Technologies

Lining geomembrane plastics for water harvesting and storage [Rwanda]

Ibidamu

technologies_1551 - Rwanda

État complet : 82%

1. Informations générales

1.2 Coordonnées des personnes-ressources et des institutions impliquées dans l'évaluation et la documentation de la Technologie

Personne(s)-ressource(s) clé(s)

Spécialiste GDT:
Spécialiste GDT:
Spécialiste GDT:
Spécialiste GDT:

Muligirwa Emmanuel

FAO

Rwanda

Nom du projet qui a facilité la documentation/ l'évaluation de la Technologie (si pertinent)
The Transboundary Agro-ecosystem Management Project for the Kagera River Basin (GEF-FAO / Kagera TAMP )
Nom du ou des institutions qui ont facilité la documentation/ l'évaluation de la Technologie (si pertinent)
Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) - Italie
Nom du ou des institutions qui ont facilité la documentation/ l'évaluation de la Technologie (si pertinent)
Rwanda Agriculture Board (Rwanda Agriculture Board) - Rwanda

1.3 Conditions relatives à l'utilisation par WOCAT des données documentées

Le compilateur et la(les) personne(s) ressource(s) acceptent les conditions relatives à l'utilisation par WOCAT des données documentées:

Oui

1.5 Référence au(x) Questionnaires sur les Approches de GDT (documentées au moyen de WOCAT)

Participatory approach
approaches

Participatory approach [Rwanda]

This approach is a contribution of different stakeholders and land users in the identification and resolution of a particular crop land problems, which implicate at the end different stage of intervention by all stakeholders to resolve the problem.

  • Compilateur : Desire Kagabo

2. Description de la Technologie de GDT

2.1 Courte description de la Technologie

Définition de la Technologie:

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.

2.2 Description détaillée de la Technologie

Description:

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.

2.3 Photos de la Technologie

2.5 Pays/ région/ lieux où la Technologie a été appliquée et qui sont couverts par cette évaluation

Pays:

Rwanda

Région/ Etat/ Province:

Rwanda

Autres spécifications du lieu:

Kayonza District (East provice)

Spécifiez la diffusion de la Technologie:
  • répartie uniformément sur une zone
S'il n'existe pas d'informations exactes sur la superficie, indiquez les limites approximatives de la zone couverte:
  • < 0,1 km2 (10 ha)
Commentaires:

The area was estimated.

2.6 Date de mise en œuvre de la Technologie

Si l'année précise est inconnue, indiquez la date approximative: :
  • il y a moins de 10 ans (récemment)

2.7 Introduction de la Technologie

  • Government
Commentaires (type de projet, etc.) :

the technology was initiated in 2008

3. Classification de la Technologie de GDT

3.1 Principal(aux) objectif(s) de la Technologie

  • access to water

3.2 Type(s) actuel(s) d'utilisation des terres, là où la Technologie est appliquée

Terres cultivées

Terres cultivées

  • Cultures annuelles
Cultures annuelles - Précisez les cultures:
  • céréales - maïs
  • légumineuses et légumes secs - fèves
  • légumes - autres
Précisez:

Longest growing period in days: 150; Longest growing period from month to month: September – February; Second longest growing period in days: 120; Second longest growing period from month to month: March – July

Commentaires:

major cash crop: Vegetables
major food crop: Beans
other: Maize

Major land use problems (compiler’s opinion): There were poor yields of crops caused by elongation of dry season and increase of runoff soil erosion (intensive rain during rainy seasons) at the previous season.

