Technologies

Roof top rainwater harvesting stored in a polythene lined earth retention tank. [Tajikistan]

Чамъоварии оби борон аз руи боми хона

technologies_1446 - Tajikistan

Completeness: 78%

1. Informação geral

1.2 Detalhes do contato das pessoas capacitadas e instituições envolvidas na avaliação e documentação da tecnologia.

Pessoa(s)-chave

SLM specialist:
SLM specialist:
Name of project which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
Book project: Water Harvesting – Guidelines to Good Practice (Water Harvesting)
Name of project which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
Pilot Program for Climate Resilience, Tajikistan (WB / PPCR)
Name of the institution(s) which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
Deutsche Welthungerhilfe - Tajikistan

1.3 Condições em relação ao uso da informação documentada através de WOCAT

The compiler and key resource person(s) accept the conditions regarding the use of data documented through WOCAT:

Sim

2. Descrição da tecnologia de gestão sustentável da terra

2.1 Descrição curta da tecnologia

Definição da tecnologia:

The use of an earth tank lined with a polyethylene sheet to retain rainwater collected from the roof of the house.

2.2 Descrição detalhada da tecnologia

Descrição:

An earth retention tank is a simple low cost structure that can be used to retain rain water from the rooftop. A hole is prepared and lined with a polyethylene sheet to prevent leakage. The top of the hole is covered with a metal lid for access. The roof of the house is fitted with a plastic guttering that captures the rainwater and funnels the water via a plastic pipe into the earth tank. The water in the earth tank then can be utilised for the irrigation of crops (especially during the hot dry summer months), sanitation, and potentially drinking water.

Purpose of the Technology: The population in Southern Tajikistan consists largely of subsistance farmers and are thus highly reliant upon their kitchen garden plots. As the population in the area continues to expand, the pressure on the land increases. The latter is already in a poor state, because it is becoming degraded through deforestation, overgrazing and general over exploitation. There is much precipitation during the rainy season from autumn until spring in Southern Tajikistan, but the scarcity of water from late spring to the end of autumn poses a problem with water shortages.
During the rainy season, a lot of water is lost as surface runoff, this water can be saved in a retention tank to be utilised during the dry season. It can be used to water crops to help increase yields as well as crop diversity and quality. The additional water can also be used for sanitation, drinking water and watering of livestock.

Establishment / maintenance activities and inputs: For the establishment of such a retention tank several steps are needed. In preparation, a rough estimation of the potential volume of harvested rainwater needs to be calculated. Thereafter, a location for the tank needs to be selected so that expenses are minimised and it is easy to access. The establishment of ponds near big trees is not recommended, because the polyethylene layer might be punctured by the roots.

Natural / human environment: The actual steps of constructing the tank involve:
(1) digging the pond, (2) plastering the inside walls with a fine soil and water mixture to smooth them, (3) lining the pond’s walls with double polyethylene layer, (4) connecting the inside polyethylene sheets with the pond coverage through a piece of cord, so that it can be taken out of the pond any time to be cleaned of sediments, (5) covering the pond with any available material such as a soil, water and straw mixture, reinforced by several poles, leaving an opening of 0.25 x 0.25m to extract water, (6) finally connecting the roof to the pond with a plastic pipe. To avoid dirty water flowing from the roof into the pond, the pipe should only be connected to the pond some time after the rainfall has started.

2.3 Fotos da tecnologia

2.5 País/região/locais onde a tecnologia foi aplicada e que estão cobertos nesta avaliação

Country:

Tajikistan

Region/ State/ Province:

Khatlon province

Further specification of location:

Temurmalik, Baljuvon

Especifique a difusão da tecnologia :
  • Uniformemente difundida numa área
If precise area is not known, indicate approximate area covered:
  • 10-100 km2

2.6 Data da implementação

Caso o ano exato seja desconhecido, indique a data aproximada:
  • less than 10 years ago (recently)

2.7 Introdução da tecnologia

Especifique como a tecnologia foi introduzida:
  • através de projetos/intervenções externas
Comentários (tipos de projeto, etc.):

The technology was developed through a Welthunger Hilfe Project and promotion in the local communities started in 2008.

