Civil- och miljöteknikassistent Aditi Bhaskars nyligen genomförda studie avslöjade djupa skillnader i strömflödesförändringar i olika urbana vattendelar. Kredit:Andy Miller
Före urbaniseringen, det naturliga landskapet och klimatet avgjorde hur mycket vatten som rann ut i bäckar och floder. Stadsutvecklingen påverkar nu dramatiskt hur mycket och vart vatten rinner, men biträdande professor i civil- och miljöteknik Aditi Bhaskar har funnit att förändringar i flödet varierar avsevärt från stad till stad.
Med stadsutvecklingen snabbt ökande, det är viktigt att förstå hur denna utveckling kommer att påverka vattenförsörjning och översvämningar. I en tidning som nyligen publicerades i Vattenresursforskning , Bhaskar och hennes kollegor analyserade förändringar i strömflödet i 53 vattendelar under 20-årsperioder av topp urbanisering.
"Urbanisering behandlas ibland som en universell transformator av strömflöde, " sa Bhaskar. "Vi såg att det kan förändra strömflödet på olika sätt."
Tidigare studier har undersökt effekten av urbanisering på strömflödet i enskilda vattendelar, och ett fåtal har jämfört storstadsområden med förorts- och landsbygdsområden för att mäta urbaniseringens effekter. Bhaskars studie är den första breda jämförelsen av urbanisering av vattendelar över hela USA som tittar på låga till höga flödesförhållanden. Hon och hennes kollegor använde U.S. Geological Survey strömmätningar och släppte nyligen nationella bostadsdensitetsdata som går tillbaka till 1930-talet.
Studien fann att urbanisering inte förändrar strömflödet konsekvent. Låga flöden gick upp i ungefär hälften av bäckarna och gick ner i andra hälften. Höga flöden ökade generellt med urbaniseringen, med de största ökningarna i halvtorra och torra områden.
En skylt på denna stadsstruktur varnar för snabba översvämningar. Bhaskar och hennes kollegor fann att infrastrukturen för översvämningskontroll drastiskt förändrar mängden strömflöde i urbana vattendelar. Kredit:Aditi Bhaskar
Bhaskar observerade de största flödesskillnaderna på platser där avloppsvatten, infrastruktur för vattenförsörjning och översvämningskontroll hade förändrat hur vattnet naturligt skulle flöda.
"Strömflödesförändringar med urbanisering är inte lätt förutsägbara med några vanliga mätvärden som vi testade - till exempel, ogenomtränglig yttäckning eller husdensitetsförändring, " Hon sa.
Varje urbaniserande vattendelare utvärderades mot bakgrund av klimatdata för den period då den studerades. Genom att skilja flödesförändringar till följd av klimatförändringar från dem som är ett resultat av urbanisering, Bhaskar förväntar sig att vi bättre kommer att kunna förutse framtida förändringar från ytterligare urbanisering, hjälper oss att hantera översvämningar och vattentillgång.
Med denna breda översikt informerar deras framtida arbete, Bhaskars forskargrupp kommer nu att rikta sin uppmärksamhet mot hur specifika urbana drivkrafter förändrar strömflödet i olika städer.