Major land use problems (land users’ perception): Low crop production, soil erosion

Livestock is grazing on crop residues

3.4 Approvisionnement en eau

Approvisionnement en eau des terres sur lesquelles est appliquée la Technologie:
  • mixte: pluvial-irrigué

3.5 Groupe de GDT auquel appartient la Technologie

  • récupération/ collecte de l'eau

3.6 Mesures de GDT constituant la Technologie

structures physiques

structures physiques

  • S5: Barrages/retenues, micro-bassins, étangs

3.7 Principaux types de dégradation des terres traités par la Technologie

érosion hydrique des sols

érosion hydrique des sols

  • Wg: ravinement/ érosion en ravines
  • Wo: effets hors-site de la dégradation
dégradation hydrique

dégradation hydrique

  • Ha: aridification
Commentaires:

Secondary types of degradation addressed: Ha: aridification

Main causes of degradation: deforestation / removal of natural vegetation (incl. forest fires), other natural causes (avalanches, volcanic eruptions, mud flows, highly susceptible natural resources, extreme topography, etc.) specify (Steep slopes in many cases over 60%), population pressure (Rwanda’s natural resource is subject to a high density of population with an average of 400 people per ha)

Secondary causes of degradation: overgrazing, urbanisation and infrastructure development, poverty / wealth (Farmers have low income and have less access to off farm income or remittances), education, access to knowledge and support services (High rate of irriteracy)

3.8 Prévention, réduction de la dégradation ou réhabilitation des terres dégradées

Spécifiez l'objectif de la Technologie au regard de la dégradation des terres:
  • réduire la dégradation des terres

4. Spécifications techniques, activités, intrants et coûts de mise en œuvre

4.1 Dessin technique de la Technologie

Spécifications techniques (associées au dessin technique):

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

Auteur:

Kagabo Desire and Ngenzi Guy, RAB, 5016 Kigali

4.2 Informations générales sur le calcul des intrants et des coûts

autre/ monnaie nationale (précisez):

Rwandan francs

Indiquez le taux de change des USD en devise locale, le cas échéant (p.ex. 1 USD = 79.9 réal brésilien): 1 USD = :

640,0

Indiquez le coût salarial moyen de la main d'œuvre par jour:

1000

4.3 Activités de mise en place/ d'établissement

Activité Calendrier des activités (saisonnier)
1. Surveying any time
2. Buying materials Any time after surveying
3. Construction of pond Dry season

4.4 Coûts et intrants nécessaires à la mise en place

Spécifiez les intrants Unité Quantité Coûts par unité Coût total par intrant % des coût supporté par les exploitants des terres
Main d'œuvre Surveying persons/day/ha 4,0 45000,0 180000,0
Main d'œuvre Construction of pond persons/day/ha 180,0 1000,0 180000,0 80,0
Equipements Tools pieces/ha 100,0 3000,0 300000,0 20,0
Matériaux de construction Cements kg 300,0 200,0 60000,0
Matériaux de construction Plastic sheet m2 24,0 2500,0 60000,0
Matériaux de construction Stone m3 8,0 562,5 4500,0
Matériaux de construction Sand m3 8,0 390,625 3125,0
Matériaux de construction Fencing wire m2 24,0 625,0 15000,0
Coût total de mise en place de la Technologie 802625,0
Coût total de mise en place de la Technologie en dollars américains (USD) 1254,1
Commentaires:

Duration of establishment phase: 2 month(s)

4.5 Activités d'entretien/ récurrentes

Activité Calendrier/ fréquence
1. regular maintenance of Channels and all around the pond. Rainy season

4.6 Coûts et intrants nécessaires aux activités d'entretien/ récurrentes (par an)

Spécifiez les intrants Unité Quantité Coûts par unité Coût total par intrant % des coût supporté par les exploitants des terres
Main d'œuvre Regular maintenance persons/day/ha 10,0 1000,0 10000,0 100,0
Coût total d'entretien de la Technologie 10000,0
Coût total d'entretien de la Technologie en dollars américains (USD) 15,63
Commentaires:

Machinery/ tools: hoes, meter, clinomrter, ect....

4.7 Facteurs les plus importants affectant les coûts

Décrivez les facteurs les plus importants affectant les coûts :

The most factors that affects the cost is the construction materials and labor.