3. Classificação da tecnologia de gestão sustentável da terra

3.1 Principal/principais finalidade(s) da tecnologia

  • Melhora a produção

3.2 Tipo(s) atualizado(s) de uso da terra onde a tecnologia foi aplicada

Assentamentos, infraestrutura

Assentamentos, infraestrutura

  • Assentamentos, edificações
Observações:

Kitchen garden

Comentários:

Major land use problems (compiler’s opinion): Inefficient natural resource management, which is mainly visual because people throw potential organic fertilisers away instead of spreading them on the fields. Incorrect ploughing techniques which leads to the acceleration of erosion, deforestation and waste of fuel materials in inefficient stoves and ovens. Overgrazing leading to pasture degradation.

Major land use problems (land users’ perception): lack of water

Constraints of settlement / urban

3.4 Water supply

Comentários:

Number of growing seasons per year:

1

Specify:

Longest growing period in days: 180Longest growing period from month to month: March - November

3.5 Grupo de gestão sustentável da terra ao qual pertence a tecnologia

  • Colheita de água

3.6 Medidas de gestão sustentável da terra contendo a tecnologia

Medidas estruturais

Medidas estruturais

  • S5: Represa, bacia, lago
Comentários:

Main measures: structural measures

3.7 Principais tipos de degradação da terra abordados pela tecnologia

Degradação da água

Degradação da água

  • Ha: aridificação
  • Hs: mudança na quantidade de água de superfície
  • Hp: declínio da qualidade de água de superfície
Comentários:

Main type of degradation addressed: Ha: aridification, Hs: change in quantity of surface water, Hp: decline of surface water quality

Main causes of degradation: soil management (Inproper land management), deforestation / removal of natural vegetation (incl. forest fires) (Cutting trees and shrubs), overgrazing, inputs and infrastructure: (roads, markets, distribution of water points, other, …) (poor water supply)

Secondary causes of degradation: population pressure (the population is increasing over time.), poverty / wealth (lack of funds)

3.8 Redução, prevenção ou recuperação da degradação do solo

Especifique o objetivo da tecnologia em relação a degradação da terra:
  • Recuperar/reabilitar solo severamente degradado
Comentários:

Main goals: rehabilitation / reclamation of denuded land

Secondary goals: prevention of land degradation, mitigation / reduction of land degradation

4. Especificações técnicas, implementação de atividades, entradas e custos

4.1 Desenho técnico da tecnologia

Especificações técnicas (relacionada ao desenho técnico):

Harvesting water from the household roof to an earth built retention pond with plastic sheet lining. The retention pond is covered with a removable metal plate for access.

Location: Davad village, Vatan jamoat, Temurmalik district,. Khatlon province, Tajikistan

Date: June 2009

Technical knowledge required for field staff / advisors: low (No special knowledge is needed for implementation)

Technical knowledge required for land users: moderate (Any farmer can implement, once they understand the basic concept.)

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

Dam/ pan/ pond
Depth of ditches/pits/dams (m): 3.5
Width of ditches/pits/dams (m): 1.2
Length of ditches/pits/dams (m): 1.2

Construction material (earth): digging in earth, plastering and cover

Construction material (wood): pole for cover

Construction material (other): polyethelene sheets, plastic pipe

Specification of dams/ pans/ ponds: Capacity 3.96m3

Catchment area: 72 m2m2

Beneficial area: 0.2h.am2

For water harvesting: the ratio between the area where the harvested water is applied and the total area from which water is collected is: 1:0.5

Autor:

Daler Domullojonov, 14, Giprozem str., Dushanbe, Tajikistan

4.2 Informação geral em relação ao cálculo de entradas e custos

Outro/moeda nacional (especifique):

TJSomoni

If relevant, indicate exchange rate from USD to local currency (e.g. 1 USD = 79.9 Brazilian Real): 1 USD =:

4,5

Indique a média salarial da mão-de-obra contratada por dia:

6.60

4.3 Atividades de implantação

Atividade Timing (season)
1. Manual digging of pond;smoothing and plastering;covering pond once in the beginning
2. polyethylene sheet and pipe procurement, preparation and placement; once in the beginning

