Technologies

Irrigation of uplands through Hydraulic Flange Pump [Afghanistan]

Aabyari zamin hai boland Aaba thawasut Pump_e_Aabi_Charkhdar

technologies_1731 - Afghanistan

Completeness: 82%

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:
SLM specialist:
SLM specialist:
Name of the institution(s) which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
HELVETAS (Swiss Intercooperation)
Name of the institution(s) which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
People in Need (PIN) (People in Need (PIN)) - Afghanistan

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

When were the data compiled (in the field)?

18/05/2016

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:

Technology for lifting water to uplands: hydraulic flange pump, reservoir and pipe scheme.

2.2 Descrição detalhada da tecnologia

Descrição:

This technology is documented by the Sustainable Land Management Project, implemented by HELVETAS Swiss Intercooperation and funded by the Swiss Agency for Development and Cooperation (SDC), with close support and cooperation of People in Need.
Samangan, Khuram wa Sarbagh district, Klor-e-Bala village is situated in a mountainous region where the greatest limiting factor to agricultural production is water. Arable lands are located far away from water sources. Lack of technology to exploit these lands prohibits villagers to cultivate their land to make a livelihood. Therefore, families are compelled to leave their village during summer.

Purpose of the Technology: To address this problem, People in Need (PIN), with financial support from GIZ and the Czech Embassy (CzDA) introduced irrigation through hydraulic flange pump. The hydraulic flange pump provides water to 30 orchards of Klor-e-Bala village, drinking water to the 43 village households, the mosque and the school of 500 students.

Establishment / maintenance activities and inputs: The main water source which starts and runs the hydraulic flange pump is the Khuwaja Hayat spring. The spring water arrives to the hydraulic flange pump from 1.8 meter height on a 12 percent slope in 200 meters distance from the water source. The water flow passes through the intake and moves towards the water wheel which starts/runs the hydraulic flange pump. The water is then pumped through three pipes of one inch to the reservoir. The hydraulic flange pump has the capacity of lifting water up to 250 meters.
The reservoir’s storage capacity is 25,600 liters of water with the dimensions as follows: 4.9 meter length; 2.9 m width; and 1.8 m height. It has two outlets: a spill way fitted with three pipes of one inch at the top of the reservoir and two outlets fitted with two pipes of three inches at the bottom. The lower outlet leads water to the orchards by diverting water after 40 meters into two pipes which are 1,000 meters long. Each orchard is connected to one of these two pipes by a T-connector and the water flows into a tin water tank with the capacity of 1,000 liters for each orchard. The two pipes are extended as far as the school which is located near the orchards and has been equipped with a 2000 liters tin water tank.
The hydraulic flange pump is made locally in Taloqan city, Takhar province of Afghanistan in the Baradaran-e- Kargar workshop. The pump costs 140,000 Afghani/ 2,200 US$, including installment. The estimated cost of the construction of the reservoir and the pump’s room including the hydraulic flange pump is 19,000 US$. The pipe scheme of the project was installed by the Community Development Council (CDC) with technical support from PIN’s engineering team. Community members contributed 10 percent of the costs as labor. As Klor-e-Bala village is situated in flood prone area and flooding is a common occurrence, PIN, with funding from the GIZ, constructed in 2015 two protection walls, 45 m and 55 m in length, on both sides of the river, to minimize erosion and protect the pump’s intake from floods. The protection walls were built through cash for work programme, but community members provided 10 percent contribution through labor and by providing stones for construction. The total estimated cost of the hydraulic flange pump, reservoir and pipe scheme technology amounted to 37,000 US$.
Furthermore, in order to maintain the technology, a caretaker, who lives close to the pump’s room has been appointed. The caretaker was trained by the technician who installed the hydraulic flange pump and has voluntarily taken the responsibility of maintenance activities; changing the oil and cleaning of the hydraulic flange pump's room and changing of the pipes in case of need. The owners of the orchards have to cover for all maintenance costs and the chairman of the Community Development Council (CDC) has the responsibility of managing the money for maintenance and other recurrent activities.
The flange pump technology contributed to the economic growth of the community members by increasing the orchards’ yields. Currently, the hydraulic flange pump irrigates 12 jireb/2.4 ha (30*800m2) orchards of apple, apricot, almond, pear and cherry trees. In addition to the orchards, alfalfa, potato, vegetables and other crops are as well cultivated on these lands. Furthermore, the pump supports the community members to settle year-round in their villages and prevents from their seasonal displacement. Moreover, the flange pump enables the provision of drinking water to the whole community and the school.

