Jak odbudować zasoby wodne metodą rowów konturowych

Człowiek w swoim otoczeniu stale poddawany jest działaniu sił przyrody. W permakulturze rozpoczynamy projektowanie od elementu wody. Zbieramy dane klimatyczne i geograficzne, aby z większym prawdopodobieństwem móc przewidzieć, jakiego rodzaju, jak często i w jakiej ilości woda spływa po terenie lub się w nim gromadzi. W klimacie umiarkowanym, a także wobec kurczących się zasobów wodnych, zwracamy uwagę na efektywne wykorzystanie dostępnej wody, jej bezpieczne magazynowanie w ilości wystarczającej do zaspokojenia potrzeb ludzi, ekosystemów i upraw, ale także stosujemy zabezpieczenia przed ewentualnym nadmiarem wody.

Budowa rowu konturowego ma na celu głównie zarządzanie obiegiem wody, które można w ten sposób poprawić na terenie z choćby minimalnym spadkiem. Rów konturowy poprawia warunki wodne dla roślin w swoim najbliższym otoczeniu, a w konsekwencji – dla korzystających z nich zwierząt. W szerszym kontekście pozwala nadać nowe funkcje miejscu, w którym się znajduje, na przykład może być szlakiem komunikacyjnym. Podczas ekstremalnych zjawisk pogodowych, pomaga ochronić siedlisko przed zgubnymi skutkami nawalnego deszczu i przechować jego zasoby na czas suszy – a oba te zjawiska zdarzają się coraz częściej wskutek zmian klimatu. 

Rów konturowy – założenia, charakterystyka, możliwości wykorzystania

Termin „rów konturowy”, którym posługujemy się w artykule, wprowadził po raz pierwszy Wojciech Górny na swoim blogu „Moja Ostoja daleko od szosy” w 2015 r. To odpowiednik nieco wieloznacznego angielskiego terminu swale (lub contour swale), którego używał m.in. ojciec permakultury Bill Mollison, lub berm and basin używanego z kolei przez Brada Lancastera, eksperta od gospodarowania wodą deszczową. Oznacza złożoną strukturę, w skład której wchodzą: długi rów o przebiegu wyznaczonym przez warstwicę (poziomicę, ang. contour line), czyli idealnie poziomy; oraz, równoległy do rowu wał po dolnej stronie stoku, obligatoryjnie obsadzony drzewami.

Rów konturowy jest więc zawsze usytuowany w poprzek stoku, co umożliwia mu przechwytywanie spływającej wody opadowej.

Deszcz padający na powierzchnię porowatego gruntu częściowo w niego wsiąka, ale nachylenie stoku wymusza odpływanie wody w dół, tym szybciej i tym większa jej ilość, im większe jest jego nachylenie, co uniemożliwia infiltrację. Rów konturowy przechwytuje i spowalnia wodę z terenu znajdującego się wyżej (zlewnia). Woda ta następnie zostaje rozproszona i rozprowadzona równomiernie na całej długości rowu, co daje jej czas na wsiąkanie w grunt i zwiększa powierzchnię infiltracji. Rów nie blokuje więc spływu powierzchniowego, ale znacznie go spowalnia. Zmienia się też kierunek spływu: zamiast uciekać do najbliższej rzeki, woda przesącza się w znacznej mierze w dół, ku korzeniom drzew i warstwom wodonośnym.

Ponieważ kluczowym zadaniem rowu konturowego jest infiltracja, stosujemy metody potęgujące nasączanie wodą głębokich warstw: nadajemy chropowatości powierzchni gleby, obsiewamy roślinnością zielną, sadzimy rośliny o korzeniach głęboko penetrujących, zwłaszcza drzew i krzewów, ściółkujemy wał oraz dna rowu, zacieniamy dna, tak aby zminimalizować parowanie na korzyść infiltracji. Tempo przesiąkania zależy oczywiście od rodzaju gleby: w glebie piaszczystej woda może stać kilka godzin, a w gliniastej kilka dni, a im dłużej stoi, tym większe są straty w wyniku parowania.

