ebook img

co-operative stormwater management initiative PDF

349 Pages·2014·25.45 MB·English
by  
Save to my drive
Quick download
Download
Most books are stored in the elastic cloud where traffic is expensive. For this reason, we have a limit on daily download.

Preview co-operative stormwater management initiative

C O‐OPERATIVE S TORMWATER M ANAGEMENT I NITIATIVE Engineering Assessment of Preferred Stormwater Management Options FINAL APRIL, 2014 Disclaimer      This report has been prepared under the direction of the Cooperative Stormwater Management  Initiative  (CSMI).    The  ideas/thoughts/details  given  in  it  are  conceptual,  and  the  diagrams/figures  included  within  are  for  illustrative  purposes  only.    Recommendations  presented within the context of the report are for the intended use of CSMI and does not  reflect endorsement or policy of each CSMI member’s council or board.  Any use that a third  party makes of this report or reliance on or decisions made based on it is the responsibility of  the third party.    CSMI members:     Calgary Regional Partnership    Chestermere Utilities Incorporated    City of Calgary   Rocky View County    Town of Strathmore   Wheatland County   Western Irrigation District Suite 260, East Atrium 2635 – 37 Ave NE Calgary, AB T1Y 5Z6 Phone: 403-250-1362 1-800-351-0929 Fax: 403-250-1518       Co‐operative Stormwater Management Initiative  April 23, 2014  c/o Western Irrigation District  File: N:\29\159 CSMI\Reports\Final  Box 2372  Strathmore, Alberta   T1P 1K3     Attention:  CSMI Partners      Dear Partners:    Re:  Co‐operative Stormwater Management Initiative  Engineering Assessment of Preferred Stormwater Management Options    MPE Engineering Ltd. (MPE) is pleased to submit the “Engineering Assessment of Preferred Stormwater  Management Options Report” to the Co‐operative Stormwater Management Initiative (CSMI).    MPE has been proud to be part of this CSMI regional collaborative process.  The initiative being undertaken  by the CSMI respects the interests of all parties concerned.  The willingness and cooperation demonstrated in  the development of the preferred solution by all partners will form a solid basis to move forward with the  regional stormwater management solution proposed.    MPE looks forward to the opportunity to assist CSMI in implementing the next phases of this long‐term  solution.    Should you have any inquiries with regards to the report, please do not hesitate to contact the undersigned.    Yours truly,    Daniel Parker, P.Eng.  Senior Engineering Manager    DLP/bl  Enclosure Co‐operative Stormwater Management Initiative  Final – April, 2014      EXECUTIVE SUMMARY    The Co‐operative Stormwater Management Initiative (CSMI) was formed to assist municipalities and  Western Irrigation District (WID) to work together to find an effective and feasible solution to an issue  that affects each sector in different ways.    In late 2011, both the municipal partners and WID ascertained there was a need to undertake a  collaborative process with the aim to develop a sustainable stormwater management (SWM) solution  for the region in order to assist future land development.  CSMI required an engineering assessment of a  preferred SWM option that they had developed.  CSMI had previously completed a comprehensive  evaluation of SWM options.  This evaluation established a shared understanding of:     Current stormwater technology and options,   Each partner’s interests, and   Potential regional stormwater options that CSMI identified as meeting each partner’s interest.    CSMI has proceeded to a more detailed engineering assessment of potential SWM (SWM) alternatives.  The objective is to develop a SWM solution that:     Meets necessary water quality objectives for stormwater runoff,   Provides capacity for the projected stormwater discharge, and   Supports the various requirements of the CSMI Partners’ interests.    CSMI is comprised of the: Calgary Regional Partnership (CRP), Chestermere Utilities Incorporated (CUI),  City of Calgary, Rocky View County  (RVC), Town  of Strathmore, Wheatland County, and Western  Irrigation District (WID).    