Wasser ist für die Umwelt, die Ernährungssicherheit und die nachhaltige Entwicklung unerlässlich. Regenwassernutzung ist die Ansammlung und Speicherung von Regenwasser. Wir alle wissen, dass die auf der Erde verfügbaren Süßwasserressourcen begrenzt sind und fallende Regentropfen das reinste natürlich vorkommende Wasser liefern können, das überall verfügbar ist. Wir haben ein schnelles Bevölkerungswachstum erlebt, das in diesem Jahr 7 Milliarden erreichte, kombiniert mit wachsender Industrialisierung, Urbanisierung und Intensivierung der Landwirtschaft, und ein wasserintensiver Lebensstil führt zu einer globalen Wasserkrise. In dieser Situation ist die Regenwassernutzung eine der entscheidenden Optionen, die jeder auf persönlicher und nationaler Ebene nutzen sollte.

Die erste Frage, die sich bei der Entscheidung für die Implementierung eines Regenwassernutzungssystems stellt, ist, wie hoch die erntbare Wassermenge sein wird? Da die Wassermenge sehr wichtig ist, um ein Regenwassernutzungssystem effektiv zu planen, besteht der erste Schritt darin, es zu quantifizieren. Die folgenden Schritte veranschaulichen, wie die potenzielle Regenwasserversorgung aus dem Einzugsgebiet berechnet werden kann. Kurz gesagt, wir brauchen Werte von drei Hauptparametern, d. H. Mittlere jährliche Niederschlagsmenge, Einzugsgebiet und Niederschlagsabflusskoeffizient.

Was ist Einzugsgebiet?

Ein Einzugsgebiet ist ein Gebiet, in dem Oberflächenwasser aus Regen gesammelt wird und in Richtung des Abhangs, normalerweise zum Ausgang des Beckens, abfließt und sich einem anderen Wasserkörper wie Bach, Fluss und See anschließt. Um das Potenzial der Regenwassernutzung auf dem Dach zu bewerten, wird das Einzugsgebiet als Dach angesehen. Große Einzugsgebiete wie Flusseinzugsgebiete sind schwer zu messen und können daher mit geografischen Informationssystemen (GIS) bewertet werden. GIS arbeitet mit Bildern, die von Fernerkundungssatelliten empfangen werden.

Wie berechnet man das Einzugsgebiet?

Es ist einfach. Verwenden Sie einfach Ihre geometrischen Fähigkeiten, um die Dachfläche oder ein anderes kleines Einzugsgebiet zu berechnen. Mit einigen einfachen Multiplikationen und Additionen können Sie den Einzugsgebietswert in Quadratmeter ermitteln. Messen Sie die Länge und Breite des Daches in Metern und multiplizieren Sie beide, um die Fläche in Quadratmetern zu erhalten. Verwenden Sie für verschiedene Arten von Dachformen eine rezeptive Formel.

Wie berechnet man das Einzugsgebiet mit Google Earth-Bildern?

Google Earth-Bilder können Ihnen auch bei der Berechnung des Einzugsgebiets helfen. Verwenden Sie einfach ‚Google Earth pro‘ (Sie müssen Google Earth-Software für die kommerzielle Nutzung kaufen. Bitte klicken Sie hier, um die Google Earth-Website für weitere Details zu besuchen). Folgende Hinweise helfen, es zu veranschaulichen;

1. Mark Einzugsgebiet mit Polygon-Option.
2. Klicken Sie in der Option Polygon auf die Registerkarte Messungen. Es wird Bereich in verschiedenen Einheiten zeigen.
3. Wählen Sie die Einheit Ihres Interesses.

Was ist der mittlere jährliche Niederschlag? Wie kann ich es bekommen?

Um die erntefähige Regenwassermenge zu bestimmen, benötigen wir die durchschnittliche Niederschlagsintensität über einen bestimmten Zeitraum, und daher wird häufig die mittlere jährliche Niederschlagsmenge verwendet. Zum einfachen Verständnis ist mean annual der statistische Durchschnitt, der auf der Grundlage der gemessenen Niederschläge über viele Jahre berechnet wird (normalerweise wird ein Zeitraum von 10 Jahren verwendet). Es gibt jedoch keine Garantie, dass der genaue Niederschlagswert erreicht wird, aber der mittlere Jahreswert wird allgemein als Grundlage akzeptiert. Der mittlere jährliche Niederschlagswert ist auch nützlich, um den Abfluss zu schätzen.

Was ist Abfluss? Was ist der Run-off-Koeffizient?

Es ist das Wasser, das von einem Einzugsgebiet wegfließt, nachdem es in Form von Regen auf seine Oberfläche gefallen ist. Der Abfluss hängt von der Fläche und Art des Einzugsgebiets ab, über das er fällt, sowie von den Oberflächenmerkmalen. Zum Beispiel hat ein normales Betondach den höchsten Abflusswert als das Gebiet mit starker Vegetation. Die Niederschlagsmenge, die zum Abfluss eines bestimmten Gebiets beiträgt, muss bekannt sein. Der Abflusskoeffizient ist der Wert, der das Verhältnis von Abfluss zu Niederschlag darstellt.

Wie berechnet man den Abflusskoeffizienten?

Es gibt viele Teile des Wasserkreislaufs, die den Abflusskoeffizienten beeinflussen. Dazu gehören Abfangen, Verdunstung, Infiltration, Neigung, Bodentypen (nicht für Dachsysteme) usw. Um den Abflusskoeffizienten zu schätzen, müssen daher folgende Parameter bewertet werden: Dachtyp; Neigung; Bodentyp; Landnutzung; Grad der Undurchlässigkeit; oberflächenrauheit und Dauer und Intensität der Niederschläge.

Die folgende Tabelle zeigt die Standardwerte für den Abflusskoeffizienten;

Art des Einzugsgebiets	Koeffizienten
Dacheinzugsgebiete
Fliesen	0.8 – 0.9
Wellbleche	0.7- 0.9
Bodenbeläge
Beton	0.6 – 0.8
Ziegelpflaster	0.5- 0.6
Unbehandelte Bodeneinzugsgebiete
Boden an Hängen weniger als 10 Prozent	0.0 – 0.3
Felsige natürliche Einzugsgebiete	0.2 – 0.5
Referenz: Pacey, Arnold und Cullis, Adrian 1989, Regenwassernutzung: Die Sammlung von Niederschlägen und Abfluss in ländlichen Gebieten, Intermediate Technology Publications, London

Berechnen Sie die potenzielle Regenwasserversorgung aus dem Einzugsgebiet

Mittlere Regenwasserversorgung in m3 = Mittlere jährliche Niederschlagsmenge in mm / Jahr (Dieser Wert muss in ‚m‘ umgerechnet werden) X Oberfläche des Einzugsgebiets in m2 X Abflusskoeffizient

Beispiel – Dacheinzugsgebiet aus Beton;

Mittlere jährliche Niederschlagsmenge in = 700 mm / Jahr (0,7 m)

Einzugsfläche = 2629 m2 (siehe Abbildung 2)

Abflusskoeffizient = 0.6 (Niedrigster Wert in dieser Kategorie)

Mittlere Regenwasserversorgung = 1104 m3(1104180 Liter)

Haftungsausschluss: Die Berechnung des Einzugsgebiets mithilfe von Satellitenbildern hängt von der korrekten Kenntnis der Bodendaten ab. Fehlende Bodeninformationen können zu einem falschen Wert führen.