Tecnologías

Water-spreading weirs [Mali]

Seuils d’épandage (French)

technologies_1622 - Mali

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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:
Especialista MST:

Abdou Sani Mamadou

Programme d’Appui à l’agriculture Productive (PROMAP), Niamey, Niger

Níger

Nombre del proyecto que financió la documentación/ evaluación de la Tecnología (si fuera relevante)
Good Practices in Soil and Water Conservation - A contribution to adaptation and farmers ́ resilience towards climate change in the Sahel (GIZ)
Nombre de la(s) institución(es) que facilitaron la documentación/ evaluación de la Tecnología (si fuera relevante)
Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) - Alemania

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:

1.4 Declaración de la sostenibilidad de la Tecnología descrita

¿La Tecnología aquí descrita resulta problemática en relación a la degradación de la tierra, de tal forma que no puede considerársela una tecnología sostenible para el manejo de la tierra?

No

2. Descripción de la Tecnología MST

2.1 Breve descripción de la Tecnología

Definición de la Tecnología:

Water-spreading weirs slow the flow of water, spread it over a wider area, increase infiltration and reduce erosion.

2.2 Descripción detallada de la Tecnología

Descripción:

The water-spreading weir technique was developed in Burkina Faso, Niger and Chad in the late 1990s and early 2000s. They are suitable as a land improvement measure for 90% of valleys in the Sahel area. These weirs regulate floodwater in medium-sized watercourses and in wider degraded valley bottoms with a pronounced low-water channel. They are constructed with local materials and have a spillway in the middle, abutments on either side and long wingwalls to spread the water over a large area.
In order to reverse the degradation process in a valley, it is necessary to ensure the comprehensive rehabilitation of the degraded parts of the valley. This is why the technique requires an overall assessment of the valley in order to identify the causes of degradation. In order to restore the water system in a degraded valley, a series of weirs is generally required.

Water-spreading weirs slow the flow of water in valleys and spread it over a wider area where it can infiltrate into the soil. In this way, they control river floodwater, and this reduces erosion and the loss of water. At the same time, sediments improve soil fertility and replenish the water table. When water flow is low in the valley, all the water passes over the spillway. When floodwater flow is stronger, the water is channelled towards the sides and flows over the outer lower wingwalls. When the floodwaters are at their heaviest, the water flows over even the higher walls. Downstream, the waters rejoin the low-water channel. Water-spreading weirs permit the reclamation and rehabilitation of degraded land and the restoration of vegetation cover. Thanks to the weirs, water flowing through the valleys can be used for crop growing, livestock raising and forestry.
Thanks to the infiltration of considerable amounts of water, water-spreading weirs contribute to raising the water table by several metres and improving ecological conditions in adjacent areas. As a result, vegetation cover is restored, which has a positive effect on biodiversity. By 2010, German cooperation had established water-spreading weirs in Niger to improve 10,000 hectares of land in valleys. Sorghum yields increased by between 50% and 100% per ha, from 400 kg to 800 kg per ha. The production of sorghum was 10 to 15 times higher in the improved areas than it had been before. As water-spreading weirs raise the water table, areas can be developed (or abandoned farmland restored) for market gardening and horticulture, with two or three crop harvests a year. The produce is used to supplement the food available and can also be sold (especially market garden produce).
The amount of time spent by women and girls fetching water is reduced by several hours a day. Horticulture generates extra income to cover family expenses, such as education and health care. Growing crops outside the rainy season generates work all year round, which reduces temporary migration.

This technique requires accurate preliminary studies to design the system. The more degraded the valley, the more complex the work is. Improving severely degraded valleys requires extensive experience, and any necessary technical adjustments must be made when flaws are detected.
If the weirs are built to a high standard, with a certain amount of upkeep, they will last. Major repairs are beyond the means of the communities, which is why commune authorities are often assigned the role of project owner. However, this is not yet a satisfactory solution, as in most countries in the Sahel, commune authorities are still weak.

This technique has great potential for climate change adaptation in two scenarios: 1) Water-spreading weirs distribute the watershed’s water over wide areas of land in the valley bottom. This enables water resources to be used more efficiently in low-rainfall periods, during dry spells and when the rainy season ends early. 2) In high-rainfall periods and/or in the event of heavy downpours, water-spreading weirs slow the flow of water, thereby preventing or reducing gully and river bank erosion and protecting areas downstream.

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:

Mali

Región/ Estado/ Provincia:

Mali, Niger, Burkina Faso, Chad, Ethiopia

Comentarios:

By 2010, German cooperation had established water-spreading weirs in Niger to improve 10,000 hectares of land in valleys

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.):

The water-spreading weir technique was developed in Burkina Faso, Niger and Chad in the late 1990s and early 2000s.
By 2010, German cooperation had established water-spreading weirs in Niger to improve 10,000 hectares of land in valleys.

