Study of alternatives for the design of sustainable urban drainage systems (SUDS) at Cathedral Street (Glasgow, United Kingdom)

Abstract

[EN] This dissertation aims to study the possible application of sustainable drainage systems (SuDS) around Cathedral street. The objective of this intervention is to minimise the use of conventional sewerage systems in order to prioritise their use in heavy rainfall events. This reduces the volume of water to be treated in the treatment plants, decreasing treatment costs and environmental impacts. The area of study has been divided into subcatchments to analyse their behaviour without the application of SuDS for two rainfall events, T=10 years and T=200 years. Once analysed, alternatives for the event of T=200 years have been studied. The study considers the construction of green roofs, permeable pavements, geocellular systems and retention ponds. All of them have been modelled using the software Stormwater Management Model (SWMM) in order to know quantitatively the variations caused by their application in the assumed current drainage system. A multicriteria analysis has been carried out based on technical, economic and hydraulic criteria to compare the alternatives studied. Finally, results conclude that the most suitable alternative would be alternative 3 which involves the construction of car parks with geocellular storage systems due to its high impact on the seawage system at an affordable price. It may also be interesting to apply alternative 4 of a retention basin that allows water to infiltrate a large area with a small area of action at a low cost.

[CA] L'objectiu d'este treball de fi de màster és estudiar la possible aplicació de sistemes de drenatge urbà sostenible (SuDS) entorn del carrer de la Catedral. L'objectiu d'esta intervenció és minimitzar l'ús dels sistemes convencionals de clavegueram per a prioritzar el seu ús en cas de fortes pluges. Açò reduïx el volum d'aigua a tractar en les plantes de tractament, disminuint els costos de tractament i el seu impacte mediambiental.L'àrea d'estudi s'ha dividit en subconques per a analitzar el seu comportament sense l'aplicació de SuDS per a dos esdeveniments de precipitacions, T=10 anys i T=200 anys. Una vegada analitzats, s'han estudiat alternatives per a l'esdeveniment de T=200 anys. En el document s'han considerat la construcció de cobertes vegetals, paviments permeables, sistemes de geoceldas i basses de retenció. Totes les alternatives han sigut modelades utilitzant el programari Stormwater Management Model (SWMM) per a conéixer quantitativament les variacions degudes a la seua aplicació en el supòsit actual sistema de drenatge. A continuació, s'ha realitzat una anàlisi multicriterio basat en criteris tècnics, econòmics i hidràulics per a comparar les alternatives estudiades. Finalment, els resultats conclouen que l'alternativa més adequada seria l'alternativa 3, que consistix en la construcció d'aparcaments amb sistemes d'emmagatzemament geocelular a causa del seu alt impacte en la xarxa de clavegueram a un preu assequible. També pot ser interessant aplicar l'alternativa 4 d'una bassa de retenció que permet que l'aigua d'una gran superfície s'infiltre en una actuació xicoteta de baix cost.

[ES] El objetivo de este trabajo de fin de máster es estudiar la posible aplicación de sistemas de drenaje urbano sostenible (SuDS) en torno a la calle de la Catedral. El objetivo de esta intervención es minimizar el uso de los sistemas convencionales de alcantarillado para priorizar su uso en caso de fuertes lluvias. Esto reduce el volumen de agua a tratar en las plantas de tratamiento, disminuyendo los costes de tratamiento y su impacto medioambiental. El área de estudio se ha dividido en subcuencas para analizar su comportamiento sin la aplicación de SuDS para dos eventos de precipitaciones, T=10 años y T=200 años. Una vez analizados, se han estudiado alternativas para el evento de T=200 años. En el documento se han considerado la construcción de cubiertas vegetales, pavimentos permeables, sistemas de geoceldas y balsas de retención. Todas las alternativas han sido modeladas utilizando el software Stormwater Management Model (SWMM) para conocer cuantitativamente las variaciones debidas a su aplicación en el supuesto actual sistema de drenaje. A continuación, se ha realizado un análisis multicriterio basado en criterios técnicos, económicos e hidráulicos para comparar las alternativas estudiadas. Finalmente, los resultados concluyen que la alternativa más adecuada sería la alternativa 3, que consiste en la construcción de aparcamientos con sistemas de almacenamiento geocelular debido a su alto impacto en la red de alcantarillado a un precio asequible. También puede ser interesante aplicar la alternativa 4 de una balsa de retención que permite que el agua de una gran superficie se infiltre en una actuación pequeña de bajo costo.