Czym różni się rów konturowy od stawu? Rów konturowy nie jest połączony z żadnym źródłem wody, a jego celem nie jest magazynowanie jej w taki sposób, jak zrobiłby to szczelny staw albo plastikowy zbiornik, z którego korzystamy chcąc podlać pomidory w tunelu. Przez większość roku nie zauważymy wody na jego dnie. Mimo to, długofalowo przynosi on wymierne korzyści, przechwytuje dużą ilość wody deszczowej, oraz pozwala trwale ją zagospodarować w ekosystemie. Poza wspomnianym zasilaniem wód gruntowych (np. studni, źródeł naturalnych), rów konturowy wspiera „zieloną infrastrukturę”, w postaci nasadzeń na wale oraz roślinności w obrębie obniżenia, tolerancyjnej dla okresowego zalewania korzeni. Na wale sadzi się głównie drzewa owocowe, ale również użytkowane w inny sposób, najczęściej według koncepcji leśnego ogrodu opartego na modelu sukcesji.

Nasadzenia te wymagają starannego projektu. Katalog gatunków i odmian jest bardzo obszerny, a wybór uzależniony od gleby, klimatu, ekspozycji na słońce itd. W skrócie można powiedzieć, że w początkowej fazie istnienia rowu konturowego korzystamy z szybko rosnących roślin jednorocznych (np. dyni), oraz roślin posadzonych jako źródło biomasy, w kolejnych kilku latach z bylin i krzewów (np. truskawek, porzeczek), a następnie w miarę dojrzewania drzew z ich owoców, biomasy i cienia. Aby od początku istnienia ekosystem wału był możliwie autonomiczny, wśród posadzonych na wstępie roślin nie mogą dominować gatunki owocowe. Pierwszym zadaniem projektanta jest zbudowanie gleby bogatej w próchnicę, co osiągniemy wprowadzając gatunki szybko rosnące i często cięte na ściółkę (np. żywokost, popularne krzewy żywopłotowe, gatunki pionierskie). Szczególnie przydatne w tej roli będą gatunki, które dzięki symbiozie z bakteriami brodawkowymi są niezależne od zasobności gleby w azot. Są to głównie rośliny bobowate, ale również olsze, rokitniki, oliwniki i inne.

To wszystko oznacza, że jest wiele różnych korzyści z rowów konturowych, zgodnie z tą zasadą projektowania permakulturowego, która zachęca do łączenia wielu funkcji w każdym elemencie systemu.

Pomaga w tym również różnorodność nasadzeń, a ogranicza nas jedynie wyobraźnia: plony jadalne, pozyskanie drewna, biomasy, ziół, grzybów, budowanie gleby, poprawa stosunków wodnych, poprawa mikroklimatów, tworzenie siedlisk, to tylko niektóre z możliwych korzyści. Nie bez znaczenia jest również działanie przeciwpowodziowe rozwiązań retencyjnych takich jak rowy konturowe. Zapobiegając przyspieszonemu spływowi powierzchniowemu, zwłaszcza w górach, rów konturowy zapobiega gwałtownym wezbraniom i podtopieniom na nizinach.

Projekt, czyli matematyka

W jaki sposób zaprojektować i wykonać rów konturowy pokażemy na przykładzie realizacji w powiecie tarnowskim. Była to praca zespołowa absolwentów Kursu Projektowania Permakulturowego Szkoły permisie.pl. W miejscowości o ukształtowaniu podgórskim rowy konturowe przewidziano jako część permakulturowego projektu gospodarowania wodą w obrębie siedliska o powierzchni 3,6 ha i nachyleniu terenu od 5% do 30%. Celami projektu są m.in.: „1. Częściowa, ale stabilna samowystarczalność w zakresie produkcji warzyw, owoców, przetworów, wełny, obornika, kompostu. 2. Poprawa warunków wodnych w siedlisku, przechwycenie i infiltracja spływu powierzchniowego, zwiększenie rezerwy wód podziemnych zasilających studnię, zwiększenie nawilżenia gruntu w obrębie pastwisk, zwiększenie plonu traw. […] 5. Zapobieganie suszy”. Projekt przewiduje wykonanie kolejnych dwóch rowów konturowych i dwóch stawów, a także ich integrację z systemem szarej wody i zbioru deszczówki z dachów.

