Willows and gabions will protect the village from Riverbank erosion (Nodir Muhidinov)

Prevention of riverbank erosion by combination of green and grey measures (Tayikistán)

Защита берега реки путем комбинации строений и посадок

Descripción

Flashfloods in riverbeds cause intensive riverbank erosion, which threatens villages, infrastructure and productive lands. Preventive measures combining "grey" (physical structures) and "green" (living trees) elements are more effective, sustainable and cost efficient than constructive measures only.

Villages at the northern slopes of the Turkestan range in Sughd region are often located at riverbanks. The amounts of water flowing in the river channels naturally varies much during the year. After intensive rainfall or snowmelt the water flow can suddenly increase manifold. These flashfloods carry huge amounts of debris and are therefore even more destructive. The combined effects of degradation of woodlands and rangelands in the upper catchments and the impact of climate change with accelerated snowmelt and higher frequency and intensity of heavy rainfall events have increased the risks of these debris flows. In several villages of Sughd region, especially in Spitamen and Devashtich districts, riverbank erosion during flashflood and debris flows increasingly threatened houses, infrastructure and productive lands.

GIZ in collaboration with the local branches of the Committee for Emergency Situations, district and sub-district authorities assisted local community in the implementation of riverbank protection measures. The design of the protective structure was specifically adapted to the local situation. For achieving immediately reliable protection structural measures (“grey”) included:
•Modification of river channels with excavators and bulldozers to redirect flows;
•Erection of dykes and spurs from large rocks along erosion prone riverbanks;
•Erection of lateral gabion walls along erosion prone riverbanks;
•Erection of gabion spurs, which concentrate the water flow in the center of the river channel and thus reduce the force of water and debris on riverbanks and lateral gabion walls.

In the long run “grey” measures tend to be damaged by flashfloods and debris flows. “Green” measures can enforce the protective structures and thus increase the sustainability, effectiveness and cost efficiency of structural measures. Willows are particularly suitable for erosion prevention in river channels as they grow fast, establish a large fixing root system in the riverbed, their wood is flexible and withstands intensive force and they well regenerate after damage. “Green” measures for reinforcing riverbank protection included:
•Planting of single willow saplings in rows immediately behind stone dykes;
•Planting of willows in form of one or several rows of three seedlings per spot, connected with cords to “tripods” to increase stability;
•Planting of willows in form of one or several rows of three seedlings per spot, connected with cords to “tripods” around a small gabion, which additionally increases the resistance of the planted willows against the forces of water and debris.

The works have been overseen by the GIZ engineer, GIZ also covered expenses for gabion nets and machinery, while willow branches and labor were provided by the communities.

After up to five years the riverbank protection is still functional at all sites and prevented damage from floods to lives and property. No substantial damage occurred to the erected structures despite several heavy flashflood and debris flow events at all sites. Most planted willows established well, have substantially grown and provide an increasingly effective protection. In few spots willows dried up, where washed out or damaged by livestock and replanting would be necessary to maintain the effectiveness of the riverbank protection. In the future the willows can be used as coppice wood with their large branches cut, providing new planting material for additional “green” protection measures, for construction and as fuel. Additionally the willows contribute to the local biodiversity by providing habitat for birds and other animals, improve the microclimate and improve the view of the villages and the landscape. The multiple benefits from the “green” measures are expected to motivate care by the villagers, in particular prevention of damage caused by livestock and insufficient water supply and replanting of lost trees.

