Tecnologías

Stone wall check dam [Etiopía]

Yedengay Keter (Amharic)

technologies_1526 - Etiopía

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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:

Bach Simon

Centre for Development and Environment (CDE), University of Bern

Suiza

Especialista MST:

Ayele Habtamu

Haramaya University

Etiopía

Nombre de la(s) institución(es) que facilitaron la documentación/ evaluación de la Tecnología (si fuera relevante)
Haramaya University (HU) - Etiopía

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:

Stone wall check dams are built across a gully to collect alluvial soil and hinder further gully erosion.

2.2 Descripción detallada de la Tecnología

Descripción:

During the 1980s stone walls and terraces were introduced in Ethiopia in order to combat soil erosion. The technology of stone walls or terraces is used to stabilize hills or to refill gullies also in Bati, Ethiopia. Stone walls can form a very strong check dam to rehabilitate gullies even several meters deep.

Purpose of the Technology: Although stone walls can be used for different purposes, this case study is focusing on stone walls used to combat gully erosion. Farmers in the Bati region often use stone walls to rehabilitate gullies if the material is easily accessible, otherwise they may search for alternatives.

Establishment / maintenance activities and inputs: Following procedure is undertaken to build a stone wall check dam: After breaking the stones in the source-area they are transported to the target-area either by hand, by camels or by donkeys, depending on the distance. After digging a foundation for the wall of approximately 30 cm depth, the gap between two rows of big stones 1 m apart is filled up with smaller stones and gravel. These actions are repeated until the desired height and width of the wall are reached

Natural / human environment: The case study site, Bati, lays in an semiarid climatic zone on 1600 m a.s.l. Rainfalls are erratic and the rain sum per year is between 500-1000 mm. The landscape is very hilly with rather steep slopes. As almost in all Ethiopia, the area has a high population density and growth. The agricultural sector is very dominant and lead by a lot of small scale farming with a lot of livestock and small plots of cropland.

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:

Etiopía

Región/ Estado/ Provincia:

Ethiopia / Amhara Region

Especifique más el lugar :

Bati

Comentarios:

Total area covered by the SLM Technology is 0.6 km2.

Size of the case study watershed.

2.6 Fecha de la implementación

Si no se conoce el año preciso, indique la fecha aproximada:
  • 10-50 años atrás

2.7 Introducción de la Tecnología

Especifique cómo se introdujo la Tecnología:
  • mediante proyectos/ intervenciones externas
Comentarios (tipo de proyecto, etc.):

Soil and water conservation measures, including stone wall check dams, were mainly introduced to land users during the 1980s by the government. Sometimes the technology is not adequately performed though. In recent years the local Agricultural Office is teaching farmers how to correctly build soil and water conservation measures not only on a technology basis but to take care of an integrated watershed management.

3. Clasificación de la Tecnología MST

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

  • 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 - sorgo
  • corn
Especifique:

Longest growing period in days: 90 Longest growing period from month to month: June until September

Tierra de pastoreo

Tierra de pastoreo

  • Mixed farming
Tipo de animal:
  • camellos
  • ganado - lechero
  • cabras
  • aves de corral
  • ovejas
  • (Goat/sheep are main meat source (in household or on market))
Comentarios:

Livestock density (if relevant):
> 100 LU /km2

Major land use problems (compiler’s opinion): Deforestation, overgrazing, cultivation of erosion-sensitive areas or steep slopes.

Major land use problems (land users’ perception): Too much soil loss and land degradation, no vegetation cover and poor soil moisture.

Grazingland comments: Livestock is not fenced in. Children herd the animals and watch out that they do not browse through crop fields. In off-farming season crop residues are collected from the field and stored next to the field. Animals are allowed to eat the still remaining residues on the field. After that, the animals are fed by the collected crop residues.

Livestock is grazing on crop residues

3.4 Provisión de agua

Provisión de agua para la tierra donde se aplica la Tecnología:
  • mixta de secano – irrigada
Comentarios:

Water supply: Also rainfed

3.5 Grupo MST al que pertenece la Tecnología

  • medida de pendiente transversal

3.6 Medidas MST que componen la Tecnología

medidas estructurales

medidas estructurales

  • S1: Terrazas
  • S5: Diques, hondonadas, estanques
  • S6: Muros, barreras, vallas, cercas
Comentarios:

Main measures: structural measures

3.7 Principales tipos de degradación del suelo encarados con la Tecnología

erosión de suelos por agua

erosión de suelos por agua

  • Wt: pérdida de capa arable/ erosión de la superficie
  • Wg: erosión en cárcavas
Comentarios:

Main type of degradation addressed: Wg: gully erosion / gullying

Secondary types of degradation addressed: Wt: loss of topsoil / surface erosion

Main causes of degradation: deforestation / removal of natural vegetation (incl. forest fires) (Deforestation for the past 30 years.), over-exploitation of vegetation for domestic use (Wood collection for cooking and construction.), overgrazing (50% of the watershed area are cultivated - big grazing pressure on remaining land), other human induced causes (specify) (Cultivation of very steep slopes.), change of seasonal rainfall (Erratic rainfall.), Heavy / extreme rainfall (intensity/amounts) (If there is rain, it is intensive.), population pressure (High population pressure.), poverty / wealth (Poor facilities.)