4.4 Custos e entradas necessárias para a implantação

Especifique a entrada Unidade Quantidade Custos por unidade Custos totais por entrada % dos custos arcados pelos usuários da terra
Mão-de-obra Manual digging of pond Persons/day 2,0 30,0 60,0 100,0
Mão-de-obra Placing sheet Persons/day 0,1 30,0 3,0 100,0
Material de construção Wooden poles for pond poles 4,0 5,0 20,0 100,0
Material de construção Earth tons 0,1 45,0 4,5 100,0
Material de construção Polyethylene sheet square meters 10,0 2,3 23,0 50,0
Material de construção Cord meter 20,0 0,025 0,5 50,0
Material de construção Plastic pipe meter 5,0 2,0 10,0 100,0
Material de construção Bucket pieces 1,0 4,5 4,5 100,0
Custos totais para a implantação da tecnologia 125,5
Total costs for establishment of the Technology in USD 27,89
Comentários:

Duration of establishment phase: 24 month(s)

4.5 Atividades recorrentes/manutenção

Atividade Calendarização/frequência
1. Cleaning of pond (washing out sediments) once every year
2. Changing polyethylene sheet;covering once every 2 years
3. Changing polyethylene sheet;covering once per 2 years

4.6 Custos e entradas necessárias pata a manutenção/atividades recorrentes (por ano)

Especifique a entrada Unidade Quantidade Custos por unidade Custos totais por entrada % dos custos arcados pelos usuários da terra
Mão-de-obra Cleaning of pond (washing out sediments) Persons/day 0,1 45,0 4,5 100,0
Mão-de-obra Changing polyethylene sheet (every 2 years) Persons/day 1,0 10,0 10,0 100,0
Material de construção Polyethylene sheet square meters 10,0 2,3 23,0 100,0
Material de construção Cord square meters 1,13 8,85 10,0 100,0
Material de construção Earth tons 0,05 45,0 2,25 100,0
Custos totais para a manutenção da tecnologia 49,75
Total costs for maintenance of the Technology in USD 11,06
Comentários:

The above costs were calculated for the building of one retention tank. One household could have several ponds in one kitchen garden.

4.7 Fatores mais importantes que afetam os custos

Descreva os fatores mais determinantes que afetam os custos:

The type of earth in Tajikistan is very good for making the retention ponds, the labour is provided by the land user, and the plastic pipes can be manufactured out of empty plastic bottles. The polythene sheet and cord have to be purchased from the shop.

5. Ambiente naturale e humano

5.1 Clima

Precipitação pluviométrica 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
Especificações/comentários sobre a pluviosidade:

Average annual precipitation is 575 mm (according to data from the last 15 years), most of which falls between late autumn and spring time.

Zona agroclimática
  • Semiárido

Thermal climate class: temperate. 3 months below 5 degrees, 7 months above 10 degrees

Continental conditions

5.2 Topografia

Encostas em média:
  • Plano (0-2%)
  • Suave ondulado (3-5%)
  • Ondulado (6-10%)
  • Moderadamente ondulado (11-15%)
  • Forte ondulado (16-30%)
  • Montanhoso (31-60%)
  • Escarpado (>60%)
Formas de relevo:
  • Planalto/planície
  • Cumes
  • Encosta de serra
  • Encosta de morro
  • Sopés
  • Fundos de vale
Zona de altitude:
  • 0-100 m acima do nível do mar
  • 101-500 m acima do nível do mar
  • 501-1.000 m acima do nível do mar
  • 1.001-1.500 m acima do nível do mar
  • 1.501-2.000 m acima do nível do mar
  • 2.001-2.500 m acima do nível do mar
  • 2.501-3.000 m acima do nível do mar
  • 3.001-4.000 m acima do nível do mar
  • > 4.000 m acima do nível do mar
Comentários e outras especificações sobre a topografia:

Altitudinal zone: Mainly communities in this range

5.3 Solos

Profundidade do solo em média:
  • Muito raso (0-20 cm)
  • Raso (21-50 cm)
  • Moderadamente profundo (51-80 cm)
  • Profundo (81-120 cm)
  • Muito profundo (>120 cm)
Textura do solo (solo superficial):
  • Fino/pesado (argila)
Matéria orgânica do solo superficial:
  • Baixo (<1%)
Caso disponível anexe a descrição completa do solo ou especifique as informações disponíveis, p. ex. tipo de solo, PH/acidez do solo, nitrogênio, capacidade de troca catiônica, salinidade, etc:

Soil fertility is medium and if it is not overused the fertility can be increased.