5. Environnement naturel et humain

5.1 Climat

Précipitations annuelles
  • < 250 mm
  • 251-500 mm
  • 501-750 mm
  • 751-1000 mm
  • 1001-1500 mm
  • 1501-2000 mm
  • 2001-3000 mm
  • 3001-4000 mm
  • > 4000 mm
Zone agro-climatique
  • subhumide

Thermal climate class: tropics

5.2 Topographie

Pentes moyennes:
  • plat (0-2 %)
  • faible (3-5%)
  • modéré (6-10%)
  • onduleux (11-15%)
  • vallonné (16-30%)
  • raide (31-60%)
  • très raide (>60%)
Reliefs:
  • plateaux/ plaines
  • crêtes
  • flancs/ pentes de montagne
  • flancs/ pentes de colline
  • piémonts/ glacis (bas de pente)
  • fonds de vallée/bas-fonds
Zones altitudinales:
  • 0-100 m
  • 101-500 m
  • 501-1000 m
  • 1001-1500 m
  • 1501-2000 m
  • 2001-2500 m
  • 2501-3000 m
  • 3001-4000 m
  • > 4000 m

5.3 Sols

Profondeur moyenne du sol:
  • très superficiel (0-20 cm)
  • superficiel (21-50 cm)
  • modérément profond (51-80 cm)
  • profond (81-120 cm)
  • très profond (>120 cm)
Texture du sol (de la couche arable):
  • moyen (limoneux)
  • fin/ lourd (argile)
Matière organique de la couche arable:
  • abondant (>3%)
  • moyen (1-3%)
Si disponible, joignez une description complète du sol ou précisez les informations disponibles, par ex., type de sol, pH/ acidité du sol, capacité d'échange cationique, azote, salinité, etc.

Soil fertility is medium - high

Soil drainage / infiltration is medium

Soil water storage capacity is very high - high

5.4 Disponibilité et qualité de l'eau

Profondeur estimée de l’eau dans le sol:

5-50 m

Disponibilité de l’eau de surface:

bonne

Qualité de l’eau (non traitée):

uniquement pour usage agricole (irrigation)

5.5 Biodiversité

Diversité des espèces:
  • moyenne

5.6 Caractéristiques des exploitants des terres appliquant la Technologie

Orientation du système de production:
  • commercial/ de marché
Revenus hors exploitation:
  • moins de 10% de tous les revenus
Niveau relatif de richesse:
  • pauvre
  • moyen
Individus ou groupes:
  • individu/ ménage
Niveau de mécanisation:
  • travail manuel
Genre:
  • femmes
  • hommes
Indiquez toute autre caractéristique pertinente des exploitants des terres:

Population density: 200-500 persons/km2

Annual population growth: 3% - 4%

55% of the land users are average wealthy and own 60% of the land.
45% of the land users are poor and own 40% of the land.

Market orientation of production system: (Begetables)

5.7 Superficie moyenne des terres utilisées par les exploitants des terres appliquant la Technologie

  • < 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
Cette superficie est-elle considérée comme de petite, moyenne ou grande dimension (en se référant au contexte local)?
  • petite dimension

5.8 Propriété foncière, droits d’utilisation des terres et de l'eau

Propriété foncière:
  • individu, avec titre de propriété
Droits d’utilisation des terres:
  • individuel
Droits d’utilisation de l’eau:
  • accès libre (non organisé)
  • communautaire (organisé)

5.9 Accès aux services et aux infrastructures

santé:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
éducation:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
assistance technique:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
emploi (par ex. hors exploitation):
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
marchés:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
énergie:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
routes et transports:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
eau potable et assainissement:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
services financiers:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne

6. Impacts et conclusions

6.1 Impacts sur site que la Technologie a montrés

Impacts socio-économiques

Production

production agricole

en baisse
en augmentation
Quantité avant la GDT:

