A water pond protected by a fence (Ngenzi Guy (RAB/South))

Lining geomembrane plastics for water harvesting and storage (Ruanda)

Ibidamu

Descripción

Lining geomembrane plastic for water harvesting and storage is a rainwater harvesting technique used by land users to collect rain water or runoff from a concave watershed to a common well-structured plastic-lined pond for agricultural, domestic and other use.

Rainwater harvesting initiatives were introduced in Rwanda in 2007, through a government-supported project on a pilot basis in three districts (Ruhango, Bugesera and Kirehe). By 2011, the technology had expanded at exponential rates such that the demand has exceeded the supply. Now the supply policy has shifted from government to private still there is a shortage of plastic lining. The typical design of each pond is trapezoidal in shape, measuring 10.5 by 9 meters top-width, 6.5 by 5 meters bottom width and 2 meters depth and a total storage volume about 120 m3. The plastic lining is factory–manufactured with standard shape and size to fit these dimensions. The ponds are made with this standard design to enable bulk purchase and supply of geo-membranes, to make use of economies of scale. The cost of the geo-membranes was subsidized by up to 100% by the government until 2010 but now only 20% are provided by the government. When this project was initiated, activities related to soil excavation was done by the government. However, with time the government pulled out and farmers are now covering the total cost of excavation and the government intervenes only for the technical compliance. The government provides technicians to train farmers on the safety and management of ponds. The volume of water harvested and stored in the ponds is on average 90 m3. However, water retention within the ponds over time differs with from farm to farm as affected by usage, evaporation and seepage losses. Treadle pumps are sometimes used to lift water by some of the farmers. Among most households, the water from the pond is used for domestic, livestock and supplemental irrigation, especially of horticultural crops. About 20% of the water is used for seedling and fruit production, 75% for livestock watering and 5% for domestic use. When the excavation of the pond is complete, the beds as well as sides of the pond have to be leveled and prepared for laying the lining plastic. Any rocks, large stones or other projections, which might damage the lining plastic, should be removed from the beds and sides of the excavated ponds.

Purpose of the Technology: Lining geomembrane plastic for water storage is designed to reduce seepage losses in ponds. This water is used by smallholder farmers to cope with the beginning of dry season and enhance crops to reach the maturity stage safely.

Establishment / maintenance activities and inputs: A periodical inspection is required for better life of the pond, thus timely maintenance hold the key of success for longer time. The maintenance includes inspection, repairing damages. Regular investigations are required on the pond sides, bottom, the inlet and the emergency outlet. In addition, the pond should be protected from intrusion of animals by constructing a fence around the pond. It is also important to remove aquatic vegetation, silt and sediment periodically that accumulate on the bottom of the pond.

Lugar

Lugar: Kayonza District (East provice), Rwanda, Ruanda

No. de sitios de Tecnología analizados:

Georreferencia de sitios seleccionados
  • 30.56245, -2.00774

Difusión de la Tecnología: distribuida parejamente sobre un área (approx. < 0.1 km2 (10 ha))

¿En un área de protección permanente?:

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

Tipo de introducción
A lining geomembrane plastic is used to stop infiltration of the stored water into the soil (Kagabo Desire and Ngenzi Guy (Kabarondo))
Water pond coupled with a foot pump (Kagabo Desire and Ngenzi Guy (RAB))

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
  • access to water
Uso de tierra

  • Tierras cultivadas
    • Cosecha anual: cereales - maíz, leguminosas y legumbres - frijoles, vegetales - otros

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 - Wg: erosión en cárcavas, Wo: efectos de degradación fuera del sitio
  • degradación del agua - Ha: aridificación
Grupo MST
  • cosecha de agua
Medidas MST
  • medidas estructurales - S5: Diques, hondonadas, estanques

Dibujo técnico

Especificaciones técnicas
Surface runoff water storage pond have got a reservoir of 10.5m x 9.5m at top and 6.5m x 5m at bottom and a depth of 2m with side slope of 1:1.5. The capacity of one pond is estimated about 120m3.

Location: Kabarondo. Kayonza/West/Rwanda

Date: 2013

Technical knowledge required for field staff / advisors: high (The technology need skilled engineers)

Technical knowledge required for land users: moderate (It need moderately skilled labor to construct the technology under supervision of engineers.)

Main technical functions: control of concentrated runoff: retain / trap, water harvesting / increase water supply

Secondary technical functions: water spreading

Dam/ pan/ pond
Vertical interval between structures (m): 2
Spacing between structures (m): 20
Depth of ditches/pits/dams (m): 2
Width of ditches/pits/dams (m): 9.5
Length of ditches/pits/dams (m): 10.5

Construction material (earth): the original land is digging

Construction material (stone): stones are used to concrete the pond inlet and outlet

Construction material (concrete): Cements, sand

Construction material (other): fencing wire and waterproof steering(plastic sheet)

Lateral gradient along the structure: 0%

Specification of dams/ pans/ ponds: Capacity 120m3

Catchment area: 6ham2

Beneficial area: valleym2

Slope of dam wall inside: 50%;
Slope of dam wall outside: 50%

Dimensions of spillways: 0.8m x0.6mm

For water harvesting: the ratio between the area where the harvested water is applied and the total area from which water is collected is: 1:0.25
Author: Kagabo Desire and Ngenzi Guy, RAB, 5016 Kigali