Secondary causes of degradation: soil management (Poor soil management practices and lack of awareness.), crop management (annual, perennial, tree/shrub) (Annual cropping.), droughts (The research area is considered rather dry.), land tenure (If the land is rented, it is poorly managed.), inputs and infrastructure: (roads, markets, distribution of water points, other, …) (Poor access to fertilizer. Bad infrastructures.), education, access to knowledge and support services (Lack of awareness for soil degradation.), Low productivity of the land (As a consequence seeking for new/larger areas to increase production.)

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:
  • reducir la degradación del suelo
  • restaurar/ rehabilitar tierra severamente degradada
Comentarios:

Secondary goals: mitigation / reduction of land degradation

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

4.1 Dibujo técnico de la Tecnología

Especificaciones técnicas (relacionadas al dibujo técnico):

Stone wall check dams as they can be found in the region of Bati. The approximately 1 m wide gap between two rows of larger stones is filled up with small stones or gravel. This is done for every new level of the wall until the wall reaches its final height. The first row of stones is placed in the top 30 cm of the ground and on each side the dam is entering the hill to some extent. After a wall has silted up, the height is increased by other rows of stones until desired dimension is reached. Walls up to 5 m can be found in the case study site.

Location: South-West of Bati. Bati Woreda, Amhara Region, Ethiopia

Date: 26.04.2011

Technical knowledge required for field staff / advisors: moderate (To teach the farmers how to perform an integrated watershed management.)

Technical knowledge required for land users: high (To build a robust check dam there is a lot of knowledge needed.)

Main technical functions: control of concentrated runoff: retain / trap, control of concentrated runoff: impede / retard, reduction of slope angle, reduction of slope length, increase / maintain water stored in soil, sediment retention / trapping, sediment harvesting

Secondary technical functions: water harvesting / increase water supply, improvement of water quality, buffering / filtering water

Retention/infiltration ditch/pit, sediment/sand trap
Depth of ditches/pits/dams (m): 6
Width of ditches/pits/dams (m): 10
Length of ditches/pits/dams (m): 1

If the original slope has changed as a result of the Technology, the slope today is: 0%

Autor:

Simon Bach, CDE, Bern, Switzerland

4.2 Información general sobre el cálculo de insumos y costos

otra / moneda nacional (especifique):

Ethiopian Birr

Si fuera relevante, indique la tasa de cambio de dólares americanos a la moneda local (ej. 1 U$ = 79.9 Reales Brasileros): 1 U$ =:

16,82

Indique el costo promedio del salario de trabajo contratado por día:

1.00

4.3 Actividades de establecimiento

Actividad Momento (estación)
1. Preparation of the stones (500 person days needed). During dry season.
2. Transportation of the stones (depending on the distance). During dry season.
3. Digging a foundation of 30 cm depth (165 person days needed). During dry season.
4. Building of the stone wall (500 person days needed). During dry 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 1165,0 1165,0 50,0
Equipo Tools ha 1,0 5,0 5,0 100,0
Costos totales para establecer la Tecnología 1170,0
Costos totales para establecer la Tecnología en USD 69,56

4.5 Actividades de establecimiento/ recurrentes

Actividad Momento/ frequencia
1. Prepare the stones (250 person days needed). During dry season if needed.
2. If dam is silted up, increasing the height by 0.5 m (250 person days needed) Every year in dry 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 1,0 500,0 500,0 50,0
Equipo Tools ha 1,0 5,0 5,0 100,0
Indique los costos totales para mantenecer la Tecnología 505,0
Costos totales para mantener la Tecnología en USD 30,02
Comentarios:

Machinery/ tools: Shovel, digging hoe, iron rod.

Total costs of a hectare were calculated for a wall of 100 m length and 1 m of height every 20 m (500 m total wall) in the year 2011. Tool prices were estimated and labor costs were calculated with a daily wage of 1$.

4.7 Factores más determinantes que afectan los costos:

Describa los factores más determinantes que afectan los costos:

Rough topology in the area, questionable availability of construction materials if they are not found nearby.

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
Especificaciones/ comentarios sobre la cantidad de lluvia:

Erratic rainfall (rainseason from June until September)

Zona agroclimática
  • semi-árida

Thermal climate class: tropics (LGP shorter than 90 days.)

