Tecnologías de recolección de agua de lluvia para agricultura / jardinería a pequeña escala

Introducción:

La recolección de agua de lluvia (RWH) es una técnica simple mediante la cual se recolecta la lluvia para uso futuro. El agua de lluvia recolectada puede almacenarse, utilizado de formas diferentes o utilizado directamente con fines de recarga. Con niveles de agua subterránea que se están agotando y condiciones climáticas fluctuantes, RWH puede ser un método largo para ayudar a mitigar estos efectos. La captura del agua de lluvia puede ayudar a recargar los acuíferos locales, reducir las inundaciones urbanas y, lo que es más importante, asegurar la disponibilidad de agua en las zonas con escasez de agua. Si bien el término parece haber cobrado mayor visibilidad en los últimos años, era, &es, incluso hoy, una práctica tradicional seguida en la India rural. Algunas técnicas antiguas de recolección de agua de lluvia seguidas en la India incluyen madakas, ahar pynes, surangas, taankas y muchos más.

Este proceso de conservación del agua se puede practicar fácilmente en hogares individuales, apartamentos, parques, oficinas y templos también, alrededor del mundo. Los agricultores han revitalizado sus pozos de perforación seca, creado bancos de agua en zonas de sequía, ecologizaron sus granjas, aumentó la sostenibilidad de sus recursos hídricos e incluso creó un río. Conocimientos técnicos para la captación de agua de lluvia en la azotea con almacenamiento directo Se puede aprovechar para una mejor implementación. La recolección de agua de lluvia es un método eficaz en épocas de escasez de agua, también es una práctica fácil de realizar.

Razones para utilizar sistemas de captación de agua de lluvia:

La recolección de agua de lluvia tiene sentido por una variedad de razones económicas y ambientales:

La recolección de agua de lluvia mejorará el suministro de agua, la producción de alimentos, y, en última instancia, seguridad alimentaria. Las personas que padecen inseguridad hídrica en las zonas rurales se beneficiarán al máximo de los sistemas de captación de agua de lluvia. Dado que la recolección de agua de lluvia conduce a un suministro de agua que conduce a la seguridad alimentaria, esto contribuirá en gran medida a la generación de ingresos.

La recolección de agua de lluvia es un sistema de recolección y almacenamiento de agua de lluvia en depósitos o tanques naturales, o la infiltración de agua superficial en los acuíferos subterráneos (antes de que se pierda como escorrentía superficial). Una técnica de recolección de agua de lluvia es la recolección en techos. Otros usos incluyen agua para jardines, ganado, &riego, etc.

• El agua de lluvia es una opción económica para el agua pública, especialmente para usos exteriores de agua, como el riego de jardines que necesitan una filtración mínima. Aunque la instalación inicial del equipo puede ser muy importante, Los costos a largo plazo son mínimos.
• El agua de lluvia puede agregar recursos de agua subterránea limitados. Con tasas de extracción reducidas, Los pozos y manantiales de agua subterránea de bajo rendimiento pueden durar indefinidamente. El agua de lluvia también puede complementar los recursos hídricos superficiales amenazados por el rápido aumento del uso de agua municipal.
• El agua de lluvia es a menudo la única base hídrica viable en regiones áridas o en islas donde otras fuentes de agua pueden tener un alto contenido de sal. limitada en disponibilidad, o caro.
• El agua de lluvia es baja en minerales, por lo que es ideal para lavar la ropa, lavar platos, lavado de cabello, y lavado de autos. Dado que no contiene cloro, El agua de lluvia también es ideal para llenar estanques de jardín e irrigar plantas sensibles.
• La recolección de agua de lluvia no está regulada por las restricciones municipales de agua. Durante los períodos de sequía, el agua de lluvia puede proteger las inversiones en paisajismo, estanques de jardín, &piscinas.
• El agua de lluvia puede causar goteras en los sótanos, cimientos erosionados, alcantarillas desbordadas, la erosión del suelo, &la contaminación del agua. La recolección de agua de lluvia puede eliminar estos problemas al tiempo que elimina la necesidad de costosos controles de aguas pluviales.

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¿Por qué la recolección de agua de lluvia?

