Technologies de récupération des eaux de pluie pour l'agriculture/le jardinage à petite échelle

Introduction:

La récupération des eaux de pluie (RWH) est une technique simple par laquelle les précipitations sont collectées pour une utilisation future. L'eau de pluie collectée peut être stockée, utilisé de manière différente ou directement utilisé à des fins de recharge. Avec des niveaux d'eaux souterraines qui s'épuisent et des conditions climatiques fluctuantes, RWH peut aller une longue méthode pour aider à atténuer ces effets. Capter l'eau de pluie peut aider à recharger les aquifères locaux, réduire les inondations urbaines et surtout, assurer la disponibilité de l'eau dans les zones pauvres en eau. Si le terme semble avoir gagné en visibilité ces dernières années, c'était, &est, même aujourd'hui, une pratique traditionnelle suivie dans l'Inde rurale. Certaines techniques anciennes de récupération des eaux de pluie suivies en Inde comprennent les madakas, ahar pynes, surangas, taankas et bien d'autres.

Ce processus de conservation de l'eau peut être facilement pratiqué dans les maisons individuelles, appartements, parcs, bureaux et temples aussi, à travers le monde. Les agriculteurs ont revitalisé leurs puits à sec, créé des banques d'eau dans les zones de sécheresse, verdir leurs fermes, augmenté la durabilité de leurs ressources en eau et même créé une rivière. Le savoir-faire technique pour le toit La récupération des eaux de pluie avec stockage direct peut être mise à profit pour une meilleure mise en œuvre. La récupération des eaux de pluie, une méthode efficace en période de pénurie d'eau, c'est aussi une pratique facilement réalisable.

Les raisons d'utiliser des systèmes de récupération d'eau de pluie :

La récupération de l'eau de pluie est logique pour diverses raisons économiques et environnementales :

La récupération des eaux de pluie améliorera l'approvisionnement en eau, production alimentaire, &finalement la sécurité alimentaire. Les personnes en situation d'insécurité de l'eau dans les zones rurales bénéficieront le plus des systèmes de récupération des eaux de pluie. Puisque la récupération de l'eau de pluie conduit à l'approvisionnement en eau qui conduit à la sécurité alimentaire, cela contribuera grandement à la génération de revenus.

La récupération des eaux de pluie est un système de collecte et de stockage des eaux de pluie dans des réservoirs ou réservoirs naturels, ou l'infiltration d'eau de surface dans les aquifères souterrains (avant qu'elle ne soit perdue sous forme de ruissellement de surface). Une technique de récupération des eaux de pluie est la récolte sur les toits. D'autres utilisations incluent l'eau pour les jardins, bétail, &arrosage, etc.

• L'eau de pluie est une option économique pour l'eau publique, notamment pour les usages extérieurs de l'eau, tels que l'irrigation du paysage qui nécessitent une filtration minimale. Bien que l'installation initiale de l'équipement puisse être très importante, les coûts à long terme sont minimes.
• L'eau de pluie peut ajouter des ressources en eaux souterraines limitées. Avec des taux d'extraction réduits, les puits et les sources d'eau souterraine à faible rendement peuvent durer indéfiniment. L'eau de pluie peut également compléter les ressources en eau de surface menacées par l'augmentation rapide de l'utilisation de l'eau municipale.
• L'eau de pluie est souvent la seule base d'eau viable dans les régions arides ou sur les îles où d'autres sources d'eau peuvent être riches en sel, disponibilité limitée, ou cher.
• L'eau de pluie est pauvre en minéraux, il est donc idéal pour la lessive, faire la vaisselle, lavage des cheveux, &lavage de voitures. Comme il ne contient pas de chlore, l'eau de pluie est également idéale pour remplir les étangs de jardin et irriguer les plantes sensibles.
• La collecte des eaux de pluie n'est pas réglementée par les restrictions municipales en matière d'eau. Pendant les périodes de sécheresse, l'eau de pluie peut protéger les investissements dans l'aménagement paysager, bassins de jardin, &piscines.
• L'eau de pluie peut provoquer des fuites dans les sous-sols, fondations érodées, égouts débordants, érosion des sols, &pollution de l'eau. La collecte de l'eau de pluie peut éliminer ces problèmes tout en éliminant le besoin de contrôles coûteux des eaux pluviales.

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Pourquoi récupérer l'eau de pluie ?

