Urban dagvattenhantering har utvecklats parallellt med en ökad förståelse för dagvattnets allmänna miljöpåverkan. Utöver ytvattenkvalitén i recipientvatten påverkas även den hydrologiska regimen genom reducerad infiltrationsförmåga i mark orsakad av allt tätare ytskikt samt reducerad evapotranspiration orsakad av minskad vegetationsutbredning. Detta ger både förhöjda toppflöden och avrinningsvolymer, vilket kan resultera i översvämning och slutligen en försämrad ytvattenkvalité i recipienterna. Dagens urbana dagvattensystem förändras mot en högre grad av grön infrastruktur som en central systemkomponent. Decentraliserad omhändertagning av dagvatten såsom svackdiken utjämnar och för bort dagvattensflöden, samtidigt som de fungerar tillförlitligt och deras underhållsåtgärder är välkända. Uppbyggda med små svackor och låglutande slänter samlar svackdiken in och infiltrerar dagvatten från parkeringsytor och vägar. Dessa svackdikens hydrologiska funktion bestäms av en rad faktorer, utöver teknisk dimensionering och avrinningsområdets storlek och hydrologi, även av hydraulik och jordartsrelaterad hydrologi som förändras beroende på respektive nederbördstillfälles intensitet och varaktighet. Eftersom svackdikens utflöde passerar nedströms liggande dagvattentekniker/anordningar, antingen konventionella ledningssystem eller andra teknologier, krävs full förståelse och kunskap om de faktorer som styr svackdikens hydraulik och hydrologi.
Mot denna bakgrund fokuserar avhandlingen på frågorna (i) vilka skillnader finns med avseende på hydraulisk och hydrologisk prestanda för de studerade svackdiken, (ii) i vilken mån påverkar markartsförhållanden, inklusive ingående markfuktighet, svackdikens vattenbalans vid varierande hydraulisk belastning; samt (iii) hur och i vilken mån kan ovanstående simuleras högupplöst och förutsägbart, via den rutnätsbaserade distribuerade modellen Mike SHE. Därför har fullskaliga studier bedrivits i två 30 m långa svackdiken i Luleå kommuns södra stadsområde, där hydrauliska och hydrologiska data insamlats baserat på standardiserade nederbördsförlopp, återskapande blockregn med 2 månaders och 3 års återkomsttid. Data för avrinning och markfukthalter användes för att beräkna svackdikenas vattenbalans, nederbördförloppens hydrografer samt erhålla kalibrering- och valideringsdata för modellsimuleringar. Resultaten från experimenten visade att den volymetriska flödesreduktionen minskade relativt sett med ökande markfukthalt, indikerande en övergång för svackdikets dominerande funktionalitet: vid låga initiala SWC var avrinningen tydligt dämpad (upp till 74%), medan för höga SWC innebar att transportfunktionen dominerade (med dämpningsgrad ner mot 17%). Avrinnande momentana toppflöden reducerades proportionellt mot volymreduktionen. Laggtiden för svackdikets utflödeshydrograf varierade mellan 5 och 15 minuter och reducerades med ökande markfukthalt. Fuktförhållandena i svackdiket påverkade avrinningsförloppet, flödesdämpning och efterföljande utsläpp, och enbart svackdikets översta markskikt berördes under de kortvariga bevattningscyklerna. I de tre testade svackdikena varierade jordart, initial markfukthalt, mättad hydraulisk konduktivitet och topografi signifikant. Mätningar med dubbelrings infiltrometrar gav följande resultat, 1.78, 4.04 samt 9.41 cm/h (n=9), vilket avvek från medelvärdesbaserat estimat från spatialt integrerade infiltrationshastigheter. Med avseende på spatial variabilitet påverkade endast svackdikenas topografi, i form av ojämnheter i och nära dikesbotten, avrinningsförloppen och bortledning under den inledande fasen av regnhändelsen. Sammantaget med uppskattningar av den lagrat vatten i marklagrets toppskikt, bedöms 4-32% av svackdikets ytavrinning från ett simulerade nederbördtillfälle med 2 månaders återkomststid kunna lagras tillfälligt. Mike SHE befanns kapabel att med god noggrannhet kunna reproducera naturbundna dräneringsförlopp och flöden i svackdiken, förutsatt tillbörlig kalibrering. God överensstämmelse (NSE>0.8) framkom inte bara mellan uppmätta och simulerade utgående hydrografer, utan också beträffande ändring av markfukthalt i ytligt marklager med snabb höjning av fukthalt upp emot full vattenmättnad. Däremot framkom endast mindre (eller total frånvaro av) överensstämmelse vad gäller markdjup av 0.2 m. Modellens output uppvisade låg känslighet för ursprunglig markfukthalt, speciellt gällande lågt flöde vilket resulterade i större residualer för simulerade toppflöden och avrinningsvolymer. För fältförsöken framkom att den initiala markfukthaltens spatiala variabilitet inte påverkade utflödet från svackdiket – i motsats till noggrannheten i dikets topografiska representation. Denna uppsats belyser samband och följdverkningar beträffande påverkan från undersökta parametrar på en modell för flödes- och vattenföring i ett svackdike och framledes framtida design av svackdiken.