Sustainable stormwater management: development of a decision-making tool to help in best management practices selection. Case study in Laval (Canadá)

Abstract

[ES] El uso de Best Management Practices (BMPs), o Sistemas de Drenaje Sostenible (SUDS) en español, ha aumentado significativamente en las últimas décadas como una alternativa eficaz a los sistemas de drenaje tradicionales. Sin embargo, la enorme variedad de tipos de BMPs, la insuficiente experiencia en este campo de algunos gestores de aguas pluviales y la poca normativa y guías técnicas existentes, a menudo hacen que la selección de una BMP para su instalación en un lugar determinado se convierta en un problema complejo de la toma de decisiones. El objetivo principal de este estudio fue desarrollar una herramienta de toma de decisiones para ayudar a los gestores de aguas pluviales en los problemas de selección de BMPs. La metodología propuesta consiste en clasificar 14 BMPs diferentes en función de 4 criterios principales y de las condiciones específicas del lugar de instalación. Se utilizaron herramientas innovadoras para evaluar los indicadores de algunos criterios. El programa de clasificación de BMPs se desarrolló basándose en dos métodos multicriterio de ayuda a la decisión ampliamente conocidos: AHP y ELECTRE III. Además, se estudiaron diferentes escenarios simulados: se consideraron 3 tormentas de diseño distintas y las preferencias en cuanto a objetivos de gestión se establecieron en función de los puntos de vista de 3 actores diferentes. La metodología desarrollada se aplicó en una cuenca residencial urbana en Canadá. Los resultados obtenidos con ambos métodos fueron comparados. A pesar de algunas diferencias evidentes, las mejores y peores posiciones en la clasificación fueron ocupadas en general por las mismas BMPs en ambos rankings. También se observó que las diferentes lluvias consideradas no afectan a los resultados de la clasificación. Además, el método AHP resultó ser más sensible a las variaciones en los pesos de los criterios que ELECTRE III. Por último, se realizaron análisis de sensibilidad para evaluar la solidez de la metodología. Los resultados no parecieron sensibles a algunos de los parámetros y datos de entrada evaluados por lo que la metodología podría considerarse robusta. A pesar de los prometedores y satisfactorios resultados se hicieron algunas recomendaciones para los futuros investigadores al final del estudio.

[EN] The use of Best Management Practices (BMPs) has increased significantly in the past decades as an efficient alternative to traditional drainage systems and practices. However, the huge variety of BMP types, the insufficient experience in this field of some stormwater managers and the little existing regulatory texts or guidelines, often make the selection of a BMP installation a complex decision-making problem. The main objective of this study was to develop a decision-making tool to assist stormwater managers in BMPs selection problems. The proposed methodology consisted in ranking 14 different BMPs according to 4 main criteria and specific site conditions. Innovating tools were used to evaluate some criteria indicators. The developed ranking program was based on two multicriteria decision-aid (MCDA) well-known methods: AHP and ELECTRE III. Besides, different simulated scenarios were studied: 3 design storms were considered and management preferences were in accord with 3 different stakeholders¿ points of view. The developed methodology was applied in a demonstration site in Canada. Results issued from both MCDA methods were compared. Despite some evident differences, the best and worst ranking positions were occupied in general by the same BMPs in both rankings. It was also observed that the different considered rainfall inputs didn¿t affect the ranking results. In addition, AHP method was found to be more sensitive to criteria weights variations than ELECTRE III. Finally, sensitivity analyses were made to evaluate the methodology robustness. Results didn¿t seem sensitive to some parameters and input data so methodology could be considered robust. In spite of the promising and satisfactory results, recommendations for future researchers were also established at the end of this study.