La méthode de récupération des eaux de pluie produit de grandes quantités d'eau. D'une pluviométrie moyenne de 1, 000mm, environ quatre millions de litres d'eau de pluie peuvent être collectés en un an sur un acre de terre (4, 047 m2), post-évaporation.

• Comme la récupération des eaux de pluie n'est ni gourmande en énergie ni en main-d'œuvre, une alternative rentable aux autres méthodes d'accumulation d'eau, comme le dessalement de l'eau de mer et le transfert d'eau.
• Avec la baisse rapide de la nappe phréatique, et avec des bâtiments en béton, parkings goudronnés, complexes commerciaux, &les décharges se substituant aux plans d'eau, les décharges se substituant aux plans d'eau, La récupération des eaux de pluie est la solution la plus fiable pour augmenter le niveau des eaux souterraines afin d'atteindre l'autosuffisance dans la distribution publique de l'eau.

Exemple de récupération d'eau de pluie en Inde :

Le Tamil Nadu est le premier État indien à rendre obligatoire la collecte des eaux de pluie. Le 30 mai 2014, le gouvernement de l'État a annoncé qu'il en créerait 50, 000 structures de récupération des eaux de pluie dans différentes parties de la capitale Chennai.

Vers 4, 000 temples de l'État du Tamil Nadu avaient traditionnellement des réservoirs d'eau utilisés pour différents rituels. Les réservoirs ont également servi d'aquifères naturels et ont aidé à recharger les eaux souterraines. Au cours des années, bien que, bon nombre de ces réservoirs sont hors d'usage. Des monticules débordants de limon et d'ordures ont remplacé l'eau qu'ils contenaient.

Techniques de récupération des eaux de pluie pour l'agriculture à petite échelle :

1. Barils de pluie :

C'est la technique la plus simple et abordable de récupération d'eau de pluie, surtout à la maison. C'est là que les réservoirs d'eau sont installés sous les tuyaux de descente du système de gouttières sur le toit. L'eau est ensuite canalisée ou dirigée dans les réservoirs. Le réservoir peut être connecté pour fournir de l'eau de secours à votre système de plomberie actuel, ou il peut être attaché à un tuyau pour l'irrigation goutte à goutte. L'utilisation de barils ou de réservoirs est idéale car elle permet de stocker d'importantes quantités d'eau.

2. Système sec :

Il est lié au système du canon, mais avec le système sec, un conteneur de stockage plus grand est utilisé. Le conteneur se trouve généralement à quelques mètres de la propriété. La gouttière est repensée pour que l'eau soit détournée vers l'immense réservoir de stockage. C'est une méthode rapide et peu coûteuse à mettre en œuvre, mais qui a des récompenses importantes.

3. Système humide :

C'est une méthode totalement différente du système sec. Ici, les tuyaux réglés auront toujours de l'eau en eux. C'est parce qu'ils seront situés sous terre. En méthode humide, les tuyaux de collecte sont reliés aux descentes pluviales d'un bâtiment &détournés dans un réservoir de stockage, qui est aussi souterrain. Les tuyaux doivent être sécurisés et bien entretenus pour s'assurer qu'il n'y a pas de fuite dans le sol.

4. Toit vert:

Ce processus de récolte ne nécessite pas l'utilisation de réservoirs de stockage. Au lieu de stocker l'eau dans un réservoir, l'eau est acheminée directement vers le jardin. La procédure nécessitera l'installation d'un système de drainage sur le toit d'un bâtiment directement à l'arrière-cour. C'est un processus d'entretien très faible.

Comment la récupération des eaux de pluie résout le manque d'eau ?

La récolte et la collecte de l'eau de pluie est une méthode appropriée qui peut être utilisée pour résoudre le problème de la crise de l'eau dans diverses parties du monde. Cette technique de conservation de l'eau peut être utilisée pour proposer une solution remarquable dans les zones où il y a suffisamment de précipitations mais pas assez d'approvisionnement en eau souterraine.

Bangalore est un superbe exemple où la récupération des eaux de pluie peut devenir très bénéfique. Bangalore est une région très peuplée et une région qui doit également faire face à des pénuries d'eau. En gardant cela à l'esprit, pratiquer des méthodes de conservation de l'eau telles que la récupération des eaux de pluie est un moyen idéal pour assurer un approvisionnement accru en eau.

Bangalore connaît une quantité assez immense de précipitations presque tout au long de l'année. Par conséquent, la collecte des eaux de pluie jouera un rôle énorme en fournissant des sources d'eau supplémentaires. Pendant la saison sèche, les gens pourront avoir des sources d'eau s'ils avaient mis en œuvre les techniques essentielles de récolte. Avec l'augmentation de la demande en eau, la collecte des eaux de pluie peut être en mesure d'assembler les exigences.

