View of roof rainwater system at the lands in Mokoboxhane (J. Atlhopheng)

Roof rainwater harvesting system (بوتسوانا)

Lekidi

الوصف

Roof rainwater catchment system using galvanised iron roof material, feeding underground water tank.

A roof of galvanised iron (corrugated iron) with the dimensions 7 x 6m is constructed on a support of gum poles (see photos). The roof catches the rain. The rain water flows over the roof into pipes at the rear end of the roof (sloping side) into an underground conical water tank. The tank is made of bricks and mortar. The underground tank serves two key roles: i) it stores water for use during the dry spells or times of no rain; and ii) the tank keeps the water cool in this hot environment. The technology is most preferred for so-called ‘lands’ areas, to provide household drinking water. On average, these lands are distant from water sources (e.g. 2-15 km). Other benefits of storing rainwater include less pressure on natural water ponds, but this would be a secondary concern

Water is critical for human consumption and needed around the home. The cool water is effective in quenching the thirst; it reduces labour time to collect water thus freeing time to concentrate on other farm activities. The water is mainly for household drinking and household chores like washing. Some is used as drinking water for chickens and for the animals used for draught power (e.g. donkeys during ploughing). The units are for use by individual farmers and thus restricted to individual households. The owner or the farmer has exclusive rights to the use of the water. Some farmers indicated that, in times of no rain, or before the first rains, they collect water from the village in drums, and pour it into this underground water tank, thus using it as a reservoir. They especially like the persistent coolness of water stored in the underground tank.

The technology is for rainwater collection in four villages. Rainwater that flows over the roof is collected, for example, on galvanised iron roofs. The water then runs through gutters and a pipe to the underground water tank. To build the underground tank, the ground is excavated, to about 2m deep and about 3m wide. Within this hole, a drum-like feature is built with concrete bricks and mortar. After the wall of the tank is complete, it is then lined with mortar from the inside, and the base is also lined to form the completed tank. It is then sealed at over most of the surface leaving an opening with a lid. This opening is large enough for a man to enter for occasional cleaning of the groundwater tank. Thus the system comprises a roof, for collecting rainwater, and an underground tank for storing it.

The environment is semi-arid and seasonal rainfall dominates during the summer months of October to April. People depend on nearby boreholes for water in the lands areas or have to travel to the village (about 2-5km away on average, but can be up to 15km) to fetch water. Most boreholes are either privately owned or communal and water is rationed to about two drums per week or even fortnightly. Most of the borehole water in the area is brackish. Thus roof rainwater (which is fresh) acts as the preferred alternative source of water. The underground tank, once full, is equivalent to 110 drums. Most normal rain events fill the tank, and the water remains in use till the next rainy season, which was found to be the case at all four pilot sites visited. Thus the rainwater catchments systems offer water security in the lands areas; water of very good drinking quality (sweet taste, cooler).

الموقع

الموقع: Central District, Boteti area, in Central District of Botswana, بوتسوانا

عدد مواقع تنفيذ التقنيةالتي تم تحليلها:

المرجع الجغرافي للمواقع المختارة
  • 24.1429, -21.33839

انتشار التقنية:

في منطقة محمية بشكل دائم؟:

تاريخ التنفيذ: منذ 10-50 سنة

نوع التقديم
Taking dimensions for a rainwater system in Mopipi lands ((M. Moemedi))

تصنيف التقنية

الغرض الرئيسي
  • تحسين الإنتاج
  • الحد من تدهور الأراضي ومنعه وعكسه
  • الحفاظ على النظام البيئي
  • حماية مستجمعات المياه / المناطق الواقعة في اتجاه مجرى النهر - مع تقنيات أخرى
  • الحفاظ على/تحسين التنوع البيولوجي
  • الحد من مخاطر الكوارث
  • التكيف مع تغير المناخ/الظواهر المتطرفة وآثارها
  • التخفيف من تغير المناخ وآثاره
  • خلق أثر اقتصادي مفيد
  • خلق أثر اجتماعي مفيد
استخدام الأراضي

  • الأراضي الزراعية
    • زراعة سنوية
    عدد مواسم الزراعة في السنة: 1
  • أراضي الرعي
    • رعي شبه مرتحل
    • مربى ماشية محدد
إمدادات المياه
  • بعلية
  • مختلط بعلي-مروي
  • ري كامل

