Tecnologías

Spate Irrigation [Eritrea]

technologies_1333 - Eritrea

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1. Información general

1.2 Detalles de contacto de las personas de referencia e instituciones involucradas en la evaluación y la documentación de la Tecnología

Persona(s) de referencia clave

Especialista MST:

Abraham Mehari Haile

UNESCO-IHE Institute for Water Education, Delft, The Netherlands

Países Bajos

Nombre del proyecto que financió la documentación/ evaluación de la Tecnología (si fuera relevante)
Book project: SLM in Practice - Guidelines and Best Practices for Sub-Saharan Africa (SLM in Practice)
Nombre del proyecto que financió la documentación/ evaluación de la Tecnología (si fuera relevante)
Book project: Water Harvesting – Guidelines to Good Practice (Water Harvesting)
Nombre de la(s) institución(es) que facilitaron la documentación/ evaluación de la Tecnología (si fuera relevante)
UNESCO - IHE (UNESCO - IHE) - Países Bajos

1.3 Condiciones referidas al uso de datos documentados mediante WOCAT

El compilador y la/s persona(s) de referencia claves aceptan las condiciones acerca del uso de los datos documentados mediante WOCAT:

2. Descripción de la Tecnología MST

2.1 Breve descripción de la Tecnología

Definición de la Tecnología:

Spate irrigation is a traditional water diversion and spreading technology.

2.2 Descripción detallada de la Tecnología

Descripción:

Spate irrigation has a long history in Eritrea and still forms the livelihood base for rural communities in arid lowlands of the country.

Purpose of the Technology: It is a traditional water diversion and spreading technique under which seasonal floods of short duration – springing from the rainfall-rich highlands – are diverted from ephemeral rivers (wadis) to irrigate cascades of leveled and bunded fields in the coastal plains.

Establishment / maintenance activities and inputs: The diversion structures include the following elements: (1) the ‘agim’, a temporary 3-4 m high river diversion structure on the low-flow side of the wadi, made from brushwood, tree trunks, earth, stones and/or boulders, erected to divert a large part of the flow during a spate flow to adjacent agricultural fields; (2) a primary, and several secondary, distribution canals; unlined, bordered by earthen embankments; convey and spread the floodwater to the irrigable fields; (3) the fields, rectangular shaped, of about 1–2 ha, separated by earthen bunds. Floodwater is distributed from field to field: when a field is completely flooded (to a depth of about 0.5 m), water is conveyed to the immediate downstream field by breaching one of the bunds. This process continues until all the water is used up. Arable fields need to be flooded several times. The water soaks deep into the soil profile (up to 2.4 m) and provides moisture sufficient for two or even three harvests: crop growth is entirely dependent on the residual soil moisture. The main crop grown is sorghum; maize is the next most important. Sedimentation is as important as water management: With each flood, soil is built up by depositing rich sediment on the fields. Due to the force of the floods, the diversion structures are frequently damaged and/or washed away. Reconstruction and maintenance are labour-intensive and require collective community action.

Natural / human environment: Elaborate local regulations, organization and cooperation at the community level are prerequisites for successful management of spate irrigation systems.

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:

Eritrea

Región/ Estado/ Provincia:

Sheeb area, Eastern lowlands

Especifique más el lugar :

Wadi Laba

Especifique la difusión de la Tecnología:
  • distribuida parejamente sobre un área
Si la Tecnología se halla difundida homogéneamente a lo largo de un área, especifique el área que cubre (en km2):

160,0

Comentarios:

Total area covered by the SLM Technology is 160 km2.

Current spate irrigation area in Eritrea is 16’000 hectares. Potential area is estimated at 60’000–90’000 hectares.

