Influence of near-to-nature stormwater management on the local water balance using the example of an urban development area

Water Environment Research

Volumn 84, Issue 5, 2012, Pages 441-451

  Keßler, Sabine ^a   Meyer, Berenike ^a   Seeling, Stephan ^a   Tressel, Elisabeth ^a   Krein, Andreas ^b  

^a UNIVERSITY OF TRIER   (Germany)

^b LUXEMBOURG INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY   (Luxembourg)

Author keywords

Discharge dynamics; Flood wave generation; Local water balance; Near to nature rainwater management; Urban development

Indexed keywords

CLIMATE CHANGE; GROUNDWATER; STORM SEWERS; STORMS; SURFACE WATERS; URBAN GROWTH; WATER MANAGEMENT;

DISCHARGE DYNAMICS; FLOOD WAVES; RAINWATER MANAGEMENT; URBAN DEVELOPMENT; WATER BALANCE;

ENGINEERING GEOLOGY;

GROUND WATER; RUNOFF; STORM WATER;

AERIAL PHOTOGRAPHY; CLIMATE CHANGE; DISCHARGE; FLOOD WAVE; PRECIPITATION INTENSITY; RAINWATER; SEWER NETWORK; SURFACE WATER; URBAN DEVELOPMENT; VISUAL ANALYSIS; WATER BUDGET; WATER MANAGEMENT; WAVE GENERATION;

ARTICLE; CLIMATE CHANGE; FLUID BALANCE; HYDROLOGY; NEAR TO NATURE STORM WATER MANAGEMENT; PHOTOGRAPHY; PRIORITY JOURNAL; URBAN AREA; WATER FLOW; WATER MANAGEMENT;

GERMANY; RHINELAND-PALATINATE; TRIER;

EID: 84863328635     PISSN: 10614303     EISSN: 15547531     Source Type: Journal    
DOI: 10.2175/106143012X13347678384729     Document Type: Article

References (57)