El método de recolección de agua de lluvia produce grandes cantidades de agua. De una precipitación media de 1, 000 mm, se pueden recolectar aproximadamente cuatro millones de litros de agua de lluvia en un año en un acre de tierra (4, 047 m2), post-evaporación.

• Dado que la recolección de agua de lluvia no requiere mucha energía ni mano de obra, una alternativa rentable a otros métodos de acumulación de agua, como la desalinización de agua de mar y trasvase de agua.
• Con el nivel freático cayendo rápidamente, y con edificios de hormigón, aparcamientos pavimentados, complejos comerciales, y vertederos que reemplazan a los cuerpos de agua, vertederos en lugar de cuerpos de agua, La recolección de agua de lluvia es la solución más confiable para aumentar el nivel del agua subterránea y lograr la autosuficiencia en la distribución pública de agua.

Ejemplo de recolección de agua de lluvia en la India:

Tamil Nadu es el primer estado indio en construir la recolección de agua de lluvia obligatoria. El 30 de mayo de 2014, el gobierno del estado anunció que establecerá 50, 000 estructuras de captación de agua de lluvia en diferentes partes de la ciudad capital de Chennai.

Alrededor de las 4, 000 templos en el estado de Tamil Nadu tradicionalmente tenían tanques de agua que se usaban para diferentes rituales. Los tanques también sirvieron como acuíferos naturales y ayudaron a recargar el agua subterránea. A través de los años, aunque, muchos de estos tanques se han quedado fuera de uso. Montones desbordados de limo y basura han reemplazado el agua en ellos.

Técnicas de captación de agua de lluvia para la agricultura a pequeña escala:

1. Barriles de lluvia:

Es la técnica más fácil y asequible de recolección de agua de lluvia, especialmente en casa. Es el lugar donde se instalan los tanques de agua debajo de los bajantes del sistema de canalones de la azotea. Luego, el agua se canaliza o se dirige a los tanques. El tanque se puede conectar para proporcionar agua de respaldo a su sistema de plomería actual, o se puede conectar a una tubería para riego por goteo. El uso de barriles o tanques es ideal ya que puede almacenar importantes cantidades de agua.

2. Sistema seco:

Está relacionado con el sistema del barril, pero con el sistema seco, se utiliza un recipiente de almacenamiento más grande. El contenedor generalmente se encuentra a pocos metros de la propiedad. La canaleta se rediseñó para que el agua se desvíe al enorme tanque de almacenamiento. Es un método rápido y económico de implementar, pero tiene importantes recompensas.

3. Sistema húmedo:

Es un método completamente diferente del sistema seco. Aquí, los tubos de ajuste siempre tendrán agua. Es porque estarán ubicados bajo tierra. En el método húmedo, Las tuberías de recolección están conectadas a los bajantes de un edificio y se desvían a un tanque de almacenamiento. que también es subterráneo. Las tuberías deben estar seguras y bien mantenidas para garantizar que no haya fugas en el suelo.

4. Techo verde:

Este proceso de recolección no necesita el uso de tanques de almacenamiento. En lugar de almacenar el agua en un depósito, el agua se canaliza directamente al jardín. El procedimiento requerirá la instalación de un sistema de drenaje en el techo de un edificio directamente al patio trasero. Es un proceso de muy bajo mantenimiento.

¿Cómo la recolección de agua de lluvia resuelve la escasez de agua?

La recolección y recolección de agua de lluvia es un método adecuado que se puede utilizar para abordar el problema de la crisis del agua en varias partes del mundo. Esta técnica de conservación de agua se puede utilizar para proponer una solución notable en áreas donde hay suficiente lluvia pero no suficiente suministro de agua subterránea.

Bangalore es un magnífico ejemplo en el que la recolección de agua de lluvia puede resultar muy beneficiosa. Bangalore es un área con una población muy alta y un área que también tiene que lidiar con la escasez de agua. Con esto en mente, La práctica de métodos de conservación del agua, como la recolección de agua de lluvia, es una manera perfecta de garantizar un mayor suministro de agua.

Bangalore experimenta una inmensa cantidad de lluvia casi durante todo el año. Por lo tanto, La recolección de agua de lluvia desempeñará un papel fundamental a la hora de proporcionar fuentes adicionales de agua. Durante la estación seca, las personas podrán tener fuentes de agua si han implementado el tipo esencial de técnicas de recolección. Con una mayor demanda de agua, La recolección de agua de lluvia puede reunir los requisitos.

