náhled|Systém zachycování a skladování dešťové vody, kampus v Mexico City, Institut technologie a vyššího vzdělávání v Monterrey Zachycování dešťové vody je termín používaný pro shromažďování a uchovávání dešťové vody namísto jejího odtoku. Dešťová voda se shromažďuje z povrchu jako jsou střechy či nepropustné povrchy a je svedena do nádrží, cisteren, hlubokých jímek (studny, šachty nebo vrty), do vodonosných vrstev nebo do nádrží se vsakováním, aby se vsakovala a obnovovala zásoby podzemní vody. Rosu a mlhu lze také zachycovat pomocí sítí nebo jiných nástrojů. Zachycování dešťové vody se liší od zachycování přívalové vody, protože odtok se obvykle shromažďuje ze střech a jiných povrchů za účelem uskladnění a následného opětovného využití. Mezi způsoby její využití patří zavlažování zahrad, napájení hospodářských zvířat, zavlažování, domácí použití (s případnou vhodnou úpravou), ba i chlazení větracího vzduchu. Sebranou vodu lze také předat k dlouhodobému skladování nebo doplňování podzemních vod.
Sběr dešťové vody je jednou z nejjednodušších a nejstarších metod samozásobení domácností vodou, která se v Indii a dalších zemích používá již mnoho tisíc let. Instalace mohou být navrženy pro různá měřítka, od domácností přes čtvrti a obce, a mohou být navrženy i tak, aby sloužily institucím, jako jsou školy, nemocnice a další veřejná zařízení.
Odtok dešťové vody Rychlost infiltrace vody (a jiných kapalin, v případě tání sněhu) do příslušného podloží se označuje a měří pomocí infiltrační rychlosti. Její hodnota závisí na již existujícím nasycení příslušné půdy a také na jejích chemických, fyzikálních, biologických a mechanických vlastnostech. V zemědělství má na pórovitost půdy značný vliv způsob obdělávání půdy a příslušná výsadba. Obdělávání půdy velkými, a tedy těžkými stroji podporuje její zhutnění. Určitou roli hraje také osídlení živými organismy: žížaly, které se vyskytují ve velkém množství, do značné míry kypří svrchní vrstvu půdy. Ve vinicích podporuje vytváření příčných rýh retenční schopnost více či méně svažitých pozemků. Čím nižší je absorpční schopnost půdy, tím rychleji dochází k povrchovému odtoku při přívalových srážkách.
Voda, která neprosákne, se shromažďuje v prohlubních. Pokud se přeplní, voda dále odtéká po terénu do dalšího nižšího místa. V závislosti na teplotě, slunečním záření a rychlosti větru se část vody vypaří.
V případě zpevněných nebo uzavřených povrchů je podíl infiltrace malý (za určitých okolností se voda odpařuje při nízkých srážkách). Většina vody odtéká víceméně zcela po terénu. Při odvodňování komunikací mimo zastavěné oblasti je dešťová voda často odváděna přes krajnici přímo bokem do silničního příkopu nebo vsakovacího příkopu. Pokud to terénní podmínky nebo znečištění dešťové vody neumožňují, je voda odváděna dešťovými žlaby a uličními vpustěmi do dešťové kanalizace.
V tzv. oddílné stokové síti jsou dešťové vody v zastavěném území odváděny dešťovými žlaby a uličními vpustěmi do dešťové kanalizace, zatímco odpadní vody jsou odváděny samostatně do splaškové kanalizace. V silně znečištěných oblastech jsou dešťové nebo povrchové vody na rozdíl od běžného odvádění z důvodu vysoké míry znečištění (vysoce frekventované komunikace – hodnota DTV) odváděny rovněž do splaškové kanalizace.
Aplikace náhled|Nádrž na dešťovou vodu, čtvrť Mission, San Francisco, Kalifornie
Domácí použití Sběr dešťové vody ze střech slouží k zásobování pitnou vodou, užitkovou vodou, vodou pro hospodářská zvířata, vodou pro drobné zavlažování nebo na praní a k doplňování hladiny podzemních vod. náhled|Zachycování dešťové vody na Gibraltaru
Zemědělství Pokud jde o městské zemědělství, sběr dešťové vody v městských oblastech snižuje odtok a záplavy. Bylo zjištěno, že kombinace městských „zelených“ střech se záchytnými zařízeními na dešťovou vodu snižuje teplotu v budovách o více než 1,3 °C. Sběr dešťové vody ve spojení s městským zemědělstvím je dobrý způsob, jak přispět k naplnění Cílů udržitelného rozvoje OSN v oblasti čistších a udržitelných měst, zdraví a blahobytu a zabezpečení potravin a vody (Cíl udržitelného rozvoje č. 6). Technologie jsou k dispozici, je však třeba je přepracovat, aby se voda využívala efektivněji, zejména v městském prostředí.