Do celów projektowych przyjęto następujące dane i założenia:

• maksymalny opad dobowy dla regionu – 120 mm, średni roczny 750 mm,
• nachylenie stoku w lokalizacji rowu – 10%,
• powierzchnia zlewni – 2500 m²,
• gleba ciężka, gliniasta, porośnięta łąką – przyjęty współczynnik spływu powierzchniowego (ang. runoff coefficient) – 0,4,
• ograniczenia w zagospodarowanym terenie – konieczność zachowania bezpiecznego dystansu od istniejących budynków poniżej,
• wymiary: długość – szerokość dna – głębokość (do przelewu) – nachylenie skarp: 55+13 m/1 m/0,5 m /skarpa wału 1:2, skarpa tylna (backcut) 1:3,
• pojemność rowu: długość x szerokość x głębokość – w przybliżeniu 55 + 13 m³.¹

Rów został zaplanowany na wysokości 319 m n.p.m. Istniejąca droga dojazdowa dzieli go na dwie części o długości 55 i 13 m. Każda z części rowu wyposażona jest w przelew awaryjny, zabezpieczający wał przed erozją. Przelew ma postać gęsto obsianego trawą obniżenia w koronie wału, o szerokości 3 m i płaskiej powierzchni. Na glebie piaszczystej alternatywą dla trawy mogą być otoczaki. Wyposażenie w przelew awaryjny jest obowiązkowe w przypadku każdego elementu systemu wody.

Realizacja – etapy i narzędzia

Zaopatrzono się w następujące materiały i zasoby: sadzonki uprzednio przygotowane, kompost, ściółka (siano, zrębki), nasiona, poziomica laserowa z łatą, koparka 3-tonowa z łyżką skarpówką.

Zaplanowano przybliżony porządek prac:

1. wytyczenie rowu konturowego.
2. prace ziemne.
3. obsadzenie rowu konturowego.

Do tyczenia przebiegu oraz do poziomowania dna rowu wykorzystano poziomicę laserową z łatą, jakkolwiek przetestowano również proste narzędzie – kroczak, który okazał się wystarczająco precyzyjny. W praktyce, ze względu na sporą skalę przedsięwzięcia, realizowano nasadzenia natychmiast po opuszczeniu przez koparkę poszczególnych odcinków wału.

Praca koparką realizowana jest szybciej, ale wymaga dużej delikatności i precyzji w obchodzeniu się z glebą. Pierwsza faza robót polega na zdjęciu warstwy żyznej (ok. 30 cm) z całej szerokości rowu i wału, a następnie zabezpieczeniu jej po górnej stronie stoku. Po uformowaniu rowu i nasypu, warstwa żyzna rozprowadzana jest na ich powierzchni. Koparka pracuje cofając się wzdłuż rowu, tak aby nie ubijać wału, gdyż jego luźna struktura sprzyja wchłanianiu wody. Drzewa i krzewy zostały posadzone w delikatnych nieckach, zaopatrzone dodatkowo w porcję kompostu, a następnie zaściółkowane. Reszta gleby została starannie obsiana: mieszanką poplonową jednoroczną w pasie drzew (słonecznik, owies, gorczyca, gryka, itp.) i inkarnatką, a mieszanką pastwiskową w dolnej, zewnętrznej strefie wału graniczącej z łąką oraz w rowie, gdzie okresowo będą przebywać owce.

