Mitigation of compound events in Barcelona: urban water scarcity, flood risk and reduction of surface temperatures through WSUD

Abstract

(English) Climate change is bringing with it situations where droughts coexist with periods of extreme rainfall in many regions of the world. Surface temperatures are increasing due to more frequent drought periods. In urban areas, the rise in surface temperatures also contributes to the heat island effect. In this context, this thesis explores the implementation of water sensitive urban design, which helps to mitigate water scarcity, reduce surface temperatures and cut rainwater runoff in the city of Barcelona. The study deeps delve into a methodology to response the mitigation of compound events effect through WSUD. To achieve this goal, the hydraulic conductivity of the WSUDs’ infiltrating characteristic materials and their thermal behaviour is determined. The methodology is implemented In two different study areas with different building typologies, open spaces and street canyons, with a focus on the most critical parameters. Finally, water consumption reduction, rainwater management and surface temperature were compared for the present time and for the near future, according to the last climate change forecast for the city of Barcelona.

(Català) El canvi climàtic comporta situacions en què les sequeres coexisteixen amb períodes de precipitacions extremes en moltes regions del món. Les temperatures superficials estan augmentant a causa de la major freqüència dels períodes de sequera. superficials també contribueix a aquest efecte illa de calor. En aquest context, aquesta tesi explora l‟aplicació d‟un disseny urbà sensible al‟aigua, que ajudi a mitigar l‟escassetat d‟aigua, reduir les temperatures superficials i disminuir l‟escorrentia de les aigües pluvials a la ciutat de Barcelona. L'estudi aprofundeix en una metodologia per donar resposta a la mitigació de l'efecte d'esdeveniments compostos a través del WSUD. Per fer-ho, es determina la conductivitat hidràulica dels materials característics d'infiltració dels WSUD i el seu comportament tèrmic. zones destudi diferents amb diferents tipologies dedificis, espais oberts i canons de carrers, centrant-se en els paràmetres més crítics. van comparar la reducció del consum d'aigua, la gestió de l'aigua de pluja i la temperatura de la superfície per al moment actual i per a un futur proper, segons la darrera previsió de canvi climàtic per a la ciutat de Barcelona.

(Español) El cambio climático está trayendo consigo situaciones en las que las sequías coexisten con periodos de precipitaciones extremas en muchas regiones del mundo. Las temperaturas superficiales están aumentando debido a la mayor frecuencia de los periodos de sequía. En las zonas urbanas, el aumento de las temperaturas superficiales también contribuye al efecto isla de calor. En este contexto, la tesis explora la aplicación de un diseño urbano sensible al agua, que ayude a mitigar la escasez de agua, reducir las temperaturas superficiales y disminuir la escorrentía de las aguas pluviales en la ciudad de Barcelona. El estudio profundiza en una metodología para dar respuesta a la mitigación del efecto de eventos compuestos a través del WSUD. Para ello, se determina la conductividad hidráulica de los materiales característicos de infiltración de los WSUD y su comportamiento térmico. La metodología se aplica en dos zonas de estudio diferentes con distintas tipologías de edificios, espacios abiertos y cañones de calles, centrándose en los parámetros más críticos. Por último, se compararon la reducción del consumo de agua, la gestión del agua de lluvia y la temperatura de la superficie para el momento actual y para un futuro próximo, según la última previsión de cambio climático para la ciudad de Barcelona.