Spiral water pumps [Tayikistán]
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- Compilador: Julie Zähringer
- Editor: –
- Revisor: David Streiff
technologies_1464 - Tayikistán
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Expandir todo Colapsar todos1. Información general
1.2 Detalles de contacto de las personas de referencia e instituciones involucradas en la evaluación y la documentación de la Tecnología
Especialista MST:
Khudonazarov Artur
artur.khudonazarov@yahoo.com
Manager of the "Centre for Sustainable and Innovative Technology", a project of MSDSP
Tayikistán
Especialista MST:
Shariff Jamil
jamil.shariff@akdn.org
MSDSP
Nombre de la(s) institución(es) que facilitaron la documentación/ evaluación de la Tecnología (si fuera relevante)
Kyrgyzstan Mountain Societies Development Support Programme, Aga Khan Development Network (MSDSP KG) - Kirguistán1.3 Condiciones referidas al uso de datos documentados mediante WOCAT
¿Cuándo se compilaron los datos (en el campo)?
13/05/2011
El compilador y la/s persona(s) de referencia claves aceptan las condiciones acerca del uso de los datos documentados mediante WOCAT:
Sí
2. Descripción de la Tecnología MST
2.1 Breve descripción de la Tecnología
Definición de la Tecnología:
Spiral water pumps can carry water from the river to fields that are up to 30 metres higher than the river without the input of electricity or fuel.
2.2 Descripción detallada de la Tecnología
Descripción:
A Spiral tube water pump is a method of pumping water by using an undershot water wheel which has a scoop connected to a spiral tube. As the wheel turns, the scoop will alternatively introduce either water or air into the spiral tube. The pressure from the hydrostatic head generated from the column of water introduced by the scoop, is added to the pressure from previous scoops, and so as the wheel turns it will increase the water pressure with every turn of the spiral. The main characteristic of the spiral water pump is that it can pump water without the input of electricity or fuel. It works with the power of the water flow. Once built, the spiral water pump is able to push water up to 30 metres high (horizontal push) and up to 70 metres away (vertical push). The water push (how far water will be pushed horizontally and vertically) depends on how big the wheel of the Spiral Water Pump is built, and how much tube is put around the wheel.
Purpose of the Technology: The spiral tube water pumps were installed with the aim to provide irrigation water from rivers to higher level crop fields. Land users in GBAO are dependent on irrigation water to grow their crops and without the use of water pumps they can not access the water from rivers that are at a lower level than the fields.
Establishment / maintenance activities and inputs: The type, size and thus material costs of a spiral water pump will depend on 2 parameters: first, the irrigation needs (how far the water needs to go and how much is used per day) and second, the available water flow (the velocity and depth of the water source). There is only an initial investment in material for the water wheel, after that the pump should work without any further costs incurred.
Natural / human environment: The spiral water pumps were installed in 4 different districts of the semi-arid to arid GBAO region where the availability of irrigation water is crucial to crop production. So far, 4 spiral water pumps have been installed for test runs but it is very likely that they will be adopted by other farmers as they observe the benefits created by the ones that are already in place.
2.3 Fotografías de la Tecnología
2.5 País/ región/ lugares donde la Tecnología fue aplicada y que se hallan comprendidos por esta evaluación
País:
Tayikistán
Región/ Estado/ Provincia:
GBAO
Especifique más el lugar :
Roshtkalah, Ishkashim, Vanj, Rushnan
Map
×2.6 Fecha de la implementación
Si no se conoce el año preciso, indique la fecha aproximada:
- hace menos de 10 años (recientemente)
2.7 Introducción de la Tecnología
Especifique cómo se introdujo la Tecnología:
- mediante proyectos/ intervenciones externas
Comentarios (tipo de proyecto, etc.):
The first water wheels were established in 2011 by MSDSP
3. Clasificación de la Tecnología MST
3.1 Propósito(s) principal(es) de la Tecnología MST
- access to irrigation
3.2 Tipo(s) actuales de uso de la tierra donde se aplica la Tecnología
Tierras cultivadas
- Cosecha anual
- Cosecha de árboles y arbustos
Cosechas principales (comerciales y de subsistencia):
Major food crop: Potatoes, wheat, tomatoes, radishes, coleslaw, apricots, apples, peaches, walnuts and cherries
Comentarios:
Major land use problems (compiler’s opinion): There has been less snow cover during winter time, and less precipitation in the spring, resulting in a lack of irrigation water, and a decline of soil fertility.
