Zelfvoorzienend… water

Op Erve ‘t Putke voorzien we ons zelf van beregeningswater. Omdat we in het buitengebied wonen (en niet in de nabijheid van waterwingebieden of open water), kunnen we vrijelijk water oppompen (zie ook: Informatie Waterschap Vechtstromen). We hoeven daarmee geen beroep te doen op de bodemreserves van Manderveen (zie ook: Gebiedsdossier van de Provincie Overijssel).

Bodem
In de zuidoostelijke hoek waar we een put hebben gegraven, zit (anders dan aan de noordkant van het perceel) ijzervrij grondwater, sowieso tot 6,5 meter diepte.

De diepte in
Voor het graven van de put hebben we een vuilwaterpomp gebruikt. Door het weggezogen modderwater te laten bezinken in een kliko en dan het water te laten terugstromen in de put, spoelden we ons een weg naar beneden. Een fotorapportage staat hier. Bovenaan de pijp maakten we een ondergronds pomphuis.

De pompen en sproeiers
De door ons gebruikte buis is 6 meter lang en heeft een buitendiameter van 40 cm; de bovenzijde van de pijp zit 50 cm onder maaiveld. In de pijp zit een perforatie die het mogelijk maakt dat water van buitenaf de pijp instroomt. In de put zitten twee verschillende pompen, het water van beide pompen gaat via een en dezelfde slang naar de klepelsproeier/het doseer pistool.

Om na te gaan of onze pompen, slangen en sproeiers goed bij elkaar passen, maakten we gebruik van onderstaande tool. Bij de berekeningen hebben we de weerstand van koppelingen, bochten, kleppen en de sproeiers meegenomen als extra lengte aan slang, zie ook Berekening van equivalente buislengte.



Pomp 1, de vuilwaterpomp
Op 500 cm beneden maaiveld hangt een T.I.P. Compact I-13000 vuilwaterpomp. Deze pomp kan veel (met slip vervuild) water opzuigen maar levert een beperkte druk op, ideaal om af en toe te gebruiken om de bodem van de put moddervrij te houden. Deze pomp pompt het water op met een druk van 0,9 Bar; de maximale opvoerhoogte is daarmee 9 meter. Bij een grondwater peil van 200 cm beneden maaiveld, zoals gemeten op het eind van de zomer op het nabijgelegen officiële meetpunt (lees: een opvoerhoogte van 200 cm), blijft er van de 0,9 Bar (-2 x 0,1 Bar) nog maar 0,7 Bar druk over. Aan de pomp zit een slang die het water naar een plek elders op het perceel brengt. In ons geval is die slang in totaal ongeveer 60 meter lang (inbegrepen de equivalente lengte v.w.b. de weerstand van kranen, bochten en koppelingen). De binnendiameter van de slang is 1” (25 mm); omdat de slang weerstand geeft, treedt er drukval op; de hoeveelheid water die na 60 meter nog uit de slang komt, is 17,8 liter per minuut geworden. Op zichzelf is dit ruim voldoende om met de slang jonge aanplant water te geven. (Ter vergelijking, onze buitenkraan (zonder slang) geeft ongeveer 15 liter water per minuut oftewel 900 liter water per uur).
De pomp verbruikt 0,75 kWh, per kuub water zijn we zo’n (0,22 Euro X (1000/(17,8×60)x 0,75) 0,15 Euro kwijt aan stroomkosten; beduidend minder dan de 0,70 Euro per m3 bij Vitens.

Pomp 2, de Beregingspomp.
In de buis hangen op 500 cm beneden maaiveld ook twee onafhankelijke inlaten voor de T.I.P. Inox 4400 Plus beregeningspomp. Deze pomp geeft water af met een maximale druk van 4,4 Bar, ideaal om op een grotere oppervlakte water rond te sproeien. Zonder slang zou deze pomp 4.250/60=71 liter water per minuut kunnen afgeven. Uitgaande van een waterpeil van 200 cm beneden maaiveld (-0,2 Bar) en gegeven het drukverlies t.g.v. van de weerstand van dezelfde slang is er in theorie 44,5 liter water per minuut (2720 liter per uur) beschikbaar bij een druk van 4,1 Bar op de plek van de sproeier; dat past goed bij de capaciteit van de klepelsproeier (1940-2930 liter/uur). Hadden we i.p.v. van de dikke 1” slang een gewone (1/2”) tuinslang gebruikt dan waren we op 5,5 liter water per minuut (330 liter water per uur) uitgekomen; niet voldoende om de sproeier goed te laten werken.
De pomp werkt met een stationair toerental en heeft een energieverbruik van 0,9 kWh. Ergo, bij de dikke slang betalen we slechts (0,22 Euro x 1000/2720 x 0,9) =0,07 Euro aan stroom per kuub water en bij een gewone tuinslang 0,59 Euro per kuub.
Oftewel….. als er gesproeid moet worden kun je het beste pomp 2 gebruiken en dan vooral ook in combinatie met de dikke slang.

