Applicability of the Multiple-Criteria Decision-Making Method to Assess Potential for Watercourse Revitalisation in Urbanised Areas Based on the Wierzbak Watercourse

• Autorzy: Kałuża Tomasz , Hämmerling Mateusz

Warianty tytułu

PL

Wykorzystanie metody wielokryterialnego wspomagania decyzji do oceny możliwości rewitalizacji cieków na terenach zurbanizowanych na przykładzie cieku Wierzbak

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Revitalisation of even small watercourses in urbanised areas improves water retention conditions, while at the same time reducing the risk of flooding. It also contributes to improved condition or ecological potential of waters. Measures implemented to revitalise small urban watercourses are hindered by many obstacles. When selecting an optimal solution we need to refer to multiple-criteria methods. Considering the number of barriers and the need to search for the optimal solution this paper analyses the applicability of multiple-criteria decision-making method involving analytic hierarchy process (AHP) to assess potential for revitalisation of watercourses in urbanised areas. The investigations were conducted on the Wierzbak watercourse flowing in the northern part of the city of Poznań, which has been channeled in over 60% of its course and is discharged into the Bogdanka River (a left-bank tributary of the Warta) in an ouflow sewer. In order to analyse the problem in detail various barriers were investigated, e.g. ecological, planning, social, economic and engineering. The analyses were conducted for 6 variants. Based on the collected information and data the AHP method was applied to select the most advantageous solution to potential revitalisation of the watercourse. Analysis of the results showed that for 4 out of the 6 tested variants complete exposure of the watercourse would be the most advantageous option. In turn, ecological and social barriers were deemed to be the most important. The study confirmed applicability of the AHP method to solve such complicated decision-making problems.

PL

Rewitalizacja nawet niewielkich cieków na terenach zurbanizowanych poprawia warunki retencjonowania wody, wpływa także na zmniejszanie ryzyka powodzi. Przyczynia się również do poprawy stanu lub potencjału ekologicznego wód. Działania na rzecz rewitalizacji małych miejskich cieków napotykają na wiele barier. W wyborze optymalnego rozwiązania należy odwołać się do metod wielokryterialnych. Uwzględniając ilość barier i konieczność szukania rozwiązania optymalnego, w pracy przedstawiono analizę wykorzystania metody wielokryterialnego wspomagania decyzji AHP do oceny możliwości rewitalizacji cieków na terenach zurbanizowanych. Jako przykład wskazano ciek Wierzbak płynący w północnej części Poznania, który w ponad 60% został skanalizowany i w postaci kolektora uchodzi do rzeki Bogdanki (lewobrzeżnego dopływu Warty). W celu szczegółowego przeanalizowania problemu uwzględniono szereg różnych barier takich jak: ekologiczne, planistyczne, społeczne, ekonomiczne, technologiczne. Badania przeprowadzono dla 6 wariantów. Na podstawie zebranych informacji i danych wykorzystując metodę AHP został wykonany wybór najbardziej korzystnego rozwiązania potencjalnej rewitalizacji cieku. Analiza wyników wykazała, że dla 4 z 6 badanych wariantów całkowite odsłonięcie cieku było rozwiązaniem najbardziej korzystnym. Za najważniejsze uznano bariery ekologiczne i społeczne. Wykazano celowość wykorzystania metody AHP do rozwiązywania tego rodzaju skomplikowanych problemów decyzyjnych.

Słowa kluczowe

EN

watercourse revitalisation; multiple-criteria decision-making method; AHP method

PL

rewitalizacja cieków; metoda wielokryterialnego wspomagania decyzji; metoda AHP

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2020
• Tom: Tom 22, cz. 1
• Strony: 400--416
• Opis fizyczny: Bibliogr. 43 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kałuża Tomasz

