommuner ska vilja investera i blå-grön-(grå) dagvattenhantering. Kunskapsdelningen som sprider praktikerna vidare anser denna studie vara good practice och undersökta kommuner ser möjligheter att implementera mer blå-grön-(grå) dagvattenhantering i befintlig miljö, genom förvaltningsöverskridande samverkan. / Climate change poses increasing demands on our cities as precipitation levels rise. Simultaneously, cities are becoming denser with a large proportion of hardened surfaces, and more functions need to compete for space. The risk of flooding increases and stormwater becomes polluted as traditional water and sewage systems cannot handle the precipitation. Adapting cities to climate change is seen as a major societal challenge, requiring a more sustainable stormwater system. Blue-green-(grey) stormwater systems consisting of plants and natural materials that delay precipitation are considered good alternatives for a more sustainable stormwater system. Blue-green-(grey) stormwater systems in existing urban environments can entail a complex process when new forms of infrastructure are built within the stormwater sector, involving several administrations and stakeholders. The aim of the thesis is to investigate the obstacles, opportunities, and driving forces for implementing blue-green-(grey) stormwater management in existing urban environments, and how knowledge sharing of blue-green-(grey) stormwater management occurs in the three cases. The theories forming the basis of the thesis are collaborative governance, which describes how cooperation can create driving forces and opportunities to solve societal challenges, and the theory of good practice for sharing knowledge that combines expert knowledge with site-specific knowledge. The thesis is based on a multiple case study, where Lund, Malmö, and Gothenburg are examined as individual cases. The multiple case study is based on qualitative document studies, interviews, and site visits. The results show that there are overarching obstacles (site challenges, legislation) that municipalities face, as well as local obstacles. Additionally, blue-green-(grey) stormwater management creates opportunities through cost savings in relation to separating combined sewer systems and through ecosystem services. Various types of driving forces were identified, and the study shows that several different types of driving forces are currently favorable for municipalities to invest in blue-green-(grey) stormwater management. Knowledge sharing that disseminates the practices further is considered good practice by this study, and the investigated municipalities see opportunities to implement more blue-green- (grey) systems in existing environments, through cross-administrative collaboration.

Master of Landscape Architecture / Department of Landscape Architecture/Regional and Community Planning / Laurence A. Clement / Contemporary design of the urban environment focuses increasingly upon the quality of space found within the public right-of-way. Landscape architects and urban planners are beginning to ask new questions that deviate from the conventional streetscape designs of the latter half of the 20th century. Under the mantra “complete the streets,” communities all across America are calling for a paradigm shift towards multimodal, pedestrian-scaled urban rights-of-way. At the same time, existing stormwater and combined sewer infrastructure is nearing the end of its productive lifespan in cities all across the country and world. The direct costs associated with repairing this infrastructure combined with the indirect costs of poor water quality and a greater frequency and intensity of flooding events downstream present a strong argument for developing new, innovative ideas about how to best design the stormwater infrastructure of tomorrow. The reintegration of ecological processes into the urban fabric will act as a catalyst for the appreciation of genius loci (spirit of the place) and user meaning while mitigating downstream flooding, increasing water quality, and extending the lifespan of existing stormwater infrastructure. By studying the hierarchical categorization of urban rights-of-way according to increased levels of user orientation, this research project aims to clearly articulate a new theoretical framework for expanding upon the current discourse surrounding “complete streets” and “green streets” theory. In the long-term, it is both economically and socially profitable for cities to use ecological processes to reclaim auto-oriented, urban rights-of-way as valuable public space for the health, safety, and welfare of all their users.