The objective is to ensure that both the municipal and irrigation sectors work together, share resources,  and develop a mutually beneficial solution. The shared solution will provide:    1. WID with long‐term sustainability for an irrigation system that supports a vibrant agricultural  economy, and  2. Municipalities with the certainty of growth and cost to allow continued urban development and  economic development that will arise from it.      THE REGION AND GROWTH    The irrigation distribution infrastructure has become central to the regional drainage patterns of the  CSMI area.  The general nature of drainage is from west to east; starting just within the eastern  boundary of the City of Calgary.  The general study boundaries of the area are the City of Calgary on the  west, Irricana and Rockyford on the north, the Bow River on the south and with its eastern reaches  extending as far as the Standard and Crowfoot Creek.       Engineering Assessment of Preferred Stormwater Management Options ii Co‐operative Stormwater Management Initiative  Final – April, 2014      The region’s proximity to the burgeoning economies of Calgary and surrounding region has meant  steady and continuous land development.  Population growth within the Calgary region has fueled the  expansion of goods and services, and the need for residential and other types of development.  The  specific growth areas studied include an area on the eastern side of Calgary, and areas in and around  Chestermere, Conrich, Langdon, and Strathmore.  As this development grows, so too does the impact on  water quality for the downstream receiving bodies.     The area encompassed within CSMI area is separated into six study areas (See Table 1 and Figure 1).   Each study area is experiencing its own development pressures, challenges, and of significance, they all  share a single stormwater discharge point with an irrigation conveyance system.    Table 1  Study Areas    MUNICIPAL JURISDICTIONS  LAND DEVELOPMENT   ADJACENT STUDY AREA  WITHIN AREA  AREAS  RURAL AREAS City of Calgary  Belvedere, Shepard (Janet) Industrial  1  Highway 1 South  Rocky View County  None  and West Chestermere  Town of Chestermere 2  Highway 1 North  Rocky View County  Conrich, Delacour  RVC North  East Chestermere  3  Chestermere  Town of Chestermere  None  South Chestermere  4  Langdon  Rocky View County  Hamlet of Langdon  RVC South  Wheatland  Wheatland  5  Wheatland County  Wheatland Industrial  Industrial  County  Strathmore and  Town of Strathmore  West/North/East/South Strathmore  Wheatland  6  Eagle Shores  Wheatland County  Eagle Shores  County      The growth areas (“Land Development Areas”) are expected to experience significant growth over the  next 25 years.      As part of the planning process, three milestone dates were used for estimating population and land use  absorption.  These were years 2016, 2024 and 2039.  The population forecasts for each of these  milestone dates were calculated based on existing planning documents for each study area.  Generally,  the growth rates for the CSMI region are approximately 2% to 4%.  It was calculated that over the next  25 years there is an approximate population increase of 77,000 people.  This will create a demand of  approximately  7,621  ha  of  urban  residential,  industrial/commercial  and  country  residential  land  development.      Engineering Assessment of Preferred Stormwater Management Options iii WHEATLAND COUNTY ROCKY VIEW COUNTY KEOMA KATHRYN MACDONALD 21 LAKE WY H C CANAL HWY 564 DELACOUR 9 Y W HWY 1 H SERVICEBERRY NORTH DALROY CREEK LYALTA B CANAL CONRICH HARTELL CITY COULEE OF CALGARY HWY 1 CHESTERMERE HWY 1 STRATHMORE CHESTERMERE WEED LAKE CHEADLE HWY 1 STRATHMORE AND SOUTH LANGDON WHEATLAND EAGLE LAKE EAGLE 24 INDUSTRIAL 7 LAKE HWY WY 81 H LANGDON L ESRD WH NA CANAL A C A CA A N A L SIKSIKA I.R. CSMI MAIN CANAL STUDY AREAS MUNICIPAL BOUNDARY STUDY AREA BOUNDARY DEVELOPMENT AREA/ASP BOUNDARY (Ha) SCALE: N.T.S. DATE: APRIL 2014 JOB: 29159-001 FIGURE: 1 Co‐operative Stormwater Management Initiative  Final – April, 2014    STORMWATER MANAGEMENT STRATEGIES AND OPTIONS     Stormwater runoff within the region flows naturally towards the irrigation canal distribution system.   Control of the nutrient loadings from planned and existing urban land development has proven to be a  challenge.  Stormwater runoff from rural areas also contributes to nutrient loading into receiving water  bodies.  High nutrient loads are a concern for receiving water bodies (natural and irrigation distribution  systems).  