1. Akan, A. O.; Houghtalen, R. J. (2003) Urban Hydrology, Hydraulics, and Stormwater Quality. In Engineering Applications and Computer Modeling; John Wiley & Sons: Hoboken, New Jersey.
2. Bayerisches Landesamt für Umwelt (BLU) (2007) Satellitengestü tzte Erfassung der Bodenversiegelung in Bayern. Bayerisches Landesamt für Umwelt: Augsburg, Germany.
3. Bielefeld - Gillich - Heckel (BGH) (2002) Städtebauliche Entwicklungsmaßnahme Petrisberg: Genehmigungsplanung Entwässerung; Stadtentwässerung Trier: Trier, Germany.
4. Burkhard, R.; Deletic, A.; Craig, A. (2000) Techniques for Water and Wastewater Management: A Review of Techniques and their Integration in Planning. Urban Water, 2 (3), 197-221.
5. Cao, G.; Jin, Y. (2007) A Hybrid Algorithm of the BP-ANN/GA for Classification of Urban Terrain Surfaces with Fused Data of Landsat ETM+ and ERS-2 SAR. Int. J. Remote Sens., 28 (2), 293-305.
6. Colwell, J. (1970) Manual of Multiband Photography: Final Report; NGR/05-003-080; National Aeronautics and Space Administration: Washington, D.C.
7. Cubasch, U.; Voss, R.; Mikolajewicz, U. (2000) Precipitation: A Parameter Changing Climate and Modified by Climate Change. Clim. Change, 46 (3), 257-276.
8. Deutscher Verband für Wasserwirtschaft und Kulturbau (DVWK) (1996) Ermittlung der Verdunstung von Land- und Wasserflächen; DVWK-Merkblatt 238/1996; Deutscher Verband für Wasserwirtschaft und Kulturbau: Bonn, Germany.
9. Deutscher Verband für Wasserwirtschaft und Kulturbau (DVWK) (2005) Planung, Bau und Vertrieb von Anlagen zur Niederschlagswasserversickerung; ATV-DVWK A-138; Deutscher Verband für Wasserwirtschaft und Kulturbau: Bonn, Germany.
10. Deutscher Wetterdienst (DWD) (2010) Climatological Data, Especially Daily Precipitation Amount. http://www.dwd.de/ (accessed Mar 30, 2010).
11. Elgy, J. (2001) Airborne Remote Sensing for Urban Drainage. Urban Water, 3 (4), 287-297.
12. European Community (EC) 2000. Directive 2000/60/EC of the European Parliament and of the Council of 23 October 2000 Establishing a Framework for Community Action in the Field of Water Policy. Off. J. Eur. Union (OJL) 327, 1-73.
13. European Community (EC) 2007. Directive 2007/60/EC of the European Parliament and of the Council of 23 October 2007 on the Assessment and Management of Flood Risks. Off. J. Eur. Union (OJL) 288, 27-34.
14. Garzuzi, J.; Goldshleger, N.; Ben-Dor, E.; Asaf, L.; Ben-Yamin, R. (2010) Impacts of Land Use on Quantity and Quality of Urban Runoff (Herzliya and Ra'anana Case Study). Int. Arch. Photogramm. Remote Sensing, 38 (4-8-2/W9), 153-157.
15. Göbel, P.; Stubbe, H.; Weinert, M.; Zimmermann, J.; Fach, S.; Dierkes, C. (2004) Near-Natural Stormwater Management and Its Effects on the Water Budget and Groundwater Surface in Urban Areas Taking Account of the Hydrogeological Conditions. Urban Hydrology. J. Hydrol., 299 (3-4), 267-283. (Pubitemid 39379482)
16. Haase, D. (2009) Effects of Urbanisation on the Water Balance - A Long-Term Trajectory. Environ. Impact Assess. Rev., 29 (4), 211-219.
17. Held, T.; Herget, J. (1997) Forum Angewandte Geographie "Dezentrale Regenwasserbewirtschaftung" (Materialien zur Raumordnung); Geographisches Institut Ruhr-Universität Bochum.
18. Hodgson, M.; Jensen, J.; Tullis, J.; Riorda, K.; Archer, C. (2003) Synergistic Use of LIDAR and Color Aerial Photography for Mapping Urban Parcel Imperviousness. Photogramm Eng. Remote Sensing, 69 (9), 973-980.
19. Holman-Dodds, J. K.; Bradley, A. A.; Potter, K. W. (2003) Evaluation of Hydrologic Benefits of Infiltration Based Urban Stormwater Management. J. Am. Water Resour. Assoc., 39 (1), 205-215.
20. Köppel, J.; Deiwick, B. (2004) Verfahren zur Bewertung und Bilanzierung von Eingriffen im Land Berlin. Expert's report by order of SenStadt IE; TU Berlin.