Wspólnotowy wymiar tego przedsięwzięcia wyrażał się nie tylko we wspólnym projektowaniu i wdrożeniu, ale również w udziale wielu osób w przygotowaniu sadzonek, dostarczeniu samodzielnie zaszczepionych jabłoni i gruszy, podzieleniu się sadzonkami z własnych ogrodów, użyczeniu narzędzi, zadbaniu o logistykę, zaopatrzenie i kuchnię. To unaoczniło nam obfitość zasobów jakimi dysponujemy: nie tylko ogrodów już prowadzonych przez uczestników, ale przede wszystkim posiadanych przez nas umiejętności i relacji opartych na wspólnym celu i etyce. Wydaje się, że nie tylko dzięki wiedzy i technologii, ale właśnie dzięki wspólnotowości możemy znajdować się bliżej suwerenności żywnościowej (energetycznej czy każdej innej) niż nam się wydaje. Skorzystano w tym wypadku tylko z jednej usługi zewnętrznej.

Trzy miesiące później

Już w trakcie prac, w południe drugiego dnia, zaczął padać uporczywy, choć nie bardzo intensywny, deszcz – pod wieczór na dnie rowu stała już woda. Na własne oczy zobaczyliśmy, jak wielka jest efektywność tej struktury, nawet przy relatywnie niewielkim opadzie.

W kolejnych miesiącach prowadzono pomiary opadu dziennego. Miesiąc maj przyniósł zupełnie przyzwoity i typowy dla regionu wynik 125 mm. Czerwiec zanotował skromniejszy wynik, co również jest typowe dla pogórzy – 54 mm. Lipiec to 124 mm opadu. Szacujemy, że od czasu powstania rów konturowy przechwycił i infiltrował w sumie 303 m³ wody deszczowej. Jest to wynik nieporównanie wyższy od pojemności jakiegokolwiek zamkniętego zbiornika na deszczówkę – jedynie stawy mogą zgromadzić taką objętość wody.

Zgodnie z projektem, na zaściółkowanym wale rozwinęła się w pierwszej kolejności roślinność zielna, wśród której dominuje koniczyna inkarnatka. W początku lata upalna pogoda sprawiła, że słabsze sadzonki drzew nie przyjęły się i musiały być zastąpione nowymi. Oczywiście obecnie wszystkie posadzone drzewa i krzewy są wciąż na początku swojego rozwoju. Liczymy na to, że w przyszłym roku zaczną owocować niektóre krzewy, a w ciągu 3-5 lat drzewa podrosną na tyle, by zacząć skutecznie zacieniać rów. Zmniejszy to do minimum straty wody przez parowanie. Upływ czasu i dojrzewanie zaprojektowanego ekosystemu zwiększa zdolność rowu konturowego do przechwytywania i magazynowania wody. Korzenie drzew i krzewów penetrują w głąb wału, a coraz grubsza warstwa ściółki oraz gęsta roślinność hamują parowanie z gleby. Wraz z przybywaniem ilości próchnicy glebowej, pojemność wodna gleby zwiększa się wydatnie. W ciągu kilku lat system powinien uzyskać pełną autonomię wodną. Jest to więc godny polecenia sposób uprawy drzew użytkowych, który wymaga nieco opieki tylko na początku – w przeciwieństwie do sadów towarowych, a nawet małych sadów przydomowych, które wymagają stałej opieki w postaci nawożenia i nawadniania.

Anna Juchnowicz, Joanna Albin

Anna Juchnowicz – na co dzień działa w obszarze sztuki i narracji wizualnej, zajmując się sztuką książki, sztuką konceptualną, antropologią kulturową. Permakulturą interesuje ją jako możliwość stworzenia trwałej kultury człowieka, poprzez próby poznania prawdziwej natury życia i śmierci. Absolwentka Uniwersytetu Wrocławskiego oraz Akademii Sztuk Pięknych im. Eugeniusza Gepperta we Wrocławiu. Inne zainteresowania: intymistyka, teatr, wielowymiarowe kontinuum czasoprzestrzeni. U ludzi najbardziej ceni ich wewnętrzne sprzeczności, a u zwierząt – umiejętność abstrakcyjnego myślenia. biblioarty.wordpress.com.