Natural / human environment: Samangan is one of the northern provinces of Afghanistan. Wheat, melons, pistachio,
almonds, potatoes, onions and caraway are important crops and Karakul sheep
and goats the main livestock for meat, dairy, and wool production. Rugs are the
main handicraft of this area. Khuram-wa-Sarbagh district in Samangan has two growing
seasons, the longest of which is 150 days from February to June and the second is 90
days from June to September. The average rainfall is below 500mm and the climate semi-arid.
The community members have limited access to off farm employment, market, energy,
financial services, roads and transportation and moderate access to health and education.

2.3 Fotos da tecnologia

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

Country:

Afghanistan

Region/ State/ Province:

Samangan

Further specification of location:

Khuram-wa-Sarbagh district, Klor_e_Bala village

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

3. Classificação da tecnologia de gestão sustentável da terra

3.1 Principal/principais finalidade(s) da tecnologia

  • Melhora a produção
  • access to water

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

Terra de cultivo

Terra de cultivo

  • Cultura anual
  • Cultura de árvores e arbustos
Pastagem

Pastagem

Comentários:

Major land use problems (compiler’s opinion): Lack of safe drinking and irrigation water which makes agricultural activities difficult.

Major land use problems (land users’ perception): Lack of cultivation due to the scarcity of water. High workloads and small incomes.

Future (final) land use (after implementation of SLM Technology): Mixed: Mf: Agroforestry

Caso o uso da terra tenha mudado devido a implementação da tecnologia, indique seu uso anterior à implementação da tecnologia:

Other: Ow: Waterways, drainage lines, ponds, dams

3.3 Mais informações sobre o uso da terra

Abastecimento de água para a terra na qual a tecnologia é aplicada:
  • Precipitação natural
Número de estações de cultivo por ano:
  • 2
Especifique:

Longest growing period in days: 150; Longest growing period from month to month: February - June; Second longest growing period in days: 90; Second longest growing period from month to month: June - September

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

  • Gestão natural e seminatural de floresta
  • Agrofloresta
  • Gestão de irrigação (inclusive abastecimento de água, drenagem)

3.5 Difusão da tecnologia

Especifique a difusão da tecnologia :
  • Uniformemente difundida numa área
Caso a tecnologia seja uniformemente difundida numa área, indique a área coberta aproximada :
  • 1-10 km2
Comentários:

The technology area which is considered here is the distance from the water area where the machine exists to the reservoir and reservoir to the orchard and crop land.

3.6 Medidas de gestão sustentável da terra contendo a tecnologia

Medidas estruturais

Medidas estruturais

  • S5: Represa, bacia, lago

3.7 Principais tipos de degradação da terra abordados pela tecnologia

Degradação biológica

Degradação biológica

  • Bc: redução da cobertura vegetal
  • Bq: quantidade/ declínio da biomassa
Comentários:

Secondary types of degradation addressed: Bq: quantity / biomass decline

Main causes of degradation: disturbance of water cycle (infiltration / runoff), droughts, education, access to knowledge and support services

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

Autor:

Eng. Saboor Popal, People In Need (PIN)

4.2 Especificações técnicas/ explicações do desenho técnico

A detailed technical drawing of the hydraulic flange pump and the reservoir, Klor-e-Bala village, Khuram-wa-Sarbagh district, Samangan province.

Technical knowledge required for field staff / advisors: high

Technical knowledge required for land users: moderate

Main technical functions: improvement of ground cover, improvement of surface structure (crusting, sealing), improvement of topsoil structure (compaction), stabilisation of soil (eg by tree roots against land slides), water harvesting / increase water supply, water spreading

4.3 Informação geral em relação ao cálculo de entradas e custos

Especifique a moeda utilizada para os cálculos de custo:
  • Dólares norte-americanos
Indique a média salarial da mão-de-obra contratada por dia:

7.00

4.4 Atividades de implantação

Atividade Tipo de medida Calendarização
1. Excavation of the foundation Estrutural
2. Construction activities,Stone masonry foundation and wall: Estrutural
3. a:P.C.C concrete foundationb:R.C.C concretec:Iron shattering for walls, roof and floord:External and internal pointing Estrutural
4. a:Plasteringb:Steel barsc:Door and window Estrutural
5. Pipe scheme:a:Pipesb:Water tanksc:other equipmentd:Skilled and unskilled labor Estrutural
6. Procurement of the Hydraulic flange pump Estrutural