Keňa úspěšně využívá dešťovou vodu pro toalety, praní a zavlažování. Od roku 2016, kdy byl v zemi přijat zákon o vodě, se Keňa prioritně zaměřila na regulaci svého zemědělství. Také v některých oblastech Austrálie se využívá dešťová voda k vaření a pití. Studie provedené Stoutem a kol. zkoumající proveditelnost v Indii zjistily, že zachycování dešťové vody se nejvýhodněji využívá k zavlažování v malém měřítku, které zajišťuje příjem z prodeje produktů, a přepad se používá k doplňování podzemních vod.
Výzkumy v pěti karibských zemích ukázaly, že zachycování a skladování dešťové vody pro pozdější využití je schopno výrazně snížit riziko ztráty části nebo celé roční úrody z důvodu nedostatku půdy nebo vody. Kromě toho by se snížila rizika spojená se záplavami a erozí půdy v období vysokých srážek. Největší prospěch ze zachycování dešťové vody by mohli mít drobní zemědělci, zejména ti, kteří hospodaří na svazích, protože jsou schopni zachytit odtok a snížit účinky půdní eroze.
Mnoho zemí, zejména těch v suchých oblastech, využívá sběr dešťové vody jako levný a spolehlivý zdroj čisté vody. Pro zlepšení zavlažování v suchém prostředí se budují tzv. svejly, které zachycují dešťovou vodu a zabraňují jejímu stékání po kopcích a svazích. I v obdobích s malým množstvím srážek se shromažďuje dostatek vody pro růst plodin. Vodu lze shromažďovat ze střech, lze stavět přehrady a rybníky, které zadržují velké množství dešťové vody, takže i ve dnech, kdy je srážek málo nebo žádné, je k dispozici dostatek vody pro zavlažování plodin.
Průmysl Sběr dešťové vody byl aplikován na velodromu v Londýně, v Olympijském parku postaveném pro OH 2012 s cílem zvýšit udržitelnost zařízení. Podle odhadů se snížila potřeba pitné vody v parku o 73 %. Přesto bylo shledáno, že sběr dešťové vody je méně efektivním využitím finančních prostředků ke zvýšení udržitelnosti než program recyklace černé vody v parku.
Technologie Hospodaření se srážkovou vodou pomocí retenčních nádrží sloužilo tradičně k ochraně před přívalovými vodami (např. přívalová povodeň či déšť). Optimalizované řízení v reálném čase však umožňuje využít tuto infrastrukturu i jako zdroj sběru dešťové vody, aniž by byla ohrožena stávající kapacita retenčních nádrží. Toho bylo využito například v ústředí EPA k odčerpání uložené vody před přívalovými dešti, čímž se snížil průtok za mokrého počasí a zároveň se zajistila dostupnost vody pro pozdější opětovné využití. Výhodou je zvýšení kvality vypouštěné vody a snížení objemu vody vypouštěné při kombinovaných kanalizačních přepadech.
Dobrou praxí je také hrazení vodních toků malými hrázemi, aby se zvýšilo vsakování povrchové vody do podložních vrstev. Tak lze rychle doplnit místní vodonosné vrstvy a plně využít dostupnou povrchovou vodu pro využití v období sucha.
Zachytávání vody z budov Současné systémy k zachytávání dešťové vody z budov se skládají z těchto základních částí:
zachytávání, filtrace, akumulace, čerpání.
V podmínkách Česka se k zachytávání vody ze střech většinou využívají současné systémy okapů. Před odvedením vody do nádrže je třeba vodu přefiltrovat, aby se zachytily hrubé nečistoty. Tyty filtry jsou buď přímo v okapovém svodu, ve svodovém potrubí, nebo jsou vestavěny do nádrže.
Nádrže na akumulaci vody se umisťují buď do sklepa, nebo na zahradu. Venkovní nádrže mohou být buď nadzemní, nebo podzemní. V nádrži dochází k samočisticímu efektu, protože v ní vznikají aerobní bakterie. Vodu z nádrže je proto vhodné čerpat tzv. plovoucím odběrem, tedy sacím košem s plovákem.
