Expansion och förtätning av städer leder till att såväl areal som andel hårdgjord yta ökar i våra stadsmiljöer. Detta genererar en ökad dagvattenavrinning eftersom regnvattnet inte har samma möjlighet att infiltrera i naturmarker och grönområden. Den ökade mängden dagvatten riskerar att orsaka problem i områden där ledningsnätet dimensionerats för de dagvattenmängder som tidigare varit aktuella. Att utöka ledningsnätets kapacitet är ofta mycket kostsamt och det är därför önskvärt att istället minska belastningen på de befintliga systemen. En allt vanligare metod för detta är att byggnaders takyta bekläds med växter, så kallade gröna tak. De gröna taken har potential att minska den avrunna volymen, fördröja avrinningen och dämpa de maximala flödena. Det råder dock osäkerheter kring hur dessa förmågor påverkas av bland annat olika väderförhållanden och takets vattenmättnadsgrad samt vid olika typer av nederbördshändelser.   Syftet med detta examensarbete var att undersöka möjligheten att simulera avrinningen från gröna tak med hjälp av en befintlig funktion i modelleringsprogrammet SWMM från US Environmental Protection Agency samt med hjälp av Mike Urban från företaget DHI. Ett mål var att sedan använda en av modellerna för att utvärdera hur gröna tak kan påverka belastningen på ett befintligt ledningsnät. Mätdata avseende bland annat nederbörd, avrinning och potentiell avdunstning erhölls från Veg Tech AB och AgroTech A/S. Mätningarna hade utförts vid företagens demonstrationsanläggning i Taastrup, Danmark, och omfattade avrinning från gröna tak med tre olika tjocklekar: 4 cm moss-sedum, 7 cm sedum-ört-gräs och 11 cm sedum-ört-gräs, samt ett hårdgjort referenstak. Inledande dataanalyser av de gröna takens kapacitet visade att takens magasineringskapacitet ökade med en ökad taktjocklek, där de tjockare taken kunde fullständigt magasinera större nederbördshändelser än vad som var fallet för det tunnaste taket. En analys av sambandet mellan nederbördsmängd och avrunnen volym visade ett starkare samband för regn med 60 och 120 minuters varaktighet än vad som var fallet för kortare varaktigheter.   Jämförelser av resultaten hos de båda modelleringsprogrammen visade på olika styrkor och svagheter och ingen av programvarorna gav en i alla avseenden tillfredställande simulering av avrinningen. Mike Urban gav generellt en högre förklaringsgrad men gav alltid en överskattning av den avrunna volymen över en längre tidsperiod. SWMM gav en bättre överensstämmelse med uppmätt avrinning än Mike Urban under de första månaderna av simuleringsperioden, men gav generellt en förskjutning av avrinningsförloppet. För kalibreringen mot 4 cm taktjocklek gav SWMM också en mer korrekt avrunnen långtidsvolym, medan den för de andra konstruktionerna gav liknande resultat som var fallet för Mike Urban. I ett exempel användes en av modellerna för att simulera avrinningen från MAX IV-laboratoriet i Lund. Resultaten visade att det då laboratoriet täckts med gröna tak endast behövdes ett en fjärdedel så stort fördröjningsmagasin för att översvämningar skulle undvikas på ett nedströms beläget fiktivt ledningsnät än vad som var fallet för hårdgjorda tak. / Larger and denser cities result in increasing amounts of impervious surfaces in urban areas. This generates an increase in storm water runoff, as the rainwater is prevented from infiltrating in natural soils and instead flows along the paved surfaces. The increased amount of storm water runoff is liable to cause problems in areas where the storm water system has been designed to handle the amounts of runoff previously generated in the area. Upsizing the capacity of the pipelines is usually costly, and it is therefore desirable to instead reduce the load on the existing system. One way of achieving this is to cover the rooftops with vegetation, so called green roofs. Green roofs are growing in popularity and have the potential to reduce the rate and volume of runoff, as well as attenuating the peak discharge. There are however uncertainties regarding how their abilities are affected by for example the antecedent weather conditions and the moisture content of the roof, as well as by various storm events.   The purpose of this Master’s Thesis was to study the possibility to simulate the runoff from green roofs using an existing function in the modelling software SWMM by US Environmental Protection Agency, and using Mike Urban by the company DHI. An additional objective was to use on of the designed models to evaluate how green roofs can affect the load on an existing storm water system. Measurements of precipitation, runoff and potential evapotranspiration were obtained from Veg Tech AB and AgroTech A/S. The measurements had been carried out at their demonstration site in Taastrup, Denmark, and included runoff from green roofs of three different thicknesses: 4 cm moss-sedum, 7 cm sedum-herb-grass and 11 cm sedum-herb-grass, as well as an impervious roof used as reference. Initial analyses of the data showed that the storage capacity increased with an increased roof thickness. The thicker roofs were able to completely retain the rainfall from larger storm events than what was the case for the thinnest roof. An analysis of the relationship between precipitation depth and runoff volume showed a stronger correlation for rains with 60 and 120 minutes duration than what was the case for shorter durations.   Comparisons of the two models’ performance showed different strengths and weaknesses, and none of the models were able to simulate runoff in a way that was satisfactory in all aspects. Mike Urban generally gave a higher coefficient of determination but consistently overestimated the discharged volume for extended time periods. SWMM gave a better conformity in observed runoff than Mike Urban during the first months of the simulation period, but generally gave a time lag in the runoff hydrograph. For the 4 cm roof calibration, SWMM also gave a more correct long-time runoff volume, while both models performed similarly for the other roof thicknesses. In an example, one of the models was used to simulate the runoff from the MAX IV laboratory in Lund. The results showed that in order to avoid flooding in the fictitious downstream storm water network, there had to be a four times larger detention pond in the case where conventional roofs where used compared to the scenario using green roofs.

