Floods and consequential life cycle assessment: integrating flood damage into the environmental assessment of stormwater Best Management Practices

Stormwater management is essential to reducing the occurrence of flooding events in urban areas and to adapting to climate change. The construction of stormwater Best Management Practices (BMPs) entails a series of life cycle environmental impacts but also implies avoided burdens, such as replacing urban infrastructure after flooding. The aim of this paper is to integrate flood damage prevention into the life cycle assessment (LCA) of BMPs for quantifying their net environmental impact (NEI) and environmental payback (EP) from a consequential LCA standpoint. As a case study, the application of a filter, swale and infiltration trench (FST) in a Brazilian neighborhood was assessed considering a high-intensity rainfall event. The potential avoided impacts were related to cars and sidewalks that were not destroyed due to flooding. In terms of CO2eq. emissions, the environmental investment related to the FST was recovered when the destruction of one car or 84 m2 of sidewalk was prevented. The NEI of the FSTs resulted in significant impact reductions (up to 700%) with respect to not accounting for the avoided products. This approach can be implemented to any type of BMP, and more accurate estimations can be made with data for different events and different types of material damage.Peer ReviewedPostprint (author's final draft

MAPEAMENTO TEMPORAL DOS ÍNDICES: ÁREA DE SUPERFÍCIE IMPERMEÁVEL E ESCOAMENTO SUPERFICIAL DA ÁREA URBANIZADA DE CAMPO GRANDE – MS

Esta pesquisa trata de uma investigação quantitativa da impermeabilidade do solo urbano de Campo Grande, Mato Grosso do Sul, frente ao crescimento urbano e à problemática das enchentes, com o objetivo de gerar índices ambientais e analisar a expansão da área urbanizada utilizando sensoriamento remoto. Para acompanhar o comportamento evolutivo da área de estudo com relação aos aspectos ambientais foi realizada uma análise temporal dos índices NVDI (Normalized Difference Vegetation Index), ISA (Imperveous Surface Area) e Escoamento Superficial em um banco de dados sistematizado no programa SPRING 4.3.3, onde delimitou-se o perímetro urbanizado com imagens do satélite Landsat 5, sensor TM, órbita 225, ponto 074, de 20 de abril de 1984 e 2007. Com os resultados da classificação supervisionada manual do uso do solo constatou-se um crescimento de 90% da área urbanizada da cidade entre 1984 e 2007, enquanto que os índices indicaram um aumento das áreas impermeáveis e do escoamento superficial, variando entre 75 e 100% nas áreas que houve expansão e um aumento entre 10 e 15% nas áreas em que a cidade já era urbanizada em 1984 – alterações significativas que implicam em uma maior probabilidade de enchentes em caso de eventos extremos de precipitação