3.3 Información adicional sobre el uso de tierras
Provisión de agua para la tierra donde se aplica la Tecnología:
- totalmente irrigada
Número de temporadas de cultivo por año:
- 1
Especifique:
Longest growing period in days: 170
3.4 Grupo MST al que pertenece la Tecnología
- Manejo de irrigación: (incl. provisión de agua, invernaderos)
- tecnologías de eficiencia energética
3.5 Difusión de la Tecnología
Especifique la difusión de la Tecnología:
- distribuida parejamente sobre un área
Si la tecnología se halla difundida homogéneamente en un área, indique el área aproximada que cubre:
- 100-1,000 km2
Comentarios:
1 spiral water pump was installed in each of these 4 districts
3.6 Medidas MST que componen la Tecnología
medidas estructurales
- S11: Otros
Comentarios:
Main measures: structural measures
3.7 Principales tipos de degradación del suelo encarados con la Tecnología
erosión de suelos por agua
- Wt: pérdida de capa arable/ erosión de la superficie
erosión de suelos por viento
- Et: pérdida de capa arable
deterioro químico del suelo
- Cn: reducción de la fertilidad y contenido reducido de la materia orgánica del suelo (no ocasionados por la erosión)
deterioro físico del suelo
- Pk: desmoronamiento y encostramiento
- Pi: sellado de suelo
degradación biológica
- Bc: reducción de la cobertura vegetal del suelo
- Bq: reducción de la cantidad/ biomasa
Comentarios:
Main type of degradation addressed: Wt: loss of topsoil / surface erosion, Et: loss of topsoil, Cn: fertility decline and reduced organic matter content
Secondary types of degradation addressed: Pk: sealing and crusting, Bc: reduction of vegetation cover, Bq: quantity / biomass decline
Main causes of degradation: change of seasonal rainfall (less precipitation and snow cover), droughts
3.8 Prevención, reducción o restauración de la degradación del suelo
Especifique la meta de la Tecnología con relación a la degradación de la tierra:
- prevenir la degradación del suelo
4. Especificaciones técnicas, actividades de implementación, insumos y costos
4.1 Dibujo técnico de la Tecnología
Autor:
MSDSP Khorog
4.2 Especificaciones técnicas/ explicaciones del dibujo técnico
Spiral water pump: When the wheel rotates with the power of the water, a “gulp” will add water and air into the tube at every rotation. The combination of water and air in the tube will create an increasing pressure at every rotation of the wheel. This build-up of pressure will allow the water to be pushed to a definite height.
Date: 13.05.2011
Technical knowledge required for field staff / advisors: high
Technical knowledge required for land users: high
Main technical functions: water harvesting / increase water supply, water spreading
Structural measure: spiral water pump
Construction material (other): metal, plastic tube
4.3 Información general sobre el cálculo de insumos y costos
otra / moneda nacional (especifique):
Somoni
Indique la tasa de cambio de USD a la moneda local (si fuese relevante): 1 USD =:
4,5
Indique el costo promedio del salario de trabajo contratado por día:
9.00
4.4 Actividades de establecimiento
Actividad | Tipo de medida | Momento | |
---|---|---|---|
1. | Building a steel frame to fix two empty water tanks that keep the water pump floating (if the water source is a river, not a canal) | Estructurales | |
2. | Setting up the outer steel frame connected with axel, outrig | Estructurales | |
3. | Putting in polyethylene tube | Estructurales | |
4. | Painting wheels white | Estructurales | |
5. | None | ||
6. | None |
4.5 Costos e insumos necesarios para el establecimiento
Especifique insumo | Unidad | Cantidad | Costos por unidad | Costos totales por insumo | % de los costos cubiertos por los usuarios de las tierras | |
---|---|---|---|---|---|---|
Mano de obra | Putting in polyethylene tube | Persons/day | 5,0 | 40,0 | 200,0 | |
Equipo | Electrode for welding | Pieces | 80,0 | 0,375 | 30,0 | |
Material de construcción | Tin plates | Pieces | 7,0 | 200,0 | 1400,0 | |
Material de construcción | Chain hooks | Pieces | 8,0 | 3,0 | 24,0 | |
Material de construcción | Scoop | Pieces | 1,0 | 25,0 | 25,0 | |
Material de construcción | Clamps | Pieces | 60,0 | 0,7 | 42,0 | |
Material de construcción | Gabion grid | Pieces | 1,0 | 135,0 | 135,0 | |
Material de construcción | Steel | meter | 32,0 | 8,375 | 268,0 | |
Material de construcción | Axle (pipe), 32 cm | meter | 1,0 | 50,0 | 50,0 | |
Material de construcción | Bushing | Pieces | 2,0 | 35,0 | 70,0 | |
Otros | Rotary fitting | Pieces | 1,0 | 200,0 | 200,0 | |
Otros | Polyethylene tube | meter | 50,0 | 13,0 | 650,0 | |
Otros | White paint | liter | 3,0 | 15,0 | 45,0 | |
Costos totales para establecer la Tecnología | 3139,0 |
Si el usuario de la tierra no cubrió el 100% de los costos, indique quién financió el resto del costo:
MSDSP
Comentarios:
Duration of establishment phase: 3 month(s)
4.6 Actividades de establecimiento/ recurrentes
Actividad | Tipo de medida | Momento/ frequencia | |
---|---|---|---|
1. | maintenance of pump | Estructurales | annual |
4.7 Costos e insumos necesarios para actividades de mantenimiento/ recurrentes (por año)
Especifique insumo | Unidad | Cantidad | Costos por unidad | Costos totales por insumo | % de los costos cubiertos por los usuarios de las tierras | |
---|---|---|---|---|---|---|
Mano de obra | Maintenance of pump | Pump | 1,0 | 45,0 | 45,0 | 100,0 |
Indique los costos totales para mantenecer la Tecnología | 45,0 |
Comentarios:
The costs apply to the construction of 1 spiral pump.
