Nature Based Solutions for Sustainable Urban Storm Water Management in Global South: A Short Review

Rapid urbanization in the Global South exacerbates urban water management challenges such as urban flooding and water pollution, rendering many areas water-insecure. Our reliance on grey infrastructures to combat these water management challenges is not sustainable in the long run, due to which a better alternative must be sought. Nature-based Solution (NBS) promote ecosystem services and enhance climate resiliency along with flood control and improvement of water quality by utilizing natural elements including green spaces and water bodies within the urban environment. In the past few decades, NBS have been adapted for urban drainage in Global North and evolved by means of various terms based on geographic location, practices and applications. Some of these well-known terms include Low Impact Development (LIDs), Sustainable Urban Drainage Systems (SUDS), Water Sensitive Urban Design (WSUD) and Best Management Practices (BMPs). The transition towards a resilient and sustainable environment has been made possible through the application of NBS. Recently, countries in the Global South such as Singapore, Malaysia, Vietnam, and Thailand are trying to alter urban storm water management strategies through conversion of grey infrastructure to green infrastructure by employing various NBS techniques. The findings of this study show how NBS has influenced the Global South’s urban water management.

Investigation of the low impact development strategies for highly urbanized area via auto-calibrated Storm Water Management Model (SWMM)

This study aims to investigate the effectiveness of the low impact development (LID) practices on sustainable urban flood storm water management. We applied three LID techniques, i.e. green roof, permeable pavements and bioretention cells, on a highly urbanized watershed in Istanbul, Turkey. The EPA-SWMM was used as a hydrologic-hydraulic model and the model calibration was performed by the well-known Parameter ESTimation (PEST) tool. The rainfall-runoff events occurred between 2012 and 2020. A sensitivity analysis on the parameter selection was applied to reduce the computational cost. The Nash-Sutcliffe efficiency coefficient (NSE) was used as the objective function and it was calculated as 0.809 in the model calibration. The simulations were conducted for six different return periods of a storm event, i.e. 2, 5, 10, 25, 50 and 100-years, in which the synthetic storm event hyetographs were produced by means of the alternating block method. The results revealed that the combination of green roof and permeable pavements have the major impact on both the peak flood reduction and the runoff volume reduction compared to the single LIDs. The maximum runoff reduction percentage was obtained as 56.02% for a 10-years return period of a storm event in the combination scenario.

Impactos das obras de drenagem e da urbanização no desempenho hidráulico de um canal em Aracaju/SE

<p class="Corpo-artigo">O objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho do sistema de macrodrenagem do Canal Santa Maria, situado na cidade de Aracaju-SE, considerando a situação atual e futura, com base na máxima taxa de ocupação do solo permitida pelo Plano Diretor de Desenvolvimento Urbano (PDDU) municipal. Para a modelagem hidrodinâmica do canal, foi utilizado o <em>software</em> <em>Storm Water Management Model</em> (SWMM). Foi observado que a impermeabilização máxima da área poderá aumentar o escoamento superficial direto das sub-bacias em até 5,3 vezes e do sistema em mais de 50%, a vazão unitária de pico em até 150%, e pode ultrapassar os limites máximos de velocidade admissível e lâmina d’agua, ocorrendo o transbordamento do canal. Essas mudanças se tornaram ainda mais intensas com a ocupação e impermeabilização da lagoa do bairro 17 de Março e seu entorno. Verificou-se que o projeto de dragagem aprovado pelo município, se não for implementado em conjunto com medidas que atenuem a geração de escoamento superficial nos lotes, tende a perder eficiência ao longo do tempo, considerando o aumento da urbanização e da taxa de impermeabilização da superfície dos lotes na região.</p>

Hierarquização multicritério de alternativas de macrodrenagem urbana na bacia hidrográfica da Estrada Nova em Belém-PA, Amazônia, Brasil

O objetivo deste trabalho foi hierarquizar alternativas de macrodrenagem urbana na Sub-bacia 2 da Bacia Hidrográfica da Estrada Nova (BHEN) em Belém-PA, Amazônia, Brasil, para auxílio na seleção de alternativa a ser implantada. A metodologia utilizada considerou critérios técnicos, ambientais e econômicos, e foi aplicada a cinco alternativas possíveis para a funcionalidade da Sub-bacia em estudo, as quais foram desenvolvidas com o uso do código computacional livre Storm Water Management Model (SWMM). Na modelagem considerou-se precipitação de 50 anos de retorno, marés, comprimentos, seções dos canais, galerias e pontes existentes, coeficientes de Manning de revestimentos, disponibilidade de áreas para implantação de componentes necessários à funcionalidade do sistema, como novos canais, unidades de armazenamento e comportas. Dentre as cinco alternativas a segunda foi a mais bem classificada, essa considera concordância de seções e unidade de armazenamento. Desta forma, os resultados obtidos foram muito promissores e confirmaram a expectativa pelo uso de melhores práticas de manejo de águas pluviais, tendo a metodologia utilizada permitido a resolução do problema muito satisfatoriamente.