Lorsque les constructeurs et les architectes conçoivent une nouvelle maison ou un nouveau bâtiment, il est important qu'ils pensent à mettre en place des méthodes de récupération des eaux de pluie. Il sera en mesure de réduire la fiabilité sur d'autres ressources normales pour les eaux souterraines. À long terme, il y aura des économies d'énergie, économies d'eau, &économies de ressources.

Récupération de l'eau de pluie utilisée pour collecter et stocker l'eau de pluie des toits, la surface terrestre ou les bassins versants en utilisant diverses techniques telles que les réservoirs ou les barrages de retenue ou la recharge de l'aquifère. Les alternatives les plus prometteuses pour fournir de l'eau douce face à la pénurie croissante d'eau et à l'escalade de la demande.

Composants de base de RWH :

• Précipitation
• Collecte des eaux du captage de surface
• Réserve d'eau
• Distribution d'eau

Récupération de l'eau de pluie – Objectifs

La collecte de l'eau de pluie utilise un large éventail de méthodes pour collecter et stocker l'eau de pluie. Ces méthodes peuvent être divisées en types in situ et ex situ en fonction de la source de l'eau collectée. Les méthodes de collecte des eaux de pluie in situ sont des stratégies d'organisation des sols qui améliorent l'infiltration des pluies et réduisent le ruissellement de surface, comme la plantation de différentes espèces végétales. Les systèmes ex situ captent l'eau de zones telles que les toits, surfaces terrestres, pentes raides, les surfaces routières ou les captages rocheux et le stocker dans des réservoirs de stockage.

Les processus de stockage de cette eau captée sont souvent des bassins derrière des barrages, étangs, réservoirs ou citernes. Selon la taille du stockage, les systèmes ex situ peuvent être divisés en systèmes de récolte passive et active. Les systèmes de récolte passifs (par exemple, les barils de pluie) sont normalement des systèmes de petit volume (50 à 100 gallons) qui capturent les eaux de ruissellement sur le toit sans traitement supplémentaire. Ainsi, l'eau captée n'est généralement pas utilisée à des fins de consommation. En raison de leur taille, les systèmes de récolte passifs sont généralement utilisés dans les applications résidentielles. Les méthodes de récolte actives (par exemple, les citernes) sont des systèmes à plus grand volume (généralement 1, 000 – 100, 000 gallons) qui captent les eaux de ruissellement des toits ou d'autres surfaces appropriées telles que les terrasses et les revêtements routiers. Les systèmes de récolte actifs assurent le traitement de la qualité de l'eau et utilisent des pompes pour alimenter en eau un système de distribution. Alors que les systèmes passifs sont normalement utilisés par les ménages individuels, les méthodes actives peuvent être utilisées au niveau municipal, profitant ainsi à l'ensemble de la communauté.

Les techniques de récupération des eaux de pluie peuvent atteindre les objectifs suivants :

Deux finalités principales :Agriculture et consommation humaine

• Technologie d'augmentation d'eau douce
• Augmenter la recharge des nappes phréatiques
• Réduire les rejets d'eaux pluviales, inondations urbaines &surcharge des stations d'épuration
• Réduire les infiltrations d'eau de mer dans les zones côtières

Méthodes de récupération des eaux de pluie pour l'agriculture à petite échelle :

Récupération d'eau de pluie sur le toit

Cette méthode est la collecte et le stockage des eaux de pluie pour réutilisation sur site, plutôt que de le laisser couler. Ces eaux stockées sont utilisées à différentes fins telles que le jardinage, irrigation, etc. Différentes méthodes de récupération des eaux de pluie sont décrites dans cette section.

1. Récolte des eaux de ruissellement

Dans la région urbaine, l'eau de pluie s'écoule sous forme de ruissellement de surface. Ce ruissellement pourrait être capté et utilisé pour recharger les aquifères en adoptant des méthodes appropriées.

2. Récupération d'eau de pluie sur le toit

C'est une méthode pour récupérer l'eau de pluie là où elle tombe. Dans la récolte sur les toits, le toit devient les captages, &l'eau de pluie est collectée sur le toit de la maison ou du bâtiment. Il peut être soit stocké dans un réservoir, soit détourné vers un système de recharge artificielle. Cette technique est moins coûteuse si elle est mise en œuvre correctement et contribue à augmenter le niveau des eaux souterraines de la zone.