Nature provides various services to society that humans are completely dependent on for their survival. These services are called ecosystem services, and can be, for example, clean air, clean water and pollination of crops. To live close to nature and green areas is also important for our well being. Although we are often aware of the values that nature creates and its importance, green areas are often replaced with buildings and roads as the big cities grow and densify. The ongoing densification of cities, combined with the projected climate changes will result in that the capacity of storm water pipes is likely to be insufficient during major rainstorms which can create big problems with, for example, flooding. The increasing challenges of storm water management resulted in that open storm water solutions began to be used as supplement to the storm water pipes. Open water solutions are designed to take care of water in a way that mimics nature's way of taking care of rainfall. These open water systems are a form of urban ecosystems and, in addition to dampen the water flows, can provide a range of other ecosystem services. The aim of this thesis was to create a method for integrating and valuing ecosystem services in the design of open storm water management and thus make the values from ecosystem services visible. The thesis was limited to investigating seven different open storm water solutions: green roofs, infiltration of lawns, temporary damming on specially constructed flood areas, percolation trenches, natural streams, ponds and wetlands. In addition to the ability to manage and control large water flows, 11 ecosystem services were identified that can be obtained from the open storm water solutions: drinking water, non-potable water, natural water purification, carbon sequestration and storage, local climate control and air purification, noise reduction, pollination, habitat and biodiversity, activity based cultural values, aesthetic values and resource for research and education. The values of the ecosystem services were determined in a semi-quantitative survey in which 16 people responded to questions examining to what extent they consider that ecosystem services can be obtained in the various storm water solutions. The values of the ecosystem services also depend largely on the site's potential and how the solutions are designed. Factors that can affect the value of the ecosystem services with respect to these aspects were investigated in a literature study and in the questionnaire study. The results of the literature study and questionnaire study formed the basis for the non-site adapted assessment tool that was developed as the last step in the thesis. The tool was designed in Excel and consists of three steps. Step 1 aims to weight the ecosystem services by the sites’ potential, step 2 involves the actual valuation and possible adaption to alternative design, and in step 3 a factor is calculated as a measure of the values obtained from ecosystem services created from open storm water solutions in relation to the total area. The aim is that the assessment tool should be used as a complement to an investigation about which storm water treatment solution that is most suitable in a project. / Naturområden och grönytor levererar olika tjänster som människan är helt beroende av för sin överlevnad. Dessa tjänster kallas ekosystemtjänster och är exempelvis ren luft, rent vatten och pollinering av grödor. Närhet till naturen och grönområden har också stor betydelse för människans välbefinnande, till exempel genom att ha en stressdämpande effekt. Trots att vi är medvetna om värdena som naturen skapar, byggs grönytor i städer bort i takt med att de växer och förtätas. Täta städer innebär stora arealer hårdgjorda ytor vilket också resulterar i större volymer dagvatten då nederbörden inte kan infiltrera ner i marker och istället rinner av på ytan. Ledningarnas kapacitet riskerar att överskridas vid stora skyfall vilket kan orsaka stora problem med översvämningar. Problemet kommer dessutom förvärras i framtiden med de väntade klimatförändringarna. Ökande utmaningar med dagvattenhanteringen har resulterat i att öppna dagvattenlösningar började användas som komplement till ledningar under mark. Öppna dagvattenlösningar innebär att vattnet tas omhand på ett sätt som efterliknar naturens sätt att ta hand om nederbörd, och är en form av urbana ekosystem som, utöver att dämpa vattenflöden, kan tillhandahålla en rad andra ekosystemtjänster. Syftet med detta examensarbete var att skapa en metod för att integrera och värdera ekosystemtjänster i utformningen av öppen dagvattenhantering och därmed synliggöra ekosystemtjänsternas värden. Examensarbetet avgränsades till att utreda sju olika öppna dagvattenlösningar: gröna tak, infiltration på gräsytor, tillfällig uppdämning på översvämningsytor, svackdiken, naturliga diken och bäckar, dammar samt våtmarker. 12 ekosystemtjänster identifierades kunna erhållas från de öppna dagvattenlösningarna. Dessa var dricksvattenresurs, icke drickbart vatten, vattenrening, kolbindning och lagring, klimatreglering och luftrening, bullerreducering, flödesreglering, pollinering, livsmiljöer och biologisk mångfald, aktivitetsbaserade kulturella värden, estetiska värden samt resurs för forskning och utbildning. Ekosystemtjänsternas värden hos de olika dagvattenlösningarna bestämdes i en semikvantitativ enkätstudie där 16 personer fick värdera dagvattenlösningarnas kapacitet att bidra till de olika ekosystemtjänsterna. Värdena beror också till stor del på platsens förutsättningar och hur de utformas. Vilka faktorer som kan påverka värdet av ekosystemtjänsterna med avseende på dessa aspekter utreddes i en kvalitativ litteraturstudie. Resultatet från litteraturstudien samt enkätstudien utgjorde grunden för det icke platsanpassade värderingsverktyget som togs fram som det sista steget i examensarbetet. Verktyget utformades i Excel och består av tre steg där steg 1 syftar till att vikta ekosystemtjänsternas värden efter platsens förutsättningar, i steg 2 sker själva värderingen samt en eventuell anpassning till alternativ utformning och i steg 3 beräknas en faktor fram som är ett mått på ekosystemtjänsternas värden som fås från öppna dagvattenlösningar i förhållande till den totala arean. Syftet är att värderingsverktyget ska användas som ett komplement till en utredning om vilken dagvattenhantering som är lämpligast i ett projekt.