Jak zaprojektować nawadnianie ogrodu deszczówką?

Utrzymanie pięknego, zadbanego i zielonego ogrodu, zwłaszcza podczas przedłużających się okresów suszy wymaga sporego wysiłku. Ciężkie warunki, deficyt wody, brak cienia stanowi duże wyzwanie przy pielęgnacji ogrodu. Wysokie temperatury oraz utrzymujące się przez kilka tygodni okresy bez opadów działają zabójczo na rośliny kwitnące, a także drzewa i krzewy. Utrzymanie ogrodu jest trudne. Ziemia oraz doniczki nagrzewają się ponad wszelkie normy, a rośliny się parzą. Szczególnie ważne w tym okresie jest odpowiednie, obfite nawadnianie. Ze względu na swoje właściwości woda deszczowa bardzo korzystnie wpływa na rośliny, gdyż jest miękka, posiada niskie pH, jest bogata w substancje odżywcze, brak w niej chloru. Po co więc odprowadzać deszczówkę do kanalizacji skoro można ją zbierać i wykorzystywać do pielęgnacji własnego ogrodu oszczędzając przy tym?

Dobór pojemności zbiornika

Podstawą systemu jest zbiornik. Dobór wielkości zbiornika jest kluczowym zagadnieniem w projektowaniu systemu. Zbyt mała jego objętość może spowodować, że zasób wody będzie niewystarczający do zakładanych celów, z kolei za duży zbiornik może spowodować długi okres przetrzymywania w nim wody, co negatywnie wpłynie na jej jakość. Zbiornik dobiera się zawsze indywidualnie, biorąc pod uwagę wysokość opadów, wielkość i rodzaj powierzchni zlewni przechwytującej deszcz, sprawność urządzeń filtrujących. 

Należy porównać ze sobą dwie wartości:

Uzysk wody – jest to ilość wody jaka możliwa jest do zgromadzenia, która jest wynikiem wielkości opadów, powierzchni z jakiej zbierane będą opady, pokrycia dachu oraz sprawności filtra. Uzyskujemy wartość w litrach.

V = H · A · s · f  [l]

gdzie:

H – wysokość opadu [m²],

A – powierzchnia dachu w rzucie poziomym [m²]

s – współczynnik spływu,

f – sprawność filtra.

Zużycie wody

Nie ma sensu magazynować wody, której nie będzie dało się wykorzystać. Faktyczne zużycie zależy od powierzchni ogrodu, rodzaju nasadzeń czy będziemy stosować deszczówkę do sprzątania garażu, okien, mycia aut.

Przeciętne normy zużycia wody do podlewania ogródków przydomowych i upraw rolniczych wynoszą:

Przyjmuje się, że przeciętnie podlewanie upraw odbywa się w ciągu: 15 dni/m-c w okresie 15.04-15.09.

Jednak można przyjąć, że 10-centymetrowa warstwa gleby piaszczystej może utrzymać 5-7 litów/m² wody, gleba ciężka zaś - od 12-15 litrów/ m². Dlatego też za maksymalną wielkość jednorazowej dawki orientacyjnie należy przyjąć:

• dla warzyw o krótkim okresie wegetacji 5-7 litrów /m² · doba,

• dla warzyw o długim okresie wegetacji 10 litrów /m² · doba,

• dla sadów drzewnych do 20 litrów /m² · doba.

Należy pamiętać, że gleby płytkie piaszczyste, mają małą pojemność wodną. Stosowanie nadmiernych dawek wody będzie powodować niepotrzebne wymywanie rozpuszczalnych związków mineralnych, zwłaszcza azotu, z gleby oraz niszczenie struktury, a także pogarszanie wzrostu korzeni z uwagi na brak tlenu itd. Częstsze, a mniejsze dawki wody należy stosować w okresie kiełkowania i wschodzenia roślin, kiedy mają one bardzo płytki system korzeniowy. 

Zbiorniki na wodę deszczową projektuje się tak, aby mogły magazynować zapas przez określoną liczbę dni bez opadów. Przyjmuje się najczęściej okres 21 dni. Zapewni to świeżość wody, gdyż wtedy będzie ona w stałym ruchu. Wartość łącznego zapotrzebowania na wodę dla budynku należy pomnożyć razy zapas. Kolejnym krokiem jest porównanie tych dwóch wartości i ich optymalizacja. Zbiornik zabezpiecza się poprzez przelew awaryjny. Stanowi on odprowadzenie nadmiaru wody po napełnieniu zbiornika w głąb gruntu. Jego poprawne wykonanie uniemożliwia przelanie deszczówki oraz rozsadzenie zbiornika. Przelew stanowić mogą studnie chłonne, zbiorniki retencyjno-rozsączające wykonane ze skrzynek. Odpowiednia pojemność takich rozwiązań zależy od rodzaju gruntów w miejscu inwestycji i wielkości zbiornika.

Stały dostęp do wody deszczowej można zapewnić za pomocą pływakowego zestawu do uzupełniania wody. W przypadku deficytu wody deszczowej można ją uzupełnić ze studni lub przyłączyć wodę z sieci wodociągowej.

System zagospodarowania wody deszczowej powinien też posiadać odpowiednie filtry. Fakt, że woda pochodząca z dachów jest relatywnie czysta, ale mogą się w niej znaleźć liście, gałązki lub jakieś nietypowe zanieczyszczenia, które zdecydowanie pogarszałyby jakość wody w zbiorniku. Stosowanie filtrów jest szczególnie ważne w przypadku łączenia zbiornika ze zraszaczami.