الغرض المتعلق بتدهور الأراضي
  • منع تدهور الأراضي
  • الحد من تدهور الأراضي
  • اصلاح/إعادة تأهيل الأراضي المتدهورة بشدة
  • التكيف مع تدهور الأراضي
  • غير قابل للتطبيق
معالجة التدهور
  • تدهور المياه - (Hs): التغيير في كمية المياه السطحية, (Hg): التغير في مستوى المياه الجوفية/الطبقة المائية الجوفية
مجموعة الإدارة المستدامة للاراضي
  • حصاد المياه
تدابير الإدارة المستدامة للأراضي
  • التدابير البنيوية - S5: السدود، الأحواض الصغيرة، البرك

الرسم الفني

المواصفات الفنية
The top lid of the underground tank:
Rain water falls onto the corrugated roof surface, which usually measures 7 x 6m. This water flows down into the gutters, then down through the pipe into an underground water storage tank (built from concrete blocks which are lined with a coating of mortar, or mortar is applied to wire mesh. Most storage tanks, when full, have a capacity of about 110 drums (a drum holds 200 litres). Without this system, a farmer usually only has about 2 drums per week.

Technical knowledge required for field staff / advisors: moderate (Easy strycture or system to explain)
Technical knowledge required for land users: low (Needs professional builder to construct, but easy to run)
Main technical functions: water harvesting / increase water supply
Secondary technical functions: is used as open storage for farm equipment, offers shade against the heat, as well as temporary shelter

Structural measure: Roof rainwater system (roof)
Width of ditches/pits/dams (m): 6
Length of ditches/pits/dams (m): 7

Structural measure: Tank specifications (conical)
Depth of ditches/pits/dams (m): 2.7
Width of ditches/pits/dams (m): 1.75
Length of ditches/pits/dams (m): 3.5

Construction material (earth): To mix with cement
Construction material (wood): gum poles, rafters for supporting iron roof
Construction material (concrete): To build tank foundation
Construction material (other): iron
Lateral gradient along the structure: 5%
Specification of dams/ pans/ ponds: Capacity 10m3
Catchment area: 42m2
Beneficial area: 5m2
Author: Atlhopheng Julius, Botswana

التأسيس والصيانة: الأنشطة والمدخلات والتكاليف

حساب المدخلات والتكاليف
  • يتم حساب التكاليف:
  • العملة المستخدمة لحساب التكلفة: Pula
  • سعر الصرف (بالدولار الأمريكي): 1 دولار أمريكي = 8.0 Pula
  • متوسط تكلفة أجر العمالة المستأجرة في اليوم: 5.00
أهم العوامل المؤثرة على التكاليف
Cost of building materials, specifically iron sheets, timber, bricks, concrete and the professional builder from the government.
أنشطة التأسيس
  1. Digging pit (التوقيت/الوتيرة: None)
  2. Transporting sand, cement and concrete blocks (التوقيت/الوتيرة: None)
  3. Construction (التوقيت/الوتيرة: None)
مدخلات وتكاليف التأسيس
تحديد المدخلات الوحدة الكمية التكاليف لكل وحدة (Pula) إجمالي التكاليف لكل مدخل (Pula) % من التكاليف التي يتحملها مستخدمو الأراضي
العمالة
labour ha 1,0 12,5 12,5 100,0
labour by gov (8 person days) ha 1,0 500,0 500,0
مواد البناء
sand, cement, concrete block ha 1,0 1500,0 1500,0 100,0
إجمالي تكاليف إنشاء التقنية 2'012.5
إجمالي تكاليف إنشاء التقنية بالدولار الأمريكي 251.56
أنشطة الصيانة
  1. Cleaning roof (التوقيت/الوتيرة: once a year, before onset of rains)
  2. Cleaning storage tank (التوقيت/الوتيرة: once a year, before onset of rains)
مدخلات وتكاليف الصيانة
تحديد المدخلات الوحدة الكمية التكاليف لكل وحدة (Pula) إجمالي التكاليف لكل مدخل (Pula) % من التكاليف التي يتحملها مستخدمو الأراضي
العمالة
labour ha 1,0 12,5 12,5 100,0
إجمالي تكاليف صيانة التقنية 12.5
إجمالي تكاليف صيانة التقنية بالدولار الأمريكي 1.56