• University of Life Sciences, Poznan, Poland

autor

Hämmerling Mateusz

• University of Life Sciences, Poznan, Poland

Bibliografia

• Adamus, W., & Łasak, P. (2010). Zastosowanie metody AHP do wyboru umiejscowienia nadzoru nad rynkiem finansowym. Bank i kredyt, 41(4), 73-100.
• Biprowodmel (1998). Studium programowo – przestrzenne Biura Projektów Wodnych Melioracji i Inżynierii Środowiska "BIPROWODMEL" Sp. z o.o. pt. "Biologiczna odnowa wód rzeki Bogdanki - Zadanie nr 6 Wierzbak" wyk. w 1998 r.
• Boitsidis, A., & Gurnell, A. (2006). Environmental Sustainability Indicators For Urban River Management (http://www.smurf-project.info).
• Brandyk, A., & Majewski G. (2013). Modeling of Hydrological Conditions for the Restoration of Przemkowsko-Przecławskie Wetlands. Rocznik Ochrona Środowiska. 15, 371-391.
• Chmist, J., & Hämmerling, M. (2016). Wybór najskuteczniejszej metody rekultywacji zbiorników wodnych z wykorzystaniem metody AHP. Acta Scientiarum Polonorum. Formatio Circumiectus, 15(2).
• Directive 2000/60/EC of the European Parliament and of the Council of 23 October 2000 establishing a framework for Community action in the field of water policy. Official Journal of the European Communities L 327/1, 22.12.2000.
• Downarowicz, O., Krause, J., Sikorski, M., & Stachowski, W. (2000). Zastosowanie metody AHP do oceny i sterowania poziomem bezpieczeństwa złożonego obiektu technicznego. Wybrane metody ergonomii i nauki o eksploatacji. Gdańsk, Wydaw. Politechniki Gdańskiej, 7-42.
• Górski, K., Ignatowicz, L. R., & Bykowski, J. (2015). Zastosowanie metody AHP do projektowania komór mikrotunelowych. Przegląd Naukowy. Inżynieria i Kształtowanie Środowiska, 24(4(70)).
• Gurnell, A. (2007). Urban River Survey Manual 2007. Centre for Environmental Assessment, Management & Policy. http://www.kcl.ac.uk/ceamp.
• Hämmerling, M. (2019). Selection of the optimal type of fish pass using the Rembrandt method. Acta Sci. Pol. Formatio Circumiectus, 18(1), 51-61.
• Houriet, J.P. (2006). Der Gewässerschutz ist eine Daueraufgabe. Wege des Wassers. Umwelt No 4.
• Hydroprojekt (1998). Koncepcja programowa kanalizacji deszczowej Kolektora Wierzbak w Poznaniu. BSiPBW, HYDROPROJEKT Poznań.
• IMGW (1996). Charakterystyka cieków m. Poznania – Przepływy Maksymalne.
• Janauer, G.A. (2005). Aquatic Habitats in Vienna. Integrating Ecology and Urban Water Management. UNESCO-Workshop, Lodz.
• Januchta-Szostak, A. (2009). Study existing best practice in the Northern Poland. Ekspertyza w ramach projektu REURIS na zlecenie Urzędu Miasta w Bydgoszczy (materiał niepublikowany).
• Kaluza, T., Szoszkiewicz, K., Radecki-Pawlik, A., Walczak, N., Plesinski, K. (2015). Impact of River Restoration on Hydromorphological Processes: the Flinta River as a Case Study. In: GeoPlanet. Earth and Planetary Sciences, XXXIV. Springer.
• Kaluza, T., Pietruczuk, K., Szoszkiewicz, K. & Tyminski, T. (2014). Assessment and Classification of the Ecological Status of Rivers in Poland According to the Requirements of the Water Framework Directive. Wasserwirtschaft, 104(12), 24-29.
• Kasperek, R., Mokwa, M. & Wiatkowski, M. (2013). Modelling of pollution transport with sediment on the example of the Widawa river. Archives of Environmental Protection, 39(2), 29-43.
• Kubicz, J., Hämmerling, M., & Walczak, N. (2015). The Use of AHP Method for the Determination of the Most Environmentally Beneficial Variants of Barrages. Journal of Ecological Engineering, 16(4), 36-43.
• Laks, I. Kałuża, T., Sojka, M. & Wróżyński, R. (2013). Problems with Modelling Water Distribution in Open Channels with Hydraulic Engineering Structures. Rocz. Ochrona Środ., 15(1), 245-257.
• Mazur, R., Kałuża, T., Chmist, J., Walczak, N., Laks, I., & Strzeliński, P. (2015). Influence of deposition of fine plant debris in river floodplain shrubs on flood flow conditionse – The Warta River case study. Phys. Chem. Earth, 94, 106-113.
• Saaty, T. (1994). Fundamentals of Decision Making and Priority Theory with the Analytic Hierarchy Process, Pitssburgh, PA: RWS Publications.
