03 Mar Che cos’è un rain garden e come progettarlo

Nel report dell’IPCC  “Changes in  Climate  Extremes and their Impacts on the Natural Physical Environment” entro il 2100 su scala globale si assisterà ad un aumento dell’intensità delle precipitazioni estreme dall’8-20% in più rispetto al periodo 1981-2000. Necessario, quindi, un sistema SUDS, sustainable urban drainage systems, studiato per gestire al meglio le acque meteoriche delle nostre città, così da riequilibrare il bilancio idrologico, ridurre inquinamento dei corsi d’acqua, e avere dei costi di gestione più bassi. Tale sistema in base alle nostre esigenze e dal contesto in cui lo progettiamo può essere più o meno complicato e strutturato.

Se ad esempio possiedi un piccolo pezzo di giardino puoi progettare un sistema di drenaggio molto semplificato ed efficace. Ed il protagonista del tuo progetto sarà il rain garden.

Che cos’è un rain garden?

I rain gardens sono delle strutture di bioretenzione poco profonde che presentano una depressione al certo di esse con lo scopo di intercettare, trattenere, disperdere le acque meteoriche derivanti da superfici impermeabilizzate circostanti.

Hanno, inoltre, funzione:

– di depurare le acque raccolte attraverso i meccanismi di fitodepurazione e l’infiltrazione graduale nel terreno,

– estetica per arricchire l’arredo verde urbano e dei giardini privati.

Come si costruisce un rain garden?

Per la progettazione di un rain garden devi considerare quattro aspetti:

1. LA TESSITURA DEL SUOLO

2. IL CONTESTO

3. L‘INTENSITA’ DELLE PRECIPITAZIONI

4. LA SCELTA DELLE SPECIE

Vediamoli nel dettaglio

1. LA TESSITURA DEL SUOLO

La tessitura del suolo è importante perchè in base alle caratteristiche del terreno questo assorbirà più o meno acqua, per capire questo concetto ricordiamo che cos’è il suolo.

Il suolo, infatti, è “un corpo naturale tridimensionale costituito da particelle minerali ed organiche che si forma dall’alterazione chimico-fisica delle rocce e dalla trasformazione biologica e biochimica dei residui organici.” (1)

I suoli possono avere composizioni chimiche e mineralogiche marcatamente differenti, che riflettono, in generale, la composizione delle rocce dalle quali si sono formati. Il suolo, quindi, è costituito da particelle solide minerali di dimensioni diverse che variano da quelle di un ciottolo fino a particelle di argilla non visibili ad occhio nudo. La granulometria e la tessitura del suolo esprimono la distribuzione delle particelle del suolo in classi di grandezza in diversi sistemi di classificazione. Pertanto conoscere la granulometria e la tessitura è fondamentale per la gestione del suolo.

In base alle dimensioni delle particelle del suolo si possono arbitrariamente suddividere in:

• scheletro, particelle con un diametro superiore ai 2 mm.
• terra fine, particelle con un diametro minore e uguale ai 2 mm. Le frazioni che compongono la terra fine sono l’argilla, il limo e la sabbia.

Analizzando la terra fine si definisce la tessitura del suolo. E questa si valuta in campo o in laboratorio utilizzando il diagramma di Thomson.

Vi sono differenti classi granulometriche, ma analizziamo le caratteristiche delle categorie generali:

• Suolo sabbioso  (composto da oltre 60% di sabbia)

Nei suoli sabbiosi sono presenti molti macropori, ovvero i pori grandi che rimangono tra una singola particella e l’altra, nei quali circola l’aria. Di conseguenza, in terreni così ben ossigenati le radici non soffrono di asfissia radicale. Ciò fa sì che siano suoli semplici da lavorare e che hanno un’ottima permeabilità.
Allo stesso tempo, però, queste tipologie di suolo sono poco fertili. La distanza tra le particelle costituenti, infatti, rende difficile la permanenza delle sostanze nutritive negli strati superiori utili alle radici. Il terreno sabbioso, inoltre, ha bisogno di irrigazione frequente, specie in estate.

• Suolo limoso (composto da 10% di sabbia, all’80% di limo e al 10% di argilla)

Si tratta di terreni in cui è difficile coltivare, dove si formano zolle durissime e crostoni superficiali tenaci. Hanno una bassissima permeabilità e generano ristagni idrici e asfissia radicale. Sono inoltre suoli poveri di sostanze nutritive.
Il terreno limoso si riconosce con facilità, in quanto è molto polveroso quando il clima è secco. D’altro canto, in presenza d’acqua si trasforma in fango e ha una consistenza saponosa.