المناخ الطبيعي

متوسط هطول الأمطار السنوي
  • < 250 مم
  • 251- 500 ملم
  • 501 - 750ملم
  • 1,000-751 ملم
  • 1,500-1,100 ملم
  • 2,000-1,500 ملم
  • 3,000-2,001 ملم
  • 4,000-3,100 ملم
  • > 4000 ملم
المنطقة المناخية الزراعية
  • رطبة
  • شبه رطبة
  • شبه قاحلة
  • قاحلة
المواصفات الخاصة بالمناخ
Thermal climate class: subtropics. sub-tropical thermal climate (hot summers, cool winters)
المنحدر
  • مسطح (0-2%)
  • بسيط (3-5%)
  • معتدل (6-10%)
  • متدحرج (11-15%)
  • تلال (16-30%)
  • شديدة الانحدار(31-60%)
  • فائقة الانحدار (>60%)
التضاريس
  • هضاب/سهول
  • أثلام مرتفعة
  • المنحدرات الجبلية
  • منحدرات التلال
  • منحدرات في السفوح
  • قاع الوادي
الارتفاع
  • 100-0 متر فوق سطح البحر
  • 500-101 متر فوق سطح البحر
  • 1,000-501 متر فوق سطح البحر
  • 1,500-1,001 متر فوق سطح البحر
  • 2,000-1,501 متر فوق سطح البحر
  • 2,500-2,100 متر فوق سطح البحر
  • 3,000-2,501 متر فوق سطح البحر
  • 4,000-3,001 متر فوق سطح البحر
  • > 4000 متر فوق سطح البحر
يتم تطبيق التقنية في
  • حالات محدبة أو نتؤات
  • حالات مقعرة
  • غير ذات صلة
عمق التربة
  • ضحل جدًا (0-20 سم)
  • ضحلة (21-50 سم)
  • متوسطة العمق (51-80 سم)
  • عميقة (81-120 سم)
  • عميقة جدًا (> 120 سم)
قوام التربة (التربة السطحية)
  • خشن / خفيف (رملي)
  • متوسط ( طميي، سلتي)
  • ناعم/ثقيل (طيني)
قوام التربة (> 20 سم تحت السطح)
  • خشن / خفيف (رملي)
  • متوسط ( طميي، سلتي)
  • ناعم/ثقيل (طيني)
محتوى المادة العضوية في التربة السطحية
  • عالية (>3%)
  • متوسطة (1-3%)
  • منخفضة (<1%)
مستوى المياه الجوفية
  • سطحية
  • < 5 م
  • 50-5 م
  • > 50 م
توافر المياه السطحية
  • زائدة
  • جيد
  • متوسط
  • ضعيف/ غير متوافر
جودة المياه (غير المعالجة)
  • مياه شرب جيدة
  • مياه الشرب سيئة (تتطلب معالجة)
  • للاستخدام الزراعي فقط (الري)
  • غير صالحة للإستعمال
تشير جودة المياه إلى:
هل تمثل الملوحة مشكلة؟
  • نعم
  • كلا

حدوث الفيضانات
  • نعم
  • كلا
تنوع الأنواع
  • مرتفع
  • متوسط
  • منخفض
تنوع الموائل
  • مرتفع
  • متوسط
  • منخفض

خصائص مستخدمي الأراضي الذين يطبقون التقنية

التوجه السوقي
  • الكفاف (الإمداد الذاتي)
  • مختلط (كفاف/ تجاري)
  • تجاري/سوق
الدخل من خارج المزرعة
  • أقل من % 10من كامل الدخل
  • 10-50% من جميع الإيرادات
  • ‏‏ >50‏% من إجمالي الدخل
المستوى النسبي للثروة
  • ضعيف جدا
  • ضعيف
  • متوسط
  • ثري
  • ثري جدا
مستوى المكننة
  • عمل يدوي
  • الجر الحيواني
  • ميكانيكية/ مزودة بمحرك
مستقر أو مرتحل
  • غير المترحل
  • شبه مرتحل
  • مرتحل
أفراد أو مجموعات
  • فرد/أسرة معيشية
  • المجموعات/ المجتمع المحلي
  • تعاونية
  • موظف (شركة، حكومة)
الجنس
  • نساء
  • رجال
العمر
  • أطفال
  • شباب
  • متوسط العمر
  • كبار السن
المساحة المستخدمة لكل أسرة
  • < 0.5 هكتارا
  • 0.5 - 1 هكتار
  • 1 -2 هكتار
  • 2 - 5 هكتار
  • 5 - 15 هكتار
  • 15 - 50 هكتار
  • 50 - 100هكتار
  • 500-100 هكتار
  • 1,000-500 هكتار
  • 10,000-1,000 هكتار
  • > 10,000 هكتار
الحجم
  • على نطاق صغير
  • على نطاق متوسط
  • على نطاق واسع
ملكية الارض
  • دولة
  • شركة
  • مجتمعي/قروي
  • لمجموعة
  • فردية، لا يوجد سند ملكية
  • فردية، يوجد سند ملكية
حقوق استخدام الأراضي
  • وصول مفتوح (غير منظم)
  • مجتمعي (منظم)
  • مؤجر
  • فردي
حقوق استخدام المياه
  • وصول مفتوح (غير منظم)
  • مجتمعي (منظم)
  • مؤجر
  • فردي
الوصول إلى الخدمات والبنية التحتية
الصحة