2.6 Fecha de la implementación

Si no se conoce el año preciso, indique la fecha aproximada:
  • hace más de 50 años atrás (tradicional)

2.7 Introducción de la Tecnología

Especifique cómo se introdujo la Tecnología:
  • como parte de un sistema tradicional (> 50 años)
Comentarios (tipo de proyecto, etc.):

Spate irrigation is an indigenous technology, originally introduced from Yemen

3. Clasificación de la Tecnología MST

3.1 Propósito(s) principal(es) de la Tecnología MST

  • mejorar la producción
  • reducir, prevenir, restaurar la degradación del suelo

3.2 Tipo(s) actuales de uso de la tierra donde se aplica la Tecnología

Tierras cultivadas

Tierras cultivadas

  • Cosecha anual
Cosechas anuales - Especifique cultivos:
  • cereales - maíz
  • cereales - sorgo
Comentarios:

Livestock is grazing on crop residues

3.4 Provisión de agua

Comentarios:

Water supply: post-flooding

3.5 Grupo MST al que pertenece la Tecnología

  • Manejo de irrigación: (incl. provisión de agua, invernaderos)
  • manejo de agua superficial (manantial, río, lagos, mar):

3.6 Medidas MST que componen la Tecnología

medidas estructurales

medidas estructurales

  • S3: Acequias graduadas, canales, vías fluviales
Comentarios:

Main measures: structural measures

4. Especificaciones técnicas, actividades de implementación, insumos y costos

4.1 Dibujo técnico de la Tecnología

Especificaciones técnicas (relacionadas al dibujo técnico):

Cross section of an agim (top left); Components of a traditional spate irrigation system: (1) agim; (2) main distribution canal; (3) irrigated fields; (4) earthen embankments. Arrows indicate the water flow

Technical knowledge required for field staff / advisors: high

Technical knowledge required for land users: high

Main technical functions: control of concentrated runoff: drain / divert, increase of infiltration, water harvesting / increase water supply, water spreading

Diversion ditch/ drainage
Depth of ditches/pits/dams (m): 4.00

Construction material (earth): earth

Construction material (stone): stones

Construction material (wood): brushwood, tree trunks

Autor:

Mats Gurtner, Center for Development and Environment, University of Bern

4.3 Actividades de establecimiento

Actividad Momento (estación)
1. Construction of diversion structure (agim) before rainy season
2. Construction of main distribution canal before rainy season
3. Construction of secondary distribution canals before rainy season
4. Leveling of fields before rainy season
5. Establish embankments around fields and within fields before rainy season

4.4 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 Labour ha 1,0 24,0 24,0
Equipo Animal traction ha 1,0 36,0 36,0
Costos totales para establecer la Tecnología 60,0
Costos totales para establecer la Tecnología en USD 60,0

4.5 Actividades de establecimiento/ recurrentes

Actividad Momento/ frequencia
1. Reconstruction / repair of diversion structures (2-4 times / year; collective community action) 2-4 times / year
2. Desilting / repair of distribution canals annual
3. Raising of bund heights due to silting up of fields annual
4. Flood fields (community action, during highland rainy season: July-September). Most likely a field receives 3 irrigation turns, on a bi-weekly interval between any 2 turns rainy season (july-september)
5. Soil tillage (15 cm deep; using oxen-drawn plough) to break capillary uplift of soil water and to create evaporation barrier end of flooding season

4.6 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 Labour ha 1,0 24,0 24,0
Equipo Animal traction ha 1,0 36,0 36,0
Indique los costos totales para mantenecer la Tecnología 60,0
Costos totales para mantener la Tecnología en USD 60,0
Comentarios:

Machinery/ tools: scouring and tillage implements, shovels

The costs were calculated per unit = 10 m long agim (1 m high, 3 m wide), constructed with mixed material (stones, earth, brushwood)

4.7 Factores más determinantes que afectan los costos:

Describa los factores más determinantes que afectan los costos:

Data on labour inputs for construction/maintenance of canals and field bunds are not included, therefore not included in the tables above. Costs for agim reconstruction are 40% of establishment. Total maintenance costs depend on the number of reconstructions during normal spate season (2-4 times). The yearly cost (establishment and maintenance) reaches US$ 60-156.

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
  • árida

Thermal climate class: tropics

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: 101-500 m a.s.l. (200 m.a.s.l.)