21. Krein, A.; Symader, W. (2000) Pollutant Sources and Transport Patterns During Natural and Artificial Flood Events in the Olewiger Bach and Kartelbornsbach Basins, Germany. In The Role of Erosion and Sediment Transport in Nutrient and Contaminant Transfer (Proceedings of a Symposium Held at Waterloo, Canada, July 2000); IAHS Publication 263; 167-173.
22. Krein, A., Keßler, S., Meyer, B., Pailler, J.-Y., Guignard, C., Hoffmann, L. (2012) Concentrations and Loads of Dissolved Xenobiotics and Hormones in Two Small River Catchments of Different Land Use in Luxembourg. Hydrol. Proc. [Online early access]. DOI: 10.1002/hyp.9209. Published Online: Mar 13, 2012.
23. Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen (LUA-NRW) (2003) Morphologisches Leitbild Niederrhein. Merkblätter 41; Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen: Essen, Germany.
24. Lazaro, T. R. (1979) Urban Hydrology. Ann Arbor Science Publishers: Ann Arbor, Michigan.
25. Linden, S. V. D.; Hostert, P. (2009) The Influence of Urban Structures on Impervious Surface Maps from Airborne Hyperspectral Data. Remote Sensing Environ., 13 (11), 2298-2305.
26. Meinel, G.; Neubert, M.; Reder, J. (2001) Pixelorientierte Versus Segmentorientierte Klassifikation von IKONOS-Satellitenbilddaten - ein Methodenvergleich. Photogrammmetrie - Fernerkundung -Geoinformation, 3, 157-170.
27. Meyer, B.; Pailler, J.Y.; Guignard, C.; Hoffmann, L.; Krein, A. (2011): Dissolved Pesticides and Pharmaceuticals in a Small Catchment in Luxembourg. J. Environ. Monit., 180 (1-4), 127-146.
28. Mitchell, V. G.; McMahon, T. A.; Mein, R. G. (2003) Components of the Total Water Balance of an Urban Catchment. Environ. Manage., 32 (6), 735-746.
29. Monteith, J. L. (1965) Evaporation and Environment. Proc. Soc. Exp. Biol. Med., 19, 205-234.
30. Moore, W. L; Morgan, C. W. (1969) Effects of Watershed Changes on Streamflow. Water Resources Symposium No.2. Center for Research in Water Resources, University of Texas: Austin.
31. Müller, M. J.; Schröder, D.; Uban, B.; Zöller, L. (1983) Zur Weichselzeitlichen Entwicklung der Unteren Saar (Rheinisches Schiefergebirge) - eine Geomophologische, Pedologische und Palynologische Untersuchung. Eiszeitalter und Gegenwart 33, 79-94.
32. Niedersächsischen Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN) 2011. Deutsches Gewässerkundliches Jahrbuch: Weser- und Emsgebiet. Niedersächsicher Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz: Norden, Germany.
33. Niemczynowicz, J. (1999) Urban Hydrology and Water Management - Present and Future Challenges. Urban Water, 1 (1), 1-14.
34. Paterson, G. (2002) Impervious Surface Mapping for Urban Flood and Pollution Control. Paper presented at Stormwater Industry Association 2002 Conference on Urban Stormwater Management; Orange, New South Wales, Australia, April 23-24; Stormwater Industry Association, Australia.
35. Pfau, R. (1966) Ein Beitrag zur Frage des Wassergehaltes und der Beregnungsbedürftigkeit landwirtschaftlich genutzter Böden im Raume der Europäischen Wirtschaftsgemeinschaft. Meteorologische Rundschau, 19, 33-46.
36. Podraza, P. (2008) Gewässerentwicklung im Urbanen Bereich. KW - Korrespondenz Wasserwirtschaft 1, 409-416.
37. Poff, N. L.; Allan, J. D.; Bain, M. B.; Karr, J. R.; Prestegaard, K. L.; Richter, B. D. (1997) The Natural Flow Regime - A Paradigm for River Conservation and Restoration. Biosci., 47 (11), 769-784.
38. Powell, S. L.; Cohen, W. B.; Yang, Z.; Pierce, J. D.; Alberti, M. (2007) Quantification of Impervious Surface in the Snohomish Water Resources Inventory Area of Western Washington from 1972-2006. Remote Sensing Environ., 112 (4), 1895-1908.
39. Powell, R. L.; Roberts, D. A.; Dennison, P. E.; Hess, L. L. (2006) Sub-Pixel Mapping of Urban Land Cover Using Multiple Endmember Spectral Mixture Analysis: Manaus, Brazil. Remote Sensing Environ., 106 (2), 253-267.
40. Pu, R.; Gong, P.; Michishita, R.; Sasagawa, T. (2008) Spectral Mixture Analysis for Mapping Abundance of Urban Surface Components from the Terra/ASTER Data. Remote Sensing Environ., 112 (3), 939-954.
