تعلم كيفية تصميم نظام حصاد مياه الأمطار

ChrisHamby / Flickr / CC BY-SA 2.0

يمكن أن تكون نظم تجميع مياه الأمطار بسيطة مثل برميل المطر لري الحدائق في نهاية ماسوره التصريف ، أو معقدة مثل نظام الشرب المنزلي أو أنظمة متعددة الاستخدام النهائي في حرم الشركات الكبيرة.

القاعدة الأساسية لتحجيم

القاعدة الأساسية لتحديد حجم أي نظام لجمع مياه الأمطار هي أن حجم المياه التي يمكن التقاطها وتخزينها (العرض) يجب أن يساوي أو يتجاوز حجم المياه المستخدمة (الطلب).

تحدد متغيرات هطول الأمطار والطلب على المياه العلاقة بين منطقة التجميع المطلوبة وقدرة التخزين. في بعض الحالات ، قد يكون من الضروري زيادة مساحة مستجمعات المياه عن طريق الاستيلاء على ما يكفي من مياه الأمطار لتلبية الطلب. يجب أن تكون سعة الخزان كافية لتخزين ما يكفي من الماء لرؤية النظام ومستخدميه من خلال أطول فترة زمنية متوقعة بدون مطر.

تحديد ما يتم استخدام المياه التي تم التقاطها

هل ستستخدم مياه الأمطار لأغراض الري فقط؟ إذا كان الأمر كذلك ، فقد يكون تقدير تقريبي للطلب والعرض وقدرة التخزين كافياً. من ناحية أخرى ، إذا كان المقصود من مياه الأمطار أن تكون المصدر الوحيد للمياه لجميع الاستخدامات النهائية الداخلية والخارجية ، فإن الحساب الأكثر دقة سيضمن الإمداد الكافي.

تحديد كمية المياه التي يمكن التقاطها

من الناحية النظرية ، يمكن جمع حوالي 0.62 جالون لكل قدم مربع من سطح التجميع لكل بوصة من الأمطار. لكن من الناحية العملية ، يتم فقدان بعض مياه الأمطار لتدفقها أولاً ، أو التبخر ، أو الرش أو الخروج من المزاريب في الأمطار الصعبة ، وربما التسريبات.

تكون أسطح جمع الخشونة أقل كفاءة في الماء الناقل ، حيث أن المياه التي يتم التقاطها في المسام تميل إلى الضياع في حالة التبخر.

ومن العوامل التي تؤثر أيضًا على الكفاءة التي يمكن تحقيقها عدم قدرة النظام على التقاط جميع المياه أثناء أحداث الأمطار الغزيرة. على سبيل المثال ، إذا تم تجاوز سعة التدفق من غسالة السقف من النوع المرشح ، فقد يحدث الانسكاب.

بالإضافة إلى ذلك ، بعد أن تكون صهاريج التخزين ممتلئة ، يمكن أن تضيع مياه الأمطار على شكل فيض.

ولأغراض التخطيط ، يجب مراعاة عوامل عدم الكفاءة المتأصلة في النظام في حساب إمدادات المياه. يفترض معظم المثبتين كفاءة من 75 إلى 90 في المائة.

تحديد سطح المجموعة

سطح المجموعة هو "البصمة" للسقف أو الهيكل. بعبارة أخرى ، بغض النظر عن طبقة السقف ، يكون سطح التجميع الفعال هو المساحة التي يغطيها سطح المجموعة (طول عرض السقف من فتحة إلى إفريز ومن الأمام إلى الخلف). من الواضح أنه إذا تم إهمال جانب واحد فقط من الهيكل ، يتم استخدام المساحة التي استنزفتها المزاريب فقط في الحساب.

حساب حجم الأمطار

لضمان توفير إمدادات المياه على مدار السنة ، يجب أن تكون مساحة مستجمعات المياه ، وسعة التخزين مناسبة لتلبية الطلب على المياه من خلال أطول فترة زمنية متوقعة دون هطول المطر.

إذا كان الغرض من نظام حصاد مياه الأمطار هو مصدر المياه الوحيد ، يجب على المصمم أن يقوم بحجم النظام لاستيعاب أطول فترة زمنية متوقّعة دون هطول المطر ، أو بخلاف ذلك التخطيط لمصدر مياه آخر ، مثل المياه النقية أو المياه.

أيضا ، يمكن أن تضيع الأمطار من أحداث هطول الأمطار عالية الكثافة وقصيرة المدة لتخرج من صهاريج التخزين أو تنساب من المزاريب.

على الرغم من أن هذه الأحداث الهائلة للأمطار تعتبر جزءًا من الأمطار السنوية المتراكمة ، إلا أنه نادرًا ما يتم تسجيل إجمالي حجم هذا الحدث.

وهناك اعتبار آخر هو أن معظم هطول الأمطار يحدث موسميًا ؛ لا يتم توزيع الأمطار السنوية بشكل متساو طوال 12 شهرًا من السنة. يعتبر التوزيع الشهري للأمطار عاملاً مهمًا يجب مراعاته في تحديد حجم النظام.

تقدير الطلب على المياه في الأماكن المغلقة

ستستخدم الأسرة التي تحافظ على المياه ما بين 25 و 50 غالون للشخص الواحد في اليوم. يمكن للأسر المعيشية التي كانت تقدم في السابق من قبل مرفق المياه أن تقرأ الطلب الشهري من فاتورتها أو فاتورتها للحصول على طلب شهري لأغراض بناء نظام جديد لتجميع مياه الأمطار. اقسم المجموع الشهري على عدد الأشخاص في المنزل ، وأيام الشهر للحصول على رقم الطلب اليومي لكل فرد.

تقدير الطلب الخارجي على المياه

الطلب على المياه في الهواء الطلق ذروته في الصيف الحار والجاف. في الواقع ، ما يصل إلى 60 في المئة من الطلب على المياه البلدية في الصيف يعزى إلى الري. وتستحيل المطالب المائية لمنطقة تربة كبيرة الحجم على الدوام الاستخدام الوحيد لمياه الأمطار المحصودة لأغراض الري.

ﻷﻏﺮاض اﻟﺘﺨﻄﻴﻂ ، ﻳﻤﻜﻦ اﺳﺘﺨﺪام اﻟﺘﺒﺨﻴﺮ اﻟﻨﻘﺪي اﻟﺘﺎرﻳﺨﻲ ﻟﺘﻘﺪﻳﺮ ﻣﻄﺎﻟﺐ اﻟﻤﻴﺎﻩ اﻟﻤﺤﺘﻤﻠﺔ. التبخر هو المصطلح المستخدم للمياه من قبل النباتات ، وهو عبارة عن مزيج من التبخر من التربة والنتح من أوراق النبات.

يوصى بتركيب مناظر طبيعية للنباتات المحلية والمتكيفه ، وكذلك ينسب إلى مبادئ xeriscaping. يمكن أن تكون المناظر الطبيعية المائية جذابة للغاية مع الحفاظ على المياه ، وتتطلب رعاية أقل من حديقة نباتات غير أصلية أو غير معدلة.