Do wyboru jest wiele opcji filtrów, które można podzielić na zewnętrzne, czyli umieszczane przed zbiornikiem, lub wewnętrzne, czyli umiejscowione w zbiorniku. Istnieją filtry zbierające, które działają na zasadzie koszy, w których osadzają się zanieczyszczenia (w takich rozwiązaniach na użytkowniku spoczywa obowiązek okresowej kontroli filtra i opróżnianie go z zanieczyszczeń) lub osadniki filtracyjne. Mogą to być rozwiązania podrynnowe (wtedy pod każdą rynną należy zastosować jeden filtr) lub zbiorcze przed zbiornikowe. Istnieją również filtry przepływowe, które zanieczyszczenia odprowadzają np. do kanalizacji. 

Planowanie automatycznego nawadniania

W ogrodach coraz częściej instalowane są systemy automatycznego nawadniania. Choć sama instalacja nie jest tania, zapewnia racjonalne zużycie wody i jej oszczędność na poziomie nawet 30% w porównaniu do klasycznego nawadniania wężem. System może pracować nocą, praktycznie nie wymaga obsługi i może być wykorzystywany w każdym ogrodzie, zarówno małym jak i dużym. Jak go zainstalować?

System automatycznego nawadniania może obejmować cały ogród bądź jego część. System nawadniania łatwiej rozplanować na niezagospodarowanym jeszcze terenie. Najczęściej ogród dzieli się na sekcje, działające naprzemiennie. Dzięki temu można dobrać pompę o niższych parametrach. Do nawadniania różnego typu roślinności ogrodowej stosuje się odmienne elementy dozujące wodę. W obrębie trawników najlepiej sprawdzają się statyczne, obrotowe lub wahadłowe zraszacze. Nie utrudniają one pracy kosiarką. Montuje się je tuż pod ziemią.
W momencie wysuwają się tylko pod wpływem ciśnienia wody. Trzeba jednak uważać, by nie uszkodzić ich podczas aeracji murawy. 
W gęstwinie roślin z powodzeniem stosuje się tańsze modele niewynurzalne – sztywne rury perforowane wystające ponad poziom gruntu w formie linii kropelkujących. 

Na klombach, w ogródkach skalnych i warzywnikach najczęściej stosuje się mikrozraszacze, które łatwo zdemontować na czas prac ogrodowych. Ich głowice osadzone są na 30 cm szpilach. Dzięki specjalnym zaworkom wytwarzają one mgiełkę. Urządzenia umieszcza się przy gruncie, są więc odpowiednie w przypadku roślin, które nie lubią podlewania z góry. Taki sposób emitowania wody zapewnia bardzo efektywne nawadnianie. Różne typy zraszaczy można ze sobą dowolnie łączyć. Np. linia kropelkująca przy krańcach ogrodu, a zraszacze obrotowe na trawie w centralnej części.

Aby zaprojektować automatyczne nawadnianie, na mapce działki powinno zaznaczyć się wszystkie elementy, które mogłyby przeszkadzać w prowadzeniu rurociągu lub podlewaniu roślin. Są to: dom, podjazd, ścieżki, oczko wodne, elementy małej architektury, drzewa, krzewy, rabaty, trawnik i inne obiekty znajdujące się w ogrodzie.

Następnie określa się liczbę sekcji i dobiera elementy systemu automatycznego nawadniania (przede wszystkim liczbę, rozmieszczenie i rodzaj zraszaczy oraz długość i średnicę rur). Trzeba uwzględnić przy tym rodzaj gleby i roślinności oraz ciśnienie wody. Lokalizację zraszaczy na planie terenu zaznacza się punktami, a ich zasięgi oznacza okręgami (90°, 180°, 270°, 360°).

Dobór pompy do nawadniania ogrodu

Do dyspozycji są różne rodzaje pomp. Jedne ustawia się na powierzchni (nawierzchniowe), inne umieszcza się w zbiorniku z wodą. Są to pompy zanurzeniowo-ciśnieniowe (w tym pompy głębinowe i do zbiornika z deszczówką). Najlepszym rozwiązaniem jest korzystanie z pompy zatapialnej.

Pompy zatapialne zasysają wodę bezpośrednio ze zbiornika. Silnik wraz z pompą opuszcza się poniżej lustra wody, tak że funkcjonuje ona jako pompa jedynie tłocząca wodę. Tego typu pompy do nawadniania ogrodu mogą czerpać wodę nawet, jeżeli zwierciadło wody opada ponad 7 metrów poniżej poziomu gruntu. Dzięki odpornej na korozję obudowie mogą stale przebywać zanurzone w wodzie i tłoczyć wodę odpowiednim przewodem do zraszaczy, końcówek i pistoletów zraszających czy specjalnych lanc. Stosując pompę zanurzeniową łatwiej jest zautomatyzować cały proces nawadniania. O sposobie wykorzystania decyduje moc i wydajność urządzenia. Warto zwrócić uwagę, żeby pompa zatapialna wyposażona była w pływak powodujący jej wyłączenie, będące zabezpieczeniem przed pracą na sucho. Przy doborze pompy niezbędne jest określenie „punktu pracy” pompy, który jest warunkowany przez nominalny przepływ Q (czyli ilość wody pompowanej w jednostce czasu) oraz całkowitą manometryczną wysokość podnoszenia Hm.

Wydajność oraz wysokość podnoszenia jest przedstawiona na wykresie pracy każdego modelu pompy. Charakterystyka pokazuje zależność pomiędzy wysokością podnoszenia oraz wydajnością.
Pompa musi pracować w zakresie pomiędzy jej minimalną i maksymalną wydajnością, najlepiej jeśli punkt pracy zbliżony jest do punktu najwyższej sprawności, gdyż zapewnia to długi czas eksploatacji pompy i zmniejsza zużycie energii. Praca pompy do nawadniania ogrodu poza jej krzywą charakterystyki może doprowadzić do jej uszkodzenia, a na pewno znacznie skraca czas eksploatacji pompy.