The impact of water quality affects the operation of an irrigation distribution system.      The aim of CSMI is to develop “Sustainable Stormwater Management Options” for the region that is  designed to meet the needs of both the municipal and irrigation sectors.  Nutrient loading not only  results from urban land development, but also from rural areas in the form of agricultural practices and  natural processes that occur in the environment (i.e. erosion, nutrient cycling).  Therefore, the SWM  solution should consider both urban and rural, structural and non‐structural options and strategies.    In essence, the overall SWM system to service the CSMI study area should strive to:     Manage runoff pollutants at source,   Control runoff volumes to minimize impacts on the receiving water body,   Ensure  peak  flow  rates  from  urban  land  development  meet  ESRD  Stormwater  Drainage  Standards and Guidelines,   Convey the stormwater to its ultimate end‐use or destination, and   Provide an ultimate end‐use (or destination) of the stormwater.    To minimize the impact of increased runoff volumes and poor water quality in the CSMI’s study area, the  types of key stormwater Best Management Practices (BMPs) that can be employed in future land  development areas include:     Minimize generation of runoff.   Retain runoff on‐site through evapotranspiration, infiltration and/or reuse.   Capture, hold and use runoff within a development or municipal area for reuse (green space  irrigation).   Treat stormwater using filtering and settling systems.    Specific options reviewed included:    1)  Source Control:    Low Impact Development and Source Control Practices.    2)  End‐of‐Pipe Control:    Urban constructed wetlands and traditional wetponds stormwater    facilities with or without reuse.    It was found that a number of these practices are applicable for CSMI, particularly the application of Low  Impact Development (LID) practices for reduction of runoff volumes.  Although these water quality  treatment techniques are being applied more broadly in other parts of the world, there is still significant  local knowledge to be gained within Alberta (i.e. the design of these practices require “optimization” for  phosphorus management).  This is true for all SWM BMPs, including wetponds and wetlands.  Therefore,  water quality monitoring, together with research and development, is required in the CSMI area for  evaluation and acceptance of these types of BMPs as an assured method of meeting water quality  guidelines or SWM guidelines.      Engineering Assessment of Preferred Stormwater Management Options v Co‐operative Stormwater Management Initiative  Final – April, 2014    Improvements to the rural stormwater runoff water quality will further enhance irrigation water quality,  and possibly recreation water quality.  Therefore, as part of the development of an overall SWM  alternative for the CSMI rural region, an analysis and overview of the rural phosphorus contributions, as  well as discussion of opportunities for reducing phosphorus loads for rural areas, was undertaken.    Deterrents to implementation of Rural BMPs are:     The uncertainty producers face in the effectiveness of the management practices,   The age of the farm operator, and   The cost to implement.    Generally,  agricultural  producers  are  innovative  and  implement  management  practices  that  are  economically viable and compatible with operations.  There are, however, a percentage of producers  that may never adopt these practices.    There are three generic options that are available to convey the stormwater runoff within the CSMI  area.  In general, they are:    a)  In‐Canal during the “Irrigation Season” (May 1 through to September 30),  b)  In‐Canal during the “Off‐Season” (September 30 through to May 1), and  c)  Out‐of‐Canal.    The In‐Canal during the Irrigation Season conveyance option would permit stormwater runoff conveyed  through the irrigation system during the period of time that the canals are in operation.  Runoff would  enter the distribution system at specific inlet locations and be required to meet specific water quality  targets.      The In‐Canal during the Off Season Release conveyance option is defined as the catching and storing of  stormwater runoff from development areas and then releasing into the canal system after the irrigation  season is completed.  