Bij de beregeningspomp kan het water kan naar keuze worden worden opgezogen uit een van de twee opvoerslangen. De eerste inlaat hangt op 5 meter beneden maaiveld vrij in de hoofdbuis. De andere inlaat zit op dezelfde diepte in een speciaal gefabriceerde filterbuis (5cm doorsnede) die weer in een grotere buis zit (doorsnede 12,5 cm) , tussen de binnenste en buitenst buis zit grof zand; water dat hiermee wordt opgezogen is zeker vrij van zwevende deeltjes; ideaal bijvoorbeeld voor de (nog aan te leggen) drip-irrigatie. Het is trouwens mogelijk dat deze extra filtering op termijn (als de put in evenwicht/rust is gekomen, niet meer nodig is. Beide opvoerslangen komen uit in het voorfilter; deeltjes groter dan 250 μm, worden hier tegen gehouden zodat pomp niet onnodig slijt. Door het open zetten/sluiten van kogelkranen, kunnen we kiezen welk opzuigkanaal we gebruiken.

Het debiet van de put
Als het waterniveau in de put op 500 cm beneden maaiveld is gekomen, stroomt er ongeveer 20 liter water per minuut de put in.

In het geval van de vuilwaterpomp is de effectieve druk op dát niveau (0,9-0,5) 0,4 Bar. Bij deze druk geeft de pomp met de 60 meter lange slang 15 liter water per minuut af. De instroom is groter dan de uitstroom; de pomp kan doorlopend draaien. De vuilwaterpomp stopt overigens automatisch met pompen als onverhoopt het waterpeil daalt tot het niveau van de onderkant van de pomp en de pomp start automatisch weer op als het waterniveau de bovenkant van de pomp weer heeft bereikt.

Bij pomp 2 wordt er meer water aan de put onttrokken dan dat er in stroomt. Bij een putvulling van 500-200 = 300 cm, zit er 3 x (0,19×0,19) x π = 340 liter water in de buis. Als er doorlopend 20 liter water per minuut de put instroomt, wordt er 20-44,5=-24,5 liter water per minuut onttrokken; na zo’n 14 minuten is bij een “volle” put het waterniveau gezakt tot aan de inlaat van de pomp. Net voordat het waterniveau op 500 cm beneden maaiveld komt, zorgt niveaumelder circuit-2 er voor dat de pomp wordt uitgeschakeld; hij gaat pas weer aan het werk als het waterniveau één meter is gestegen (oftewel er weer (1*(0,19×0,19)*π, 113 liter water in de buis zit, na 113/20=5½ minuten); opdat er daarna weer na zo’n (113/24,5) 4½ minuten gesproeid kan worden. Tot zover de theorie als er geen sproeier op de slang zit..

Pomp Diepte
inlaat t.o.v.
maaiveld
Theoretisch
verwachtte
afgifte (l./min.)
Datum Werkelijk
gemeten
afgifte (l./min.)
Compact I-13000 2 17,8
Inox 4400 2 44,5 15-03-2021 40,5
Meetwaarden afgifte van de pomp, zonder sproeier, equivalent van 60 meter slang 1″

Procesbesturing
Boven op de beregeningspomp zit een drukautomaat, deze voorziening zorgt er voor dat de pomp automatisch gaat lopen als de druk in de afvoerbuis lager dan 2 bar wordt, dat is dus het geval als we beginnen te sproeien. De drukautomaat zorgt er ook voor dat de pomp niet droogloopt als er geen watertoevoer meer zou zijn, omdat wij in de hoofdbuis al werken met niveaumelder circuit-2 is deze beveiliging eigenlijk overbodig. Vanaf de drukautomaat loopt de 1″ slang naar de sproeier/het vulpistool. Middels een T-stuk kan het water uit de vuilwaterpomp ook in de slang stromen.

