Water flowing through a traditional channel system (acequia) towards almond terraces (Joris de Vente)

Water harvesting from concentrated runoff for irrigation purposes (إسبانيا)

Boqueras (Spanish)

الوصف

Water harvesting from intermittent streams towards nearby fields and terraces during runoff events.

Water shortage is one of the most limiting factors for sustainable agriculture in large parts of SE-Spain. Part of the solution of this problem may come from the restoration of traditional water harvesting structures. Many of these structures were widely used in SE-Spain already during Arab and Roman times, and are also widespread in N-Africa and the Middle East. However, nowadays in Spain many of them are abandoned and forgotten. Here, we describe the technology of a small earthen- or stone- built bund that diverts flood water from intermittent streams towards cultivated fields with almond orchards and/or cereals. The diverted water will temporarily flood the fields and provide the crops with water. Depending on the slope gradient and the amount of water to be harvested, the fields are organised as single terraces, or as a staircase of terraces. On fields with gradients above ~3%, terraces are necessary to reduce the gradient and to retain the floodwater as long as possible. Water is diverted from one terrace to the next through small spillways in the terrace. The spillways can best be fortified with stones to prevent bank gully formation. The extra input of surface water can double the almond yield. The use of these water harvesting structures is only possible under certain environmental and topographic conditions. The cultivated fields should be at a relatively short distance from an intermittent stream (<~50m), and the stream should have a sufficiently large upstream contributing area to provide significant amounts of runoff water during rainfall events. With these systems, water can be harvested up to 8 times per year, mostly in spring and autumn during high intensity rainfall events. A well designed Boquera system may provide up to 550 mm of additional water, in areas with an average annual rainfall of 300 m.

Purpose of the Technology: The goal of this technology is to increase crop yield. In addition, these structures help to reduce the intensity of floods and reduce the damage caused by them by reducing runoff volume in intermittent streams.

Establishment / maintenance activities and inputs: Water harvesting requires the identification of a suitable location for the construction of a diversion structure. This requires assessment of expected water inflow, which can usually be based on simple field observation during rainfall events and based on local knowledge of land users. It is, however, important to consider whether there are activities upstream that possibly affect the water quality (e.g. farm animals) and to assess the implications the water harvesting might have downstream. Permission is required from the water authorities to construct any type of water harvesting structure. Such structures are built by creating a small bund (<1m height) in the centre or to the side of a stream. Depending on the size, the bund can be built with a shovel or a tractor. The water harvesting structure will require control and some maintenance after each important runoff event. When strengthened with concrete, maintenance will be reduced to approximately once every 5 years.

Natural / human environment: Soils are mostly of shallow to medium depth (20-60 cm), and slopes are gentle to moderate (5-15%). The climate is semi-arid with a mean annual rainfall around 300 mm. Droughts, centred in summer commonly last for more than 4-5 months. Annual potential evapotranspiration rates larger than 1000 mm are common.

الموقع

الموقع: Guadalentin catchment, Murcia, إسبانيا

عدد مواقع تنفيذ التقنيةالتي تم تحليلها:

المرجع الجغرافي للمواقع المختارة
  • -1.7076, 37.7931

انتشار التقنية: منتشرة بالتساوي على مساحة (approx. < 0.1 كم2 (10 هكتار))

في منطقة محمية بشكل دائم؟:

تاريخ التنفيذ: منذ أكثر من 50 عامًا (تقليدي)

نوع التقديم
Aerial photograph of a water harvesting structure. A dyke in the lateral part of the stream diverts the water through a short channel towards a cascade of terraces that were cultivated during Roman times.
Aerial view of a traditional water harvesting system (boquera) in SE-Spain (Goggle Earth)

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
استخدامات الأراضي مختلطة ضمن نفس وحدة الأرض: نعم - الحراجة الزراعية

  • الأراضي الزراعية
    • زراعة سنوية: الحبوب - الشوفان
    • زراعة الأشجار والشجيرات
    عدد مواسم الزراعة في السنة: 1

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
  • تآكل التربة بالمياه - (Wo:) تأثيرات التدهور من مواقع أخرى
  • تدهور المياه - (Ha): التجفيف
مجموعة الإدارة المستدامة للاراضي
  • حصاد المياه
تدابير الإدارة المستدامة للأراضي
  • التدابير البنيوية - S1: المصاطب المتدرجة, S4: تسوية الخنادق والحفر, S11: غير ذلك

الرسم الفني

المواصفات الفنية
Sketch of a water harvesting structure consisting of an earthen- or stone- built dyke that diverts water into cultivated fields. Several terraces are present in the fields in order to reduce slope gradient and retain water longer within the fields to allow maximum infiltration. Depending on the expected inflow of water several spillways can be made per terrace to prevent excessive concentration of flow in each spillway.

Technical knowledge required for field staff / advisors: moderate (Selection of the proper location and assessment of up- and downstream linkages.)