Lugar

Lugar: Spitamen district, Devashtich district, Sughd region, Tayikistán

No. de sitios de Tecnología analizados: 2-10 sitios

Georreferencia de sitios seleccionados
  • 69.24369, 40.12907
  • 69.14683, 39.75155
  • 69.16151, 39.7027

Difusión de la Tecnología: aplicada en puntos específicos/ concentrada en un área pequeña

¿En un área de protección permanente?: No

Fecha de la implementación: 2013; hace menos de 10 años (recientemente)

Tipo de introducción
Stone dyke with row of willow trees (Nodir Muhidinov)
Reshaping the riverbed (Nodir Muhidinov)

Clasificación de la Tecnología

Propósito principal
  • mejorar la producción
  • reducir, prevenir, restaurar la degradación de la tierra
  • conservar el ecosistema
  • proteger una cuenca hidrográfica/ áreas corriente abajo – en combinación con otras Tecnologías
  • preservar/ mejorar biodiversidad
  • reducir el riesgo de desastres naturales
  • adaptarse al cambio climático/ extremos climáticos y sus impactos
  • mitigar cambio climático y sus impactos
  • crear impacto económico benéfico
  • crear impacto social benéfico
Uso de tierra

  • BosquesTree types (deciduo): n.d.
    Productos y servicios: Leña, Pastoreo/ ramoneo, Conservación/ Protección de la naturaleza, Recreación/ turismo, Protección contra desastres naturales
  • asentamientos, infraestructura - Asentamientos, edificios, Tráfico: caminos, rieles
  • vías fluviales, masas de agua, humedales - Líneas de drenaje, vías fluviales
Provisión de agua
  • de secano
  • mixta de secano – irrigada
  • totalmente irrigada

Propósito relacionado a la degradación de las tierras
  • prevenir la degradación de la tierra
  • reducir la degradación de la tierra
  • restaurar/ rehabilitar tierra severamente degradada
  • adaptarse a la degradación de la tierra
  • no aplica
La degradación considerada
  • erosión de suelos por agua - Wr: erosión de riberas
Grupo MST
  • reducción de riesgos de desastres basados en el ecosistema
Medidas MST
  • medidas vegetativas - V1: Cubierta de árboles y arbustos
  • medidas estructurales - S5: Diques, hondonadas, estanques, S11: Otros

Dibujo técnico

Especificaciones técnicas
Scheme how over time "green" and "grey" measures are functional.
Author: Nodir Muhidinov
None
Author: Nodir Muhidinov, modified by Stefan Michel

Establecimiento/ mantenimiento: actividades, insumos y costos

Cálculo de insumos y costos
  • Los costos se calculan:
  • Moneda usada para calcular costos: TJS
  • Tasa de cambio (a USD): 1 USD = 6.0 TJS
  • Costo promedio por día del sueldo de la mano de obra contratada: n.d.
Factores más determinantes que afectan los costos
n.d.
Actividades de establecimiento
  1. Modification of river channel (Momento/ frequencia: Fall)
  2. Erection of stone dykes and spurs (Momento/ frequencia: Fall)
  3. Building of gabions (Momento/ frequencia: Fall)
  4. Planting of willow trees, "tripods" (Momento/ frequencia: Fall)
Insumos y costos para establecimiento
Especifique insumo Unidad Cantidad Costos por unidad (TJS) Costos totales por insumo (TJS) % de los costos cubiertos por los usuarios de las tierras
Mano de obra
Construction of tripod from a willow tree and gabion net pieces 46,0
Constrcution of gabion spurs 381,0
Laying down gabion net 812,4
Equipo
Excavator 1800,0
Buldozer 7040,0
Material para plantas
willow tree tripods pieces 46,0
Material de construcción
Gabion net 812,4
Stones for gabions 381,0
Actividades de mantenimiento
  1. Prevention of damage to trees from livestock (Momento/ frequencia: Year round)
  2. Improvised irrigation (Momento/ frequencia: During seasons of low water availability at the planting sites)
  3. Closing of washed out places (Momento/ frequencia: After damage detected)
  4. Replanting (Momento/ frequencia: Fall)

