Dlaczego w studni zaczyna brakować wody?

Tekst: Wojciech Ginter

Budując system nawadniania we własnym ogrodzie, inwestorzy starają się wykorzystać własne niezależne źródła wody – studnie. Niekiedy są to studnie istniejące od wielu lat, wykopane przez poprzednich użytkowników nieruchomości. Bywa że zostały wykonane przez właścicieli w czasie budowy domu lub ogrodu i dostarczają wodę od kilkunastu lub kilkudziesięciu lat. Jednakże przez ostatnie kilka lat coraz częściej spotykamy się z problemem niedostatecznej ilości dostępnej wody dla systemu, który sprawnie pracował poprzednie kilkanaście lat.

Wszyscy jesteśmy świadomi, że woda w ziemi bierze się z deszczu. Natomiast nie zawsze zdajemy sobie sprawę z mechanizmów związanych z obiegiem wody w przyrodzie.  Studnie w ogrodach mają najczęściej głębokość od kilku do ok. 30 m. Zasilane są poprzez wody gruntowe albo przypowierzchniowe pochodzące z opadów atmosferycznych w najbliższej okolicy. To oznacza, że mamy do dyspozycji tyle wody, ile pozwolimy, aby natura zgromadziła na naszym terenie.

W bardzo prosty sposób mechanizm ten przedstawił Sebastian Wypych (UJ Kraków) w artykule „Bilans wody w mieście”, stawiając pytanie: „W obszarach zurbanizowanych notowane są wyższe sumy opadów niż na terenach pozamiejskich. Są to przede wszystkim ulewy (opady krótkotrwałe). W mieście przeważają powierzchnie asfaltowe, betonowe, kamienne; co w takim razie dzieje się z dostarczoną w opadach wodą, skoro nie ma gdzie wsiąkać?”.

Porównując główne elementy obiegu wody w obszarach miejskich i pozamiejskich, można zobrazować, że na obszarach zurbanizowanych przedostawanie się deszczówki do gruntu i zasilanie wód podziemnych jest wielokrotnie mniejsze niż poza miastem. Im większa powierzchnia (dachy, drogi, chodniki), z której odprowadzamy deszcz, tym mniej wody podziemnej, tym bardziej ograniczona dostępność wody dla roślin i zasobów wód płytkich (podskórnych) podziemnych, które często są źródłem wody wykorzystywanym do nawadniania.  

Skoro wokół miasta jest tyle terenów zieleni wykorzystywanych rolniczo lub lasów, gdzie deszcz może swobodnie wsiąkać, to i w mieście powinna być woda w glebie. Ale rośliny na tych terenach też korzystają z wody deszczowej, gromadząc ją w okresach opadów i korzystając w słonecznej pogodzie. Dopiero nadmiar wody przesiąka i zasila wody gruntowe, przemieszczając się warstwami wodonośnymi (przepuszczalnymi). Trwa to bardzo długo. W Polsce, a w szczególności w Wielkopolsce, ostatnie kilka lat to wyraźny deficyt opadów. To w okresie wegetacyjnym wpływa na ujemny Klimatyczny Bilans Wodny. Dokładne dane publikowane są przez IUNR Puławy.

Mówi się o tym, że Wielkopolska pustynnieje, a roczne sumy opadów nie zaspakajają potrzeb roślin uprawnych. Przesiąkanie wody w głębsze warstwy i zasilanie wód gruntowych jest coraz mniejsze. Poza tym czas przemieszczania się wody w ziemi wynosi lata, dziesiątki i setki lat, w zależności od rodzaju gruntu, w jakim woda się przemieszcza.

Tak więc im więcej deszczu przesiąknie w głębsze warstwy, tym mamy więcej zgromadzonej wody na czas ładnej pogody.

Jaka jest dostępna ilość wody w naszej studni?

Większość studni w ogrodach, w których mamy instalację nawadniającą, pobiera wodę gruntową o zwierciadle swobodnym.

