يستخدم نظام التجميع السطحي المرتفع ل مياه الأمطار سطحًا مرتفعًا لتوجيه مياه الجريان السطحي إلى الخزان إما تحت الأرض أو فوقها. يمكن أن يوفر سهولة الوصول إلى المياه في حالات الطوارئ عندما تكون المصادر البديلة شحيحة، ونظم إمدادات المياه في حالات الطوارئ لم تكن موجودة بعد، وتشتت السكان و/ أو لل تخفيف من نقص المياه الموسمي.عملية أو نتيجة جعل شيء ما أقل شدة أو خطورة أو ضررًا.المياه الناتجة عن هطول السوائل.

عادة ما تكون الأسطح المرتفعة من صنع الإنسان. المثال الأكثر شيوعًا هو سقف مبنى سكني أو مشترك، على الرغم من أنه يمكن استخدام أي سطح مرتفع لبناء مستجمعات مياه الأمطار بطريقة أبسط (مثل أنظمة تجميع التربولين في حالات الطوارئ). الميزة الرئيسية للأسطح المرتفعة هي أنها تميل إلى أن تكون أقل تلوثًا بسهولة من سطح الأرض، ومن ثم تكون جودة المياه أفضل عادةً. تميل الأسطح المرتفعة الصناعية لأن تكون غير عضوية (مثل ألواح التسقيف المصنوعة من الحديد المجلفن)، ما يمنع التغيرات في المذاق واللون. بمجرد تجميع المياه، يجب تخزينها في خزان مغطى.

اعتبارات التصميم

يتكون النظام من سطح مرتفع (مثل السقف) ومزراب لنقل المياه إلى ماسورة صرف متصلة بخزان. يجب دمج جهاز الكسح الأول في المزراب لتحويل الكسح الأول للمياه بعيدًا عن الخزان، ما يمنع الغبار والحطام بالسطح من الدخول. يجب أن يتوافق حجم المزراب مع تدفق المياه المتوقع (القاعدة الأساسية هي 1 سم2 من المزراب لكل 1م2 من منطقة السطح). تساعد واقيات المطر في توجيه أي جريان سطحي للمياه في المزراب. تمثل المزاريب سيئة التركيب أو المكسورة العيب الرئيسي في العديد من أنظمة تجميع مياه الأمطار على الأسطح، ما يؤدي إلى انخفاض كفاءتها بشكل كبير. على سبيل المثال، غالبًا ما تكون المزاريب متصلة بشكل سيئ أو ملتوية أو مكسورة وغالبًا ما توضع بشكل غير صحيح بحيث تتجاوز مياه الأمطار المزراب. قد يؤدي منحدر غير مستوٍ أيضًا إلى إرسال المياه بعيدًا عن الخزان لتفيض في مكان آخر مع تكوين برك المياه والبرك الراكدة التي قد تؤدي إلى تكاثر البعوض. يمكن استخدام الخزانات الموجودة تحت الأرض أو فوق الأرض لتخزين مياه الأمطار ويجب تغطيتها لمنع دخول الحشرات والأوساخ وأشعة الشمس، إذ يمكن أن يؤدي هذا الأخير إلى نمو الطحالب في الخزانات. معلمات التصميم الرئيسية عبارة عن كمية هطول الأمطار وشكلها، ومساحة سطح التجميع، و معامل الجريان السطحي وحجم التخزين فيما يتعلق بالطلب على المياه.  معامل الجريان السطحي هو نسبة حجم مياه الأمطار التي تتدفق من سطح السقف إلى حجم مياه الأمطار التي تسقط على ذلك السطح (تتراوح بين 0.5 - 0.9). يُظهر المعامل فقد المياه (أي أن المعامل 0.8 يعني أن نسبة 80٪ تنفد بينما تُهدر نسبة 20٪) بسبب الرش، والتبخر، والرياح، وفائض المزاريب، ومواسير التجميع المتسربة وأجهزة الكسح الأولى. يمكن تقدير حجم المياه التي يوفرها النظام بمضاعفة معلمات هطول الأمطار ومساحة السطح و معامل الجريان السطحي كل شهر. عندما يكون التجميع السنوي ل هطول الأمطار أكبر من الطلب السنوي، يتوفر ما يكفي من المياه لتلبية الاحتياجات، على الرغم من الحاجة إلى التخزين الكافي لمراعاة أوجه التباين بين العرض والطلب. يعتمد هذا على كمية الأمطار التي يمكن تجميعها شهريًا (والتي تختلف) مقارنة بالطلب الشهري على مياه الشرب (وهو أكثر ثباتًا ويتوقف على عدد الأشخاص واللترات/ الشهر/ الفرد). بمقارنة العرض والطلب الشهري على مدار عام، قد يوضح الرسم البياني للميزان متطلبات التخزين، حيث يُشار إلى الحد الأقصى للتخزين بالاختلاف الأكبر بين فترات الذروة أو فترات الانحدار في الرسم البياني. كلما طال موسم الجفاف، زاد حجم التخزين المطلوب. في المقابل، عندما يكون معدل هطول الأمطار السنوي أقل من الطلب، يجب تعديل الطلب/ التوقع (إذا تعذر تغيير مساحة التجميع الحالية)، أو تجب زيادة مساحة التجميع. في هذه الحالة، قد يكون من الصعب إدارة عمليات تجميع مياه الأمطار على مستوى المجتمع؛ وفي حالة عدم وجود إدارة مناسبة، قد يستهلك الأشخاص أكثر من مقدار الطلب المستخدم في حسابات التصميم وسيفرغ الخزان على نحو أسرع من المقرر.