Entorno natural

Promedio anual de lluvia
  • < 250 mm
  • 251-500 mm
  • 501-750 mm
  • 751-1,000 mm
  • 1,001-1,500 mm
  • 1,501-2,000 mm
  • 2,001-3,000 mm
  • 3,001-4,000 mm
  • > 4,000 mm
Zona agroclimática
  • húmeda
  • Sub-húmeda
  • semi-árida
  • árida
Especificaciones sobre el clima
Rainfall varies between the areas but of relevance is rainfall in the upper catchments, where no reference meteorolgical station exists.
The climate varies between the areas but of relevance is the climate and weather in the upper catchments.
Pendiente
  • plana (0-2 %)
  • ligera (3-5%)
  • moderada (6-10%)
  • ondulada (11-15%)
  • accidentada (16-30%)
  • empinada (31-60%)
  • muy empinada (>60%)
Formaciones telúricas
  • meseta/ planicies
  • cordilleras
  • laderas montañosas
  • laderas de cerro
  • pies de monte
  • fondo del valle
Altura
  • 0-100 m s.n.m.
  • 101-500 m s.n.m.
  • 501-1,000 m s.n.m
  • 1,001-1,500 m s.n.m
  • 1,501-2,000 m s.n.m
  • 2,001-2,500 m s.n.m
  • 2,501-3,000 m s.n.m
  • 3,001-4,000 m s.n.m
  • > 4,000 m s.n.m
La Tecnología se aplica en
  • situaciones convexas
  • situaciones cóncavas
  • no relevante
Profundidad promedio del suelo
  • muy superficial (0-20 cm)
  • superficial (21-50 cm)
  • moderadamente profunda (51-80 cm)
  • profunda (81-120 cm)
  • muy profunda (>120 cm)
Textura del suelo (capa arable)
  • áspera/ ligera (arenosa)
  • mediana (limosa)
  • fina/ pesada (arcilla)
Textura del suelo (> 20 cm debajo de la superficie)
  • áspera/ ligera (arenosa)
  • mediana (limosa)
  • fina/ pesada (arcilla)
Materia orgánica de capa arable
  • elevada (>3%)
  • media (1-3%)
  • baja (<1%)
Agua subterránea
  • en superficie
  • < 5 m
  • 5-50 m
  • > 50 m
Disponibilidad de aguas superficiales
  • excesiva
  • bueno
  • mediana
  • pobre/ ninguna
Calidad de agua (sin tratar)
  • agua potable de buena calidad
  • agua potable de mala calidad (requiere tratamiento)
  • solo para uso agrícola (irrigación)
  • inutilizable
La calidad de agua se refiere a:
¿La salinidad del agua es un problema?
  • No

Incidencia de inundaciones
  • No
Diversidad de especies
  • elevada
  • mediana
  • baja
Diversidad de hábitats
  • elevada
  • mediana
  • baja

Las características de los usuarios de la tierra que aplican la Tecnología

Orientación del mercado
  • subsistencia (autoprovisionamiento)
  • mixta (subsistencia/ comercial)
  • comercial/ mercado
Ingresos no agrarios
  • menos del 10% de todos los ingresos
  • 10-50% de todo el ingreso
  • > 50% de todo el ingreso
Nivel relativo de riqueza
  • muy pobre
  • pobre
  • promedio
  • rico
  • muy rico
Nivel de mecanización
  • trabajo manual
  • tracción animal
  • mecanizado/motorizado
Sedentario o nómada
  • Sedentario
  • Semi-nómada
  • Nómada
Individuos o grupos
  • individual/ doméstico
  • grupos/ comunal
  • cooperativa
  • empleado (compañía, gobierno)
Género
  • mujeres
  • hombres
Edad
  • niños
  • jóvenes
  • personas de mediana edad
  • ancianos
Área usada por hogar
  • < 0.5 ha
  • 0.5-1 ha
  • 1-2 ha
  • 2-5 ha
  • 5-15 ha
  • 15-50 ha
  • 50-100 ha
  • 100-500 ha
  • 500-1,000 ha
  • 1,000-10,000 ha
  • > 10,000 ha
Escala
  • pequeña escala
  • escala mediana
  • gran escala
Tenencia de tierra
  • estado
  • compañía
  • comunitaria/ aldea
  • grupal
  • individual, sin título
  • individual, con título
Derechos de uso de tierra
  • acceso abierto (no organizado)
  • comunitarios (organizado)
  • arrendamiento
  • individual
Derechos de uso de agua
  • acceso abierto (no organizado)
  • comunitarios (organizado)
  • arrendamiento
  • individual
Acceso a servicios e infraestructura
salud