41. Rahman, A.; Netzband, M.; Singh, A.; Mallick, J. (2009) An Assessment of Urban Environmental Issues Using Remote Sensing and GIS Techniques: An Integrated Approach. A Case Study: Delhi, India. In Urban Population-Environment Dynamics in the Developing World: Case Studies and Lessons Learned; de Sherbinin, A. Rahman, A. Barbieri, J. C. Fosto, Y. Zhu, Eds.; International Cooperation in National Research in Demography (CICRED): Paris; pp 181-211.
42. Rao, S.; Draper, S. (1983) Estimation of Percent Imperviousness of Urban Basins Using Remote Sensing Data. Hydrological Applications of Remote Sensing and Remote Data Transmission. In Proceedings of the Hamburg Symposium; IAHS Publication 145; 667-676.
43. Röder, A. (2003) Zum Titelbild. Photogrammetrie Fernerkundung Geoinformation, 1, 79.
44. Schmitt, U.; Sulzer, W.; Schardt, M. (1998) Analysis of the Settlement Structure by Means of High Resolution Satellite Imagery. Int. Arch. Photogramm. Remote Sensing, 32 (4), 557-562.
45. Schneider, R.; Tressel, E.; Schröder, D. (2005) Böden im Trierer Raum unter Bodenschonender Nutzung und ihre Bedeutung für den Wasserrückhalt in der Fläche. Trierer Geographische Studien, 28, 77-112
46. Sieker, F. (2003) Naturnahe Regenwasserbewirtschaftung in Siedlungsgebieten. Grundlagen und Anwendungsbeispiele - neue Entwicklungen, 3rd ed.; Expert-Verlag: Renningen, Germany.
47. Small, C. (2005) A Global Analysis of Urban Reflectance. Int. J. Remote Sensing, 26 (4), 661-681.
48. Stephenson, D. (1994) Comparison of the Water Balance for an Undeveloped and a Suburban Catchment. Hydrol. Sci., 39 (4), 295-307.
49. Su, W.; Li, J.; Chen, Y.; Liu, Z.; Zhan, J.; Low, T. M.; Suppiah, I.; Hashmim, S. A. M. (2008) Textural and Local Spatial Statistics for the Object-Oriented Classification of Urban Areas Using High Resolution Imagery. Int. J. Remote Sensing, 29 (1), 3105-3117.
50. Taubenböck, H.; Esch, T.; Wurm, M.; Thiel, M.; Ullmann; T. Roth, A.; Schmidt, M.; Mehl, H.; Dech, S. (2008) Urban Structure Analysis of Mexico City Using Multi-Sensoral Remote Sensing Data. In Remote Sensing for Environmental Monitoring, GIS Applications and Geology VIII; Michael, U.; Civco, D.; Ehlers, M., Kaufmann, J., Eds.; Proceedings of SPIE, 7110.
51. Tressel, E. (2003): Bodenwasserhaushalt in der Trier-Bitburger-Mulde: Fallstudien auf der Basis eines Lysimeter- und Bodenfeuchtemeßnetzes und Regionalisierung der Jahressickerwassermengen mit einem Geographischen Informationssystem. Ph.D. dissertation, Universität Trier, Trier, Germany.
52. Weng, Q. (2001) Modelling Urban Growth Effects on Surface Runoff with the Integration of Remote Sensing and GIS. Environ. Manage., 28 (6), 737-748.
53. White, M. D.; Greer, K. A. (2006) The Effects of Watershed Urbanization on the Stream Hydrology and Riparian Vegetation of Los Peñasquitos Creek, California. Landscape Urban Plan., 74 (2), 125-138.
54. Williams, E. S.; Wise, W. R. (2006) Hydrologic Impacts of Alternative Approaches to Stormwater Management and Land Development. J. Amer. Water Resour. Assoc., 42 (2), 443-455.
55. Wintrich, S. (2007) Langzeitmonitoring einer naturnahen Regenwasserbewirtschaftungsanlage am Beispiel des Neubaugebietes Trier-Petrisberg. In Dezentraler Wasserrückhalt in der Landschaft durch vorbeugende Maßnahmen der Waldwirtschaft, Landwirtschaft und im Siedlungswesen, Schüler, G.; Gellweiler, I.; Seeling, S., Eds.; Trippstadt, Germany; pp 205-212.
56. Wintrich, S. (2009) Dezentrale Regenwasserbewirtschaftung in Siedlungsgebieten als Beitrag zum Hochwasserschutz - Untersuchungen zur Effizienz eines Retentionssystems am Beispiel des Neubaugebietes Trier Petrisberg. Ph.D. dissertation, Universität Trier, Trier, Germany.
57. Zhou, W.; Troy, A. (2008) An Object-Oriented Approach for Analysing and Characterizing Urban Landscape at the Parcel Level. Int. J. Remote Sensing, 29 (1), 3119-3135.