Cuando los constructores y arquitectos están diseñando una nueva casa o edificio, es importante que piensen en implementar métodos de recolección de agua de lluvia. Podrá reducir la confiabilidad de otros recursos normales de agua subterránea. A la larga, habrá ahorros de energía, ahorro de agua, y ahorro de recursos.

Recolección de agua de lluvia utilizada para recolectar y almacenar agua de lluvia de los tejados, superficie terrestre o captaciones utilizando diversas técnicas como tanques o represas de control o recarga al acuífero. Las alternativas más prometedoras para proporcionar agua dulce frente a la creciente escasez de agua y la creciente demanda.

Componentes básicos de RWH:

• Precipitación
• Recolección de agua de la cuenca de captación superficial
• Almacenamiento de agua
• Distribución de agua

Recolección de agua de lluvia:fines

La recolección de agua de lluvia emplea una amplia gama de métodos para recolectar y almacenar agua de lluvia. Estos métodos se pueden dividir en tipos in situ y ex situ según la fuente del agua recolectada. Los métodos de recolección de agua de lluvia in situ son estrategias de organización del suelo que mejoran la infiltración de las lluvias y reducen la escorrentía superficial. como plantar diferentes especies de plantas. Los sistemas ex situ capturan agua de áreas como tejados, superficies de tierra, pendientes pronunciadas, superficies de carreteras o captaciones de rocas y guárdelo en tanques de almacenamiento.

Los procesos de almacenamiento de esta agua capturada a menudo son cuencas detrás de presas, estanques tanques o cisternas. Dependiendo del tamaño del almacenamiento, Los sistemas ex situ se pueden dividir en sistemas de recolección pasivos y activos. Los sistemas de recolección pasiva (por ejemplo, barriles de lluvia) son normalmente sistemas de pequeño volumen (50-100 galones) que capturan la escorrentía del techo sin más tratamiento. Por lo tanto, el agua capturada generalmente no se usa para beber. Debido a su tamaño, Los sistemas de recolección pasiva se utilizan generalmente en aplicaciones residenciales. Los métodos de recolección activos (por ejemplo, cisternas) son sistemas de mayor volumen (típicamente 1, 000 - 100, 000 galones) que capturan la escorrentía de los techos u otras superficies adecuadas, como terrazas y superficies de carreteras. Los sistemas de recolección activos brindan tratamiento de calidad del agua y utilizan bombas para suministrar agua a un sistema de distribución. Si bien los hogares individuales suelen utilizar los sistemas pasivos, los métodos activos se pueden utilizar a nivel municipal, beneficiando así a toda la comunidad.

Las técnicas de recolección de agua de lluvia pueden proporcionar los siguientes propósitos:

Dos propósitos principales:Agrícola y consumo humano.

• Tecnología de aumento de agua dulce
• Incrementar la recarga de agua subterránea
• Reducir las descargas de aguas pluviales, inundaciones urbanas y sobrecarga de plantas de tratamiento de aguas residuales
• Reducir la entrada de agua de mar en las zonas costeras.

Métodos de recolección de agua de lluvia para la agricultura a pequeña escala:

Recolección de agua de lluvia en la azotea

Este método es la recolección y almacenamiento de agua de lluvia para su reutilización en el sitio, en lugar de permitir que se escape. Estas aguas almacenadas se utilizan para diferentes fines como jardinería, riego, En esta sección se describen diferentes métodos de recolección de agua de lluvia.

1. Cosecha de escorrentía superficial

En la región urbana, el agua de lluvia fluye como escorrentía superficial. Esta escorrentía podría capturarse y usarse para recargar acuíferos mediante la adopción de métodos apropiados.

2. Recolección de agua de lluvia en la azotea

Es un método para recoger el agua de lluvia donde cae. En la cosecha en azoteas, el techo se convierte en captaciones, &el agua de lluvia se recoge del techo de la casa o edificio. Puede almacenarse en un tanque o desviarse a un esquema de recarga artificial. Esta técnica es menos costosa si se implementa adecuadamente ayuda a aumentar el nivel del agua subterránea del área.