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: 1501-2000 m a.s.l. (The study site is located at 1600m a.s.l.)
Landforms: Hill slopes (ranked 1) and valley floors (ranked 2)
Slopes on average: Hilly (ranked 1), rolling (ranked 2) and steep (ranked 3)

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)
  • mediana (limosa)
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 depth on average: Very shallow (ranked 1) and shallow (ranked 2)
Soil textur: Coarse/light (ranked 1) and medium (ranked 2)
Soil fertility is low
Soil drainage/infiltration is poor
Soil water storage capacity is medium

5.4 Disponibilidad y calidad de agua

Agua subterránea:

5-50 m

Disponibilidad de aguas superficiales:

pobre/ ninguna

Calidad de agua (sin tratar):

agua potable de mala calidad (requiere tratamiento)

Comentarios y especificaciones adicionales sobre calidad y cantidad de agua:

Ground water table: Unknown
Availability of surface water is poor/none (Only during rainy season)
Water quality (untreated): Poor drinking water (treatment required, mostly groundwater)

5.5 Biodiversidad

Diversidad de especies:
  • baja
Comentarios y especificaciones adicionales sobre biodiversidad:

Relative to other parts of Ethiopia.

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

Orientación del mercado del sistema de producción:
  • subsistencia (autoprovisionamiento)
Ingresos no agrarios:
  • menos del 10% de todos los ingresos
Nivel relativo de riqueza:
  • rico
Individuos o grupos:
  • individual/ doméstico
Nivel de mecanización:
  • trabajo manual
  • tracción animal
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: 100-200 persons/km2
Annual population growth: 6%
1% of the land users are rich (Adopt the most of SWC technologies).
19% of the land users are average wealthy.
89% of the land users are poor.
Off-farm income specification: Off-farm income has low importance.
Level of mechanization: Animal traction (Plowing by oxen, ranked 1) and manual labour (ranked 2)
Market orientation cropland: Subsistence
Market orientation grazing land: Goat/sheep are main meat source (in household or on market).

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:
  • individual, con título
Derechos de uso de agua:
  • acceso abierto (no 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

producción de cultivo

disminuyó
incrementó

producción animal

disminuyó
incrementó

riesgo de fracaso de producción

incrementó
disminuyó
Comentarios/ especifique:

Conservation of soil water

área de producción

disminuyó
incrementó
Comentarios/ especifique:

Gullies are transformed to fields. Structure needs space but also gains space

manejo de tierras

obstaculizado
simplificado
Comentarios/ especifique:

Structure as a new obstacle

Disponibilidad y calidad de agua

disponibilidad de agua potable

disminuyó
incrementó
Ingreso y costos

gastos en insumos agrícolas

incrementó
disminuyó
Comentarios/ especifique:

alluvial soil is relatively fertile

ingreso agrario

disminuyó
incrementó
Comentarios/ especifique:

new fields lead to higher productivity

diversidad de fuentes de ingreso

disminuyó
incrementó

disparidades económicas

incrementó
disminuyó
Comentarios/ especifique:

additional income due to new fields

carga de trabajo

incrementó
disminuyó
Comentarios/ especifique:

Gully is now flat land and traversable but needs establishment and maintenance work

Impactos socioculturales

seguridad alimentaria/ autosuficiencia

disminuyó
mejoró
Comentarios/ especifique:

Additional space for new fields

instituciones comunitarias

se debilitaron
se fortalecieron

instituciones nacionales

se debilitaron
se fortalecieron

MST/ conocimiento de la degradación del suelo

disminuyó
mejoró
Comentarios/ especifique:

best practices may spread further on

mitigación de conflicto

empeoró
mejoró
Comentarios/ especifique:

upstream and downstream dialog

Improved livelihoods and human well-being

decreased
increased
Comentarios/ especifique:

Accumulation of soil leads to new space for fields and additional food security or even income (if crop surplus is sold).

Impactos ecológicos

Ciclo de agua/ escurrimiento de sedimento

cantidad de agua

disminuyó
incrementó
Comentarios/ especifique:

increased soil moisture

cosecha/ recolección de agua

disminuyó
mejoró
Comentarios/ especifique:

dam blocks water flow

escurrimiento superficial

incrementó
disminuyó
Comentarios/ especifique:

increased infiltration, reduced flow velocity

nivel freático/ acuífero

disminuyó
recargó
Comentarios/ especifique:

increased infiltration

Suelo

humedad del suelo

disminuyó
incrementó
Comentarios/ especifique:

Dam blocks water flow but can lead to the fact that additional groundwater may be logged

pérdida de suelo

incrementó
disminuyó
Comentarios/ especifique:

alluvial accumulation behind the structure

ciclo/ recarga de nutrientes

disminuyó
incrementó
Biodiversidad: vegetación, animales

biomasa/ sobre suelo C

disminuyó
incrementó

diversidad vegetal

disminuyó
incrementó

diversidad animal

disminuyó
incrementó

especies benéficas

disminuyó
incrementó

diversidad de hábitats

disminuyó
incrementó

control de pestes/ enfermedades

disminuyó
incrementó
Comentarios/ especifique:

new habitat for rodents etc.