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):
  • mediana (limosa)
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 texture is medium (loam to silt loams)
Soil fertility is very high (alluvial silts formed by annual sedimentation)
Soil drainage/infiltration is good

5.4 Disponibilidad y calidad de agua

Disponibilidad de aguas superficiales:

excesiva

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

Orientación del mercado del sistema de producción:
  • subsistencia (autoprovisionamiento)
Nivel relativo de riqueza:
  • muy pobre
  • pobre
Individuos o grupos:
  • grupos/ comunal
Nivel de mecanización:
  • trabajo manual
  • tracción animal
Indique otras características relevantes de los usuarios de las tierras:

Land users applying the Technology are mainly disadvantaged land users

Difference in the involvement of women and men: water management carried out communally, crop management individually

5.7 Área promedio de la tierra usada 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
Derechos de uso de tierra:
  • individual

6. Impactos y comentarios para concluir

6.1 Impactos in situ demostrados por la Tecnología

Impactos socioeconómicos

Producción

producción de cultivo

disminuyó
incrementó

producción de forraje

disminuyó
incrementó
Comentarios/ especifique:

Residues are fed to livestock

área de producción

disminuyó
incrementó
Comentarios/ especifique:

Without irrigation, agricultural production is not possible

Ingreso y costos

ingreso agrario

disminuyó
incrementó

Impactos socioculturales

seguridad alimentaria/ autosuficiencia

disminuyó
mejoró

instituciones comunitarias

se debilitaron
se fortalecieron

Impactos ecológicos

Ciclo de agua/ escurrimiento de sedimento

cosecha/ recolección de agua

disminuyó
mejoró
Suelo

humedad del suelo

disminuyó
incrementó

ciclo/ recarga de nutrientes

disminuyó
incrementó

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 Incremento o reducción ¿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) bien
Comentarios:

The technology is tolerant to climatic extremes (adapted to unpredictable heavy floods)

6.4 Análisis costo-beneficio

Comentarios:

no data

6.5 Adopción de la Tecnología

Comentarios:

There is a strong trend towards spontaneous adoption of the Technology

Comments on adoption trend: Spontaneous spread takes place throughout the lowlands. Current spate irrigation area in Eritrea is 16’000 hectares. Potential area is estimated at 60’000–90’000 hectares.

6.7 Fuerzas/ ventajas/ oportunidades de la Tecnología

Fuerzas/ ventajas/ oportunidades desde la perspectiva del compilador o de otra persona de referencia clave
Spate irrigation forms the livelihood base for rural communities in arid lowlands of the country

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?
Highly labour-intensive and time consuming maintenance; water diversion structures are frequently breached / washed away by heavy floods; canals are obstructed through deposition of boulders, gravel and coarse sediments. To overcome all 3 problems, recommendations focus on building permanent flood diversion and distribution structures which:
Great demand for wood: huge numbers of trees are annually needed for (re-)constructing diversion structures (1) withstand the force of heavy floods and divert the water effectively;
Irrigation efficiency is only about 20% because of the difficulty of controlling large amounts of water in a short period of time (and often at night) and because water is lost by percolation, seepage and evaporation (2) eliminate the need to cut trees
(3) reduce human and animal labour inputs
(4) increase productivity; Lining the main canals with cements would reduce water loss by percolation and seepage. Proper leveling of basin fields helps to distribute the floodwater uniformly

7. Referencias y vínculos

7.2 Vínculos a las publicaciones disponibles

Título, autor, año, ISBN:

Abraham Mehari H, Van Steenbergen F, Verheijen O, Van Aarst S:Spate Irrigation, Livelihood Improvement and Adaptation to Climate Variability and Change

Título, autor, año, ISBN:

Mehretab Tesfai Stroosnijder L:The Eritrean spate irrigation system

Título, autor, año, ISBN:

Berhane Haile G, Van Steenbergen F: Agricultural Water Management in Ephemeral Rivers: Community Management in Spate Irrigation in Eritrea; in African Water Journal

7.3 Vínculos a la información relevante disponible en línea

Título/ descripción:

Abraham Mehari, Depeweg, H, Schultz B (2005): Hydraulic Performance Evaluation of The Wadi Laba Spate Irrigation Systemin Eritrea, in Irrigation and Drainage. 54: 389–406

URL:

www.interscience.wiley.com

Título/ descripción:

Berhane Haile G: Community Spate Irrigation in Bada, Eritrea n Mehretab Tesfai, Stroosnijder L (2000): The Eritrean spate irrigation system

URL:

linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0378377400001153

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