ضعيف
x
جيد
التعليم

ضعيف
x
جيد
المساعدة التقنية

ضعيف
x
جيد
العمل (على سبيل المثال خارج المزرعة)

ضعيف
x
جيد
الأسواق

ضعيف
x
جيد
الطاقة

ضعيف
x
جيد
الطرق والنقل

ضعيف
x
جيد
مياه الشرب وخدمات الصرف الصحي

ضعيف
x
جيد
الخدمات المالية

ضعيف
x
جيد

الآثار

الآثار الاجتماعية والاقتصادية
إنتاج المحاصيل
انخفض
x
زاد

الكمية قبل الإدارة المستدامة للأراضي: 0.15 t/ha/y
الكمية بعد الإدارة المستدامة للأراضي: 0.195 t/ha/y
30% increase due to more time to manage crops better e.g. weeding

إنتاج حيواني
انخفض
x
زاد


mainly chickens and small stock

خطر فشل الإنتاج
زاد
x
انخفض

الكمية قبل الإدارة المستدامة للأراضي: 40%
الكمية بعد الإدارة المستدامة للأراضي: 10%
more time on farm

توافر مياه الشرب
انخفض
x
زاد


water year round

النفقات على المدخلات الزراعية
زاد
x
انخفض

الكمية قبل الإدارة المستدامة للأراضي: 5%
الكمية بعد الإدارة المستدامة للأراضي: 90%
at construction phase only

تنوع مصادر الدخل
انخفض
x
زاد

الكمية قبل الإدارة المستدامة للأراضي: 3%
الكمية بعد الإدارة المستدامة للأراضي: 25%
from horticulture, chickens etc

فروقات اقتصادية
زاد
x
انخفض

الكمية قبل الإدارة المستدامة للأراضي: 5%
الكمية بعد الإدارة المستدامة للأراضي: 90%
poor cannot afford it

عبء العمل
زاد
x
انخفض


no time lost in collecting water afar

الآثار الاجتماعية والثقافية
الأمن الغذائي / الاكتفاء الذاتي
انخفاض
x
تحسن

الكمية قبل الإدارة المستدامة للأراضي: 5%
الكمية بعد الإدارة المستدامة للأراضي: 35%
better yields with more on-farm time

الوضع الصحي
ساءت
x
تحسن

الكمية قبل الإدارة المستدامة للأراضي: 5%
الكمية بعد الإدارة المستدامة للأراضي: 40%
the water is better than in region

المؤسسات المجتمعية
أضعفت
x
تعزز

الكمية قبل الإدارة المستدامة للأراضي: 6%
الكمية بعد الإدارة المستدامة للأراضي: 50%
uplifting of the disadvantaged

المعرفة بالإدارة المستدامة للأراضي/تدهور الأراضي
انخفاض
x
تحسن

الكمية قبل الإدارة المستدامة للأراضي: 4%
الكمية بعد الإدارة المستدامة للأراضي: 50%

التخفيف من حدة الصراع
ساءت
x
تحسن


conflicts exist over boreholes

حالة الفئات المحرومة اجتماعيا واقتصاديا (الجنس والعمر والوضع والعرق وما إلى ذلك)
ساءت
x
تحسن


improved water provision, not affordable for the poor (unless subsidized)

contribution to human well-being
decreased
x
increased


Many educational tours made on these demonstration sites. Fresh rainwater is good for health compared to borehole (salty) water.

الآثار الايكولوجية
كمية المياه
انخفض
x
زاد

الكمية قبل الإدارة المستدامة للأراضي: 5%
الكمية بعد الإدارة المستدامة للأراضي: 80%
water year round

جودة المياه
انخفض
x
زاد


not salty/saline, to clean roof and tank annually (temporarily)

الحصاد/ جمع المياه (الجريان السطحي، الندى، الثلج، إلخ)
انخفاض
x
تحسن

الكمية قبل الإدارة المستدامة للأراضي: 1%
الكمية بعد الإدارة المستدامة للأراضي: 90%
resource from previous year used

التبخر
زاد
x
انخفض

الكمية قبل الإدارة المستدامة للأراضي: 1%
الكمية بعد الإدارة المستدامة للأراضي: 90%
underground water tank, sealed

