Urbanhydrologisk riskbedömning

Hur kan vi göra våra städer "vatten-säkra"?

Urbannet - population world wide
Källa: URBANET (http://www.urbanet.info/world-urban-population/)

Fler och fler människor bor i städer och år 2050 väntas två tredjedelar av den globala befolkningen bo i en stad. På grund av denna stadsmigration behöver städerna i allmänhet förtätas och expandera. Förtätningen leder ofta till allt mer hårdgjord yta, såsom asfalt och betong, vilket ökar risken för snabb avrinning i stadskärnor. Expansionen kan kräva att historiskt översvämmade områden måste utnyttjas, vilket ökar översvämningsrisken även i förorter och kringliggande delar. Parallellt med denna trend förväntas klimatförändringen intensifiera den hydrologiska cykeln och leda till häftigare nederbörd. När de kombineras kommer dessa förändringar sannolikt att öka risken för översvämningar i stadsområden. Det finns ett stort behov av forskning mot bättre förståelse, modellering och prognosering av risker för urbana översvämningar under dessa förändringar.

Överbrygga klyftan mellan stads- och landsbygdshydrologi

Traditionellt har urban hydrologi (och hydraulik) ofta fokuserat på mycket korta (≤1 h) intensiva regn och centrala stadskärnor med mycket stor andel hårdgjord yta. Men på senare tid har flera studier indikerat att svåra översvämningar kräver längre regn (t.ex. 2-4 h) och bidrag till avrinning också från permeabla (men vattenmättade) ytor. Det finns ett ökat behov av FoU i gränslandet mellan traditionellt urban och traditionellt rural (d.v.s. i ren naturmark) hydrologi. Denna FoU innefattar t.ex. analyser av nederbördsprocesser på olika skalor, och dess koppling till olika urbanhydrologiska risker, samt framtagande av verktyg och resultat för urbanhydrologisk riskbedömning på både kort (prognoser för de närmaste dygnen) och lång (klimatprojektioner) tidshorisont.

Forsknings- och utvecklingsfrågor

  • Hur är nederbördsprocesser på olika skalor kopplade till urbanhydrologisk risk och anpassning?
  • Hur kan högupplöst hydrologisk simulering och prognosering utvecklas för att bättre stödja urbanhydrologisk riskbedömning? 
  • Hur kommer urbanhydrologiska risker att påverkas av klimatförändringen?

Våra främsta publikationer inom detta fokusområde

Olsson, J., Bengtsson, L., Pers, B.C., Berg, P., Pechlivanidis, I., and H. Körnich (2017) Distance-dependent depth-duration analysis in high-resolution hydro-meteorological ensemble forecasting: a case study in Malmö, Sweden. Environ. Model. Softw., 93, 381-397, doi.org/10.1016/j.envsoft.2017.03.025.

Olsson, J., Arheimer, B., Borris, M., Donnelly, C., Foster, K., Nikulin, G., Persson, M., Perttu, A.-M., Uvo, C.B., Viklander, M., and W. Yang (2016) Hydrological climate change impact assessment at small and large scales: key messages from recent progress in Sweden, Climate, 4, 39, doi.org/10.3390/cli4030039.

Berg, P., Norin, L., and J. Olsson (2016) Creation of a high resolution precipitation data set by merging gridded gauge data and radar observations for Sweden, J. Hydrol., 541, 6-13, doi.org/10.1016/j.jhydrol.2015.11.031.      

Olsson, J., Berg, P., and A. Kawamura (2015) Impact of RCM spatial resolution on the reproduction of local, sub-daily precipitation, J. Hydrometeorol., 16, 534–547, doi.org/10.1175/JHM-D-14-0007.1

Rana, A., Foster, K., Bosshard, T., Olsson, J., and L. Bengtsson (2014) Impact of climate change on rainfall over Mumbai using Distribution-Based Scaling of Global Climate Model projections, J. Hydrol. Reg. Stud., 1, 107-128, doi.org/10.1016/j.ejrh.2014.06.005.

Olsson, J., and K. Foster (2014) Short-term precipitation extremes in regional climate simulations for Sweden, Hydrol. Res., 45.3, 479-489, doi:10.2166/nh.2013.206.

Olsson, J., Simonsson, L., and M. Ridal (2014) Rainfall nowcasting: predictability of short-term extremes in Sweden, Urban Water J., 11, doi.org/10.1080/1573062X.2013.847465.

Olsson, J., Amaguchi, H., Alsterhag, E., Dåverhög, M., Adrian, P.-E., and A. Kawamura (2013) Adaptation to climate change impacts on urban flooding: a case study in Arvika, Sweden, Clim. Chang., 116, 231-247, doi.org/10.1007/s10584-012-0480-y.

Olsson, J., Gidhagen, L., Gamerith,  V., Gruber,  G., Hoppe,  H., and P. Kutschera (2012) Downscaling of short-term precipitation from Regional Climate Models for sustainable urban planning, Sustainability, 4, 866-887, doi.org/10.3390/su4050866.

Amaguchi, H., Kawamura, A., Olsson, J., and T. Takasaki (2012) Development and testing of a distributed urban storm runoff event model with a vector-based catchment delineation, J. Hydrol., 420–421, 205-215, doi.org/10.1016/j.jhydrol.2011.12.003.

Olsson, J., Willén, U., and A. Kawamura (2012) Downscaling extreme Regional Climate Model (RCM) precipitation for urban hydrological applications, Hydrol. Res., 43, 341-351, doi.org/10.2166/nh.2012.135.

Olsson, J., Berggren, K., Olofsson, M., and M. Viklander (2009) Applying climate model precipitation scenarios for urban hydrological assessment: a case study in Kalmar City, Sweden, Atmos. Res., 92, 364-375, doi.org/10.1016/j.atmosres.2009.01.015.