INTEGRATED URBAN STORMWATER QUALITY MANAGEMENT: FIELD INVESTIGATIONS ATA BEST MANAGEMENT FACILITY

Abstract

Stormwater discharges from urbanized areas strongly contribute to the impairment of water uses in a number of Areas of Concern in the Great Lakes Basin, and may impede efforts to delist these areas from the Remedial Action Plan program. In a search for solutions to these problems, an interdisciplinary team from the National Water Research Institute and Queen’s University is conducting field-scale research (supported by laboratory studies) designed to characterize stormwater contaminants and their removal by an integrated environmental system centred around an existing stormwater best management facility, an on-line wet detention pond. This facility is appropriate because it is typical of many older ponds: it is on-line, its inadequate size and unfavourable shape prevent effective stormwater quantity and quality control, and it discharges to a downstream sensitive coastal wetland area. The main objective of the research is to develop a combination of cost-effective, operationally-simple methods of providing an acceptable level of stormwater quantity and quality control. The existing pond performance was assessed by producing detailed flow and material balances, and loading characteristics under both baseflow and storm flow conditions. Remedial measures focus on improved pond hydraulics and sediment settling by retrofitted flow baffles, pond effluent polishing by constructed wetlands and a biofilm reactor, and detoxification of pond sediments. A summary of the first three-year phase of the research program is presented in the paper.

Une grande partie des ruissellements causés par l’aménagement urbain a une grande contribue à la détérioration des eaux dans plusieurs régions d’intérêt dans le bassin des grands lacs. Cette détérioration peut empêcher les efforts d’enlever ces régions des catalogues du programme de rémédiation. Dans une quête pour les solutions à ces problèmes, une équipe interdisciplinaire composé de l’institut national sur la recherche de l’eau et l’université Queen’s, mènent une étude sur les lieux. L’équipe, avec l’aide du laboratoire, caractérise les contaminants de ruissellement et l’enlèvement de ces contaminants par un processus environnemental incorporatif. Ces efforts seront centrer sur un bassin de détention immerger qui reçoit des eaux de ruissellements et de base. Cet emplacement est adéquat à l’étude parce qu’il est typique de plusieurs vieux bassins : i) il reçoit les eaux de ruissellements et de base, ii) il est trop petit et a une forme qui n’adresse pas les besoins hydraulique, et iii) le bassin se décharge dans un marécage côtier sensible. L’objectif principal de cette étude est de développer une méthode simple et économique qui fournira un niveau de contrôle acceptable de la quantité et qualité du ruissellement à cette emplacement. L’efficacité du bassin a été mesuré en produisant un balance des matériaux et du courant. Les caractéristiques de chargement sous conditions d’orage et conditions sèches ont aussi étés mesurés. Les mesures de redressement concentrent sur l’amélioration du régime hydraulique et les dépôts sédimentaires. Cela sera accompli en ajustant les systèmes de déroutement du courant, polir le déchargement par la construction d’une marré, un réacteur de biofilme, et la détoxication des sédiments du bassin. Une description des trois premières années de l’étude et un résumé des résultats sont présentés dans cette dissertation.