Uso de Diferentes Sensores de Satélite na Discriminação de Alvos Naturais

The particularities of the remote sensing instruments, even when they have the same characteristics, made the images generated, different among themselves. With that in mind, the goals of this work were to analyze the applicability and the limits of detection in the identification of natural targets in different satellite images. The area of study is located in Onda Verde in the state of São Paulo. The natural targets were selected from the analyses taken of the images and in the field trip. The images chosen presented the best contrast with the surroundings and easy to locate in the satellite images. For the digital processing of them the free software gvSIG was used. In this study, data of the mean spatial resolution satellite images were used such as Landsat-5, CBERS-2B e IRS-P6, available in the public domain database of the INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) and images of high spatial resolution of the satellites RapidEye and WorldView-2. In the mean spatial resolution sensors, the smallest spatial resolutions of the TM and LISS-3 sensors didn't interfered the visualization of the spectral targets analyzed, since the CCD have the higher spatial resolution, it wasn't possible the identification of the selected targets. The high spatial resolution images RapidEye and WorldView-2 showed great levels of details for the land cover, hence the high radiometric resolution of these satellites.As particularidades nos instrumentos de sensoriamento remoto, mesmo quando possuem características semelhantes, torna as imagens geradas por estes, diferentes entre si. Visando isto, o objetivo do trabalho foi analisar a aplicabilidade e os limites de detecção na identificação de alvos naturais em diferentes imagens de satélites. A área de estudo está localizada no Estado de São Paulo dentro do Município de Onda Verde, os alvos naturais foram selecionados a partir de análises realizadas nas imagens e visita desses pontos em campo. Foram escolhidas áreas que apresentaram bom contraste com o entorno e fácil localização nas imagens de satélite. Para o processamento digital de imagem foi utilizado o software livre gvSIG. Neste estudo foram empregados dados de satélites de média resolução espacial como Landsat-5, CBERS-2B e IRS-P6, disponíveis na base de dados de domínio público do INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) e imagens de alta resolução espacial dos satélites RapidEye e WorldView-2. Nos sensores de média resolução espacial, as menores resoluções espaciais dos sensores TM e LISS-3, não impediram a visualização dos alvos espectrais analisados, visto que, no CCD que possui uma maior resolução espacial, não foi possível a identificação dos alvos escolhidos. As imagens de alta resolução espacial RapidEye e WorldView apresentaram grande riqueza de detalhamento para a cobertura do solo, a isto atrela-se a alta resolução radiométrica desses satélites

Evaluation of rainfall water quality and a filter-swaleinfiltration trenches system in the treatment of the building direct runoff in real scale in são carlos sp

Several studies cite the pollution of stormwater as equivalent and sometimes even superior to those found in the sewers. According to this premise and thinking about environmental issues, especially in the contamination of groundwater and the spread of waterborne diseases, the quality of rainwater has become an important focus of study. This work concerns the monitoring of an infiltration system consisting of grass filter, trench and infiltration trench, built in full scale on the campus of University Federal of São Carlos - UFSCar, located in São Carlos - SP, from the assessment water quality of runoff directly before and after passing through the proposed infiltration system, parallel to monitoring the quality of rain water, through analysis of the physico-chemical and bacteriological established in legislation and international experiences, compared the conditions of the study area, and exploratory data analysis by two chemometric techniques: Principal Component Analysis (PCA) and Hierarchical Cluster Analysis (HCA). According to the analysis of the results variation, especially the quality of atmospheric water and quality of direct runoff results were obtained as concentrations low significantly to parameters Turbidity, Color, ST, STD, Nitrate, Nitrite, Ammonia nitrogen, Sulfate, Chloride, Cadmium, Copper, Lead and Zinc in the water samples analyzed directly from rain, compared with previous studies in the literature and standards and legislation existing about water resources, and the efficiency of the infiltration trench in the removal of Zinc (90,89%), Cooper (88,31%), Electrical Conductivity (31,40%), Ammonial nitrogen (24,32%) and Chloride (5,88%) compared with the predial direct runnof in the channel. With regard to PCA analysis, proves the characteristics between samples according to the conditions of sampling (day, month, place and time) and analysed variables, dividing into groups of samples and contributing to the extraction and interpretation of information unlikely to be viewed directly in the data matrix. The analysis complemented by HCA analysis by PCA.Universidade Federal de Sao CarlosDiversos estudos citam a poluição das águas pluviais como equivalente e, às vezes, até superior àquelas presentes nos esgotos. De acordo com tal premissa e pensando na problemática ambiental, especialmente na contaminação de águas subterrâneas e disseminação de doenças por veiculação hídrica, a qualidade da água pluvial tornou-se um foco importante de estudo. Este trabalho visa o monitoramento de um sistema de infiltração constituído de filtro de grama, vala e trincheira de infiltração, construído em escala real no campus da Universidade Federal de São Carlos UFSCar, localizado na cidade de São Carlos SP, a partir da avaliação da qualidade da água do escoamento superficial direto predial antes e após passar pelo sistema de infiltração proposto, paralelo ao monitoramento da qualidade da água de chuva, mediante análise de parâmetros físico-químicos e microbiológicos estabelecidos em legislação e em experiências nacionais e internacionais, comparadas às condições da área de estudo, e análise exploratória dos dados por duas técnicas quimiométricas: Análise de Componentes Principais (PCA) e Análise Hierárquica de Agrupamentos (HCA). De acordo com a análise da variação dos resultados obtidos, sobretudo, da qualidade da água atmosférica e da qualidade da água do escoamento superficial direto, obtiveram-se como resultados concentrações sensivelmente menores dos parâmetros Turbidez, Cor, ST, STD, Nitrato, Nitrito, Nitrogênio Amoniacal, Sulfato, Cloreto, Cádmio, Cobre, Chumbo e Zinco analisados nas amostras de água diretamente da chuva, comparando-se com estudos precedentes na literatura e normas e legislações de recursos hídricos vigentes. O sistema filtro-vala-trincheira de infiltração removeu os seguintes parâmetros analisados, comparando-se com a água do escoamento superficial direto predial no canal: Zinco (90,89%), Cobre (88,31%), Condutividade Elétrica (31,40%), Nitrogênio Amoniacal (24,32%) e Cloreto (5,88%). Com relação às análises por PCA, evidenciaram-se as características entre as amostras de acordo com as condições de amostragem (dia, mês, local e tempo) e variáveis analisadas, dividindo em grupos de amostras e contribuindo para a extração e interpretação das informações que dificilmente seriam visualizadas diretamente na matriz de dados. As análises por HCA complementaram as análises por PCA

