Published September 20, 2018 | Version v1
Publication Open

Effectiveness of low-impact development for urban inundation risk mitigation under different scenarios: a case study in Shenzhen, China

  • 1. Peking University
  • 2. City University of Hong Kong, Shenzhen Research Institute
  • 3. Hong Kong Design Centre
  • 4. University of Hong Kong

Description

Abstract. The increase in impervious surfaces associated with rapid urbanization is one of the main causes of urban inundation. Low-impact development (LID) practices have been studied for mitigation of urban inundation. This study used a hydrodynamic inundation model, coupling SWMM (Storm Water Management Model) and IFMS-Urban (Integrated Flood Modelling System–Urban), to assess the effectiveness of LID under different scenarios and at different hazard levels. The results showed that LID practices can effectively reduce urban inundation. The maximum inundation depth was reduced by 3 %–29 %, average inundation areas were reduced by 7 %–55 %, and average inundation time was reduced by 0 %–43 % under the eight scenarios. The effectiveness of LID practices differed for the three hazard levels, with better mitigation of urban inundation at a low hazard level than at a high hazard level. Permeable pavement (PP) mitigated urban inundation better than green roofs (GRs) under the different scenarios and at different hazard levels. We found that more implementation area with LID was not necessarily more efficient, and the scenario of 10 % PP+10 % GR was more efficient for the study area than other scenarios. The results of this study can be used by local governments to provide suggestions for urban inundation control, disaster reduction, and urban renewal.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الملخص. تعد الزيادة في الأسطح غير المنفذة المرتبطة بالتوسع الحضري السريع أحد الأسباب الرئيسية للفيضان الحضري. تمت دراسة ممارسات التنمية منخفضة التأثير (LID) للتخفيف من الفيضانات الحضرية. استخدمت هذه الدراسة نموذج الغمر الهيدروديناميكي، واقتران SWMM (نموذج إدارة مياه العواصف) و IFMS - URBAN (النظام المتكامل لنمذجة الفيضانات - URBAN)، لتقييم فعالية LID في ظل سيناريوهات مختلفة وعلى مستويات مختلفة من المخاطر. أظهرت النتائج أن ممارسات LID يمكن أن تقلل بشكل فعال من الفيضانات في المناطق الحضرية. تم تقليل الحد الأقصى لعمق الغمر بنسبة 3 ٪–29 ٪، وتم تقليل متوسط مناطق الغمر بنسبة 7 ٪–55 ٪، وتم تقليل متوسط وقت الغمر بنسبة 0 ٪–43 ٪ في ظل السيناريوهات الثمانية. اختلفت فعالية ممارسات LID بالنسبة لمستويات الخطر الثلاثة، مع التخفيف بشكل أفضل من الغمر الحضري عند مستوى خطر منخفض مقارنة بمستوى خطر مرتفع. خفف الرصيف القابل للنفاذ (PP) من الغمر الحضري بشكل أفضل من الأسطح الخضراء (GRs) في ظل السيناريوهات المختلفة وعلى مستويات المخاطر المختلفة. وجدنا أن المزيد من منطقة التنفيذ مع LID لم يكن بالضرورة أكثر كفاءة، وكان سيناريو 10 ٪ PP+ 10 ٪ GR أكثر كفاءة لمنطقة الدراسة من السيناريوهات الأخرى. يمكن للحكومات المحلية استخدام نتائج هذه الدراسة لتقديم اقتراحات للسيطرة على الفيضانات الحضرية والحد من الكوارث والتجديد الحضري.

Translated Description (French)

Résumé. L'augmentation des surfaces imperméables associée à une urbanisation rapide est l'une des principales causes d'inondation urbaine. Des pratiques de développement à faible impact (LID) ont été étudiées pour atténuer les inondations urbaines. Cette étude a utilisé un modèle d'inondation hydrodynamique, couplant SWMM (Storm Water Management Model) et IFMS-Urban (Integrated Flood Modeling System–Urban), pour évaluer l'efficacité du LID dans différents scénarios et à différents niveaux de danger. Les résultats ont montré que les pratiques LID peuvent réduire efficacement les inondations urbaines. La profondeur d'inondation maximale a été réduite de 3 % à 29 %, les zones d'inondation moyennes ont été réduites de 7 %à 55 % et le temps d'inondation moyen a été réduit de 0 % à 43 % dans les huit scénarios. L'efficacité des pratiques LID différait pour les trois niveaux de danger, avec une meilleure atténuation des inondations urbaines à un niveau de danger faible qu'à un niveau de danger élevé. Les chaussées perméables (PP) atténuaient mieux les inondations urbaines que les toits verts (GR) dans les différents scénarios et à différents niveaux de danger. Nous avons constaté que plus de zone de mise en œuvre avec LID n'était pas nécessairement plus efficace, et le scénario de 10 % PP+ 10 % GR était plus efficace pour la zone d'étude que d'autres scénarios. Les résultats de cette étude peuvent être utilisés par les gouvernements locaux pour fournir des suggestions pour le contrôle des inondations urbaines, la réduction des catastrophes et la rénovation urbaine.