Technical knowledge required for land users: low (Practical implementation of the water harvesting structure does not require a high level of knowledge)

Main technical functions: control of concentrated runoff: retain / trap, control of concentrated runoff: impede / retard, control of concentrated runoff: drain / divert, increase of infiltration, water harvesting / increase water supply

Secondary technical functions: increase of groundwater level / recharge of groundwater, water spreading

Spillway
Spacing between structures (m): 50
Depth of ditches/pits/dams (m): 0.5
Width of ditches/pits/dams (m): 1-3

Structural measure: water harvest dyke
Depth of ditches/pits/dams (m): <1
Width of ditches/pits/dams (m): <2
Length of ditches/pits/dams (m): <50

Construction material (earth): Soil from the stream banks is used to built the dyke and provide an opening into the cultivated fiel

Construction material (stone): Stones are used to fortify the dyke and spillways against the impact of flow.

Construction material (concrete): Potentially concrete is used to fortify the dyke and spillways against the impact of flow.

Specification of dams/ pans/ ponds: Capacity 5m3

Catchment area: >0.5km2m2

Beneficial area: 1-2 ham2

Slope of dam wall inside: 100%;
Slope of dam wall outside: 100%

Dimensions of spillways: 1-3m wide and <50 cm deep
Author: Joris de Vente

التأسيس والصيانة: الأنشطة والمدخلات والتكاليف

حساب المدخلات والتكاليف
  • يتم حساب التكاليف:
  • العملة المستخدمة لحساب التكلفة: EURO
  • سعر الصرف (بالدولار الأمريكي): 1 دولار أمريكي = 0.63 EURO
  • متوسط تكلفة أجر العمالة المستأجرة في اليوم: 79.00
أهم العوامل المؤثرة على التكاليف
Labour costs and price of concrete are the most determinate factors affecting the costs.
أنشطة التأسيس
  1. Construction of a dyke (dam) (التوقيت/الوتيرة: summer or winter)
مدخلات وتكاليف التأسيس
تحديد المدخلات الوحدة الكمية التكاليف لكل وحدة (EURO) إجمالي التكاليف لكل مدخل (EURO) % من التكاليف التي يتحملها مستخدمو الأراضي
العمالة
Labour 5 meter dyke 1,0 150,0 150,0 100,0
معدات
Machine use 5 meter dyke 1,0 350,0 350,0 100,0
مواد البناء
Concrete 5 meter dyke 1,0 400,0 400,0 100,0
إجمالي تكاليف إنشاء التقنية 900.0
إجمالي تكاليف إنشاء التقنية بالدولار الأمريكي 1'428.57
أنشطة الصيانة
  1. restoration of the dyke (التوقيت/الوتيرة: once in 5 yr (after important events))
مدخلات وتكاليف الصيانة
تحديد المدخلات الوحدة الكمية التكاليف لكل وحدة (EURO) إجمالي التكاليف لكل مدخل (EURO) % من التكاليف التي يتحملها مستخدمو الأراضي
العمالة
Labour 5 meter dyke 1,0 4,0 4,0 100,0
معدات
Machine use 5 meter dyke 1,0 12,0 12,0 100,0
مواد البناء
Concrete 5 meter dyke 1,0 25,0 25,0 100,0
إجمالي تكاليف صيانة التقنية 41.0
إجمالي تكاليف صيانة التقنية بالدولار الأمريكي 65.08

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
متوسط هطول الأمطار السنوي بالملليمتر: 300.0
Thermal climate class: subtropics

Thermal climate class: temperate. The higher parts are generally somewhat colder
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
جيد
التعليم

ضعيف
جيد
المساعدة التقنية

ضعيف
جيد
العمل (على سبيل المثال خارج المزرعة)

ضعيف
جيد
الأسواق

ضعيف
جيد
الطاقة

ضعيف
جيد
الطرق والنقل

ضعيف
جيد
مياه الشرب وخدمات الصرف الصحي

ضعيف
جيد
الخدمات المالية

ضعيف
جيد

الآثار

الآثار الاجتماعية والاقتصادية
إنتاج المحاصيل
انخفض
زاد


Depending on the amount of water harvested yield may be the same or increase slightly

خطر فشل الإنتاج
زاد
انخفض

توافر مياه الري
انخفض
زاد

نوعية مياه الري
انخفض
زاد

النفقات على المدخلات الزراعية
زاد
انخفض


Implementation of dykes is considered relatively expensive

دخل المزرعة
انخفض
زاد

الآثار الاجتماعية والثقافية
التخفيف من حدة الصراع
ساءت
تحسن


Water extraction by a water harvesting may cause less water at downstream locations, whihc may cause conflicts

Improved livelihoods and human well-being
decreased
increased


during Roman and Arab times when most structures were operative they increased significantly the production. Nowadays, most of them are abandoned. However, those that are operational do cause increased crop yields.