Reducción de riesgos de desastres y riesgos climáticos

impactos de inundaciones

incrementó
disminuyó
Comentarios/ especifique:

flood controll by stone check dams

emisión de carbono y gases de invernadero

incrementó
disminuyó

6.2 Impactos fuera del sitio demostrados por la Tecnología

disponibilidad de agua

disminuyó
incrementó
Comentarios/ especifique:

possibility of spring development

corriente confiable y estable fluye en estación seca

disminuyó
incrementó
Comentarios/ especifique:

if a spring can develop

inundaciones río abajo

incrementó
disminuyó
Comentarios/ especifique:

increased infiltration/reduced flooding but also less downstream river flow

colmatación río abajo

incrementó
disminuyó
Comentarios/ especifique:

trapping of the sediments by the structure

contaminación de aguas subterráneas/ de ríos

incrementó
disminuyó
Comentarios/ especifique:

trapping of the sediments by the structure. No off site sediment yields available anymore.

capacidad de amortiguación/ filtrado

disminuyó
mejoró
Comentarios/ especifique:

increased infiltration

sedimentos transportados por el viento

incrementó
disminuyó

daño a campos de vecinos

incrementó
disminuyó
Comentarios/ especifique:

due to gully rehabilitation

daños a infraestructura pública / privada

incrementó
disminuyó
Comentarios/ especifique:

due to gully rehabilitation

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

Otras consecuencias relacionadas al clima

Otras consecuencias relacionadas al clima
¿Cómo es que la tecnología soporta esto?
periodo reducido de crecimiento bien

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:

muy negativo

Ingresos a largo 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:

ligeramente negativo

Ingresos a largo plazo:

positivo

Comentarios:

Big labour input for establishment. Also maintenance needs some work every year. But also high benefit by additional farming land gained due to the check dams.

6.5 Adopción de la Tecnología

Comentarios:

100% of land user families have adopted the Technology with external material support

Comments on acceptance with external material support: In the past 6 years the local Agricultural Office has supported farmers to treat their watersheds with SWC technologies based on a food for work programme. Today farmers build the structures on their own but seek support.

There is a moderate trend towards spontaneous adoption of the Technology

Comments on adoption trend: Most of the farmers build SWC technologies (includin stone check dams in gullies) because of the food for work programme

6.7 Fuerzas/ ventajas/ oportunidades de la Tecnología

Fuerzas/ ventajas/ oportunidades desde la perspectiva del usuario de la tierra
The stone check dams are conserving soil and moisture.

How can they be sustained / enhanced? Maintain the dams.
Due to alluvial soil there is additional farming land and therefore increased productivity.

How can they be sustained / enhanced? Take care of the walls as well of the surrounding area and the whole watershed.
Fuerzas/ ventajas/ oportunidades desde la perspectiva del compilador o de otra persona de referencia clave
Stone check dams are a quite durable structure.

How can they be sustained / enhanced? Stability could be enhanced by additional technologies e.g. similar as gabbions or planting of trees/shrubs in front of the wall to reduce collapsing possibility.
The structure collects alluvial soil which can be plowed and used as new farming fields.

How can they be sustained / enhanced? Structure maintenance is important. If the dam fails, the field is washed out as well.
The technology is widely used around the world (perhaps with local adaptations) and is therefore well documented.

How can they be sustained / enhanced? Keep on with documentation and monitoring of limitations and potentials of stone check dams around the world.

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?
The Land users could not tell any disadvantages of the technology. Could be an indicator that there is enough spare time to build and maintain structures during off-farming season.
Debilidades/ desventajas/ riesgos desde la perspectiva del compilador o de otra persona de referencia clave ¿Cómo sobreponerse a ellas?
Large labour input at establishment and during maintenance period. Possibly by machinery but it is very expensive.
During time of establishment/maintenance there is no time for farming activites. These activities can therefore be seen as hidden costs. Perhaps a "professional" team that takes care of check dams and is payed for it.

7. Referencias y vínculos

7.1 Métodos/ fuentes de información

7.2 Vínculos a las publicaciones disponibles

Título, autor, año, ISBN:

Bach S. (2012) Potentials and limitations of Jatropha curcas as a multipurpose crop for sustainable energy supply and soil and water conservation - a case study in Bati, Ethiopia, using the WOCAT approach. Unpublished master’s thesis, Centre for Development and Environment, University of Bern.

Vínculos y módulos

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