Nowadays, Nature-Based Solutions (NBSs) are developing as innovative multifunctional tools to maximize urban ecosystem services such as storm water preservation, reduction of runoff and flood protection, groundwater pollution prevention, biodiversity enhancement, and microclimate control. Gdańsk is one of the first Polish cities to widely introduce rain gardens (one example of an NBS) in different areas such as parks, city center, main crossroads, and car parks. They involve different technical innovations individually tailored to local architecture, including historic buildings and spaces. Gdańskie Wody, which is responsible for storm water management in the city, adopted a pioneering strategy and started the construction of the first rain garden in 2018. Currently, there are a dozen rain gardens in the city, and this organisation's policy stipulates the construction of NBSs in new housing estates without building rainwater drainage.Various types of rain gardens can be created depending on location characteristics such as geo-hydrology, as well as local conditions and needs. Furthermore, each of them might be equipped with specific technical solutions to improve the rain garden's function – for example, an oil separator or setter can be included to absorb the initial, most polluted runoff. During winter, the large amount of sodium chloride usually used to grit the roads may pose the greatest threat to biodiversity and plants. These installations have been included in a large rain garden in Gdańsk, located in the central reservation of the main streets in the city center.This work presents various technical considerations and their impact on ecosystem functions, and the urban circularity challenges provided by rain gardens operating in different technologies and surroundings. The precipitation quantity and the following infiltration rate were estimated by installing pressure transducers. Furthermore, mitigation of the urban heat island was analysed based on remote sensing images.
The rain gardens at Bryggen in Bergen, Western Norway, is designed to collect, retain, and infiltrate surface rainfall runoff water, recharge the groundwater, and replenish soil moisture. The hydraulic infiltration capacity of the Sustainable Drainage System (SuDS), here rain gardens, has been tested with small-scale and full-scale infiltration tests. Results show that infiltration capacity meets the requirement and is more than sufficient for infiltration in a cold climate. The results from small-scale test, 245–404 mm/h, shows lower infiltration rates than the full-scale infiltration test, with 510–1600 mm/h. As predicted, an immediate response of the full-scale infiltration test is shown on the groundwater monitoring in the wells located closest to the infiltration point (<30 m), with a ca. 2 days delayed response in the wells further away (75–100 m). Results show that there is sufficient capacity for a larger drainage area to be connected to the infiltration systems. This study contributes to the understanding of the dynamics of infiltration systems such as how a rain garden interacts with local, urban water cycle, both in the hydrological and hydrogeological aspects. The results from this study show that infiltration systems help to protect and preserve the organic rich cultural layers below, as well as help with testing and evaluating of the efficiency, i.e., SuDS may have multiple functions, not only storm water retention. The functionality is tested with water volumes of 40 m3 (600 L/min for 2 h and 10 min), comparable to a flash flood, which give an evaluation of the infiltration capacity of the system.
Malmö is well known within the field of urban hydrology, as the city was a pioneer in integrated water management (Stahre 2008). In 1998 the Augustenborg neighbourhood was refurbished due to its reoccurring problems with flooding anddamage caused by water (Niemczynowicz 1999). The project “Ekostaden” (Eco-city) included many initiatives implementing nature-based solutions (NBS), such as swales and rain gardens for infiltrating surface (storm) water into the ground (Climate Adapt 2016) (Figure 1). International stakeholders want to know if these NBS still function satisfactorily after 20 years and what we can learn from the “Augustenborg strategy” and apply in other parts of the world. To quote the German philosopher Georg Wilhelm Friedrich Hegel, “we learn from history that we do not learn from history.” Augustenborg is an ideal location to demonstratethe sustainability of NBS, test the functionality for infiltration of surface water in swales, map the build-up of potential toxic elements (PTE), and test the water quality after 20 years operation. This evaluation is done in 2019 with theinternational, participatory and multidisciplinary method ‘ClimateCafé and the results are presented at the international seminar Cities, rain and risk,June 2019 in Malmö (Boogaard et al. 2019). ClimateCafé is a field education concept involving different fields of science and practice for capacity building in climate change adaptation. Over 20 ClimateCafés have already been carriedout around the globe (Africa, Asia, Europe), where different tools and methods have been demonstrated to evaluate climate adaptation. The 25th edition of ClimateCafé took place in Malmö, Sweden, in June 2019 and focussed on the Eco-city of Augustenborg. The main research question - “Are the NBS in Augustenborg still functioning satisfactorily?”- was answered by interviews, collecting data of water quality, pollution, NBS and heat stress mapping, and measuring infiltration rates (Boogaard et al. 2020).
Climate change is increasing the challenges for water management worldwide. Extreme weather conditions, such as droughts and heavy rainfall, are increasingly limiting the availability of water, especially for agriculture. Nature-Based Solutions (NBS) offer potential solutions. They help to collect and infiltrate rainwater and thus play an important role in climate adaptation.Green infrastructure, such as rain gardens (sunken plant beds) and wadis (sunken grass fields for temporary storage of rainwater), help to restore the urban water balance. They reduce rainwater runoff, stabilize groundwater levels and solve problems with soil moisture and temperature. Despite these advantages, there is still much ignorance in practice about the possibilities of NBS. To remedy this, freely accessible knowledge modules are being developed that can help governments and future employees to better understand the application of these solutions. This research, called GINA (Green Infrastructure in Urban Areas), aims to create more sustainable and climate-resilient cities by developing and sharing knowledge about NBS, and supports local governments and students in effectively deploying these green infrastructures.
