Tecnologias

Stone wall check dam [Etiópia]

Yedengay Keter (Amharic)

technologies_1526 - Etiópia

Completude: 80%

1. Informação geral

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

Pessoa(s) capacitada(s)

Especialista em GST:

Bach Simon

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

Suíça

Especialista em GST:

Ayele Habtamu

Haramaya University

Etiópia

Nome da(s) instituição(ões) que facilitou(ram) a documentação/ avaliação da Tecnologia (se relevante)
Haramaya University (HU) - Etiópia

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

O compilador e a(s) pessoa(s) capacitada(s) aceitam as condições relativas ao uso de dados documentados através do WOCAT:

Sim

2. Descrição da tecnologia de GST

2.1 Descrição curta da tecnologia

Definição da tecnologia:

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

2.2 Descrição detalhada da tecnologia

Descrição:

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 Fotos da tecnologia

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

País:

Etiópia

Região/Estado/Província:

Ethiopia / Amhara Region

Especificação adicional de localização:

Bati

Comentários:

Total area covered by the SLM Technology is 0.6 km2.

Size of the case study watershed.

2.6 Data da implementação

Caso o ano exato seja desconhecido, indique a data aproximada:
  • 10-50 anos atrás

2.7 Introdução da tecnologia

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

3.1 Principal/principais finalidade(s) da tecnologia

  • Reduz, previne, recupera a degradação do solo

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

Terra de cultivo

Terra de cultivo

  • Cultura anual
Cultivo anual - Especificar culturas:
  • cereais - sorgo
  • corn
Especifique:

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

Pastagem

Pastagem

  • Mixed farming
Tipo de animal:
  • camelos
  • gado - lácteo
  • caprinos
  • aves
  • ovelhas
  • (Goat/sheep are main meat source (in household or on market))
Comentários:

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 Abastecimento de água

Abastecimento de água para a terra na qual a tecnologia é aplicada:
  • Misto de precipitação natural-irrigado
Comentários:

Water supply: Also rainfed

3.5 Grupo de GST ao qual pertence a tecnologia

  • Medidas de curva de nível

3.6 Medidas de GST contendo a tecnologia

Medidas estruturais

Medidas estruturais

  • S1: Terraços
  • S5: Represa, bacia, lago
  • S6: Muros, barreiras, paliçadas, cercas
Comentários:

Main measures: structural measures

3.7 Principais tipos de degradação da terra abordados pela tecnologia

Erosão do solo pela água

Erosão do solo pela água

  • Wt: Perda do solo superficial/erosão de superfície
  • Wg: Erosão por ravinas/ravinamento
Comentários:

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 Redução, prevenção ou recuperação da degradação do solo

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

Secondary goals: 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):

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 Informação geral em relação ao cálculo de entradas e custos

Outro/moeda nacional (especifique):

Ethiopian Birr

Se for relevante, indique a taxa de câmbio do USD para moeda local (por exemplo, 1 USD = 79,9 Real): 1 USD =:

16,82

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

1.00

4.3 Atividades de implantação

Atividade Periodicidade (estação do ano)
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 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 Labour ha 1,0 1165,0 1165,0 50,0
Equipamento Tools ha 1,0 5,0 5,0 100,0
Custos totais para a implantação da tecnologia 1170,0
Custos totais para o estabelecimento da Tecnologia em USD 69,56

4.5 Atividades recorrentes/manutenção

Atividade Periodicidade/frequência
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 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 Labour ha 1,0 500,0 500,0 50,0
Equipamento Tools ha 1,0 5,0 5,0 100,0
Custos totais para a manutenção da tecnologia 505,0
Custos totais de manutenção da Tecnologia em USD 30,02
Comentários:

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 Fatores mais importantes que afetam os custos

Descreva os fatores mais determinantes que afetam os custos:

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

5. Ambiente natural 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:

Erratic rainfall (rainseason from June until September)

Zona agroclimática
  • Semiárido

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

5.2 Topografia

Declividade 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 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.
Comentários e outras especificações sobre a topografia:

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 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):
  • Grosso/fino (arenoso)
  • Médio (limoso, siltoso)
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 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 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: Unknown
Availability of surface water is poor/none (Only during rainy season)
Water quality (untreated): Poor drinking water (treatment required, mostly groundwater)

5.5 Biodiversidade

Diversidade de espécies:
  • Baixo
Comentários e outras especificações sobre biodiversidade:

Relative to other parts of Ethiopia.