pobre
x
bueno
educación

pobre
x
bueno
asistencia técnica

pobre
x
bueno
empleo (ej. fuera de la granja)

pobre
x
bueno
mercados

pobre
x
bueno
energía

pobre
x
bueno
caminos y transporte

pobre
x
bueno
agua potable y saneamiento

pobre
x
bueno
servicios financieros

pobre
x
bueno

Impacto

Impactos socioeconómicos
Producción de cultivo
disminuyó
x
incrementó


Locally additional land reclaimed for fruit trees.

producción de madera
disminuyó
x
incrementó

Cantidad antes de MST: 0
Cantidad luego de MST: Some
Use of willow branches for small construction and as fuel

Damage from disasters
Increased
x
Decreased

Cantidad antes de MST: High damage
Cantidad luego de MST: Low or zero damage

Impactos socioculturales
Impactos ecológicos
deslizamientos/ fluyos de escombros
incrementó
x
disminuyó


Effective protection against medium and large events, potentially no full protection in case of extreme events.

Greening, biodiversity
Reduced
x
Improved


Local improvement due to trees planted

Impactos fuera del sitio
daño a campos de vecinos
incrementó
x
disminuyó


Redirected river channel can locally cause lateral erosion.

Análisis costo-beneficio

Beneficios comparados con los costos de establecimiento
Ingresos a corto plazo:
muy negativo
x
muy positivo

Ingresos a largo plazo
muy negativo
x
muy positivo

Beneficios comparados con costos de mantenimiento
Ingresos a corto plazo:
muy negativo
x
muy positivo

Ingresos a largo plazo
muy negativo
x
muy positivo

Cambio climático

Extremos (desastres) relacionados al clima
inundación repentina

nada bien
x
muy bien

Adopción y adaptación

Porcentaje de usuarios de la tierra que adoptaron la Tecnología
  • casos individuales / experimentales
  • 1-10%
  • 11-50%
  • > 50%
De todos quienes adoptaron la Tecnología, ¿cuántos lo hicieron sin recibir incentivos/ pagos materiales?
  • 0-10%
  • 11-50%
  • 51-90%
  • 91-100%
¿La tecnología fue modificada recientemente para adaptarse a las condiciones cambiantes?
  • No
¿A qué condiciones cambiantes?
  • cambios climáticos / extremos
  • mercados cambiantes
  • disponibilidad de mano de obra (ej. debido a migración)
Instead of planting single trees "tripods" are planted. The "tripods" are stabilized by small gabions.

Conclusiones y lecciones aprendidas

Fortalezas: perspectiva del usuario de tierras
  • Long term sustainability.
  • Low costs.
  • Low maintenance needs.
  • Additional benefits (greening, wood).
Fortalezas: punto de vista del compilador o de otra persona recurso clave
  • Same as land-users' view.
  • Increases lifetime of structural measures. As gabions lose stability due to aging of the gabion nets, the tree "tripods" gain stabilizing features.
Debilidades/ desventajas/ riesgos: perspectiva del usuario de tierrascómo sobreponerse
  • None
Debilidades/ desventajas/ riesgos: punto de vista del compilador o de otra persona recurso clavecómo sobreponerse
  • Trees can be damaged by livestock Community members need to be motivated to prevent damage and to replace dry trees.
  • During the first years trees can dry up if not enough water is available Community members need to be improvise irrigation when necessary and possible and should replace dry trees.

Referencias

Compilador
  • Stefan Michel
Editors
Revisado por
  • Umed Vahobov
Fecha de la implementación: 11 de enero de 2019
Últimas actualización: 31 de enero de 2019
Personas de referencia
Descripción completa en la base de datos de WOCAT
Datos MST vinculados
La documentación fue facilitada por
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