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
Número de temporadas de cultivo por año:
  • 1
Especifique:

Longest growing period in days: 120, Longest growing period from month to month: August to October

vías fluviales, masas de agua, humedales

vías fluviales, masas de agua, humedales

  • Estanques, diques
Comentarios:

Major land use problems (compiler’s opinion): soil erosion by water and wind erosion, surface runoff, lack of infiltration, fertility decline
Constraints of common grazing land
Constraints of forested government-owned land or commons

3.4 Provisión de agua

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

3.5 Grupo MST al que pertenece la Tecnología

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

3.6 Medidas MST que componen la Tecnología

medidas estructurales

medidas estructurales

  • S11: Otros
Comentarios:

Specification of other structural measures: water-spreading weirs

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
erosión de suelos por viento

erosión de suelos por viento

  • Et: pérdida de capa arable
deterioro químico del suelo

deterioro químico del suelo

  • Cn: reducción de la fertilidad y contenido reducido de la materia orgánica del suelo (no ocasionados por la erosión)
degradación biológica

degradación biológica

  • Bc: reducción de la cobertura vegetal del suelo
degradación del agua

degradación del agua

  • Ha: aridificación
  • Hg: cambio en nivel de aguas subterráneas/ nivel de acuífero
Comentarios:

Main causes of degradation: crop management (annual, perennial, tree/shrub) (Unadapted landuse methods, reduced or abandoned fallow periods), floods, droughts, population pressure (rapidly growing population increasing pressure on land), land tenure (insecure access to land)

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:
  • restaurar/ rehabilitar tierra severamente degradada

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

4.1 Dibujo técnico de la Tecnología

Especificaciones técnicas (relacionadas al dibujo técnico):

Water-spreading weirs are constructed with local materials and have a spillway in the middle, abutments on either side and long wingwalls to spread the water over a large area.

Technical knowledge required for field staff / advisors: high
Technical knowledge required for land users: low
Main technical functions: control of dispersed runoff: impede / retard, control of concentrated runoff: impede / retard, control of concentrated runoff: drain / divert, increase of infiltration, increase / maintain water stored in soil, increase of groundwater level / recharge of groundwater, water harvesting / increase water supply, water spreading
Secondary technical functions: improvement of ground cover

Dam/ pan/ pond
Depth of ditches/pits/dams (m): 1
Length of ditches/pits/dams (m): 50-100

Autor:

Bender (2011)

4.2 Información general sobre el cálculo de insumos y costos

otra / moneda nacional (especifique):

CFA Franc

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

517,0

4.3 Actividades de establecimiento

Actividad Momento (estación)
1. accurate preliminary studies to design the system
2. transport of stones
3. construction of water-spreading weir

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
Otros total construction ha 1,0 2901,0 2901,0 100,0
Costos totales para establecer la Tecnología 2901,0
Costos totales para establecer la Tecnología en USD 5,61

4.5 Actividades de establecimiento/ recurrentes

Actividad Momento/ frequencia
1. upstream watershed development to prevent sand filling of the bottomlands
2. any necessary technical adjustments must be made when flaws are detected

4.7 Factores más determinantes que afectan los costos:

Describa los factores más determinantes que afectan los costos:

The cost of improving land with water-spreading weirs is 0.25 to 1.5 million CFA francs per hectare (2901 US Dollar per ha). Labour:
• team formed by 25 people for 2 to 3 months, depending on the size of the structure.
Lorries to transport stones:
• 150 to 200 lorryloads (skip loader – 4.5 m3 per load) at a rate of 10 to 15 lorryloads a day.
Cost of construction:
• 1 medium-sized weir 50 m long and 1 m high with 200 m long wingwalls plus basin: 15 million CFA francs
• 1 weir 100 m long and 1 m high with basin: 30 to 32 million CFA francs
• stonework: 25,000 CFA francs/m3
• basin: 15,000 CFA francs/m3.

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

Thermal climate class: subtropics

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

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)
  • fina/ pesada (arcilla)

5.4 Disponibilidad y calidad de agua

Agua subterránea:

5-50 m

Disponibilidad de aguas superficiales:

mediana

5.5 Biodiversidad

Diversidad de especies:
  • baja

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

Nivel relativo de riqueza:
  • muy pobre
  • pobre
Nivel de mecanización:
  • trabajo manual
  • tracción animal
Género:
  • hombres
Indique otras características relevantes de los usuarios de las tierras:

Population density: 10-50 persons/km2
Annual population growth: 3% - 4% (mostly poor households below poverty line).
Off-farm income specification: men migrate temporarily or permanently to cities for off-farm income
Growing crops outside the rainy season generates work all year round, which reduces temporary migration.

