Show simple item record

dc.contributor.advisorSægrov, Sveinung; Sivertsen, Edvard; Møller-Pedersen, Per
dc.contributor.authorSun, Anwei
dc.date.accessioned2019-10-08T14:02:33Z
dc.date.available2019-10-08T14:02:33Z
dc.date.issued2019
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11250/2621009
dc.description.abstractLow Impact Development (LID) har dukket opp som en designtilnærming til overvannshåndtering. Regnbed og permeable dekke er to lovende LID-praksiser som gradvis er implementert i virkeligheten. Selv om ytelsen deres tidligere har blitt studert individuelt, har potensialet til å kombinere dem for å optimalisere anvendelsen hittil ikke blitt undersøkt. Dette prosjektet er første gang et prefabrikkert regnbed (Alma) og betonggitterbelegg (CGP) ble implementert som et integrert system. Dette prosjektet hadde til formål å estimere systemets interaksjonsmekanisme og etablere en konseptmodell for å forutsi ytelsen. Tre kritiske prosesser - infiltrering, drenering og overløp - ble simulert ved å bruke den eksplisitte Green-Ampt-ligningen, Darcy's Law og level pool routing. Mens kalibreringene for Alma og CGP ble gjennomført separat, ble valideringene deres utført ved bruk av en enkelt test. En følsomhetsanalyse ble utført for å identifisere den mest sensitive parameteren i modellen, både for å få bedre forståelse for ytelsen og for å kompensere for kalibrerings- og valideringsbegrensningene på grunn av utilstrekkelige data. Modellen ble også brukt til å estimere kapasiteten til pilotstedet for praktiske formål. Forskjellen i ytelse som ble observert mellom de to første forsøkene kan ha vært på grunn av vekstmediumstrukturen, som trenger litt tid på å stabilisere seg, spesielt etter de første ponding-eksperimentene. Derfor måtte den langsiktige ytelsen tas i betraktning. Den foreslåtte modellen hadde vist sin anvendelighet og tilpasningsevne ved å forutsi sin hydrologiske oppførsel i forskjellige tilstrømningsscenarier . Effektivitetsraten ved prediksjon av dybdevariasjoner i ponding-vann under ustabil tilførsel, ble vist å ha en gjennomsnittlig NSE på 0.972. Den mettede hydrauliske ledningsevnen (!"#$) ble identifisert som modellens dominerende parameter; faktisk dominerte CGPs metningsdrenering ytelsen og kapasiteten til hele systemet. Det kreves derfor en bevissthet om !"#$-estimering for å gjøre de simulerte resultatene mer pålitelige. Dette pilotstedet ble vurdert å ha kapasitet til å håndtere avrenningen fra 120 m2-avløp under en 10-årig, 2-timers storm med en 1.4-klimafaktor på grunn av sin høye overflatelagring. Mens utbygging av vannkanten og grunnlaget ikke ble vurdert i dette prosjektet, krever begge disse faktorene ytterligere spesifikasjoner i fremtiden. Prosjektet ga et visst nivå av innsikt i de hydrologiske mekanismene rundt regnbed og CGP, samt deres samspill. Noen submoduler kan lett tilpasses til andre LID-praksis- modeller.
dc.description.abstractLow Impact Development (LID) has emerged as a design approach for stormwater management. Rain gardens and permeable pavements are two promising LID practices that have been gradually implemented in real life. Although their performance has to date been studied individually, the potential of combining them in order to optimize their application has to date not been investigated. This project is the first time a prefabricated rain garden (Alma) and concrete grid pavement (CGP) were implemented as an integrated system. This project aimed to estimate the system’s interaction mechanism and establish a conceptual model to predict its performance. Three critical processes – infiltration, drainage and overflow – were simulated by using the explicit Green-Ampt equation, Darcy’s Law and level pool routing. While the calibrations for Alma and CGP were conducted separately, their validation was performed using only one test. A sensitivity analysis was carried out to identify the most sensitive parameter in the model in order to gain a better understanding of its performance and compensate the calibration and validation limitations due to inadequate data. As regarded practical purposes, the model was also used to estimate the capacity of the pilot site. The performance inconsistency that was noted between the first two experiments might have been due to the growth medium structure needing some time to stabilize, especially after the initial ponding experiences. Therefore, the long-term performance had to be taken into consideration. The proposed model had shown its applicability and adaptability in predicting its hydrological behaviour in different inflow scenarios. The efficiency rate when predicting the ponding water variation during unstable inflow was proved to have an average Nash-Sutcliffe model efficiency coefficient of 0.972. The saturated hydraulic conductivity (!"#$) was identified as being the model’s dominant parameter; indeed, the saturation drainage in CGP dominated the performance and the capacity of the entire system. An awareness of !"#$ estimation is therefore required in order to make the simulated results more reliable. This pilot site was assessed to have the capability of managing the runoff from its 120 m2 catchment during a 10-year, 2-hour storm with a 1.4 climate factor due to its high surface storage. While waterfront expansion and base layer engagement were not considered in this project, both of these factors require further specifications in the future. The project yielded a certain level of insight into the hydrological mechanisms surrounding rain gardens and CGP as well as their interaction. Some submodules could be easily adapted to other LID practice models.
dc.languageeng
dc.publisherNTNU
dc.titleHydrological modelling of Alma rain garden and concrete grid pavement
dc.typeBachelor thesis


Files in this item

Thumbnail
Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record