Z nádrže je potom voda čerpána vhodným čerpadlem. Vodu lze využít na zalévání zahrady i domácích květin, splachování WC, mytí hrubých nečistot (vše co nepřichází přímo ke styku s potravinami) a také na praní (existují pračky, které umí pracovat zároveň s dešťovou a pitnou vodou).
Sběr dešťové vody pomocí solárních panelů Kvalitní vodní zdroje v blízkosti obydlených oblastí jsou stále vzácnější a pro spotřebitele dražší. Vedle solární a větrné energie je dešťová voda hlavním obnovitelným zdrojem každé země. Rozsáhlá oblast je každoročně pokrývána solárními fotovoltaickými panely ve všech částech světa. Solární panely lze také využít ke sběru většiny dešťové vody, která na ně dopadá, a jednoduchými filtračními a dezinfekčními procesy lze vyrábět kvalitní pitnou vodu bez bakterií a suspendovaných látek, protože dešťová voda má velmi nízkou salinitu. Využití dešťové vody pro výrobky s přidanou hodnotou, jako je balená pitná voda, činí solární fotovoltaické elektrárny ziskovými i v oblastech s vysokými srážkami/oblačností díky zvýšeným příjmům z výroby pitné vody s přidanou hodnotou. Také efektivní sběr dešťové vody do již vykopaných studní je velmi účinný při zvyšování hladiny podzemních vod, jak se ukázalo v Indii.
Zachycování vody zdravou půdou Abychom předešli velkým vodám po přívalových deštích, které se mohou nasčítat na velkých plochách polí, je třeba hledět i na stav zemědělské půdy. Na zadržování vody v půdě má velký vliv její obdělávání. Šetrnější hospodaření, než jaké volí konvenční zemědělství, zanechává půdu více pórovitou, kde pak vzniká prostor pro kapénky vody. Voda uložená v půdě je pak k dispozici plodinám na polích a zvyšuje tak výnos úrody. Pórovitost a celkovou strukturu zlepšuje také organická hmota, například ve formě kompostu.
Výhody Sběr dešťové vody pomáhá zajistit:
nezávislé zásobování vodou v době regionálních omezení dodávek vody a ve vyspělých zemích se často používá jako doplněk k hlavnímu zásobování, a tak snižuje spotřebu pitné vody (splachování, zalévání zahrady, praní); zmírnění záplavy v nízko položených oblastech nebo na nepropustných plochách; snížení nároků na studny, což může umožnit udržení hladiny podzemních vod; zvýšení dostupnosti vody v období sucha tím, že zvyšuje hladiny vyschlých vrtů a studní. Zásoby povrchové vody jsou snadno dostupné pro různé účely, čímž se snižuje závislost na podzemní vodě. Zlepšuje kvalitu půdy tím, že ředí zasolení. Je nákladově efektivní a snadno dostupná. Aplikace sběru dešťové vody v městském vodovodním systému přináší značný přínos jak pro subsystémy zásobování vodou, tak pro subsystémy odpadních vod, neboť snižuje potřebu čisté vody ve vodovodních rozvodech, snižuje množství generované dešťové vody v kanalizačních systémech a snižuje množství vody z přívalových dešťů znečišťující sladkovodní toky a nádrže.
Velké množství prací se zaměřilo na vývoj metodiky hodnocení životního cyklu a jeho kalkulace za účelem posouzení úrovně dopadů na životní prostředí a finančních prostředků, které lze ušetřit zavedením systémů zachycování dešťové vody. Devkota et al. vypracovali takovou metodiku pro sběr dešťové vody a zjistili, že konstrukce budovy (např. rozměry) a funkce (např. vzdělávací, obytná atd.) hrají rozhodující roli v environmentální výkonnosti systému.
Nezávislé zásobování vodou Systém sběru dešťové vody poskytuje nezávislé zásobování vodou v době omezení dodávek vody. V oblastech, kde je čistá voda drahá nebo obtížně dostupná, představuje sběr dešťové vody zásadní zdroj čisté vody. Ve vyspělých zemích se dešťová voda často sbírá spíše jako doplňkový zdroj vody než jako hlavní zdroj, ale sběr dešťové vody může také snížit náklady domácnosti na vodu nebo celkovou úroveň její spotřeby. Dešťová voda je pitná, pokud ji konzumenti před pitím ještě upraví. Převaření vody pomáhá ničit choroboplodné zárodky. Běžným postupem je také přidání dalšího doplňku do systému, například odvaděče první vody, která se dostane do systému, aby se zabránilo kontaminaci vody.
Doplnění v době sucha