• Suolo argilloso (composto con un contenuto di argilla mediamente superiore al 45%)

Vengono definiti “pesanti”, per le difficoltà nelle lavorazioni e la tendenza a trattenere troppo l’acqua, dando luogo ai ristagni idrici, i quali possono essere un grave problema per la maggior parte delle colture, poiché spesso provocano crescita stentata e fanno insorgere marciumi radicali e malattie.
I terreni argillosi trattengono, oltre all’acqua, anche gli elementi nutritivi. Questa caratteristica aumenta di molto la fertilità del suolo.

Per riconoscere nel tuo caso il tipo di suolo presente ti rimando a questo manuale, a pagina 27, dove ti spiega come effettuare la determinazione della tessitura del suolo usando il tatto.

https://www.minambiente.it/sites/default/files/archivio/allegati/life/LifeCarbOnFarm_Manuale_autovalutazione_suolo.pdf

Capito ciò è chiaro che alcuni suoli dreneranno più velocemente l’acqua rispetto ad altri. Ti riporto i dati tecnici utili per la progettazione del rain garden in relazione al tipo di suolo presente nella tua area di progetto.

Tipo di suolo	Tempo di drenaggio minimo (cm/ora)	Terreno consigliato per il bacino	Profondità dal bacino (cm)
Franco sabbioso	2,5	Compost miscelato con il terreno del giardino	15-30
Franco limoso	0,6	Compost miscelato con il terreno del giardino	30-45
Franco argilloso	0,25	Usare un ammendante per migliorare le caratteristiche fisiche del suolo	45-60

2. IL CONTESTO

Essenziale è comprendere bene il ruscellamento dell’acqua nel tuo sito di intervento. Il consiglio è andare in un giorno di pioggia ad osservare il ruscellamento dell’acqua nell’area di progetto. Ad esempio se sei in un giardino privato di una villetta a schiera dovrai porre la tua attenzione sullo scorrere dell’acqua dal tetto fino al terreno, ed individuerai dove questa si va a raccogliere. Con questa osservazione comprenderai  già quale sarà la locazione del tuo rain garden.

Nel caso non potessi andare di persona aiutati con le foto satellitari e le curve di livello per capire le zone soggette ad una maggiore depressione, e quindi al ristagno d’acqua.

E’ importante che tu ti faccia uno schizzo dell’area sul quale disegni l’edificato, la strada, la vegetazione evidenziandoti il percorso dell’acqua durante il ruscellamento e le aree per la locazione del rain garden. Il disegno non dev’essere bello, ma funzionale quindi cerca di farlo preciso e inserisci qualche misura dell’area.

3. L’INTENSITA’ DELLE PRECIPITAZIONI

In Arabia Saudita l’intensità delle precipitazioni è diversa da quelle dell’Italia settentrionale. Questo significa che la profondità del tuo rain garden dipenderà, anche, dall’acqua meteorica che dovrà accogliere, filtrare e assorbire.

Come fai a trovare questi dati? Cerca su internet se ci sono degli enti che raccolgono i dati pluviomentrici e che li mettono a disposizione della collettività. Ad esempio l’ARPA, Agenzia Regionale per la Protezione Ambientale, rende disponibili questi dati con lo storico per la propria regione. Fai attenzione che in questi siti troverai differenti dati sulle piogge, quello che dovrai cercare tu è l’intensità delle precipitazione che ha come unità di misura i mm/ora.

Passiamo ora ad una parte un po’ più rognosa: i calcoli.

Perchè ora i dati li hai e devi dimensionare il tuo rain garden per la necessità di acqua piovana da raccogliere.

Il primo step: calcolare l’area di run-off, ovvero l’area di ruscellamento dell’acqua che non riesce ad infiltrarsi nel suolo e che giungerà nel rain garden.

L’area di run off totale è la somma dei singoli run off di tutte le superfici presenti nell’area, poiché ogni area in base al materiale che la compone ha un proprio coefficiente di run off.

Area run off specifico= Area x percentuale di acqua piovana verso il rain garden x coefficente run off

Il secondo step: calcolare il volume del run off

Volume Run off= Area Run off x ((intensità precipitazione mm/ora : 1 ora) x (1m :1000 mm)) x 1 ora

Il terzo step: calcolare l’area del rain garden che soddisfi la richiesta.