Sistemas de recolección en azoteas para agricultura a pequeña escala:

Los sistemas de recolección en la azotea son comunes, aprovechando los sistemas de drenaje y canalones. Los techos de metal son perfectos para la recolección de agua de lluvia. Son fáciles de mantener limpios y mantienen un alto nivel de calidad del agua de lluvia. Algunos materiales para techos, como el asfalto, usos del agua a los no potables.

1. Sistemas de transporte por canalones, canales, Los sistemas de tuberías y tuberías se utilizan para transportar el agua recolectada en áreas de almacenamiento y uso.
2. Los sistemas de almacenamiento mantienen junta el agua de lluvia para su uso posterior. Normalmente son tanques, ya sea en la superficie o bajo tierra. Se pueden utilizar estanques abiertos, especialmente para efectos decorativos.
3. Se requerirá tratamiento para la mayoría de los usos potables y posible para algunos usos no potables. El tratamiento normalmente incluye filtración para eliminar el material particulado en la recolección y transporte del agua de lluvia. Desinfección simple (cloración, ultravioleta - UV, solar) puede ser necesario para controlar el crecimiento microbiano en varios sistemas, incluidos los sistemas de almacenamiento.
4. La distribución del agua almacenada para su uso previsto puede requerir un sistema de bombas, tubería, &control S.

El sistema se compone principalmente de los siguientes subcomponentes:

• Captaciones
• Transporte
• Primera descarga
• Filtrar

Captaciones:

La superficie que recibe la lluvia directamente es la captación del sistema de captación de agua de lluvia. Puede ser aterrazado, patio, terreno abierto pavimentado o sin pavimentar. La terraza puede ser plana RCC o techo de piedra o techo inclinado. Por lo tanto, la cuenca es el área, que realmente aporta agua de lluvia al sistema de recolección.

Transporte:

El agua de lluvia de la azotea debe transportarse durante el descenso, Lleve las tuberías de agua o los desagües al sistema de almacenamiento o recolección. Las tuberías de agua deben ser resistentes a los rayos UV de la capacidad necesaria. El agua de los techos inclinados podría recogerse a través de las canaletas y bajar la tubería. En terrazas, la boca de cada desagüe debe tener una malla de alambre para restringir los objetos flotantes.

Primera descarga:

First flush es una máquina que se utiliza para eliminar el agua recibida en la primera ducha. El primer rocío de lluvia debe eliminarse para evitar contaminar el agua almacenable o recargable por los probables contaminantes de la atmósfera y el techo de captación. Ayudará en la limpieza de sedimentos y otros materiales que quedan en el techo durante las estaciones secas. Se deben hacer provisiones para el primer separador de lluvia en la salida de cada tubería de drenaje.

Filtrar:

Existe cierto escepticismo con respecto a la recolección de agua de lluvia en los tejados, ya que surgen dudas de que el agua de lluvia pueda contaminar las aguas subterráneas. Existe una remota posibilidad de que este miedo se haga realidad si no se adopta el mecanismo de filtro adecuado. En segundo lugar, Se debe tener mucho cuidado para asegurarse de que los desagües de alcantarillado subterráneos no estén perforados y que no se produzcan fugas en las inmediaciones.

Los filtros se utilizan para el tratamiento del agua para eliminar eficazmente la turbidez, color y microorganismos. Después del primer torrente de lluvia, el agua debe pasar durante los filtros. Una grava La arena y el filtro de malla de "netlon" están diseñados y colocados en la parte superior del tanque de almacenamiento. Este filtro es importante para mantener limpia el agua de lluvia en el tanque de almacenamiento. Elimina el limo, polvo, hojas y otras materias orgánicas entren en el tanque de almacenamiento.

El medio filtrante debe limpiarse diariamente después de cada evento de lluvia. Los filtros obstruidos evitan que el agua de lluvia ingrese fácilmente al tanque de almacenamiento y el filtro puede desbordarse. El medio de arena o grava debe sacarse y lavarse antes de volver a colocarlo en el filtro.

