Pues Josema106, te puedo comentar como lo haria yo a ver si alguna idea te puede valer...
Empleando la famosa frase relacionada con el agua de "it's raining cats and dogs" ("estan cayendo chuzos de punta")

pues yo emplaria los Dogs y mas en concreto WatchDog o perro guardian, es decir, pondria un watchdog en el control de la bomba del agua para que no vacie el deposito si se queda colgado el arduino y otro para comprobar que el arduino no ha muerto.
Si el arduino no manda un pulso deteminado a esos circuitos cada x tiempo se sabe que esta colgado y cerraria bomba si esta en marcha y emitiria alarma de que esta muerto.
Por otro lado emplearia una eprom pequeñita, no hace falta que sea grande en la que almecenaria tiempo presente, pasado y futuro y asociado a esos tiempos variables de riego (tiempo de regado, concluido) para tener control en caso de perdida electricidad, explico:
Si el RTC que seria el corazon de mi sistema fallara porque se ha agotado la pila p.ej. el arduino al comienzo comprobaria si el tiempo pasado almacenado en la eprom es mayor que el tiempo actual del RTC, si es asi, emitiria alarma.
Si se queda sin electricidad el arduino (funcionando corecto el RTC) con un condensador grande mantendria el tiempo suficiente para que guarde en la variable tiempo actual de la eprom la fecha ultima de regado y si ha terminado de hacerlo o cuanto le queda, asi cuando vuelva la electricidad puede acabar la faena pero por el tiempo que necesite, no todo el proceso.
Y con la variable tiempo futuro, almaceno la fecha en que tiene que regar si o si, no sea que la sonda de humedad falle por lo que sea y este esperando a que este seco el terreno y no riegue.
Eso seria a groso modo como lo esbozaria yo, pero los tiempos siempe controlados por el RTC que es mi patron mas fiable.
Un saludo.