• Saaty, T.L. (1996). Decision Making for Leaders: The Analytical Hierarchy Process for Decisions in a Complex World. The Analytical Hierarchy Process Series, 2, 71-74.
• Schueler, T. (2004). An Integrated Framework to Restore Small Urban Watersheds. CWP Urban Subwatershed Restoration Manual Series. No 1. Version 1.0. March 2004.
• Schueler, T. & Brown, K. (2004). Urban Stream Repair Practices. Urban Subwatershed Restoration Manual No 4, CWP-USEPA.
• Schueler, T. & Kitchell A. (2005). Methods to Develop Restoration Plans for Small Urban Watersheds. Urban Subwatershed Restoration Manual. 2. CWP-USEPA.
• SMURF, (2003). SMURF Project Methodology and Techniques. Produced by Environment Agency King’s College London, University of Birmingham and HR Wallingford Ltd, in association with Wallingford Software Ltd. July 2003 (http://www.smurf-project.info/ methodologyreport.pdf).
• Stoltmann, A. (2015). Zastosowanie metody ahp do porównania kryteriów wyboru lokalizacji budowy farmy wiatrowej. Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej, 42, 187-190.
• Stypka, T. & Flaga-Maryańczyk, A. (2016). Możliwości stosowania zmodyfikowanej metody AHP w problemach inżynierii środowiska. Ekonomia i Środowisko, 2, 37-53.
• Sun, B., Tang, J., Yu, D., Song, Z. & Wang, P. (2019). Ecosystem health assessment: A PSR analysis combining AHP and FCE methods for Jiaozhou Bay, China1. Ocean & Coastal Management, 168, 41-50.
• Tomczyk, P., Wiatkowski, M. & Gruss, Ł. (2019). Application of Macrophytes to the Assessment and Classification of Ecological Status above and below the Barrage with Hydroelectric Buildings. Water 11(5), 1028.
• Trzaskalik, T. (2014). Wielokryterialne wspomaganie decyzji. Przegląd metod i zastosowań. Zeszyty Naukowe. Organizacja i Zarządzanie/Politechnika Śląska.
• Trząski, L., Korczak, K., Bondaruk, J. & Łabaj, P. (2006). Użytkowe funkcje zasobów wodnych oraz uszczelnienie zlewni – kryteria nowego podejścia do gospodarowania ciekami miejskimi. Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko, 1, 63-72.
• Trząski, L. & Mana V. (2007). Bariery rewitalizacji niewielkich cieków wodnych na terenach zurbanizowanych regionu górnośląsko-ostrawskiego. Research Reports Mining and Environment Quarterly, 4.
• Trząski, T., Polaczek A., Kopernik M., Łabaj P. & Szendera W. (2010). Rewitalizacja miejskich przestrzeni nadrzecznych w Polsce – ocena planowania i wdrożeń w południowej części kraju. Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko, 1, 59-71.
• Trząski, L., Szendera, W. & Mana, V., (2010). Propozycja ogólnych zasad rewitalizacji doliny potoku miejskiego i kryteriów wyboru inwestycji pilotowej na przykładzie projektu REURIS w Katowicach. Research Reports Mining and Environment Quarterly, 4.
• Tułecki, A. & Król, S. (2007). Modele decyzyjne z wykorzystaniem metody Analytic Hierarchy Process (AHP) w obszarze transportu. Probl. Eksploatacji, 2, 171-179.
• Tymiński, T. & Kałuża, T. (2012). Investigation of Mechanical Properties and Flow Resistanceof Flexible Riverbank Vegetation. Polish Journal of Environmental Studies,21(1), 201-207.
• Tymiński, T., Mumot, J., Karpowicz, D. & XiaJianxin (2017). Sedimentation of riverload in a step-pool rock ramp fishway with biotechnical embedded elements. Meteorology. Hydrology and Water Management – Research and Operational Applications,5(2), 35-42.
• Tymiński T. & Kałuża, T. (2013). Effect of vegetation on flow conditions in the “naturelike”fishways. Rocznik Ochrona Środowiska, 15, 348-436.
• Walczak, N., Walczak, Z., Kałuża, T., Hämmerling, M.& Stachowski, P. (2018). The Impactof Shrubby Floodplain Vegetation Growth on the Discharge Capacity of RiverValleys. Water, 10, 556.
• Wang, J. J., Jing, Y. Y., Zhang, C. F., & Zhao, J. H. (2009). Review on multi-criteria decision analysis aid in sustainable energy decision-making. Renewable and sustainable energy reviews, 13(9), 2263-2278.
• Zalewski, M. & Wagner-Lotkowska, I. (eds) (2004). Integrated Watershed Management – Ecohydrology and Phytotechnology-Manual. UNESCO IHP, UNEP IETC.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).