With increased urbanization and climate change, heavy rainfall events and urban floods are becoming more frequent. To meet the demands for effective climate adaptation strategies and mitigation measures, Nature-Based Solutions (NBS) have received increased attention. The city of Stockholm has a long history of implementing such solutions for local stormwater management, to capture surface runoff by infiltration and retention at its source. Implementing urban trees with skeletal soil is a well-established approach with the potential as an effective mitigation measure. Nevertheless, the literature review found few studies with evidence of their effectiveness in terms of flood risk mitigation. To contribute to this knowledge gap, the aim of this study was to quantitatively assess the effectiveness of urban trees with skeletal soils. By investigating their effectiveness in reducing flood extent, runoff volumes, and peak flows during different rainfall events, the results are thought to provide new insights and support decision-makers. In fulfilling the study objectives, the hydrological functions of plant beds with skeletal soils were investigated, and an urban flood model was developed within the MIKE+ 2D Overland Module. Three scenarios, including a baseline scenario and two full-scale implementations of skeletal soils, were evaluated under different design storms. The results revealed that urban trees with skeletal soils have low effectiveness in flood risk reduction under heavy rainfall events, but are an effective measure for rainfalls with low return periods. For flood risk mitigation, this study emphasizes a hybrid approach, combining multiple NBS with traditional grey infrastructure. Uncertainties related to model performance and hydrological parameters raised concerns about the reliability of the results. Therefore, plant beds with skeletal soils should not be disregarded, but require further investigations. This study recommends alternative modelling approaches, such as coupling the 2D overland flow model with a 1D network model, and emphasizes the need for comprehensive analyses, empirical data, and field measurements. Future research should explore the collective impact of various NBS, and incorporate economic valuation through cost-benefit analysis (CBA). / Med en ökad urbanisering och påverkan av klimatförändringar blir intensiva nederbördshändelser och stadsöversvämningar allt vanligare. För att möta kraven på mer effektiva strategier för klimatanpassning och riskbegränsande åtgärder har naturbaserade lösningar fått ökad uppmärksamhet. Stockholms stad har en lång historia av att använda sådana lösningar för lokalt omhändertagande av dagvatten, med fokus på att fånga upp ytavrinning genom infiltration och fördröjning. En väletablerad metod innefattar användandet av stadsträd med skelettjordar, med potential som en effektiv skyfallsåtgärd. Trots detta visade litteraturstudien att det finns begränsat vetenskapligt stöd för deras effekt när det gäller översvämningshantering. För att fylla denna kunskapslucka syftar denna studie till att kvantitativt bedöma effekten hos stadsträd med skelettjordar. Genom att analysera deras effekt när det gäller att minska översvämningsmängder, avrinningsvolymer och toppflöden under varierande nederbördshändelser hoppas studien kunna bidra med nya insikter samt stödja beslutsfattare. För att uppnå dessa mål genomfördes en analys av de hydrologiska funktionerna hos skelettjordar, och en skyfallsmodell togs fram inom ramen för MIKE+ 2D Overland Module. Tre scenarier, inklusive ett nulägesscenario samt två fullskaliga användningar av skelettjordar, utvärderades under varierande typregn. Resultaten visade att skelettjordar har generellt låg effekt vid intensiva regn, men kan betraktas som en effektiv åtgärd för dagvattenhantering vid normala flöden. För att minska risken för översvämningar betonar denna studie vikten av att kombinera flera naturbaserade lösningar med traditionell grå infrastruktur. Osäkerheter relaterade till modellens prestanda och hydrologiska parametrar väckte dock tvivel kring resultatens tillförlitlighet. Således bör stadsträd med skelettjordar ej helt förkastas som skyfallsåtgärd. Studien föreslår alternativa modelleringsmetoder, såsom att koppla 2D-modellen med en nätverksmodell, samt understryker behovet av avancerade analyser och empiriska data för att förbättra modellens precision och tillförlitlighet. Framtida forskning bör inriktas mot att undersöka den samlade effekten av olika naturbaserade lösningar samt inkludera ekonomisk värdering genom kostnadsnyttoanalys.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-344278 |
| Date | January 2024 |
| Creators | Boberg, Molly |
| Publisher | KTH, Hållbar utveckling, miljövetenskap och teknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ABE-MBT ; 2442 |
Page generated in 0.0034 seconds