Achtergrond: Gemeenten en waterschappen hebben de taak om te zorgen voor een klimaatbestendige inrichting om schade door hevige neerslag, hitte en droogte zoveel mogelijk te voorkomen. Om die reden zijn en worden zogenaamde groenblauwe oplossingen aangelegd, zoals infiltrerende stadsparken, wadi's en raingardens. Er zijn echter veel vragen over het functioneren en de risico’s van deze maatregelen. Inzicht in de kansen en risico’s ontbreekt om het adequaat lange termijn functioneren van groenblauwe oplossingen te garanderen.Vraagarticulatie: Professionals van gemeenten en waterschappen hebben behoefte aan meer inzicht in groenblauwe oplossingen, zoals:1. kansen en risico’s2. kennis over het lange termijn functioneren;3. interdisciplinaire samenwerking van organisaties binnen de disciplines water, bodem en groen4. actuele richtlijnen voor ontwerp, aanleg en beheer.Hoofdvraag en doelstelling: Wat zijn de kansen en risico’s bij het lange termijn functioneren van groenblauwe klimaatadaptieve oplossingen?Aanpak: Professionals van publieke en private partijen (met verschillende disciplines als Water, Bodem en Groen) brengen hun ervaringen met groenblauwe oplossingen in kaart. Op meer dan vijftig locaties en in twee proeftuinen onderzoeken we het hydraulisch en milieutechnisch (lange termijn) functioneren. In ClimateCafés worden bestaande praktische tools voor kennisontwikkeling en -uitwisseling doorontwikkeld en ingezet. De nationale data omtrent het fysieke functioneren van groenblauwe maatregelen wordt met het werkveld vertaald naar praktische richtlijnen.Resultaat: Het resultaat is een update van de landelijke open source database over groenblauwe oplossingen voor inspiratie en onderzoek waarvan op vijftig locaties participatief onderzoek wordt gedaan. De kennis omtrent kansen en risico's wordt met participatief onderzoek, (bestaande) tools, richtlijnen in vijf interdisciplinaire ClimateCafés landelijk uitgewisseld.Consortium: Het consortium betreft een unieke multidisciplinaire samenwerking tussen hogescholen, gemeenten, waterschappen en provincies met diverse organisaties en bedrijven. Het consortium is mede ontstaan uit het Lectorenplatform Delta en Water en verstevigt de strategische samenwerking tussen praktijk professionals, onderzoek en onderwijs.
Achtergrond Gemeenten en waterschappen hebben de taak om te zorgen voor een klimaatbestendige inrichting om schade door hevige neerslag, hitte en droogte zoveel mogelijk te voorkomen. Om die reden zijn en worden zogenaamde groenblauwe oplossingen aangelegd, zoals infiltrerende stadsparken, wadi's en raingardens. Er zijn echter veel vragen over het functioneren en de risico’s van deze maatregelen. Inzicht in de kansen en risico’s ontbreekt om het adequaat lange termijn functioneren van groenblauwe oplossingen te garanderen. Vraagarticulatie Professionals van gemeenten en waterschappen hebben behoefte aan meer inzicht in groenblauwe oplossingen, zoals: 1. kansen en risico’s 2. kennis over het lange termijn functioneren; 3. interdisciplinaire samenwerking van organisaties binnen de disciplines water, bodem en groen 4. actuele richtlijnen voor ontwerp, aanleg en beheer Hoofdvraag en doelstelling Wat zijn de kansen en risico’s bij het lange termijn functioneren van groenblauwe klimaatadaptieve oplossingen? Aanpak Professionals van publieke en private partijen (met verschillende disciplines als Water, Bodem en Groen) brengen hun ervaringen met groenblauwe oplossingen in kaart. Op meer dan vijftig locaties en in twee proeftuinen onderzoeken we het hydraulisch en milieutechnisch (lange termijn) functioneren. In ClimateCafés worden bestaande praktische tools voor kennisontwikkeling en -uitwisseling doorontwikkeld en ingezet. De nationale data omtrent het fysieke functioneren van groenblauwe maatregelen wordt met het werkveld vertaald naar praktische richtlijnen. Resultaat Het resultaat is een update van de landelijke open source database over groenblauwe oplossingen voor inspiratie en onderzoek waarvan op vijftig locaties participatief onderzoek wordt gedaan. De kennis omtrent kansen en risico's wordt met participatief onderzoek, (bestaande) tools, richtlijnen in vijf interdisciplinaire ClimateCafés landelijk uitgewisseld. Consortium Het consortium betreft een unieke multidisciplinaire samenwerking tussen hogescholen, gemeenten, waterschappen en provincies met diverse organisaties en bedrijven. Het consortium is mede ontstaan uit het Lectorenplatform Delta en Water en verstevigt de strategische samenwerking tussen praktijk professionals, onderzoek en onderwijs.