De procesbesturing van de in circuit-1 opgenomen niveaumelder is zo geregeld dat de vuilwaterpomp begint te werken als er bodemwater in het pomphuis begint te komen (lees het waterniveau de stop op de gele sensorkabel van de 1e niveaumelder heeft bereikt); op deze manier wordt voorkomen dat de beregeningspomp onder water komt te staan. Is met het wegpompen het waterniveau vervolgens 30 cm gedaald (lees: het waterniveau de stop op de groene kabel van de 1e niveaumelder heeft bereikt) dan stopt de pomp met werken (totdat het waterpeil weer 30 cm hoger is komen te liggen, enz. enz.) Door middel van de in circuit-1 opgenomen tijdsklok wordt ervoor gezorgd dat de vuilwaterpomp iedere nacht twee minuten werkt, op deze manier houden we de put vrij van eventueel sediment. Het op deze manier opgevoerde water loopt aan de rand van de (nog aan te leggen) vijver de filterzone in.

Bewatering van de tuin
Als de toegang tot de sproeier of het spuitpistool wordt vrijgegeven, daalt de druk in de toevoerslang. Als reactie daarop zorgt de drukautomaat er voor dat de beregeningspomp begint te werken. Totdat de toegang wordt opgeheven, of zoveel eerder als het niveau in de hoofdbuis is gedaald tot 5 meter diepte, stroomt er water de tuin in.

Voor het sproeien van de tuin wordt gebruik gemaakt van een 3/4″ Vyrsa Vyr 60 klepelsproeier. Als we de gebruikelijke 4,4-2,4 mm spuitkopcombinatie er op laten, geeft de sproeier bij 4,1 Bar druk 1940 liter water per uur af. Als we er de (apart bijgekochte) 5,2-3,1 mm spuitkopcombinatie er op zetten, kan de sproeier bij 4,1 bar druk 2930 liter water per uur afgeven. (zie ook pag 99 van de Vyrsa catalogus). Omdat de pomp i.c.m. de 60 meter lange slang 2670 liter water per uur kan afgeven en we graag zo weinig mogelijk stroom per m3 water gebruiken, zitten de laatste spuitkoppen er nu standaard op.

Op niveau houden van de vijver
Bij extreme droogte is het mogelijk dat de (nog aan te leggen) vijver-met-moeraszone te ver indampt. Om dat te voorkomen is een derde circuit met niveaumelder-3 voorzien. Wanneer het niveau in de vijver beneden een bepaald punt is aangekomen, wordt de vuilwater pomp in de hoofdbuis geactiveerd. Het opgepompte water zal via de filterzone de vijver in stromen. Het proces wordt (tijdelijk) gestopt als het waterniveau in de hoofdbuis beneden de kritische grens van de onderkant van de vuilwaterpomp komt of zoveel eerder als de vijver op het gewenste niveau is gekomen.

Kosten (bedragen bij benadering)
Voor de aanleg van de put waren we zo’n 300 Euro kwijt, met de aanschaf van een beregeningspomp, slangen en koppelingen erbij kwamen we op een bedrag van ongeveer 900 Euro.

Laat je iemand komen om een 9 meter diepe put te pulsen, dan zit je all-in ongeveer op hetzelfde bedrag, waarbij je wel dan na een halve dag al klaar bent. Je hebt dan een 12,5 cm dikke buis en dus minder voorraad om mee te sproeien, maar je hebt mogelijk wel wat meer instroom omdat de (dunnere) pijp tot 9 meter diep gaat.

Om die 900 Euro terug te verdienen zul je ruim (900/(0,70-0,07=0,63)) 1400 kuub water moeten sproeien, dan ben je dus gauw 10 jaar verder. Ergo, een waterput als door ons gemaakt, kies je vooral om geen drinkwater te verspillen. Het grotere bereik van de sproeiers en de grotere hoeveelheid water die uit het doseerpistool komt, zijn mooie bijkomstigheden…