Societal developments are associated with land use change, and with urbanization in particular. Urbanization can influence hydrological processes by decreasing evapotranspiration and infiltration as well as by increasing streamflow, peak flow and overland flow. This causes higher risks of flooding. Although several studies have investigated the impacts of urbanization on streamflow over the last decades, less is known about how urbanization affects the hydrological processes in peri-urban areas characterized by a complex mosaic of different land uses. This study aimed to model the impact of land use change, or more specifically urbanization, on the hydrological responses of the small peri-urban Ribeira dos Covões catchment (6.2 km2) located in central Portugal. The catchment has undergone rapid land use change since the mid- 1950s associated with conversion of agricultural fields (decreased from 48 to 4%) into woodland and urban areas, which increased from 44 to 56% and from 8 to 40%, respectively. For the study, the hydrological modelling system MIKE SHE was used. Parameters and data of climate, vegetation and soil types were used as input. There were also land use maps and daily streamflow values available for the hydrological years 2008/09 to 2012/13, which were used to calibrate and validate the model. The statistics from the calibration and validation both indicated that the model simulated the streamflow well. The model was designed to examine both how past land use change might have affected the streamflow, and to investigate the impacts on hydrology if the urban area was to be increased to cover 50% of the catchment. It was not only the importance of the urban cover’s size that was tested, but also the placement of additional urban areas. Three future scenarios were run, all with a 50% urban cover, but distributed differently within the catchment. The study did not indicate that an increase in urbanization leads to higher peak flow or streamflow. Neither could any decrease in infiltration be seen. All three scenarios however gave an increase in overland flow of approximately 10% and a decrease in evapotranspiration by 55%, regardless of where the urban areas were added. The reliability of the models can be enhanced by additional climate, soil and vegetation data. This would improve the results and make them more useful in decision making processes in the planning and management of new urban areas. / Samhällets ständiga utveckling medför förändringar i markanvändning. Utvecklingen och förändringarna är framför allt associerade med urbanisering som kan påverka ett avrinningsområdes hydrologiska processer genom att exempelvis reducera dess evapotranspiration och infiltration samt öka vattenföringen, högsta flödet och ytavrinningen. Det i sin tur ökar risken för översvämning. Trots att många studier har undersökt urbaniseringens inverkan på vattenföring de senaste decennierna saknas viss kunskap om dess påverkan på hydrologin i stadsnära avrinningsområden, kännetecknade av flera olika typer av markanvändning. Denna studie syftade till att modellera hur förändringar i markanvändning, eller mer specifikt urbanisering, påverkar hydrologin i det lilla stadsnära avrinningsområdet Ribeira dos Covões (6,2 km2) i centrala Portugal. Avrinningsområdet har genomgått snabba markanvändningsförändringar sedan mitten av 1950-talet i samband med en omvandling av åkrar (täckningsarean har minskat från 48 till 4 %) till skogsmark och urbaniserade områden, vilkas storlek har ökat från 44 till 56 % respektive 8 till 40 %. För att uppfylla syftet har den hydrologiska modellen MIKE SHE använts. Parametrar avseende klimat samt vegetations- och jordegenskaper användes som indata till modellen. Det fanns också tillgång till en markanvändningskarta över området samt dagliga flödesvärden mellan de hydrologiska åren 2008 och 2013. Dessa användes för att kalibrera och validera modellen. Statistiken för både kalibreringen och valideringen indikerade en fullt acceptabel modell. Modellen var avsedd att undersöka dels hur tidigare förändring i markanvändning kan ha påverkat vattenföringen, dels för att studera effekten på hydrologin om urbaniseringen fortgår tills dess täckning är 50 % av avrinningsområdet. Det var inte bara betydelsen av de urbana ytornas storlek som testades, utan även placeringen av dem. Tre framtidsscenarier togs fram, alla med en urban yta på 50 % fördelad olika inom avrinningsområdet. Studien indikerade inte att ytterligare urbanisering ökar vare sig flödet eller det högsta flödet. Inte heller gav de någon minskning av infiltration. Alla tre scenarierna gav emellertid en ökning av ytavrinningen med cirka 10 % och en minskning av evapotranspirationen med 55 %, oavsett placering av de urbana ytorna. Modellernas tillförlitlighet skulle kunna förbättras med hjälp av ytterligare klimat-, vegetations- och jordindata. Det skulle förbättra resultaten och göra dem användbara i beslutsfattanden vid planering och utveckling av nya urbana områden.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:uu-279197 |
| Date | January 2016 |
| Creators | Hävermark, Saga |
| Publisher | Uppsala universitet, Institutionen för geovetenskaper |
| 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 | UPTEC W, 1401-5765 ; 16005 |
Page generated in 0.0043 seconds