Multi-criteria decision analysis for evaluation of stormwater control measures

Radinja, Matej (avtor)

Stormwater control measures (SCMs) are technical elements designed to prevent and mitigate the negative effects of uncontrolled stormwater runoff. Different types of SCM can provide various co-benefits to the surrounding urban environment, making it important to select the most appropriate measure. This study presents a multi-criteria decision analysis (MCDA) framework for evaluating SCMs based on their optimized design parameters. Six SCM types – bio-retention cells, rain gardens, green roofs, infiltration trenches, detention ponds, and storage tanks – were optimized for a single objective: catchment outflow reduction. The resulting designs were evaluated using MCDA, incorporating additional performance criteria including capital expenditure (CAPEX), operating expenses (OPEX), land take, retained water, detained water, and plant space. The compromise programming method was applied to rank SCM scenarios based on their proximity to an ideal solution. Results indicate that landscape-integrated SCMs, particularly detention ponds, offer the most balanced performance, combining low costs with high co-benefits. Building-integrated SCMs, such as green roofs and rainwater-harvesting storage tanks, scored moderately, while underground storage tanks – representing grey infrastructure – performed the worst due to high costs and lack of co-benefits. The proposed evaluation framework enables transparent, criteria-based comparison of SCMs and supports informed decision-making in urban stormwater planning.

• Jezik: Angleški jezik
• Ključne besede: urban drainage, climate change, surface runoff, hydrology, blue-green infrastructure, co-benefits
• Vrsta gradiva: Članek v reviji
• Tipologija: 1.01 - Izvirni znanstveni članek
• Organizacija: FGG - Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo
• Status publikacije: Objavljeno
• Različica publikacije: Objavljena publikacija
• Leto izida: 2025
• Št. strani: Str. 87-101
• Številčenje: Vol. 38, no. 69
• PID: 20.500.12556/RUL-179771
• UDK: 556.51
• ISSN pri članku: 0352-3551
• DOI: 10.15292/acta.hydro.2025.07
• COBISS.SI-ID: 269430787
• Datum objave v RUL: 24.02.2026

Gradivo je del revije

• Naslov: Acta hydrotechnica
• Založnik: Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo
• ISSN: 0352-3551
• COBISS.SI-ID: 3664386

Licence

• Licenca: CC BY-SA 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva-Deljenje pod enakimi pogoji 4.0 Mednarodna
• Povezava: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.sl
• Opis: Ta licenca Creative Commons je zelo podobna običajni licenci Priznanje avtorstva, vendar zahteva, da so materialne avtorske pravice na izpeljanih delih upravljane z enako licenco.

Sekundarni jezik

• Jezik: Slovenski jezik
• Naslov: Večkriterijska odločitvena analiza za vrednotenje ukrepov za obvladovanje padavinskih voda

Izvleček

Ukrepi za obvladovanje padavinskih voda (UOPV) so inženirski objekti, namenjeni preprečevanju in blažitvi negativnih posledic nenadzorovanega površinskega odtoka. Raznovrstni UOPV lahko zagotovijo različne vrste dodatnih koristi v urbanem okolju, zato je ključna izbira najprimernejšega ukrepa. Ta študija predstavlja okvir večkriterijske odločitvene analize za vrednotenje UOPV na podlagi njihovih optimiziranih karakteristik. Šest vrst UOPV – bioretenzijske enote, deževni vrtovi, zelene strehe, infiltracijski jarki, suhi zadrževalniki in zbiralniki – je bilo optimiziranih s ciljem zmanjšanja odtoka iz prispevnega območja. Optimizirani ukrepi so bili ovrednoteni z večkriterijsko odločitveno analizo, ki vključuje dodatne kriterije učinkovitosti: investicijske stroške, obratovalne stroške, potrebno površino, shranjeno vodo, zadržano vodo in prostor za rastline. Z metodo kompromisnega programiranja so bili scenariji UOPV nato razvrščeni glede na njihovo odstopanje od idealne rešitve. Rezultati kažejo, da so najbolj učinkoviti v krajino vključeni ukrepi, zlasti suhi zadrževalniki, saj združujejo manjše stroške z visokimi dodatnimi koristmi. V objekte vključeni ukrepi, kot so zelene strehe in zbiralniki deževnice, so dosegli zmerne rezultate, medtem ko so podzemni zbiralniki (tj. siva infrastruktura) zaradi visokih stroškov in pomanjkanja dodatnih koristi dosegli najslabše rezultate. Predlagani okvir omogoča pregledno primerjavo UOPV na podlagi kriterijev in podpira informirano odločanje pri načrtovanju urbane odvodnje.

• Ključne besede: urbana odvodnja, podnebne spremembe, površinski odtok, modro-zelena infrastruktura, dodatne koristi

Projekti

• Financer: ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
• Številka projekta: P2-0180
• Naslov: Vodarstvo in geotehnika: orodja in metode za analize in simulacije procesov ter razvoj tehnologij