Topsoil organic matter: Usually locals collect cow dung and use it as fuel.

Soil drainage / infiltration is medium

Soil water storage capacity is medium because the loess material contains clay material

5.4 Disponibilidade e qualidade de água

Lençol freático:

5-50 m

Disponibilidade de água de superfície:

Precário/nenhum

Qualidade da água (não tratada):

Água potável precária (tratamento necessário)

Comentários e outras especificações sobre a qualidade e a quantidade da água:

Ground water table can also be below 50 m.

Availability of surface water is so poor du to deforestation the natural water balance is disturbed.

5.5 Biodiversidade

Diversidade de espécies:
  • low

5.6 Características dos usuários da terra que utilizam a tecnologia

Rendimento não agrícola:
  • 10-50% de toda renda
Nível relativo de riqueza:
  • Pobre
Indivíduos ou grupos:
  • Indivíduo/unidade familiar
Gênero:
  • Mulheres
  • Homens
Indique outras características relevantes dos usuários da terra:

Land users applying the Technology are mainly common / average land users

Population density: < 10 persons/km2

Annual population growth: 1% - 2%

100% of the land users are poor.

Off-farm income specification: In this example the farmer's son has migrated to Russia.

5.7 Average area of land used by land users applying the Technology

  • < 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
É considerado pequena, média ou grande escala (referente ao contexto local)?
  • Pequena escala

5.8 Propriedade de terra, direitos de uso da terra e de uso da água

Propriedade da terra:
  • Estado
  • Indivíduo, intitulado
Direitos do uso da terra:
  • Indivíduo
Direitos do uso da água:
  • Indivíduo

5.9 Acesso a serviços e infraestrutura

Saúde:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Educação:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Assistência técnica:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Emprego (p. ex. não agrícola):
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Mercados:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Energia:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Vias e transporte:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Água potável e saneamento:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Serviços finais:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom

6. Impactos e declarações finais

6.1 Impactos no local mostrados pela tecnologia

Impactos socioeconômicos

Produção

Produção agrícola

Diminuído
Elevado

Produção de forragens

Diminuído
Elevado

Produção animal

Diminuído
Elevado
Disponibilidade e qualidade de água

Disponibilidade de água potável

Diminuído
Elevado
Quantidade anterior à gestão sustentável da terra:

120 litres

Quantidade posterior à gestão sustentável da terra:

12000 litres

Comentários/especificar:

Water storing capacity of household increased

Disponibilidade de água para criação de animais

Diminuído
Elevado

Disponibilidade de água para irrigação

Diminuído
Elevado
Renda e custos

Rendimento agrícola

Diminuído
Elevado
Quantidade anterior à gestão sustentável da terra:

0

Quantidade posterior à gestão sustentável da terra:

100

Comentários/especificar:

vegetables and greens are available for own consumption

Carga de trabalho

Elevado
Diminuído
Comentários/especificar:

no need to carry water

Impactos socioculturais

Segurança alimentar/auto-suficiência

Reduzido
Melhorado

Livelihoods and human well-being

reduced
improved

Impactos ecológicos

Ciclo hídrico/escoamento

Quantidade de água

Diminuído
Elevado
Comentários/especificar:

more water available

Colheita/recolhimento de água

Reduzido
Melhorado
Comentários/especificar:

more water available

Escoamento superficial

Elevado
Diminuído
Comentários/especificar:

only in kitchen garden

6.3 Exposição e sensibilidade da tecnologia às mudanças climáticas graduais e extremos/desastres relacionados ao clima (conforme o ponto de vista dos usuários da terra)

Mudança climática gradual

Mudança climática gradual
Estação do ano increase or decrease Como a tecnologia lida com isso?
Temperatura anual increase bem

Extremos (desastres) relacionados ao clima

Desastres meteorológicos
Como a tecnologia lida com isso?
Temporal local bem
Tempestade de vento local bem
Desastres climatológicos
Como a tecnologia lida com isso?
Seca não bem
Desastres hidrológicos
Como a tecnologia lida com isso?
Inundação geral (rio) não bem

Outras consequências relacionadas ao clima

Outras consequências relacionadas ao clima
Como a tecnologia lida com isso?
Período de crescimento reduzido bem
Comentários:

To minimise the damage to the polyethylene waterproofing layers and, reduce evaporation rates, pond is covered. As the pond is dug into earth the temperature remains fairly stable. If precipitation decreases less water can be harvested.