Aedes aegypti proliferation in stormwater retained in Best Management Practices

The present study aimed to evaluate the risk of Aedes aegypti proliferation in structures used in compensatory techniques for urban drainage (Best Management PracticesBMPs). These drainage structures are utilised to reduce flood peaks due to surface runoff, and they have been used in many countries. However, many of these structures have been designed to keep water surfaces exposed for a certain period of time, depending on the type of project. Exposed water surfaces may become an ideal environment for A. aegypti proliferation in tropical and subtropical areas where the rainy season occurs during the summer. Thus, data regarding the mosquito life cycle, consecutive rainfall pattern and emptying time of these structures were collected. A comparison of these data led to the evaluation of the associated risk of A. aegypti proliferation in BMP structures. The risk of mosquito proliferation ranged from 1.1% to 3.3%, depending on the rainfall pattern, A. aegypti life cycle phase and BMP activity

On generalisations of the Stone-Weierstrass theorem to Jordan structures

SIGLEAvailable from British Library Document Supply Centre-DSC:DXN031351 / BLDSC - British Library Document Supply CentreGBUnited Kingdo

Environmental and economic assessment of a pilot stormwater infiltration system for flood prevention in Brazil

Green and grey stormwater management infrastructures, such as the filter, swale and infiltration trench (FST), can be used to prevent flooding events. The aim of this paper was to determine the environmental and economic impacts of a pilot FST that was built in São Carlos (Brazil) using Life Cycle Assessment (LCA) and Life Cycle Costing (LCC). As a result, the components with the greatest contributions to the total impacts of the FST were the infiltration trench and the grass cover. The system has a carbon footprint of 0.13 kg CO₂ eq./m³ of infiltrated stormwater and an eco-efficiency ratio of 0.35 kg CO₂ eq./USD. Moreover, the FST prevented up to 95% of the runoff in the area. Compared to a grey infrastructure, this system is a good solution with respect to PVC stormwater pipes, which require a long pipe length (1070 m) and have a shorter lifespan. In contrast, concrete pipes are a better solution, and their impacts are similar to those of the FST. Finally, a sensitivity analysis was conducted to assess the changes in the impacts with the varying lifespan of the system components. Thus, the proper management of the FST can reduce the economic and environmental impacts of the system by increasing its durability