4.8 Factores más determinantes que afectan los costos:
Describa los factores más determinantes que afectan los costos:
The material needed to build such a spiral waterpump is the most important factor determining the costs.
5. Entorno natural y humano
5.1 Clima
Lluvia anual
- < 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
- semi-árida
- árida
Thermal climate class: temperate
5.2 Topografía
Pendientes en promedio:
- 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
Zona altitudinal:
- 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
Comentarios y especificaciones adicionales sobre topografía :
Altitudinal zone: Also 1,001-1,500 m a.s.l.
Landforms: Rivers
Slopes on average: Rivers need to have some flow
5.3 Suelos
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)
Materia orgánica de capa arable:
- baja (<1%)
Si se halla disponible, adjunte una descripción completa de los suelos o especifique la información disponible, por ej., tipo de suelo, pH/ acidez de suelo, capacidad de intercambio catiónico, nitrógeno, salinidad, etc. :
Soil fertility is low
Soil drainage / infiltration is medium
Soil water storage capacity is medium
5.4 Disponibilidad y calidad de agua
Agua subterránea:
< 5 m
Disponibilidad de aguas superficiales:
pobre/ ninguna
Calidad de agua (sin tratar):
agua potable de mala calidad (requiere tratamiento)
5.5 Biodiversidad
Diversidad de especies:
- baja
5.6 Las características de los usuarios de la tierra que aplican la Tecnología
Orientación del mercado del sistema de producción:
- mixta (subsistencia/ comercial)
Ingresos no agrarios:
- menos del 10% de todos los ingresos
Individuos o grupos:
- grupos/ comunal
Nivel de mecanización:
- tracción animal
- mecanizado/motorizado
Género:
- hombres
Indique otras características relevantes de los usuarios de las tierras:
Land users applying the Technology are mainly common / average land users
Population density: 10-50 persons/km2
Annual population growth: 1% - 2%
5.7 Área promedio de la tierra que pertenece a o es arrendada por usuarios de tierra que aplican la Tecnología
- < 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
¿Esto se considera de pequeña, mediana o gran escala (refiriéndose al contexto local)?
- pequeña escala
5.8 Tenencia de tierra, uso de tierra y derechos de uso de agua
Tenencia de tierra:
- estado
- individual, con título
Derechos de uso de tierra:
- comunitarios (organizado)
5.9 Acceso a servicios e infraestructura
salud:
- pobre
- moderado
- bueno
educación:
- pobre
- moderado
- bueno
asistencia técnica:
- pobre
- moderado
- bueno
empleo (ej. fuera de la granja):
- pobre
- moderado
- bueno
mercados:
- pobre
- moderado
- bueno
energía:
- pobre
- moderado
- bueno
caminos y transporte:
- pobre
- moderado
- bueno
agua potable y saneamiento:
- pobre
- moderado
- bueno
servicios financieros:
- pobre
- moderado
- bueno
6. Impactos y comentarios para concluir
6.1 Impactos in situ demostrados por la Tecnología
Impactos socioeconómicos
Producción
generación de energía
Disponibilidad y calidad de agua
disponibilidad de agua para ganado
disponibilidad de agua para irrigar
Impactos socioculturales
Livelihood and human well-being
Comentarios/ especifique:
This has improved the amount of area that can be utilised for cultivation of several varieties of crops.