6.4 Análise do custo-benefício

Como os benefícios se comparam aos custos de implantação (do ponto de vista dos usuários da terra)?
Retornos a curto prazo:

muito positivo

Como os benefícios se comparam aos custos recorrentes/de manutenção(do ponto de vista dos usuários da terra)?
Retornos a curto prazo:

muito positivo

Comentários:

Before the implementation of this technology, one family would spend an avarage of $44.5 on one truck of water per month. A pond costs around $25 to build, and should provide families with around 4 months worth of water after the rainy season.

6.5 Adoção da tecnologia

  • > 50%
Se disponível, determine a quantidade (número de unidades familiares e/ou área abordada):

600 households (in an area of 10-100km^2)

Of all those who have adopted the Technology, how many did so spontaneously, i.e. without receiving any material incentives/ payments?
  • 11-50%
Comentários:

58% of land user families have adopted the Technology with external material support

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

Comments on acceptance with external material support: In the initial stages of the project, they were provided with 50% of the costs of the polyethylene sheets and cord only.

42% of land user families have adopted the Technology without any external material support

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

Comments on spontaneous adoption: After observing the benefits of the technology and the high cost benefit ratio, many people in the community and surrounding villages have replicated this technology themselves.

There is a strong trend towards spontaneous adoption of the Technology

6.7 Pontos fortes/vantagens/oportunidades da tecnologia

Strengths/ advantages/ opportunities in the land user’s view
Easy and quick to establish, and maintain.
Strengths/ advantages/ opportunities in the compiler’s or other key resource person’s view
It is a low cost technology and can be made from many locally available materials.

How can they be sustained / enhanced? To disseminate these ideas in areas with water scarcity through local Extension Service providers / NGOs or local inhabitants.
It reduces the time and effort to collect water and also the cost to buy water.

How can they be sustained / enhanced? Promotion of different water saving methods and technologies by interested and line departments.
More water available for gardening and household purposes
Increases access to water for drinking and sanitation purposes.

How can they be sustained / enhanced? Construction of larger and/or more tanks.
Provides water for irrigation during the hot dry months, therefore improving crop diversity and yields.

How can they be sustained / enhanced? Training and education on kitchen garden farming techniques to optimise the use of the extra water supply.

6.8 Pontos fracos, desvantagens/riscos da tecnologia e formas de superá-los

Weaknesses/ disadvantages/ risks in the land user’s view How can they be overcome?
The polyethylene only lasts for 2-4 years. To increase the number of layers or use a thicker polyethylene sheet
Weaknesses/ disadvantages/ risks in the compiler’s or other key resource person’s view How can they be overcome?
The plastic layers have a limited lifespan. To find thicker and more hardy materials, or apply multiple layers.
Th waterproof layer can easily be degraded by mice and large insects.

7. Referências e links

7.1 Métodos/fontes de informação

7.2 Referências às publicações disponíveis

Title, author, year, ISBN:

Brochure - Converting drought prone areas into productive gardens! Low cost options to improve rainwater harvesting in Southern Tajikistan rain fed areas …. and beyond! 2009

Available from where? Costs?

Welthungerhilfe, Temurmalik office,

Title, author, year, ISBN:

Training film - Simple ways to improve management of kitchen gardens in Southern Tajikistan rain fed areas …. and beyond. 2009

Available from where? Costs?

Welthungerhilfe, Temurmalik office

Title, author, year, ISBN:

Welthungerhilfe project final narrative report (144-912) - 2010

Available from where? Costs?

Welthungerhilfe, Temurmalik office

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