Establecimiento/ mantenimiento: actividades, insumos y costos

Cálculo de insumos y costos
  • Los costos se calculan:
  • Moneda usada para calcular costos: Rwandan francs
  • Tasa de cambio (a USD): 1 USD = 640.0 Rwandan francs
  • Costo promedio por día del sueldo de la mano de obra contratada: 1000
Factores más determinantes que afectan los costos
The most factors that affects the cost is the construction materials and labor.
Actividades de establecimiento
  1. Surveying (Momento/ frequencia: any time)
  2. Buying materials (Momento/ frequencia: Any time after surveying)
  3. Construction of pond (Momento/ frequencia: Dry season)
Insumos y costos para establecimiento
Especifique insumo Unidad Cantidad Costos por unidad (Rwandan francs) Costos totales por insumo (Rwandan francs) % de los costos cubiertos por los usuarios de las tierras
Mano de obra
Surveying persons/day/ha 4,0 45000,0 180000,0
Construction of pond persons/day/ha 180,0 1000,0 180000,0 80,0
Equipo
Tools pieces/ha 100,0 3000,0 300000,0 20,0
Material de construcción
Cements kg 300,0 200,0 60000,0
Plastic sheet m2 24,0 2500,0 60000,0
Stone m3 8,0 562,5 4500,0
Sand m3 8,0 390,625 3125,0
Fencing wire m2 24,0 625,0 15000,0
Costos totales para establecer la Tecnología 802'625.0
Costos totales para establecer la Tecnología en USD 1'254.1
Actividades de mantenimiento
  1. regular maintenance of Channels and all around the pond. (Momento/ frequencia: Rainy season)
Insumos y costos de mantenimiento
Especifique insumo Unidad Cantidad Costos por unidad (Rwandan francs) Costos totales por insumo (Rwandan francs) % de los costos cubiertos por los usuarios de las tierras
Mano de obra
Regular maintenance persons/day/ha 10,0 1000,0 10000,0 100,0
Indique los costos totales para mantenecer la Tecnología 10'000.0
Costos totales para mantener la Tecnología en USD 15.63

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
Thermal climate class: tropics
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
bueno
educación

pobre
bueno
asistencia técnica

pobre
bueno
empleo (ej. fuera de la granja)

pobre
bueno
mercados

pobre
bueno
energía

pobre
bueno
caminos y transporte

pobre
bueno
agua potable y saneamiento

pobre
bueno
servicios financieros

pobre
bueno

Impacto

Impactos socioeconómicos
Producción de cultivo
disminuyó
incrementó

Cantidad antes de MST: 200 kg
Cantidad luego de MST: 800 kg

riesgo de fracaso de producción
incrementó
disminuyó

Cantidad antes de MST: 50%
Cantidad luego de MST: 10%

ingreso agrario
disminuyó
incrementó

Cantidad antes de MST: 40%
Cantidad luego de MST: 80%
40% of income increases due to increase of agriculture

Impactos socioculturales
seguridad alimentaria/ autosuficiencia
disminuyó
mejoró

situación de salud
empeoró
mejoró


The technology improved the productivity so that farmers had means to take health insurance

MST/ conocimiento de la degradación de la tierra
disminuyó
mejoró


Increases up to 15%

livelihood and human well-being
reduced
improved


It has increased income of household hence enhance life.

Impactos ecológicos
cosecha/recolección de agua (escurrimiento, rocío, nieve, etc.)
disminuyó
mejoró


60% improved

pérdida de suelo
incrementó
disminuyó

control de pestes/ enfermedades
disminuyó
incrementó

Cantidad antes de MST: 20%
Cantidad luego de MST: 50%
It increases the predominance of mosquito

Impactos fuera del sitio
colmatación río abajo
incrementó
disminuyó

Análisis costo-beneficio

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

Ingresos a largo plazo
muy negativo
muy positivo

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

Ingresos a largo plazo
muy negativo
muy positivo

It require light labor during the maintenance activities

Cambio climático

Cambio climático gradual
temperatura anual incrementó

nada bien
muy bien
Extremos (desastres) relacionados al clima
tormenta de lluvia local

nada bien
muy bien
tormenta de viento

nada bien
muy bien
Respuesta: no se sabe
sequía

nada bien
muy bien
inundación general (río)

nada bien
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%
Número de hogares y/ o área cubierta
260 household covering 90 percent of stated area
¿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)

Conclusiones y lecciones aprendidas

Fortalezas: perspectiva del usuario de tierras
Fortalezas: punto de vista del compilador o de otra persona recurso clave
  • Income generation

    How can they be sustained / enhanced? More financial support and trainings
  • Improvement of production

    How can they be sustained / enhanced? To make a regular maintenance of ponds
  • Soil erosion control

    How can they be sustained / enhanced? Divert more runoff to mitigate the soil erosion downstream and always clean the conveying channel.
  • Impermeable material

    How can they be sustained / enhanced? Acquisition of high quality plastics that can last many years
Debilidades/ desventajas/ riesgos: perspectiva del usuario de tierrascómo sobreponerse
Debilidades/ desventajas/ riesgos: punto de vista del compilador o de otra persona recurso clavecómo sobreponerse
  • Occasional accidents To maintain fences around the pond and increase awareness about accidents around a pond, especially for parents (high risk for small kids)
  • Pond attract various insects and diseases (habitat for Mosquitoes) Mosquito nets are needed

Referencias

Compilador
  • Iwona Piechowiak
Editors
Revisado por
  • David Streiff
  • Alexandra Gavilano
Fecha de la implementación: 25 de diciembre de 2012
Últimas actualización: 17 de junio de 2019
Personas de referencia
Descripción completa en la base de datos de WOCAT
Datos MST vinculados
La documentación fue facilitada por
Institución Proyecto
Referencias claves
  • Kagera TAMP project website: http://www.fao.org/nr/kagera/en/
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