الآثار الايكولوجية
كمية المياه
انخفض
زاد

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

الجريان السطحي
زاد
انخفض

تصريف المياه الزائدة
انخفاض
تحسن


For small flood events only

مستوى المياه الجوفية/ الطبقة المائية الجوفية
انخفض
إعادة الشحن


Possibly a small effect

رطوبة التربة
انخفض
زاد

الآثار خارج الموقع
تدفقات مجاري مائية موثوقة ومستقرة في موسم الجفاف (بما في ذلك التدفقات المنخفضة)
انخفاض
زاد

الفيضانات في اتجاه مجرى النهر (غير مرغوب فيها)
زاد
انخفاض


If various structures are present in a stream and only for relatively low intensity events

الضرر على البنية التحتية العامة/ الخاصة
زاد
انخفاض

تحليل التكلفة والعائد

العوائد مقارنة بتكاليف التأسيس
عوائد قصيرة الأجل
سلبي للغاية
ايجابي جدا

عوائد طويلة الأجل
سلبي للغاية
ايجابي جدا

العوائد مقارنة بتكاليف الصيانة
عوائد قصيرة الأجل
سلبي للغاية
ايجابي جدا

عوائد طويلة الأجل
سلبي للغاية
ايجابي جدا

Implementation of the technology is relatively expensive. Once installed, maintenance is not expensive and pays off because of higher productivity.

تغير المناخ

تغير مناخ تدريجي
درجة الحرارة السنوية زيادة

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

ليس جيدا على الاطلاق
جيدة جدا
عاصفة هوائية محلية

ليس جيدا على الاطلاق
جيدة جدا
جفاف

ليس جيدا على الاطلاق
جيدة جدا
فيضان عام (نهر)

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

ليس جيدا على الاطلاق
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
  • The extra input of free water allows higher crop productivity.
نقاط القوة: وجهة نظر جامع المعلومات أو غيره من الأشخاص الرئيسيين لمصدر المعلومات
  • This technology is very effective at increasing water available for crop production and so increasing crop yield and farm income

    How can they be sustained / enhanced? Temporarily store the harvested water in a cistern to be used for irrigation using drip irrigation when most needed.
  • The technology takes advantage of floodwater that is otherwise lost because of the erratic character and short duration of flow

    How can they be sustained / enhanced? Finding the optimal location for the water harvesting structures using a modelling approach
نقاط الضعف / المساوىء / المخاطر: وجهة نظر مستخدم الأرضكيفية التغلب عليها
  • Farmers consider it relatively expensive to implement and there is no guarantee for water as this depends on the rainfall events. Subsidies might help to install these structures where feasible. Therefore, good assessments of expected water inflow volumes are required before construction
نقاط الضعف / المساوىء / المخاطر: وجهة نظر جامع المعلومات أو غيره من الأشخاص الرئيسيين لمصدر المعلوماتكيفية التغلب عليها
  • The implementation costs are relatively high when the bunds are made of concrete Use of cheap materials that are freely available (stones from the fields). However, it is important to make the structure as resistant as possible against flood events.
  • The water provided by these techniques is mostly interesting for small- and medium- scale rainfed farming. Intensively irrigated farming requires more water and a guarantee for water independently of flood events Intensively irrigated farming might use this technology as an additional source of water and may store the harvested water in a cistern for use when needed.

المراجع

جامع المعلومات
  • Joris De Vente
المحررون
المُراجع
  • Deborah Niggli
  • Alexandra Gavilano
تاريخ التوثيق: 1 يوليو، 2011
اخر تحديث: 23 يوليو، 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
  • rot, E., van Wesemael, B., Benet, A.S. and House, M.A., 2008. Water harvesting potential in function of hillslope characteristics: A case study from the Sierra de Gador Journal of Arid Environments 72(7):1213-1231: Internet
  • Giráldez, J.V., Ayuso, J.L., Garcia, A., López, J.G. and Roldán, J., 1988. Water harvesting strategies in the semiarid climate of southeastern Spain. Agricultural Water Management, 14(1-4): 253-263.: Internet
  • Hooke, J.M. and Mant, J.M., 2002. Floodwater use and management strategies in valleys of southeast Spain. Land Degradation & Development, 13(2): 165-175.: Internet
  • López-Gálvez, J. and Losada, A., 1998. EVOLUCIÓN DE TÉCNICAS DE RIEGO EN EL SUDESTE DE ESPAÑA. Ingeniería del Agua, 5(3): 41-50.: Internet
  • Nasri, S., Albergel, J., Cudennec, C. and Berndtsson, R., 2004. Hydrological processes in macrocatchment water harvestingin the arid region of Tunisia: the traditional system of tabias. Hydrological Sciences-Journal, 49(2): 261-272.: Internet
  • van Wesemael, B., et al., 1998. Collection and storage of runoff from hillslopes in a semi-arid environment: geomorphic and hydrologic aspects of the aljibe system in Almeria (Spain). Journal of Arid Environments 40(1):1-14: Internet
  • Greenpeace, 2007. El negocio del agua en la cuenca del Segura, Greenpeace.: www.greenpeace.es
This work is licensed under Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareaAlike 4.0 International