5.6 Características dos usuários da terra que utilizam a tecnologia

Orientação de mercado do sistema de produção:
  • Subsistência (autoabastecimento)
Rendimento não agrícola:
  • Menos de 10% de toda renda
Nível relativo de riqueza:
  • Rico
Indivíduos ou grupos:
  • Indivíduo/unidade familiar
Nível de mecanização:
  • Trabalho manual
  • Tração animal
Gênero:
  • Homens
Indique outras características relevantes dos usuários da terra:

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 média de terrenos utilizados pelos usuários de terrenos que aplicam a Tecnologia

  • < 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:
  • Indivíduo, intitulado
Direitos do uso da água:
  • Acesso livre (não organizado)

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 financeiros:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom

6. Impactos e declarações finais

6.1 Impactos no local mostrados pela tecnologia

Impactos socioeconômicos

Produção

Produção agrícola

diminuído
aumentado

Produção animal

diminuído
aumentado

Risco de falha de produção

aumentado
diminuído
Comentários/especificar:

Conservation of soil water

Área de produção

diminuído
aumentado
Comentários/especificar:

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

Gestão de terra

Impedido
Simplificado
Comentários/especificar:

Structure as a new obstacle

Disponibilidade e qualidade de água

Disponibilidade de água potável

diminuído
aumentado
Renda e custos

Despesas com insumos agrícolas

aumentado
diminuído
Comentários/especificar:

alluvial soil is relatively fertile

Rendimento agrícola

diminuído
aumentado
Comentários/especificar:

new fields lead to higher productivity

Diversidade de fontes de rendimento

diminuído
aumentado

Disparidades econômicas

aumentado
diminuído
Comentários/especificar:

additional income due to new fields

Carga de trabalho

aumentado
diminuído
Comentários/especificar:

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

Impactos socioculturais

Segurança alimentar/auto-suficiência

Reduzido
Melhorado
Comentários/especificar:

Additional space for new fields

Instituições comunitárias

Enfraquecido
Fortalecido

Instituições nacionais

Enfraquecido
Fortalecido

Conhecimento de GST/ degradação da terra

Reduzido
Melhorado
Comentários/especificar:

best practices may spread further on

Atenuação de conflitos

Agravado
Melhorado
Comentários/especificar:

upstream and downstream dialog

Improved livelihoods and human well-being

decreased
increased
Comentários/especificar:

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

Impactos ecológicos

Ciclo hídrico/escoamento

Quantidade de água

diminuído
aumentado
Comentários/especificar:

increased soil moisture

Colheita/recolhimento de água

Reduzido
Melhorado
Comentários/especificar:

dam blocks water flow

Escoamento superficial

aumentado
diminuído
Comentários/especificar:

increased infiltration, reduced flow velocity

Lençol freático/aquífero

reduzido
Recarga
Comentários/especificar:

increased infiltration

Solo

Umidade do solo

diminuído
aumentado
Comentários/especificar:

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

Perda de solo

aumentado
diminuído
Comentários/especificar:

alluvial accumulation behind the structure

Ciclo e recarga de nutrientes

diminuído
aumentado
Biodiversidade: vegetação, animais

Biomassa/carbono acima do solo

diminuído
aumentado

Diversidade vegetal

diminuído
aumentado

Diversidade animal

diminuído
aumentado

Espécies benéficas

diminuído
aumentado

Diversidade de habitat

diminuído
aumentado

Controle de praga/doença

diminuído
aumentado
Comentários/especificar:

new habitat for rodents etc.

Clima e redução de riscos de desastre

Impactos da inundação

aumentado
diminuído
Comentários/especificar:

flood controll by stone check dams

Emissão de carbono e gases de efeito estufa

aumentado
diminuído

6.2 Impactos externos mostrados pela tecnologia

Disponibilidade de água

diminuído
aumentado
Comentários/especificar:

possibility of spring development

Caudal confiável e estável em período seco

Reduzido
aumentado
Comentários/especificar:

if a spring can develop

Cheias de jusante

aumentado
Reduzido
Comentários/especificar:

increased infiltration/reduced flooding but also less downstream river flow

Sedimentação a jusante

aumentado
diminuído
Comentários/especificar:

trapping of the sediments by the structure

Poluição de água subterrânea/rio

aumentado
Reduzido
Comentários/especificar:

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

Capacidade de tamponamento/filtragem

Reduzido
Melhorado
Comentários/especificar:

increased infiltration

Sedimentos transportados pelo vento

aumentado
Reduzido

Danos em áreas vizinhas

aumentado
Reduzido
Comentários/especificar:

due to gully rehabilitation

Danos na infraestrutura pública/privada

aumentado
Reduzido
Comentários/especificar:

due to gully rehabilitation

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 aumento ou diminuição Como a tecnologia lida com isso?
Temperatura anual aumento 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 bem
Desastres hidrológicos
Como a tecnologia lida com isso?
Inundação geral (rio) bem

Outras consequências relacionadas ao clima

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

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 negativo

Retornos a longo prazo:

positivo

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

levemente negativo

Retornos a longo prazo:

positivo

Comentários:

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 Adoção da tecnologia

Comentários:

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 Pontos fortes/vantagens/oportunidades da tecnologia

Pontos fortes/vantagens/oportunidades na visão do usuário da terra
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.
Pontos fortes/vantagens/oportunidades na visão do compilador ou de outra pessoa capacitada
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 Pontos fracos, desvantagens/riscos da tecnologia e formas de superá-los

Pontos fracos/desvantagens/riscos na visão do usuário da terra Como eles podem ser superados?
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.
Pontos fracos/vantagens/riscos na visão do compilador ou de outra pessoa capacitada Como eles podem ser superados?
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. Referências e links

7.1 Métodos/fontes de informação

7.2 Referências às publicações disponíveis

Título, autor, ano, 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.

Módulos