Po raz pierwszy spotkałem się z problemem mniejszej dostępności wody w studni ponad 10 lat temu. Studnia na miejskim osiedlu o głębokości 27 m i poborze 60 l/min, miała na początku dynamiczne zwierciadło wody 10 m nad pompą. Po kilkunastu latach pracy poziom wody w czasie poboru 60 l/min opadł do poziomu pompy. Tak niski poziom zwierciadła groził uszkodzeniem układu pompowego i niewłaściwą pracą instalacji nawadniającej. Podjęto decyzję o przebudowie systemu, zmniejszając jego zapotrzebowanie do 40 l/minutę, wydłużając czas pracy instalacji o 30%, aby ilość wody podawana roślinom pokrywała ich potrzeby.

Dlaczego tak się dzieje?

Rozpoczynając pobór wody ze studni, obniżamy lustro wody w samej studni i jej otoczeniu, tworząc lej depresyjny. Zasięg takiego leja może wynosić od kilku do kilkuset metrów i jest zależny między innymi od ilości pobieranej wody, szybkości przemieszczania się wody w warstwie wodonośnej.

Na miejskich osiedlach domów jednorodzinnych nawadnianie ogrodów stało się standardem. Bardzo często studnie są od siebie w niewielkiej odległości. W takich przypadkach oddziałują  na siebie nawzajem.

Szacunkowe uproszczone założenia do zobrazowania

zapotrzebowanie wody 5 l/m² zieleni

przykładowa wielkość ogrodu – 500 m² x 5 l = 2500 l = 2,5 m³

Osiedle – 50 ulic po 50 posesji – 2 500 ogrodów

Ze studni korzysta 50% ogrodów, to 1250 x 2,5 m³ = 3 125 m³ dziennie

Nawadnianie pracuje 120 dni w roku 3 125 m³ x  150 = 375 000 m³ /rok

Nawadnianie pracuje 150 dni w roku 3 125 m³ x 150 = 468 750 m³ /rok

Nawadnianie pracuje 160 dni w roku 3 125 m³ x 150 = 500 000 m³ /rok

Do tego doliczmy wodę pobieraną przez drzewa (rośliny) rosnące w terenach publicznych, które też w okresie wegetacyjnym potrzebują wody. Średnio drzewo zużywa od kilkudziesięciu do kilkuset litrów wody dziennie. Powyższe dane są przykładowe, mają uświadomić, jakie ilości wody zużywamy do nawadniania.

Jak ograniczyć negatywne skutki zmniejszania zapasów wód gruntowych?

Gdy po raz pierwszy spotkałem się z problemem braku wody, nasze działania polegały na zmniejszaniu poboru wody w jednostce czasu (np. z 60 l/minutę do 40 l), podział ogrodu na więcej sekcji (stref), z wydłużeniem czasu pracy całej instalacji.

Kolejnym etapem było porozumienie się naszych klientów na tym samym osiedlu i przesunięcia czasu nawadniania. Tak by nie wszyscy w tym samym czasie mieli je włączone, aby uniknąć efektu depresji w  działaniu zespołowym studni.

Na glebach o większej pojemności wodnej można podzielić ogrody na nawadniane w dni parzyste i nieparzyste. Wymaga to jednak współdziałania mieszkańców danego regionu i osoby koordynującej.

Obecnie coraz więcej instalacji nawadniających u naszych klientów budowanych jest z wykorzystaniem zbiorników retencyjnych, w których gromadzi się wodę do nawadniania. Jeżeli jest to możliwe, to budujemy systemy zbierania retencjonowania i rozsączania deszczówki. W okresach bezdeszczowych uzupełniamy zbiorniki wodą ze studni lub wodociągu. Rozwiązanie takie pozwala na wykorzystanie niewielkich źródeł wód podziemnych, z których do własnego magazynu wodę możemy wpompowywać w zależności od potrzeb „do 24 godzin na dobę”, a wykorzystujemy w czasie najbardziej odpowiednim dla danych roślin. W ostateczności (jeśli nie ma zakazu) wykorzystujemy wodę wodociągową z podliczników ogrodowych.

W takim przypadku należy tak wyliczyć i ustawić czas włączania się dolewania wody do zbiornika, aby po zakończonym cyklu nawadnia pozostawić jak najwięcej miejsca na deszcz.

CZYTAJ DALEJ i dowiedz się, jakich praktycznych porad udzielili eksperci!