Impactos ecológicos
Ciclo de agua/ escurrimiento de sedimento
cosecha/ recolección de agua
6.3 Exposición y sensibilidad de la Tecnología al cambio climático gradual y a extremos relacionados al clima/ desastres (desde la percepción de los usuarios de tierras)
Cambio climático gradual
Cambio climático gradual
Estación | tipo de cambios climáticos/ climas extremos | ¿Cómo es que la tecnología soporta esto? | |
---|---|---|---|
temperatura anual | incrementó | bien |
Extremos (desastres) relacionados al clima
Desastres climatológicos:
¿Cómo es que la tecnología soporta esto? | |
---|---|
tormenta de lluvia local | bien |
tormenta de viento | bien |
Desastres climatológicos
¿Cómo es que la tecnología soporta esto? | |
---|---|
sequía | bien |
Desastres hidrológicos
¿Cómo es que la tecnología soporta esto? | |
---|---|
inundación general (río) | no muy bien |
Otras consecuencias relacionadas al clima
Otras consecuencias relacionadas al clima
¿Cómo es que la tecnología soporta esto? | |
---|---|
periodo reducido de crecimiento | bien |
Comentarios:
Of course the technology only works if there is a water flow available, therefore a decrease in seasonal rainfall could negatively impact the performance of the spiral water pumps.
6.4 Análisis costo-beneficio
¿Cómo se comparan los beneficios con los costos de establecimiento (desde la perspectiva de los usuarios de tierra)?
Ingresos a corto plazo:
positivo
¿Cómo se comparan los beneficios con los costos de mantenimiento/ recurrentes (desde la perspectiva de los usuarios de tierra)?
Ingresos a corto plazo:
positivo
Comentarios:
the spiral pumps were only installed in 2011, therefore long-term returns can not be assessed yet
6.5 Adopción de la Tecnología
- casos individuales / experimentales
Si tiene la información disponible, cuantifique (número de hogares y/o área cubierta):
4 households
De todos quienes adoptaron la Tecnología, ¿cuántos lo hicieron espontáneamente, es decir, sin recibir incentivos/ pagos materiales?
- 0-10%
Comentarios:
100% of land user families have adopted the Technology with external material support
Comments on acceptance with external material support: It was the Social Unit Development Village Organisations (SUDVO) who received the spiral water pumps from MSDSP
There is no trend towards spontaneous adoption of the Technology
Comments on adoption trend: not yet determined, as the technology has been installed only recently
6.7 Fuerzas/ ventajas/ oportunidades de la Tecnología
Fuerzas/ ventajas/ oportunidades desde la perspectiva del usuario de la tierra |
---|
The water pumps are easy to build using the manual provided How can they be sustained / enhanced? Provide an user friendly manual, listing the detailed steps of construction including materials and prices |
The land was not productive and now I have a good yield of fruit How can they be sustained / enhanced? Training on fruit tree cultivation. |
Fuerzas/ ventajas/ oportunidades desde la perspectiva del compilador o de otra persona de referencia clave |
---|
Spiral water pumps can provide water up to 30 m higher than the river due to the system of compressed air in the spiral tubes |
Increase of irrigation water quantity |
The impact on crop production and thus increased farm income can not yet be assessed as the pumps were only been installed in 2011 |
The pumps provide water without the need for fuel or electricity which is very useful for poor rural communities How can they be sustained / enhanced? Spreading this technology among rural areas in GBAO |
Once established the pumps do not require any further investments |
6.8 Debilidades/ desventajas/ riesgos de la Tecnología y formas de sobreponerse a ellos
Debilidades/ desventajas/ riesgos desde la perspectiva del usuario de la tierra | ¿Cómo sobreponerse a ellas? |
---|---|
It may be expensive to replace some of the parts if they wear out in a few years time. | Buy replacement parts in advance. |
Debilidades/ desventajas/ riesgos desde la perspectiva del compilador o de otra persona de referencia clave | ¿Cómo sobreponerse a ellas? |
---|---|
Relatively high initial investment | A micro-loan might help to cover the initial investment |
7. Referencias y vínculos
7.2 Vínculos a las publicaciones disponibles
Título, autor, año, ISBN:
Shariff, Jamil et. al. Spiral water pumps. An efficient, cheap and effective solution for up-land irrigation along canals, streams and rivers. CSIT 2011.
¿Dónde se halla disponible? ¿Costo?
jamil.shariff@akdn.org, artur.khudonazarov@yahoo.com,
Vínculos y módulos
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