Seasonal variations in infiltration in cold climate raingardens - a case study from Norway

Abstract

Winter infiltration in cold climate raingardens is a key function for proper year-round function. The Modified Phillip-Dunne Infiltrometers (MPD) procedure was used for measuring the infiltration capacity. The research was based on a case study approach, combining field measurements and simulations. The results were compared to results from the literature about raingardens in cold climates. Saturated hydraulic conductivity (Ksat) provides a measure of infiltration capacity and is recommended to be >10 cm/h in cold climate raingardens. The results show a seasonal variation in Ksat, from 1 cm/h (October) to 0.05 cm/h (November-April). Simulation of a raingarden in Trondheim, show a decrease in infiltrated inflow from 75 % to 25 % in the raingarden when Ksat goes from 1 cm/h to 0.05 cm/h. This paper presents a winter adaptation of the MPD-method. Sammendrag Sesongvariasjoner i infiltrasjon i regnbed i kaldt klima – en case studie fra Norge Infiltrasjonsbaserte overvannsløsninger som regnbed er avhengige av tilstrekkelig infiltrasjonskapasitet. Høy infiltrasjonskapasitet er spesielt viktig for regnbed i kaldt klima, da vinterforhold byr på særlige utfordringer for deres funksjon. Denne studien har undersøkt variasjonen i et regnbeds vinterinfiltrasjon og dens påvirkning på design av regnbed i kaldt klima. Mettet hydraulisk konduktivitet (Ksat) er brukt som mål på infiltrasjonskapasitet og er anbefalt å være høyere enn 10 cm/t for regnbed i kaldt klima. Resultatene viser en sesong variasjon i Ksat, fra 1 cm/t (oktober) til ca. 0.05 cm/t (November-April). Simuleringer viser at andelen av vinter avrenningen som infiltreres/dreneres i et regnbed i Trondheim synker fra 75 % til 25 % når Ksat synker fra 1 cm/t til 0.05 cm/t. Det er i forbindelse med studien utviklet en vinter modifisert versjon av MPD-metoden.