Дождевые сады - это современные гидрологические инструменты, которые поддерживают процесс управления дождевой водой в ландшафте. Основная задача дождевых садов - перехватить избыток дождевой воды, удалить из нее загрязняющие вещества с помощью гидрофитов и соответствующей структуры субстрата и постепенно выпустить очищенную воду в экосистему. Их размер и сложность могут быть подобраны в зависимости от объема воды, стекающей с данной поверхности. Для небольших противофильтрационных поверхностей, таких как небольшие участки крыш, с которых вода стекает по одному водостоку, дождевые сады обычно принимают форму живых контейнеров-фильтров. Для больших непроницаемых поверхностей, с которых дождевая вода стекает менее контролируемым образом, чаще всего используются естественные или искусственные углубления в земле для дождевых садов. Такие решения называются наземными дождевыми садами. Каждый из описанных выше типов дождевых садов имеет свои требования к производительности и дизайну.
Дождевые сады в контейнерах
Эта категория дождевых садов основана на использовании эстетически привлекательных контейнеров различных типов, изготовленных из различных материалов (например, дерева, камня, бетона), оснащенных системой дренажных труб, помещенных в пористую, стратифицированную фильтрующую среду (например. Система дренажных труб помещается в пористую, слоистую фильтрующую среду (например, гравий, дробленый доломит, керамзит, древесные опилки, песок, садовая земля и т.д.), в которую высаживаются гидрофиты - растения, переносящие постоянное или периодическое затопление (например, камыш, осока, ирисы, широколистный клубнекамыш и даже деревья и кустарники, такие как черная ольха, ива). Дождевая вода, собранная с небольшого непроницаемого участка, подается в такую емкость через водосточную систему. Контейнерные дождевые сады можно размещать по отдельности под водосточными желобами, а можно собирать в более крупные системы, размещая их последовательно или каскадом. Этот тип решения лучше всего работает в высокоурбанизированных районах, где биологически активной территории (покрытой растительностью) очень мало или вообще нет.
Благодаря использованию правильно подобранных материалов для заполнения контейнеров, такие сады способны улавливать значительное количество дождевой воды, которая, соприкасаясь с различными непроницаемыми поверхностями, смывает с них всевозможные загрязняющие вещества. Пористая структура используемых заполнителей позволяет накапливать такую воду, а наличие растений и микроорганизмов, развивающихся на их корнях, дает возможность проводить биологическую предварительную очистку загрязненных дождевых вод. По оценкам, загрязненная дождевая вода, попадающая в водные экосистемы через ливневые канализации, составляет около 70% от общего количества загрязняющих веществ, попадающих в окружающую среду. Хорошо спроектированный и построенный дождевой сад может удалить до 90% эвтрофных соединений (питательные вещества/нутриенты, такие как нитраты и фосфаты) и химикатов из дождевых стоков и уменьшить количество взвешенных веществ (пыль и другие твердые частицы, нерастворимые в воде) на 80%.
Как выбрать правильное место для контейнерного дождевого сада?
При выборе оптимального места для установки контейнерного дождевого сада необходимо учитывать несколько важных факторов.
Во-первых, это возможность подачи дождевой воды в контейнер (обычно с помощью существующего водостока или приспособлений, изменяющих отток воды из существующего водостока). Примером такой модификации является так называемая система "первой промывки" - она позволяет первый поток наиболее загрязненной воды - в основном твердых частиц, таких как листья и мелкие твердые частицы - задерживать в отдельном фильтре, к которому мы можем получить доступ, и после прекращения дождя легко удалить из него накопившиеся загрязняющие вещества. Другими словами, дождевой сад лучше всего разместить под сливом существующего водостока, подогнав высоту слива под высоту контейнера, в котором будет разбит сад.
Во-вторых, важно убедиться, что контейнер находится на расстоянии не менее 30 см от фасада здания (это защитит фасад от затопления и обеспечит достаточную циркуляцию воздуха вокруг здания, защищая его от сырости). Другим фактором является объем воды, который необходимо регулировать, и этот параметр определяется площадью, с которой дождевая вода будет стекать в водосточную систему. Для этого существуют соответствующие формулы расчета, учитывающие среднегодовое количество осадков в данном районе, но для упрощения принято считать, что для низменных районов площадь дождевого сада должна составлять 3% от площади крыши, с которой будет отводиться вода. Это соотношение учитывает достаточный запас на случай сильных дождей (для крыши площадью 100 м2 площадь дождевого сада должна составлять 3 м2). Также следует позаботиться о том, чтобы местоположение дождевого сада не перекрывало доступ к существующим коммуникациям и установкам (например, к счетчику), колодцам, дренажным решеткам, ирригационным системам и т.д. Хорошо, если есть возможность дальнейшего использования очищенной воды, вытекающей из дождевого сада, например, для наполнения пруда или полива зеленых насаждений. Также стоит обратить внимание на тип кровли или мощения, с которого будет отводиться вода (например, медные кровли исключают использование дождевых садов из-за токсичного воздействия меди на растения).