Systèmes de collecte sur les toits pour l'agriculture à petite échelle :

Les systèmes de collecte sur les toits sont courants, en profitant des systèmes de drainage et de gouttière. Les toits métalliques sont parfaits pour la collecte des eaux de pluie. Ils sont faciles à nettoyer et maintiennent un niveau élevé de qualité de l'eau de pluie. Certains matériaux de couverture, comme l'asphalte, utilisations de l'eau à celles non potables.

1. Systèmes de convoyage par gouttières, chaînes, &les systèmes de canalisations sont utilisés pour transporter l'eau collectée dans le stockage et les zones d'utilisation.
2. Les systèmes de stockage retiennent une eau de pluie pour une utilisation ultérieure. Ce sont normalement des chars, soit en surface, soit en sous-sol. Des étangs ouverts peuvent être utilisés, en particulier pour l'effet décoratif.
3. Un traitement sera requis pour la plupart des utilisations potables et possible pour certaines utilisations non potables. Le traitement comprend normalement une filtration pour éliminer les particules dans la collecte et le transport de l'eau de pluie. Désinfection simple (chloration, ultraviolet – UV, solaire) peut être nécessaire pour contrôler la croissance microbienne dans divers systèmes, y compris les systèmes de stockage.
4. La distribution de l'eau stockée à son usage prévu peut nécessiter un système de pompes, tuyaux, &les contrôles.

Le système se compose principalement des sous-composants suivants :

• Bassins versants
• Transport
• Première chasse d'eau
• Filtre

Bassins versants :

La surface qui reçoit directement les précipitations est le captage du système de récupération des eaux de pluie. Il peut être en terrasse, Cour, terrain ouvert pavé ou non. La terrasse peut être plate en RCC ou toit en pierre ou toit en pente. Par conséquent, le bassin versant est la zone, qui contribue vraiment à l'eau de pluie pour le système de récolte.

Transport:

L'eau de pluie du toit doit être transportée pendant la descente, amener les conduites d'eau ou les drains vers le système de stockage ou de récolte. Les conduites d'eau doivent être résistantes aux UV de la capacité nécessaire. L'eau des toits en pente pourrait être captée par les gouttières et descendre dans le tuyau. Aux terrasses, l'embouchure de chaque drain doit avoir un treillis métallique pour restreindre les objets flottants.

Premier rinçage :

La première chasse d'eau est une machine utilisée pour chasser l'eau reçue lors de la première douche. Le premier jet de pluie doit être rincé pour éviter de polluer l'eau stockable ou rechargeable par les contaminants probables de l'atmosphère et du toit du captage. Cela aidera au nettoyage du limon et d'autres matériaux laissés sur le toit pendant les saisons sèches. Des dispositions de premier séparateur de pluie doivent être prises à la sortie de chaque tuyau de drainage.

Filtre:

Il existe un certain scepticisme concernant la collecte des eaux de pluie sur les toits, car des doutes sont émis quant au fait que l'eau de pluie puisse contaminer les eaux souterraines. Il existe une lointaine opportunité que cette peur se réalise si le mécanisme de filtrage approprié n'est pas adopté. Deuxièmement, toutes les précautions doivent être prises pour veiller à ce que les drains d'égout souterrains ne soient pas perforés et qu'aucune fuite ne se produise à proximité immédiate.

Les filtres sont utilisés pour le traitement de l'eau afin d'éliminer efficacement la turbidité, couleur et micro-organismes. Après le premier jet de pluie, l'eau doit passer pendant les filtres. Un gravier, Le sable et le filtre à mailles «netlon» sont conçus et placés sur le dessus du réservoir de stockage. Ce filtre est important pour garder l'eau de pluie dans le réservoir de stockage propre. Il enlève le limon, poussière, feuilles et autres matières organiques de pénétrer dans le réservoir de stockage.

Le média filtrant doit être nettoyé quotidiennement après chaque événement pluvieux. Les filtres obstrués empêchent l'eau de pluie d'entrer facilement dans le réservoir de stockage et le filtre peut déborder. Le sable ou le gravier doivent être retirés et lavés avant d'être remis en place dans le filtre.