200 kg

Quantité après la GDT:

800 kg

risque d'échec de la production

en augmentation
en baisse
Quantité avant la GDT:

50%

Quantité après la GDT:

10%

Revenus et coûts

revenus agricoles

en baisse
en augmentation
Quantité avant la GDT:

40%

Quantité après la GDT:

80%

Commentaires/ spécifiez:

40% of income increases due to increase of agriculture

Impacts socioculturels

sécurité alimentaire/ autosuffisance

réduit
amélioré

situation sanitaire

détérioré
amélioré
Commentaires/ spécifiez:

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

connaissances sur la GDT/ dégradation des terres

réduit
amélioré
Commentaires/ spécifiez:

Increases up to 15%

livelihood and human well-being

reduced
improved
Commentaires/ spécifiez:

It has increased income of household hence enhance life.

Impacts écologiques

Cycle de l'eau/ ruissellement

récolte/ collecte de l'eau

réduit
amélioré
Commentaires/ spécifiez:

60% improved

Sols

perte en sol

en augmentation
en baisse
Biodiversité: végétale, animale

contrôle des animaux nuisibles/ maladies

en baisse
en augmentation
Quantité avant la GDT:

20%

Quantité après la GDT:

50%

Commentaires/ spécifiez:

It increases the predominance of mosquito

6.2 Impacts hors site que la Technologie a montrés

envasement en aval

en augmentation
en baisse

6.3 Exposition et sensibilité de la Technologie aux changements progressifs et aux évènements extrêmes/catastrophes liés au climat (telles que perçues par les exploitants des terres)

Changements climatiques progressifs

Changements climatiques progressifs
Saison Augmentation ou diminution Comment la Technologie fait-elle face à cela?
températures annuelles augmente bien

Extrêmes climatiques (catastrophes)

Catastrophes météorologiques
Comment la Technologie fait-elle face à cela?
pluie torrentielle locale pas bien
tempête de vent locale pas connu
Catastrophes climatiques
Comment la Technologie fait-elle face à cela?
sécheresse bien
Catastrophes hydrologiques
Comment la Technologie fait-elle face à cela?
inondation générale (rivière) pas bien

6.4 Analyse coûts-bénéfices

Quels sont les bénéfices comparativement aux coûts de mise en place (du point de vue des exploitants des terres)?
Rentabilité à court terme:

neutre / équilibrée

Rentabilité à long terme:

très positive

Quels sont les bénéfices comparativement aux coûts d'entretien récurrents (du point de vue des exploitants des terres)?
Rentabilité à court terme:

légèrement positive

Rentabilité à long terme:

très positive

Commentaires:

It require light labor during the maintenance activities

6.5 Adoption de la Technologie

  • > 50%
Si disponible, quantifiez (nombre de ménages et/ou superficie couverte):

260 household covering 90 percent of stated area

De tous ceux qui ont adopté la Technologie, combien d'entre eux l'ont fait spontanément, à savoir sans recevoir aucune incitation matérielle, ou aucune rémunération? :
  • 0-10%
Commentaires:

250 land user families have adopted the Technology with external material support

10 land user families have adopted the Technology without any external material support

There is a little trend towards spontaneous adoption of the Technology

6.7 Points forts/ avantages/ possibilités de la Technologie

Points forts/ avantages/ possibilités du point de vue du compilateur ou d'une autre personne ressource clé
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

6.8 Faiblesses/ inconvénients/ risques de la Technologie et moyens de les surmonter

Faiblesses/ inconvénients/ risques du point de vue du compilateur ou d'une autre personne ressource clé Comment peuvent-ils être surmontés?
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

7. Références et liens

7.1 Méthodes/ sources d'information

7.2 Références des publications disponibles

Titre, auteur, année, ISBN:

Kagera TAMP project website

Disponible à partir d'où? Coût?

http://www.fao.org/nr/kagera/en/

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