Из каких компонентов состоит контейнерный дождевой сад?
Контейнер должен обеспечивать устойчивость и водонепроницаемость. При проектировании и реализации дождевых садов я всегда обращаю внимание на эстетику, используемые материалы (я стараюсь по возможности избегать пластика - микропластика) и безопасность. Принимая во внимание полный жизненный цикл такого продукта, я отдаю предпочтение деревянным емкостям, пропитанным путем правильного обжига, копчения и промасливания дерева натуральными маслами. Достаточно овладеть базовыми столярными навыками, чтобы самостоятельно построить такой контейнер.
Контейнер дождевого сада также должен быть оборудован так называемым ливневым переливом для безопасного и контролируемого отвода излишков воды в случае очень сильного дождя. Внутри контейнера должен быть дренажный слой из заполнителя соответствующей грануляции, в котором размещается система труб для отвода отфильтрованной и очищенной воды. В основе большинства готовых дождевых садов лежат трубы из ПВХ. Другим важным элементом является заполнение контейнера слоем крупнозернистого песка, песка, смешанного с органическим компостом, древесной стружкой и крупным гравием или балластом.
Песок, смешанный с компостом, должен содержать мало питательных веществ; его основная задача - заселить нужные группы микроорганизмов для ускорения фильтрации воды (я использую его в основном для укрытия корней посаженных растений. Древесные опилки имеют аналогичное значение - в этот слой мы закладываем соответствующим образом подобранный мицелий, который также удаляет ряд загрязняющих веществ из водного потока (например, колиформы, которые могут попасть в воду из фекалий животных, оседающих на крыше). Щепа может периодически высыхать. Затем она становится легкой и может подвергнуться выщелачиванию, когда контейнеры наполняются дождевой водой. Поэтому под слоем более тяжелого гравия или щебня необходимо уложить слой древесных опилок, что еще больше разобьет поток воды, выходящий из водостока, на более мелкие струйки и позволит воде равномерно распределиться в емкости. Последний, но, возможно, самый важный компонент - это выбор растений. При их выборе я всегда отдаю предпочтение местным и местно произрастающим видам, убеждаясь, что они приспособлены к периодическому затоплению корней. В основном это должны быть многолетние виды растений или те, которые самосеются из семян и не требуют ежегодной пересадки. Следует также помнить, что растения требуют периодического ухода, который в основном заключается в удалении отмерших и засохших фрагментов надземной части, главным образом в конце каждого вегетационного периода. Собранная биомасса может успешно дополнить компостную кучу.
Наземные дождевые сады
В эту категорию входят два основных типа наземных дождевых садов: инфильтрационные сады и сады для гидроизоляции желоба. Я отдаю предпочтение внедрению решений, которые позволяют очищенной воде впитываться в глубокие структуры почвы, что позволяет пополнять водоносные горизонты, расположенные ниже. К сожалению, такие решения возможны не во всех местах. В случаях, когда необходимо изолировать бассейн, в котором будет создан дождевой сад, я всегда использую изолирующие материалы природного происхождения (глина, бентонитовая глина), чтобы не вносить в окружающую среду ненужные пластиковые материалы (если посмотреть на долгосрочное функционирование дождевых садов, то всегда рано или поздно пленка пробивается корнями растений, грызунами или насекомыми в подземных туннелях, что связано с необходимостью замены поврежденной мембраны). При размещении почвенного дождевого сада наиболее важным фактором - помимо расстояния до зданий и отсутствия столкновения с подземными техническими сооружениями - является местный уровень грунтовых вод.
При проведении полевой рекогносцировки я всегда проверяю уровень грунтовых вод с помощью серии почвенных буров, протянутых на глубину 1,5 м от уровня земли. Если после бурения скважин (желательно весной после таяния снега) мы обнаружим, что они наполняются водой, стоит подумать о выборе дождевого сада в контейнере, который можно посадить на землю. Котлован для создания дождевого сада должен быть вырыт на безопасном расстоянии от существующих зданий (не менее 5 м), предпочтительно в месте с пологим склоном, что позволит излишкам дождевой воды стекать во время сильных дождей. После уплотнения котлована (слой утрамбованной глины или бентонита толщиной не менее 30 см) или создания инфильтрационного слоя, образовавшийся бассейн можно заполнить пористым фильтрующим материалом. Для этой цели обычно используется песок различных грануляций. Вокруг недавно посаженных растений хорошо использовать песок, смешанный с небольшим количеством органического компоста. Древесные опилки, инокулированные подходящими штаммами грибов, также хорошо работают в качестве дополнительного фильтрующего слоя. При их использовании не забудьте поместить такой слой под слой более тяжелого гравия или балласта. Выбор растений аналогичен выбору растений для контейнерных садов, но если реализуются сады с большой площадью и глубокими бассейнами, можно также высадить деревья и кустарники (например, черную ольху, иву-клеверию). При посадке деревьев и кустарников стоит применять микоризные прививки для стимулирования роста растений.