Rural runoff would continue to be accepted as is the current practice; or in the  interest of improving the irrigation water quality ‐ Rural BMPs could be implemented.    The Out‐of‐Canal conveyance option aims to limit or prevent runoff discharges into the main irrigation  supply canal system to avoid impacting the canal’s water quality.  This option creates a conveyance  system independent of the irrigation distribution system.  In some components, a parallel conveyance  system to the main irrigation canal is developed.  This system could be staged and implemented over  time as development occurs.  The initial stages would use a “Catch, Store and Off‐Season Release”  concept.  The system would be designed based on the pre‐development stormwater flows for the full  catchment areas.  This is described as follows:      For initial land development phases, the developer may be required to construct stormwater  facilities as necessary to store all runoff during the irrigation season.  Sizing of the facilities will  be appropriate for the development area to achieve the short‐term operation scenario in  accordance with the CSMI proposed guidelines.  The intent would be to eventually incorporate  these facilities into the ultimate SWM facilities for the long‐term continuous discharge as per  the Out‐of‐Canal SWM alternative.     The “Off‐Season” release would discharge into the existing irrigation canal system as it is  currently constructed, with the exception that a Chestermere Lake bypass would have to be put  in place.  Engineering Assessment of Preferred Stormwater Management Options vi Co‐operative Stormwater Management Initiative  Final – April, 2014      Rural stormwater runoff can continue to be accepted as the current practice; or in the interest of  improving the irrigation water quality, Rural BMPs should be implemented.           DEVELOPED STORMWATER MANAGEMENT ALTERNATIVES    Considerations used to develop SWM alternatives were:     Alternatives that encapsulate established technologies and practices that are already being  applied within the local region,   Emerging  technologies  and  practices  that  are  being  implemented  locally  or  that  have  an  excellent chance of becoming a recommended practice in the near (<10 year) future,   Practices that are easily adaptable to each study area, and   Rural BMPs that are coupled with underdrains at strategic locations.    The alternatives developed include:     Stormwater Collection and Treatment   Stormwater Conveyance   End‐Use (Irrigation [Agricultural] or into a Natural Receiving Water Body)    The Rural BMPs are included in each alternative because rural areas are a contributor to nutrient loading  during significant runoff events.      SWM alternatives have been developed according to the following two categories:    1. In‐Canal  2. Out‐of‐Canal    The four main SWM alternatives reviewed are shown in Table 2.     Table 2  Proposed Stormwater Management Alternatives – Generic    STORMWATER COLLECTION AND TREATMENT  STORMWATER  END USE  ALTERNATIVE  CONVEYANCE  DESTINATION  URBAN  RURAL  Irrigation –  1‐1  Wetponds Only  BMPs  In‐Canal  (Agriculture)  Wetponds with Urban  Irrigation –  1‐2  BMPs  In‐Canal  Greenspace Irrigation  (Agriculture)  Intensive LID Practices  Irrigation –  1‐3  BMPs  In‐Canal  with Wetponds  (Agriculture)  Reduced LID Practices  Release to Natural  2‐1  BMPs  Out‐of‐Canal  with Wetponds  Water Body      The In‐Canal SWM alternatives are all considered long‐term solution.  Figure 2 provides an overall  schematic of the different routing options for the stormwater flows.  Engineering Assessment of Preferred Stormwater Management Options vii Co‐operative Stormwater Management Initiative  Final – April, 2014 Engineering Assessment of Preferred Stormwater Management Options viii

Description:
The Co-operative Stormwater Management Initiative (CSMI) was formed to assist municipalities and. Western Irrigation District arket dens. 1%. Market ardens. 0%. N rmwater Man onmental Ser e A, B and C c. Non‐Crop. 0%. Non‐Crop. 0%. Non‐Crop. 0% nagement Init rvices Ltd. canal distribut.
See more

The list of books you might like

Most books are stored in the elastic cloud where traffic is expensive. For this reason, we have a limit on daily download.