Area rain garden = V Run off : Profondità dal bacino in m

4. LA SCELTA DELLE SPECIE

Arriviamo all’ultimo punto che io preferisco: scegliere le piante da piantare nella tua aiuola speciale. Ebbene sì, non puoi prendere una specie vegetale scelta a caso, ma devi fare una scelta ragionata se non vuoi perder tempo inutilmente e sprecare del denaro.

Il rain garden proprio per la sua depressione centrale farà sì che l’acqua lì ristagni di più. Questo significa che dovrai scegliere una specie vegetale che sopporti temporaneamente la sommersione, anche di una parte del fusto, mentre per il bordo del rain garden sceglierai una specie che non dovrà avere tale peculiarità, ma che preferisce un suolo meno umido. Di norma si prende la sezione del rain garden dividendolo in 3 zone: zona asciutta, zona moderata e zona umida. Quindi il tuo primo criterio di scelta delle specie sarà individuare le tre zone e le loro singole caratteristiche pedologiche.

E quali sono gli altri criteri di scelta che devi considerare:

• L’areale d’origine della specie. Ti conviene prediligere specie autoctone, poichè queste sono già adatte alle condizioni climatiche del sito.

Visita il sito https://www.actaplantarum.org/ per conoscere le specie vegetali tipiche della tua regione. Porgi estrema attenzione a non scegliere specie invasive, ti lascio il link per scoprire quelle nella black list del Piemonte https://www.regione.piemonte.it/web/sites/default/files/media/documenti/2019-10/lista_gestione.pdf

• Il suolo presente, perchè alcune specie preferiscono un suolo rispetto ad un altro.
• L’ esposizione: nel sito c’è pieno sole? Mezz’ombra o ombra?
• L’ esteticità, vuoi un rain garden dallo stile più formale o informale? Da questa tua scelta dipenderà la relativa manutenzione.

Caso studio: il Giardino Oreste del Buono

Vediamo un esempio che ti può aiutare nella progettazione di un tuo rain garden.

In questo caso i rain gardens sono stati progettati per il Giardino Oreste del Buono, situato a Milano, nel Laboratorio di Progettazione Urbana all’Università di Genova.

Partiamo prima di tutto dal tipo di suolo presente nell’area progetto che è franco-limoso.

Osservando la tabella di prima il drenaggio dell’acqua per il franco limoso è di 0,6 cm/ora, e si consiglia una profondità del bacino: 30 ai 40 cm.

Per il contesto l’area è stata analizzata osservando i tetti degli edifici e la distribuzione dei tubi di scarico, orientati verso il giardino, ed in secondo luogo l’andamento delle curve di livello. Questo ha permesso di creare uno schema che ha messo in luce i luoghi migliori per la realizzazione dei rain gardens.

Localizzate le aree di convogliamento dell’acqua piovana si sono svolti i calcoli per il dimensionamento.

I rain gardens per il Giardino Oreste del Buono sono stati studiati in base all’intensità della precipitazione media annuale di Milano facendo sì che il sistema soddisfi la richiesta di drenaggio dell’acqua piovana.

Per quanto riguarda le specie vegetali scelte si sono tenuti in conto i criteri di scelta precedentemente trattati.

La caratteristiche delle specie per le tre zone erano le seguenti:

ZONA UMIDA	Specie che tolleri periodi di siccità e di ristagni d’acqua piovana prolungati.
ZONA MODERATA	Specie che tolleri periodi di suolo asciutto ed altri umidi.
ZONA ASCIUTTA	Specie che vegetano in suoli asciutti nelle zone temperate.

Nell’illustrazione si riportano le specie vegetali scelte tenendo conto dei criteri visti in precedenza.

Questo è un estratto di un lavoro di gruppo svolto assieme alle colleghe Greta Bianchi, Viviana Giufarelli e Cristina Tampone durante l’anno accademico 2020/2021.

Qualche esempio di rain garden

• 

• 

• 

• 

Note

(1) La definizione di suolo è quella data dalla Soil Conservation Society of America (1986).

(2) Il manuale “Creatings rain gardens – Capturing the rain for your own water – Efficent garden” scritto da Cleo Woelfle-Erskine e Apryl Uncapher

Bibliografia e sitografia

“Creatings rain gardens – Capturing the rain for your own water – Efficent garden”, Cleo Woelfle-Erskine e Apryl Uncapher, Timber press, 2012

www.ipcc.ch