Mise en œuvre:

En raison de ses nombreux avantages, la collecte des eaux de pluie a suscité une attention accrue au cours des dernières décennies et le gouvernement et les ONG ont commencé à promouvoir la collecte des eaux de pluie comme solution à la pénurie d'eau et à l'accès à l'eau. Par conséquent, une expansion rapide des systèmes de captage des eaux de pluie s'est produite, en particulier dans les pays asiatiques et africains confrontés à la pénurie d'eau. La collecte des eaux de pluie est principalement une intervention locale et une méthode décentralisée d'accès à l'eau potable. Contrairement aux systèmes hydrauliques à grande échelle tels que les canalisations ou les barrages qui doivent être construits, financé et géré par les gouvernements, les techniques de récupération des eaux de pluie peuvent être mises en œuvre par de petites collectivités ou même par des particuliers. Les systèmes de récolte active sont normalement plus chers. Les coûts totaux des systèmes actifs varient considérablement en fonction de la taille et de la complexité du système. Pour les systèmes simples, qui récupèrent l'eau des toitures sans autre traitement de l'eau, le volume de stockage est le principal moteur des coûts. Selon la taille et le matériau utilisé, les coûts se situent généralement entre 1,50 $ et 3,00 $ par gallon de stockage, les coûts par gallon diminuant généralement avec l'augmentation de la taille du réservoir. Les coûts supplémentaires pour les méthodes de traitement et de distribution de l'eau augmentent souvent les coûts de 2,00 $ à 5,00 $ supplémentaires par gallon de capacité du système de récolte. Par conséquent, les prix des systèmes de récolte actifs peuvent aller de 1 $, 500 à des dizaines de milliers de dollars, selon la taille et la complexité. En outre, il faut tenir compte des coûts d'entretien de quelques centaines de dollars par an.

Même si la récupération de l'eau de pluie peut être coûteuse, en particulier pour les petits villages et communautés dans les pays en développement, ils sont encore beaucoup plus économiquement réalisables que les projets à grande échelle et relativement faciles à subventionner par les gouvernements. La construction de barrages ou d'une infrastructure suffisante pour distribuer l'eau à travers les pays peut coûter plusieurs millions de dollars, bien plus que ce que les pays émergents pouvaient se permettre.

Les projets à petite échelle comme la méthode de récupération des eaux de pluie peuvent être financés par de multiples sources :gouvernements, communautés et organisations non gouvernementales. En réalité, plusieurs ONG comme The Water Project ou Charity Water financent des technologies de récupération des eaux de pluie. Cependant, la seule volonté d'aider ne mène pas essentiellement à un projet réussi.

Aspects hydrologiques de la collecte des eaux de pluie pour l'agriculture à petite échelle :

• Hydrologie - l'étude de l'eau bien qu'il y ait beaucoup d'apprentissage sur l'eau. Bien qu'il y ait beaucoup d'eau sur terre, il n'est pas toujours au bon endroit, au bon moment, &de bonne qualité.
• Hydrologie - pour comprendre les systèmes hydrologiques complexes de la Terre et aider à résoudre les problèmes d'eau.
• Les précipitations – une source importante d'eau
• Cycle hydrologique – Changement de phase en variation de phase dans l'hydrosphère
• L'équilibre de l'eau sur Terre reste modérément constant au fil du temps

Avantages de la récupération des eaux de pluie pour l'agriculture à petite échelle :

• Il assure l'autosuffisance pour l'approvisionnement en eau
• Il réduit le coût de pompage des eaux souterraines
• Fournit une eau de très haute qualité, doux et pauvre en minéraux
• Améliore la qualité des eaux souterraines lors de la dilution lorsqu'elles sont rechargées dans les eaux souterraines
• Il réduit l'érosion des sols dans les zones urbaines
• La récupération d'eau de pluie sur les toits est très moins chère
• Les systèmes de récupération d'eau de pluie sont faciles et peuvent être adoptés par des particuliers
• Les systèmes de récupération d'eau de pluie sur les toits sont faciles à construire, exploiter et entretenir.

Inconvénients de la récupération des eaux de pluie pour l'agriculture à petite échelle :

Le principal inconvénient de la méthode de collecte des eaux de pluie est l'approvisionnement limité et l'incertitude des précipitations. L'eau de pluie n'est pas une source d'eau fiable pendant les périodes sèches ou en période de sécheresse prolongée. La faible capacité de stockage limitera le potentiel de récupération des eaux de pluie, tandis que l'augmentation de la capacité de stockage augmentera les coûts de construction et d'exploitation, rendant la méthode moins viable économiquement. L'efficacité du stockage peut être partielle par l'évaporation qui se produit entre les pluies.

Lire :Importance du pH du sol en agriculture.

Source de la photo :Wikipédia.