انبعاث الكربون والغازات المسببة للاحتباس الحراري
زاد
x
انخفض

الكمية قبل الإدارة المستدامة للأراضي: 1%
الكمية بعد الإدارة المستدامة للأراضي: 90%
clean technology

الآثار خارج الموقع
توافر المياه (المياه الجوفية والينابيع)
انخفض
x
زاد

الكمية قبل الإدارة المستدامة للأراضي: 2 drums/we
الكمية بعد الإدارة المستدامة للأراضي: 42drums/we
all this water saved due to technology

تحليل التكلفة والعائد

العوائد مقارنة بتكاليف التأسيس
عوائد قصيرة الأجل
سلبي للغاية
x
ايجابي جدا

عوائد طويلة الأجل
سلبي للغاية
x
ايجابي جدا

العوائد مقارنة بتكاليف الصيانة
عوائد قصيرة الأجل
سلبي للغاية
x
ايجابي جدا

عوائد طويلة الأجل
سلبي للغاية
x
ايجابي جدا

Very costly to set up, if no government aid. It is however, very good for long term water provision.

تغير المناخ

تغير مناخ تدريجي
درجة الحرارة السنوية زيادة

ليس جيدا على الاطلاق
x
جيدة جدا
الظواهر المتطرفة / الكوارث المرتبطة بالمناخ
عاصفة ممطرة محلية

ليس جيدا على الاطلاق
x
جيدة جدا
جفاف

ليس جيدا على الاطلاق
x
جيدة جدا
فيضان عام (نهر)

ليس جيدا على الاطلاق
x
جيدة جدا
العواقب الأخرى المتعلقة بالمناخ
انخفاض فترة النمو

ليس جيدا على الاطلاق
x
جيدة جدا

التبني والتكيف

نسبة مستخدمي الأراضي في المنطقة الذين تبنوا التقنية
  • حالات فردية/تجريبية
  • 1-10‏%
  • 11-50%
  • > 50%
من بين جميع الذين تبنوا التقنية، كم منهم فعلوا ذلك دون تلقي أي حوافز مادية؟
  • 10-0‏%
  • 11-50%
  • 51-90%
  • 91-100%
هل تم تعديل التقنية مؤخرًا لتتكيف مع الظروف المتغيرة؟
  • نعم
  • كلا
مع أي من الظروف المتغيرة؟
  • تغير المناخ / التطرف
  • الأسواق المتغيرة
  • توفر العمالة (على سبيل المثال بسبب الهجرة)

الاستنتاجات والدروس المستفادة

نقاط القوة: وجهة نظر مستخدم الأرض
  • Useful as shelter or storage
نقاط القوة: وجهة نظر جامع المعلومات أو غيره من الأشخاص الرئيسيين لمصدر المعلومات
  • Provides cool water in hot summers
  • Provides water in lands areas, where it is most needed
  • Farmers appreciate the good water quality and clean system annually
  • It has low maintenance costs, it is easy to use
نقاط الضعف / المساوىء / المخاطر: وجهة نظر مستخدم الأرضكيفية التغلب عليها
  • Costly to set up, due to price of building materials Government subsidies, priviate sector, NGOs
  • Fear that their land would be taken away by the government after financial assistance Education about subsidies to allay fears
نقاط الضعف / المساوىء / المخاطر: وجهة نظر جامع المعلومات أو غيره من الأشخاص الرئيسيين لمصدر المعلوماتكيفية التغلب عليها
  • Costly to set up subsidies by government, NGOs, private sector
  • Seen as dependent on rains, thus fails during droughts research, information dissemination to stakeholders
  • Water quality issues (concerns) education on keeping storage clean and boiling water for human consumption

المراجع

جامع المعلومات
  • Julius Atlhopheng
المحررون
المُراجع
  • Deborah Niggli
  • Alexandra Gavilano
تاريخ التوثيق: 15 نوفمبر، 2010
اخر تحديث: 7 مارس، 2019
الأشخاص الرئيسيين لمصدر المعلومات
الوصف الكامل في قاعدة بيانات WOCAT
بيانات الإدارة المستدامة للأراضي المرتبطة
تم تسهيل التوثيق من قِبَل
المؤسسة المشروع
المراجع الرئيسية
  • Ministry of Agriculture Headquarters, Department of Crop Production, Engineering Division, Water Development Section,: P/Bag 003, Gaborone,
  • en.wikepedia.org/wiki/rainwater-harvesting: website
  • www.harvesth2O.com: website
  • www.rainwaterharvesting.org/index.htm: website
  • www.rainwaterharvesting.co.uk: website
  • cgwb.gov.in/Ground Water/roof-top.htm: website
This work is licensed under Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareaAlike 4.0 International