Implementación:

Debido a sus diversas ventajas, La recolección de agua de lluvia ha atraído una mayor atención en las últimas décadas y tanto el gobierno como las ONG han comenzado a promover la recolección de agua de lluvia como una solución a la escasez de agua y el acceso al agua. Por lo tanto, se ha producido una rápida expansión de los sistemas de captación de agua de lluvia, especialmente en los países asiáticos y africanos que enfrentan escasez de agua. La recolección de agua de lluvia es principalmente una intervención local y un método descentralizado para obtener acceso a agua potable limpia. A diferencia de los sistemas de agua a gran escala, como tuberías o presas que deben construirse, financiado y gestionado por gobiernos, Las técnicas de recolección de agua de lluvia pueden ser implementadas por pequeñas comunidades o incluso por individuos. Los sistemas de recolección activos suelen ser más costosos. Los costos totales de los sistemas activos varían ampliamente según el tamaño y la complejidad del sistema. Para sistemas simples, que recolectan agua de las áreas del techo sin más tratamiento de agua, el volumen de almacenamiento es el principal factor determinante de los costes. Dependiendo del tamaño y material utilizado, los costos suelen oscilar entre $ 1,50 y $ 3,00 por galón de almacenamiento, con los costos por galón generalmente disminuyendo al aumentar el tamaño del tanque. Los costos adicionales para el tratamiento del agua y los métodos de distribución a menudo aumentan los costos en $ 2.00 - $ 5.00 adicionales por galón de capacidad del sistema de recolección. Como consecuencia, Los precios de los sistemas de recolección activos pueden oscilar entre $ 1, 500 a decenas de miles de dólares, dependiendo del tamaño y la complejidad. Adicionalmente, Hay que tener en cuenta unos costes de mantenimiento de unos pocos cientos de dólares al año.

Aunque la recolección de agua de lluvia puede ser costosa, en particular para las aldeas y comunidades pequeñas de los países en desarrollo, siguen siendo mucho más viables económicamente que los proyectos a gran escala y relativamente fáciles de subvencionar por parte de los gobiernos. La construcción de presas o una infraestructura suficiente para distribuir agua entre países puede costar muchos millones de dólares, mucho más de lo que los países emergentes podrían permitirse.

Los proyectos a pequeña escala como el método de recolección de agua de lluvia pueden ser financiados por múltiples fuentes:gobiernos, comunidades y organizaciones no gubernamentales. De hecho, varias ONG como The Water Project o Charity Water financian tecnologías de recolección de agua de lluvia. Sin embargo, la mera voluntad de ayudar no conduce esencialmente a un proyecto exitoso.

Aspectos hidrológicos de la captación de agua de lluvia para la agricultura a pequeña escala:

• Hidrología:el estudio del agua, aunque hay mucho aprendizaje sobre el agua. Aunque hay mucha agua en la tierra, no siempre está en el lugar correcto, en el momento adecuado, y de la calidad adecuada.
• Hidrología:para comprender los complejos sistemas de agua de la Tierra y ayudar a resolver los problemas del agua.
• Lluvia:una fuente importante de agua
• Ciclo hidrológico:cambio de fase en variación de fase en la hidrosfera
• El equilibrio del agua en la Tierra se mantiene moderadamente constante a lo largo del tiempo

Ventajas de la captación de agua de lluvia para la agricultura a pequeña escala:

• Proporciona autosuficiencia para el suministro de agua.
• Reduce el costo de bombeo de agua subterránea.
• Proporciona agua de muy alta calidad, suave y bajo en minerales
• Mejora la calidad del agua subterránea durante la dilución cuando se recarga en agua subterránea
• Reduce la erosión del suelo en áreas urbanas.
• La recolección de agua de lluvia en la azotea es muy menos costosa
• Los sistemas de recolección de agua de lluvia son fáciles y pueden ser adoptados por individuos
• Los sistemas de captación de agua de lluvia en los tejados son fáciles de construir, operar y mantener.

Desventajas de la captación de agua de lluvia para la agricultura a pequeña escala:

La principal desventaja del método de recolección de agua de lluvia es el suministro limitado y la incertidumbre de las lluvias. El agua de lluvia no es una fuente confiable de agua en períodos secos o en épocas de sequía prolongada. La baja capacidad de almacenamiento limitará el potencial de recolección de agua de lluvia, mientras que el aumento de la capacidad de almacenamiento se sumará a los costos de construcción y operación, haciendo que el método sea menos viable económicamente. La efectividad del almacenamiento puede ser parcial por la evaporación que se produce entre lluvias.

Leer:Importancia del pH del suelo en agricultura.

Fuente de la imagen:Wikipedia.