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:
  • comunitarios (organizado)
Derechos de uso de agua:
  • comunitarios (organizado)
Comentarios:

traditional land use rights on fields, communal land on pasture and forest land

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 de forraje

disminuyó
incrementó

riesgo de fracaso de producción

incrementó
disminuyó

área de producción

disminuyó
incrementó
Disponibilidad y calidad de agua

demanda de agua para irrigar

incrementó
disminuyó

Impactos socioculturales

seguridad alimentaria/ autosuficiencia

disminuyó
mejoró

mitigación de conflicto

empeoró
mejoró

contribution to human well-being

decreased
increased
Comentarios/ especifique:

Thanks to the weirs, water flowing through the valleys can be used for crop growing, livestock raising and forestry. The amount of time spent by women and girls fetching water is reduced by several hours a day. Horticulture generates extra income to cover family expenses, such as education and health care. Growing crops outside the rainy season generates work all year round, which reduces temporary migration.

Impactos ecológicos

Ciclo de agua/ escurrimiento de sedimento

cosecha/ recolección de agua

disminuyó
mejoró

escurrimiento superficial

incrementó
disminuyó

drenaje de agua en exceso

disminuyó
mejoró

nivel freático/ acuífero

disminuyó
recargó
Suelo

humedad del suelo

disminuyó
incrementó

pérdida de suelo

incrementó
disminuyó

ciclo/ recarga de nutrientes

disminuyó
incrementó
Otros impactos ecológicos

sand filling siltation

decreased
increased

6.2 Impactos fuera del sitio demostrados por la Tecnología

inundaciones río abajo

incrementó
disminuyó

colmatación río abajo

incrementó
disminuyó

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:

positivo

Ingresos a largo plazo:

muy 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

Ingresos a largo plazo:

muy positivo

6.5 Adopción de la Tecnología

Comentarios:

There is a little trend towards spontaneous adoption of the Technology
In most countries in the Sahel, commune authorities are still weak. Without external support, the potential for replication is very low.

6.7 Fuerzas/ ventajas/ oportunidades de la Tecnología

Fuerzas/ ventajas/ oportunidades desde la perspectiva del usuario de la tierra
Growing crops outside the rainy season generates work all year round, which reduces temporary migration.
The amount of time spent by women and girls fetching water is reduced by several hours a day
If the weirs are built to a high standard, with a certain amount of upkeep, they will last
Fuerzas/ ventajas/ oportunidades desde la perspectiva del compilador o de otra persona de referencia clave
Water-spreading weirs permit the reclamation and rehabilitation of degraded land and the restoration of vegetation cover. Suitable as a land improvement measure for 90% of valleys in the Sahel area.
Slow the flow of water in valleys and spread it over a wider area where it can infiltrate into the soil. The control of river floodwater reduces erosion and the loss of water.
sediments improve soil fertility and replenish the water table, vegetation cover is restored
As water-spreading weirs raise the water table, areas can be developed (or abandoned farmland restored) for market gardening and horticulture, with two or three crop harvests a year. The produce is used to supplement the food available and can also be sold (especially market garden produce).
Horticulture generates extra income to cover family expenses, such as education and health care.

6.8 Debilidades/ desventajas/ riesgos de la Tecnología y formas de sobreponerse a ellos

Debilidades/ desventajas/ riesgos desde la perspectiva del compilador o de otra persona de referencia clave ¿Cómo sobreponerse a ellas?
The evaluation carried out by the FICOD (investment fund for local authorities) in 2010 highlighted the serious problem of sand filling siltation in valleys when additional measures are not implemented in a watershed’s upstream areas to ensure the overall development of the whole watershed area. To ensure that the effectiveness of water-spreading weirs is long-lasting, upstream watershed development is essential to prevent sand filling of the bottomlands.
Major repairs are beyond the means of the communities, which is why commune authorities are often assigned the role of project owner. However, this is not yet a satisfactory solution, as in most countries in the Sahel, commune authorities are still weak.

7. Referencias y vínculos

7.1 Métodos/ fuentes de información

  • visitas de campo, encuestas de campo
  • entrevistas con usuarios de tierras
¿Cuándo se compilaron los datos (en el campo)?

01/07/2012

7.2 Vínculos a las publicaciones disponibles

Título, autor, año, ISBN:

Good Practices in Soil and Water Conservation. A contribution to adaptation and farmers´ resilience towards climate change in the Sahel. Published by GIZ in 2012.

¿Dónde se halla disponible? ¿Costo?

http://agriwaterpedia.info/wiki/Main_Page

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