4.5 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 Excavation of the foundation square meters 50,0 2,88 144,0 10,0
Mão-de-obra Excavation of the foundation cubic meters 161,0 2,4037 387,0 10,0
Mão-de-obra Skilled and unskilled labor persons/day 343,0 9,47521 3250,0 10,0
Equipamento Water tanks pieces 39,0 98,615384 3846,0 10,0
Equipamento Pipes meter 2900,0 2,9241379 8480,0 10,0
Equipamento Other equipment all 1,0 2424,0 2424,0 10,0
Equipamento Procurement of the Hydraulic flange pump pieces 1,0 2200,0 2200,0 10,0
Material de construção Concrete foundation cubic meters 12,23 96,64758 1182,0 10,0
Material de construção Concrete cubic meters 8,4 114,0476 958,0 10,0
Material de construção Iron shattering for walls, roof and floor cubic meters 110,0 4,86363 535,0 10,0
Material de construção External and internal pointing square meters 226,0 2,85398 645,0 10,0
Material de construção Plastering square meters 32,0 5,9375 190,0 10,0
Material de construção Steel bars square meters 364,4 1,21844 444,0 10,0
Material de construção Door and window square meters 3,98 28,8944 115,0 10,0
Material de construção Stones square meters 244,0 50,0 12200,0 10,0
Custos totais para a implantação da tecnologia 37000,0
Comentários:

Duration of establishment phase: 7 month(s)

4.6 Atividades recorrentes/manutenção

Atividade Tipo de medida Calendarização/frequência
1. Changing of the pipes Estrutural Once a year
2. Cleaning of the flange pump room Estrutural Six times a year
3. Changing of the hydraulic flange pump oil Estrutural

4.7 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 Changing of the pipes persons/day 1,0 7,0 7,0 100,0
Mão-de-obra Cleaning of the flange pump room persons/day 1,0 7,0 7,0 100,0
Mão-de-obra Changing of the hydraulic flange pump oil persons/day 1,0 7,0 7,0 100,0
Equipamento Pipes meter 20,0 0,65 13,0 100,0
Equipamento Oil times/year 4,0 4,5 18,0 100,0
Custos totais para a manutenção da tecnologia 52,0

4.8 Fatores mais importantes que afetam os custos

Descreva os fatores mais determinantes que afetam os custos:

Labor, stone and equipment are the main fundamental factors which need high initial investments.
After a couple of years pipes may need to be changed.

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
Zona agroclimática
  • Semiárido

Thermal climate class: temperate

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

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)
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

Soil drainage / infiltration is medium

Soil water storage capacity is low

5.4 Disponibilidade e qualidade de água

Lençol freático:

5-50 m

Disponibilidade de água de superfície:

Médio

Qualidade da água (não tratada):

Água potável boa

5.5 Biodiversidade

Diversidade de espécies:
  • Médio
Diversidade de habitat:
  • Médio

5.6 Características dos usuários da terra que utilizam a tecnologia

Sedentário ou nômade:
  • Nômade
Rendimento não agrícola:
  • 10-50% de toda renda
Nível relativo de riqueza:
  • Pobre
Indivíduos ou grupos:
  • Grupos/comunidade
Gênero:
  • Homens
Indique outras características relevantes dos usuários da terra:

Land users applying the Technology are mainly disadvantaged land users

Difference in the involvement of women and men: Constructional activities which are done outside of the houses and compounds are mainly applied by men in Afghanistan.

Population density: 10-50 persons/km2

Annual population growth: 2% - 3%

100% of the land users are poor.

5.7 Média da área de terra própria ou arrendada por usuários da terra que utilizam 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:
  • Comunitário/rural
Direitos do uso da terra:
  • Comunitário (organizado)
Direitos do uso da água:
  • Comunitário (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 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

Qualidade da forragem

Diminuído
Elevado

Diversidade de produtos

Diminuído
Elevado

Área de produção

Diminuído
Elevado

Gestão de terra

Impedido
Simplificado
Disponibilidade e qualidade de água

Disponibilidade de água potável

Diminuído
Elevado

Disponibilidade de água para criação de animais

Diminuído
Elevado

Qualidade da água para criação de animais

Diminuído
Elevado

Disponibilidade de água para irrigação

Diminuído
Elevado

Qualidade da água para irrigação

Diminuído
Elevado
Renda e custos

Despesas com insumos agrícolas

Elevado
Diminuído

Rendimento agrícola

Diminuído
Elevado

Diversidade de fontes de rendimento

Diminuído
Elevado

Carga de trabalho

Elevado
Diminuído

Impactos socioculturais

Segurança alimentar/auto-suficiência

Reduzido
Melhorado

Estado de saúde

Agravado
Melhorado

Conhecimento de gestão sustentável da terra/degradação da terra

Reduzido
Melhorado

Atenuação de conflitos

Agravado
Melhorado
Comentários/especificar:

In case the owner of the first orchard do not obey the water use right

livelihood and human well-being

reduced
improved
Comentários/especificar:

