Väitös vesi- ja ympäristötekniikan alalta, DI Gerald Krebs

DI Gerald Krebs väittelee 10.6.2016 klo 12 Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulussa, rakennetun ympäristön laitoksella, aiheesta Kaupunkihydrologisen mallin paikkaresoluutio ja parametrisointi – luonnonmukaisuutta edistävien rakenneratkaisujen vaikuttavuuden arvioinnin asettamat tarpeet kaupunkimittakaavassa. Väitöskirjan nimi on englanniksi Spatial Resolution and Parameterization of an Urban Hydrological Model – Requirements for the Evaluation of Low Impact Development Strategies at the City Scale. Väitöskirjan ala on vesi- ja ympäristötekniikka.

Kaupungistuminen ja kaupunkirakenteen tiivistyminen lisäävät vettä läpäisemättömän pinnan osuutta, hulevesien määrää ja lähivesistöihin päätyvää ympäristökuormaa. Tällaisten haitallisten vaikutusten lieventämiseksi on kehitetty rakenneratkaisuja, jotka edistävät luonnollisempaa vedenkiertoa kaupunkialueilla (Low Impact Development, LID). LID-ratkaisuja ovat esimerkiksi viherkatot, läpäisevät päällysteet sekä biosuodatusrakenteet.

Rakenneratkaisujen vaikuttavuuden arviointi on kuitenkin haasteellista, sillä arvioinnin pohjaksi tarvittavaa yksityiskohtaista tietoa ei useinkaan ole saatavilla laajoille kaupunkialueille.

Väitöstyössä pureudutaan rajoitteisiin, jotka tyypillisesti hankaloittavat hulevesien muodostumista kuvaavan kaupunkihydrologisen mallin parametrisointia suurille, kokonaisia kaupunginosia kattaville valuma-alueille. Malliparametrisoinnissa pyrittiin erityisesti säilyttämään mahdollisuus kuvata LID-ratkaisut mahdollisimman realistisesti sijoituspaikoillaan. Työssä esitetäänkin uusi tapa jakaa mallinnettava alue osavaluma-alueisiin siten, että LID-ratkaisujen kuvaaminen on suoraviivaista.

Työssä tarkasteltiin myös sitä, kuinka paikkaresoluution harventaminen vaikutti mallituloksiin, sekä testattiin tutkimusalueille määritettyjen parametriarvojen yleistettävyyttä. Lopuksi arvioitiin vielä automaattisen osavaluma-alueiden tunnistamisen vaikutukset mallituloksiin ja parametrisoitiin viherkattojen hydrologista toimintaa kuvaava osamalli.

Työssä esitetyt menetelmät kaupunkihydrologisen mallin parametrisointiin tarjoavat mahdollisuuden erilaisten LID-ratkaisujen vertailulle myös suuremmille kaupunkialueille, joilta valuntamittaukset puuttuvat.

Tutkimus on saanut rahoitusta Maa- ja vesitekniikan tuki ry:ltä. Yhdistyksen rahoittamia valmistuneita hankkeita voi tarkastella verkkosivuilla:

http://www.mvtt.fi/fi/apurahat/selaa-tuettuja-hankkeita/

Vesitalouden uutiskirjeToukokuu 201631.5.2016