Joanna Albin – projektantka permakulturowa, edukatorka i miłośniczka przyrody. Dawniej nauczycielka akademicka, wciąż czynna zawodowo tłumaczka, dziś prowadzi małe regeneratywne siedlisko na Pogórzu Ciężkowickim. Pasjonatka permakultury społecznej i sieciowania – ktoś o niej powiedział, że jest jak Nokia – connecting people.

Skład grupy projektowo-wykonawczej: Aleksander Zych, Anna Juchnowicz, Anna Sobczuk, Edyta Konopka, Elżbieta Kubajek, Ewa Janik, Ewa Wojciechowska, Joanna Albin, Marcin Iwankiewicz, Marta Kulczyńska, Natalia Widańska. Gościnnie: Marcin Krzeszewski. Nadzór: Jacek Winckiewicz.

Ogólne założenia przy projektowaniu rowów konturowych:

1. Rów konturowy powinien być tak długi jak tylko się da, by odzyskać więcej wody.
2. Szerokość rowu wynika z warunków terenowych, istniejących struktur, wymogów bezpieczeństwa itp.
3. Głębokość rowu dobieramy do spodziewanych opadów, nachylenia, wygody użytkowania poza okresami wypełnienia wodą.
4. W rowie przez większość czasu nie ma wody, więc jego dno może być wykorzystane np. jako droga, miejsce wypasu małych zwierząt itp.
5. Najistotniejszym parametrem jest łagodne nachylenie skarp, gwarantujące ich stabilność (w szczególności skarpy tylnej, od góry stoku).
6. Obowiązkowy jest przelew awaryjny.

Woda padająca na blaszany dach spływa w 100% (współczynnik spływu powierzchniowego 1), ale jeśli spadnie na porowatą powierzchnię, na przykład glebę porośniętą trawą, w części zostanie wchłonięta na miejscu (aż do nasycenia wodą), a dopiero nadwyżka spłynie po powierzchni. Najbardziej deszczochłonną strukturą jest las. W przypadku naszego rowu, mając do czynienia z łąką, przyjęliśmy współczynnik 0,4 (dla zielonych dachów przyjmuje się 0,3-0,4).

Źródła:
- DogsGoWoof Productions, How Permaculture Started, 2019, https://www.youtube.com/watch?v=Syw1yfaWieQ [dostęp: 24.07.2025].
- Wojciech Drozd, Dachy zielone rozwiązaniem dla obiektów budowlanych, „Przegląd Budowlany”, 4/2015.
- Wojciech Górny, Coś z niczego, 11.06.2015, „Moja Ostoja daleko od szosy”.
- Toby Hemenway, Ogród Gai, 2019, tłum. Katarzyna Byłów, Robert Urbanowicz, Adrianna Jarosz i Beniamin Lazar, Permakultura.edu.pl.
- Bill Mollison & David Holmgren, Permaculture 1: A perennial agriculture system for human settlements, 1978, Hobart: University of Tasmania.
- Brad Lancaster, Rainwater Harvesting for Drylands and Beyond, Volume 2: Water-Harvesting Earthworks, 1st Edition, 2008, Rainsource Press.
- Bill Mollison, Permaculture – A Designer's Manual, 1988, Tagari.
- Bill Mollison, Slay, Reny Mia, Introduction to Permaculture, 2020, Wprowadzenie do permakultury, tłum. Beniamin Lazar, Permakultura.edu.pl.

Przypisy:
1. Ponieważ rów konturowy nie jest szczelnym zbiornikiem, obliczenie pojemności potrzebne nam jest tylko do stworzenia wystarczająco bezpiecznego przelewu awaryjnego.