The pump improved households’ economy through increasing agricultural yieIds and by decreasing the need for a generator pump. It has as well reduced the workload of the community members

Impactos ecológicos

Ciclo hídrico/escoamento

Colheita/recolhimento de água

Reduzido
Melhorado

Evaporação

Elevado
Diminuído
Solo

Umidade do solo

Diminuído
Elevado

Cobertura do solo

Reduzido
Melhorado

Ressecamento/selagem do solo

Elevado
Reduzido

Compactação do solo

Elevado
Reduzido

Salinidade

Elevado
Diminuído
Biodiversidade: vegetação, animais

Diversidade vegetal

Diminuído
Elevado

Diversidade animal

Diminuído
Elevado
Clima e redução de riscos de desastre

Impactos da inundação

Elevado
Diminuído

6.2 Impactos externos mostrados pela tecnologia

Disponibilidade de água

Diminuído
Elevado
Comentários/especificar:

It has decreased the water flow only in the place where the hydraulic flange pump is installed.

Caudal confiável e estável em período seco

Reduzido
Elevado

Poluição de água subterrânea/rio

Elevado
Reduzido

Capacidade de tamponamento/filtragem

Reduzido
Melhorado

Danos em áreas vizinhas

Elevado
Reduzido

Danos na infraestrutura pública/privada

Elevado
Reduzido

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 Tipo de mudança climática/extremo Como a tecnologia lida com isso?
Temperatura anual increase bem
Precipitação pluviométrica anual increase bem

Extremos (desastres) relacionados ao clima

Desastres meteorológicos
Como a tecnologia lida com isso?
Temporal local não conhecido
Tempestade de vento local não bem
Desastres climatológicos
Como a tecnologia lida com isso?
Seca bem
Desastres hidrológicos
Como a tecnologia lida com isso?
Inundação súbita não bem
Outros extremos (desastres) relacionados ao clima
Outros (especificar) Como a tecnologia lida com isso?
length of growing period 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:

ligeiramente positivo

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

neutro/balanceado

Retornos a longo prazo:

positivo

6.5 Adoção da tecnologia

  • 10-50%
Se disponível, determine a quantidade (número de unidades familiares e/ou área abordada):

98 households covering 50 percent of the stated area

Entre todos aqueles que adotaram a tecnologia, quantos adotaram espontaneamente, ou seja, sem receber nenhum incentivo material/pagamentos?
  • 0-10%
Comentários:

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

Comments on spontaneous adoption: Due to high expenses of the implementation of the technology, it has not been applied without any external support.

There is a little trend towards spontaneous adoption of the Technology

Comments on adoption trend: The technology is of a high cost and needs external support to be established.

6.7 Pontos fortes/vantagens/oportunidades da tecnologia

Strengths/ advantages/ opportunities in the land user’s view
Application of the technology has reduced the workload for the families.

How can they be sustained / enhanced? Greater awareness on water management can be created by training/workshop for the water users.
Strengths/ advantages/ opportunities in the compiler’s or other key resource person’s view
The technology has supported the community members economically by increasing agricultural yields. Moreover, it contributes to reduce the costs of water during the summer season.

How can they be sustained / enhanced? The land users should try to plant local and native trees and cultivate the crops which are adapted to the land.Community members should actively participate in maintenance activities.
Provides safe drinking water to the 43 households and the
school at low cost.

How can they be sustained / enhanced? Pipe scheme and cover of the reservoir, should be cleaned regularly. If any leakages occurs in the pipes or reservoir, they should be sealed. Water taps and water tanks should be properly maintained.
This technology has been applied in a low slope/latitude where the water flows with a very low speed and the application of other technologies was difficult.

How can they be sustained / enhanced? Protect from sedimentation.
The hydraulic flange pump is produced locally. Procurement and installment of the pump contributes therefore to local economic growth and private sector development.

How can they be sustained / enhanced? Link the company to the other potential buyers.

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?
Social conflicts can occur during the distribution of water The water in keeper/maintainer can be introduced by CDCs for the distribution of water.
Electricity cannot be produced by applying this technology. The slope and latitude of the location where the flange pump is installed is too small.
Weaknesses/ disadvantages/ risks in the compiler’s or other key resource person’s view How can they be overcome?
It is difficult to apply the technology without any external and
financial support.
Locally available materials should be used to reduce costs.
High level of technical knowledge is required for the establishment of the technology. The technical knowledge should be transferred to the extension workers or local people to provide technical support in the future.
This technology needs regular maintenance and the reservoir
has to be properly cleaned after heavy rainfalls.
The CDC should monitor maintenance activities by the caretaker as well as manage funds for maintenance costs.

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