Tecnologias

Water-spreading weirs [Mali]

Seuils d’épandage (French)

technologies_1622 - Mali

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:
Especialista em GST:

Abdou Sani Mamadou

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

Níger

Nome do projeto que facilitou a documentação/avaliação da Tecnologia (se relevante)
Good Practices in Soil and Water Conservation - A contribution to adaptation and farmers ́ resilience towards climate change in the Sahel (GIZ)
Nome da(s) instituição(ões) que facilitou(ram) a documentação/ avaliação da Tecnologia (se relevante)
Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) - Alemanha

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

1.4 Declaração de sustentabilidade da tecnologia descrita

A tecnologia descrita aqui é problemática em relação a degradação da terra de forma que não pode ser declarada uma tecnologia de gestão sustentável de terra?

Não

2. Descrição da tecnologia de GST

2.1 Descrição curta da tecnologia

Definição da tecnologia:

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

2.2 Descrição detalhada da tecnologia

Descrição:

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 Fotos da tecnologia

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

País:

Mali

Região/Estado/Província:

Mali, Niger, Burkina Faso, Chad, Ethiopia

Comentários:

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

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.):

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. 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
Número de estações de cultivo por ano:
  • 1
Especifique:

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

Vias navegáveis, corpo d'água, zonas úmidas

Vias navegáveis, corpo d'água, zonas úmidas

  • Lagos, represas
Comentários:

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 Abastecimento de água

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

3.5 Grupo de GST ao qual pertence a tecnologia

  • Gestão de irrigação (inclusive abastecimento de água, drenagem)
  • Desvio e drenagem de água
  • Gestão de água de superfície (nascente, rio, lagos, mar)

3.6 Medidas de GST contendo a tecnologia

Medidas estruturais

Medidas estruturais

  • S11: Outros
Comentários:

Specification of other structural measures: water-spreading weirs

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
Erosão do solo pelo vento

Erosão do solo pelo vento

  • Et: Perda do solo superficial
Deteriorização química do solo

Deteriorização química do solo

  • Cn: declínio de fertilidade e teor reduzido de matéria orgânica (não causado pela erosão)
Degradação biológica

Degradação biológica

  • Bc: redução da cobertura vegetal
Degradação da água

Degradação da água

  • Ha: aridificação
  • Hg: mudança no lençol freático/aquífero
Comentários:

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 Redução, prevenção ou recuperação da degradação do solo

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

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

4.1 Desenho técnico da tecnologia

Especificações técnicas (relacionada ao desenho 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 Informação geral em relação ao cálculo de entradas e custos

Outro/moeda nacional (especifique):

CFA Franc

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

517,0

4.3 Atividades de implantação

Atividade Periodicidade (estação do ano)
1. accurate preliminary studies to design the system
2. transport of stones
3. construction of water-spreading weir

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
Outros total construction ha 1,0 2901,0 2901,0 100,0
Custos totais para a implantação da tecnologia 2901,0
Custos totais para o estabelecimento da Tecnologia em USD 5,61

4.5 Atividades recorrentes/manutenção

Atividade Periodicidade/frequência
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 Fatores mais importantes que afetam os custos

Descreva os fatores mais determinantes que afetam os custos:

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. 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
Zona agroclimática
  • Semiárido

Thermal climate class: subtropics

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.

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):
  • Médio (limoso, siltoso)
  • Fino/pesado (argila)

5.4 Disponibilidade e qualidade de água

Lençol freático:

5-50 m

Disponibilidade de água de superfície:

Médio

5.5 Biodiversidade

Diversidade de espécies:
  • Baixo

5.6 Características dos usuários da terra que utilizam a tecnologia

Nível relativo de riqueza:
  • Muito pobre
  • Pobre
Nível de mecanização:
  • Trabalho manual
  • Tração animal
Gênero:
  • Homens
Indique outras características relevantes dos usuários da terra:

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 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:
  • Estado
Direitos do uso da terra:
  • Comunitário (organizado)
Direitos do uso da água:
  • Comunitário (organizado)
Comentários:

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

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 de forragens

diminuído
aumentado

Risco de falha de produção

aumentado
diminuído

Área de produção

diminuído
aumentado
Disponibilidade e qualidade de água

Demanda por água para irrigação

aumentado
diminuído

Impactos socioculturais

Segurança alimentar/auto-suficiência

Reduzido
Melhorado

Atenuação de conflitos

Agravado
Melhorado

contribution to human well-being

decreased
increased
Comentários/especificar:

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 hídrico/escoamento

Colheita/recolhimento de água

Reduzido
Melhorado

Escoamento superficial

aumentado
diminuído

Drenagem de excesso de água

Reduzido
Melhorado

Lençol freático/aquífero

reduzido
Recarga
Solo

Umidade do solo

diminuído
aumentado

Perda de solo

aumentado
diminuído

Ciclo e recarga de nutrientes

diminuído
aumentado
Outros impactos ecológicos

sand filling siltation

decreased
increased

6.2 Impactos externos mostrados pela tecnologia

Cheias de jusante

aumentado
Reduzido

Sedimentação a jusante

aumentado
diminuído

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:

positivo

Retornos a longo 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:

positivo

Retornos a longo prazo:

muito positivo

6.5 Adoção da tecnologia

Comentários:

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 Pontos fortes/vantagens/oportunidades da tecnologia

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

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

7.1 Métodos/fontes de informação

  • visitas de campo, pesquisas de campo
  • entrevistas com usuários de terras
Quando os dados foram compilados (no campo)?

01/07/2012

7.2 Referências às publicações disponíveis

Título, autor, ano, 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.

Disponível de onde? Custos?

http://agriwaterpedia.info/wiki/Main_Page

Módulos