المواد والمستلزمات

يمكن تصنيع هذه الأنظمة بمواد محلية الصنع. بالنسبة إلى سطح السقف، يمكن استخدام أي مواد صلبة لا تمتص مياه المطر (مثل البلاط والألواح المعدنية والبلاستيك). بالنسبة إلى المزراب والمواسير، تشتمل المواد المناسبة على مادة البولي فينيل كلوريد المقاوم للأشعة فوق البنفسجية (PVC، وفقا للاختصار بالإنجليزية) أو المعدن (مثل الألومنيوم) أو الخيزران أو الخشب. قد تُصنع بركة التخزين من مواد مختلفة، مثل البولي إيثيلين (PE، وفقًا للاختصار بالإنجليزية) أو الأسمنت الحديدي أو الطين أو الخرسانة. خلال حالة الطوارئ، يمكن صنع خزانات المياه المؤقتة فوق الأرض D.5 من التَّربولين بهيكل دعم من الخيزران أو تحت الأرض بفتحة محفورة وبطانة من التَّربولين.

القابلية للتطبيق

في حالات الطوارئ، يميل تجميع مياه الأمطار إلى إما أن يكون استجابة قصيرة الأجل لتكملة مصادر المياه الحالية، أو لمجموعات متناثرة من السكان حيث تكون إمدادات المياه المركزية باهظة الثمن. يمكن استخدامه أيضًا خصيصًا لمياه الشرب لأن المصادر الأخرى تكون منخفضة الجودة، مثل المياه المالحة S.4 . يجب أن يكون هطول الأمطار السنوي 300 مم على الأقل. عندما يكون معدل هطول الأمطار أكثر من 1000 مم، تميل خيارات مصادر المياه إلى أن تكون متوسطة إلى طويلة الأجل واقتصادية أكثر.

التشغيل والصيانة

إجراءات التشغيل والصيانة بسيطة ويمكن أن يقوم بها المستخدم. يجب التحكم في جودة المياه في أنظمة تجميع مياه الأسطح عن طريق تحويل التدفق الأول والتنظيف العرضي للسقف والمزاريب. وقد تشمل أيضًا الفحص الدوري وتنظيف الخزان وعمليات الإصلاح العرضية.

الصحة والسلامة

في حالة عدم وجود مصافي ل مدخل/ مخرج الخزان، قد يتكاثر البعوض في الخزانات. إذا تم استخدام المياه للشرب، كما هو الحال مع العديد من مصادر المياه، ففي هذه الحالة يُوصى بتطهير الماء لإبطال مفعول أي كائنات حية دقيقة.

التكاليف

بالنسبة إلى الأنظمة الفردية الصغيرة التي يمكن بناؤها بالمواد والعمالة المحلية، تكون تكاليف الاستثمار منخفضة نسبيًا. بالنسبة إلى الأنظمة واسعة النطاق، قد تصبح تكاليف رأس المال مرتفعة نسبيًا مقارنة بخيارات إمدادات المياه البديلة، مع أن التكاليف الجارية تميل إلى أن تكون أقل. تميل التكاليف المذكورة إلى أن تكون في حدود 50-1000 دولار أمريكي وغالبًا ما تراعي تكلفة الخزان والمواسير فقط ولكن دون المستجمعات نفسها، والتي غالبًا ما تستفيد من توفر البنية الحالية مثل السطح. قد تتراوح تكلفة المتر المكعب للتخزين فقط بين 25-100 دولار أمريكي.  تكاليف التشغيل للفحص والتنظيف والتطهير والصيانة منخفضة أيضًا ولكن تجب مراعاتها عند حساب التكاليف طويلة الأجل.

الاعتبارات الاجتماعية والبيئية

أنظمة تجميع مياه الأمطار مقبولة بشكل عام في معظم الثقافات. ومع ذلك، إذا لم يتم التخطيط لها أو تشغيلها على نحو صحيح، فقد تنتج مياه الأمطار طعمًا ورائحة ملحوظة أثناء التخزين (راجع D.5 ، D.6 )، ما قد يؤثر في تقبلها كمصدر من مصادر مياه الشرب. تتطلب أنظمة تجميع مياه الأمطار ملكية ومسؤولية فردية للأسرة، والتي يجب التفكير فيها وتوصيلها بوضوح في عملية صنع القرار. يعد استخدام مياه الأمطار أيضًا جانبًا رئيسيًا من تقنيات التكيف مع تغير المناخ وأنشطة ال تخفيف من تأثيرات الجفاف.