Translated Description (Spanish)

Resumen El aumento de superficies impermeables asociado a la rápida urbanización es una de las principales causas de inundación urbana. Se han estudiado prácticas de desarrollo de bajo impacto (LID) para la mitigación de inundaciones urbanas. Este estudio utilizó un modelo de inundación hidrodinámico, acoplando SWMM (modelo de gestión de aguas pluviales) e IFMS-Urban (sistema integrado de modelado de inundaciones-Urban), para evaluar la efectividad de LID en diferentes escenarios y en diferentes niveles de peligro. Los resultados mostraron que las prácticas de LID pueden reducir eficazmente las inundaciones urbanas. La profundidad máxima de inundación se redujo en un 3 %–29 %, las áreas medias de inundación se redujeron en un 7% –55 % y el tiempo medio de inundación se redujo en un 0 %–43 % en los ocho escenarios. La efectividad de las prácticas de LID difirió para los tres niveles de peligro, con una mejor mitigación de las inundaciones urbanas a un nivel de peligro bajo que a un nivel de peligro alto. El pavimento permeable (PP) mitigó la inundación urbana mejor que los techos verdes (GR) en los diferentes escenarios y en diferentes niveles de peligro. Encontramos que más área de implementación con LID no era necesariamente más eficiente, y el escenario de 10 % PP+10 % GR era más eficiente para el área de estudio que otros escenarios. Los resultados de este estudio pueden ser utilizados por los gobiernos locales para proporcionar sugerencias para el control de inundaciones urbanas, la reducción de desastres y la renovación urbana.

Files

nhess-18-2525-2018.pdf.pdf

Files (3.3 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:b3b95887f2c9787fce77c97c38527786
3.3 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
فعالية التنمية منخفضة التأثير للتخفيف من مخاطر الفيضانات الحضرية في ظل سيناريوهات مختلفة: دراسة حالة في شينزين، الصين
Translated title (French)
Efficacité d'un développement à faible impact pour l'atténuation des risques d'inondation urbaine dans différents scénarios : une étude de cas à Shenzhen, en Chine
Translated title (Spanish)
Efectividad del desarrollo de bajo impacto para la mitigación del riesgo de inundación urbana en diferentes escenarios: un estudio de caso en Shenzhen, China

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2782471916
DOI
10.5194/nhess-18-2525-2018

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1572636535
  • https://openalex.org/W1724357854
  • https://openalex.org/W1885878134
  • https://openalex.org/W1963590312
  • https://openalex.org/W1968603270
  • https://openalex.org/W1970609813
  • https://openalex.org/W1973462599
  • https://openalex.org/W1973747196
  • https://openalex.org/W1974099954
  • https://openalex.org/W1978628600
  • https://openalex.org/W1994069808
  • https://openalex.org/W1994424126
  • https://openalex.org/W1994663103
  • https://openalex.org/W2003335304
  • https://openalex.org/W2018451257
  • https://openalex.org/W2028988189
  • https://openalex.org/W2046807707
  • https://openalex.org/W2063586628
  • https://openalex.org/W2068284856
  • https://openalex.org/W2084285632
  • https://openalex.org/W2085375650
  • https://openalex.org/W2086267644
  • https://openalex.org/W2095108612
  • https://openalex.org/W2102166891
  • https://openalex.org/W2127258449
  • https://openalex.org/W2132892036
  • https://openalex.org/W2136620730
  • https://openalex.org/W2138435550
  • https://openalex.org/W2147406638
  • https://openalex.org/W2153472348
  • https://openalex.org/W2157044465
  • https://openalex.org/W2169434706
  • https://openalex.org/W2170888726
  • https://openalex.org/W2171891877
  • https://openalex.org/W2190709166
  • https://openalex.org/W2201021860
  • https://openalex.org/W2210359000
  • https://openalex.org/W2231121913
  • https://openalex.org/W2256222306
  • https://openalex.org/W2281514524
  • https://openalex.org/W2370624516
  • https://openalex.org/W2468297054
  • https://openalex.org/W2524567940
  • https://openalex.org/W2533400402
  • https://openalex.org/W2549006525
  • https://openalex.org/W2552093524
  • https://openalex.org/W2588053368
  • https://openalex.org/W2588422996
  • https://openalex.org/W2590791810
  • https://openalex.org/W2612221315
  • https://openalex.org/W2625667577
  • https://openalex.org/W2630661360
  • https://openalex.org/W2723796030
  • https://openalex.org/W4231736634