Tecnologias

Sub-surface water harvesting for an efficient use of water resources [Paquistão]

Infiltration gallery

technologies_540 - Paquistão

Completude: 86%

1. Informação geral

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

Pessoa(s) capacitada(s)

Engineer-Water conservation:

Muhammad Khan

Water for Livelihoods Project-Intercooperation Pakistan

Paquistão

Water Management specilist:

Rehman Nasib-ur

On-Farm water managment, department of Agriculture

Paquistão

Nome do projeto que facilitou a documentação/avaliação da Tecnologia (se relevante)
Book project: where people and their land are safer - A Compendium of Good Practices in Disaster Risk Reduction (DRR) (where people and their land are safer)
Nome da(s) instituição(ões) que facilitou(ram) a documentação/ avaliação da Tecnologia (se relevante)
HELVETAS (Swiss Intercooperation)

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

Comentários:

The technology promoted sunstainable water conservation. It is cost effective and requires no external energy supply as it is based on gravity flow.

1.5 Referência ao(s) questionário(s) sobre abordagens GST (documentado(s) usando WOCAT)

Water Use Management Plan (WUMP)
approaches

Water Use Management Plan (WUMP) [Paquistão]

The overall purpose of WUMP is to compile an inventory of available water ressources in a particular geographical or administrative area, to identify communities' priorities in order to achieve an effective, equitable and efficient use of water resources at local level. This approach promotes a participatory and inclusive analysis and …

  • Compilador/a: Eveline Studer

2. Descrição da tecnologia de GST

2.1 Descrição curta da tecnologia

Definição da tecnologia:

The purpose of this water harvesting technology is to capture, collect and distribute sub-surface water. First, an infiltration gallery is developed, which allows the percolation and collection of sub-surface water through perforated pipes at a depth of approximately 3-4.5 metres. Sub-surface water is filtered by gravel/sand underground and infiltrates into the gallery. The harvested water is used for household needs as well as for livestock and irrigation through gravity flow.

2.2 Descrição detalhada da tecnologia

Descrição:

This method is applied in areas with low rainfall, where soils have a sandy-gravelly texture and where the sub-surface water can not percolate deeply, but instead flows laterally in shallow sub-surface channels. The technology consists of the following main elements: filtration materials (sand / gravel), collection chambers, perforated pipes, conveyance lines made from solid blocks, and storage tanks. Construction includes the following main activities and inputs:
• Excavation of rectangular trenches with machinery or by hand
• Construction of a solid base line with PCC (plain cement concrete) blocks on the top of boulders
• Installation of perforated and blind pipes - and storage tanks where necessary
• Coverage of the trench first with boulders and then sand on top.
Once the gallery is constructed there is no further need for intervention; this means that maintenance costs for the user (farmer, households of the local community) are minimal. Traditionally, the technology has been implemented by local farmers for many years. Where improvements are required, support by local technicians is provided. The technology is based on local knowledge, and locally available construction materials. The method is technically simple, cost-effective and environmentally friendly. Farmers and other users consider this technology as very efficient as there is no need for external energy supply, and it can be easily replicated. Furthermore, it requires a minimum of external construction material and the operation costs are minimal. The captured water is filtered through the subsurface layers and - as long as there is no specific external contamination - it is safe and can be used for various purposes as already noted. This extra water supply is particularly effective for irrigation, contributing to increased production and allowing diversification of crop production (potentially also of high value crops), thereby improving the livelihoods of remote rural communities. The primary impact of this technology is to reduce risks related to droughts or water scarcity as natural phenomena or consequences of climate change effects. Additionally infiltration of water into the galleries reduces surface erosion of fertile soil, hence it lessens soil degradation.

2.3 Fotos da tecnologia

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

País:

Paquistão

Região/Estado/Província:

Southern Khyber Pakhtunkhwa

Especificação adicional de localização:

Karak, Laki Marwat & Dera Ismail Khan

Especifique a difusão da tecnologia:
  • Aplicado em pontos específicos/concentrado numa pequena área
Comentários:

This technology is suitable for area with little slope to retain a maximum amount of water. when the stream bed has a higher gravel content, it provides more water. The technology is suitable for strata with no/ low vertical percolation, such as underlying hard rocks.

2.6 Data da implementação

Indique o ano de implementação:

2013

2.7 Introdução da tecnologia

Especifique como a tecnologia foi introduzida:
  • Como parte do sistema tradicional (>50 anos)
Comentários (tipos de projeto, etc.):

Water for Livelihoods Project (rural development project)

3. Classificação da tecnologia de GST

3.1 Principal/principais finalidade(s) da tecnologia

  • Melhora a produção
  • Reduz, previne, recupera a degradação do solo
  • Protege uma bacia/zonas a jusante – em combinação com outra tecnologia
  • Reduzir riscos de desastre
  • Adaptar a mudanças climáticas/extremos e seus impactos
  • Criar impacto econômico benéfico
  • Cria impacto social benéfico

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
Cultivo anual - Especificar culturas:
  • cereais - milho
  • cereais - painço
  • legumes - outros
  • wheat, tomatoes
Cultivo de árvores e arbustos - Especificar culturas:
  • manga, mangostão, goiaba
Número de estações de cultivo por ano:
  • 2
Especifique:

Rabi (October to March) & Kharif (April to September) season

Comentários:

Main crops (cash and food crops):
- Wheat, maize/corn, millet
- Tomato and other vegetables
- Fruit trees: guava etc.

As a result of the introdued technology, farmers can now produce multiple crops and have increased the cropping efficiency.

3.3 O uso do solo mudou devido à implementação da Tecnologia?

O uso do solo mudou devido à implementação da Tecnologia?
  • Sim (Por favor, preencha as perguntas abaixo com relação ao uso do solo antes da implementação da Tecnologia)
Terra de cultivo

Terra de cultivo

  • Cultura anual
Comentários:

Prior to the establishment of the infiltration gallery, cropland was mainly rain-fed and only a single crop was produced with 50 % cropping efficiency.
The cropping efficiency increased up to 150 % (growing 3 crops instead of 1 crop in a year).

3.4 Abastecimento de água

Abastecimento de água para a terra na qual a tecnologia é aplicada:
  • Precipitação natural
Comentários:

- The technology is simple and not costly to establish.
- It further contributes to adapt to climate change, especially in areas where water becomes increasingly scarce.

3.5 Grupo de GST ao qual pertence a tecnologia

  • Coleta de água
  • Gestão de irrigação (inclusive abastecimento de água, drenagem)
  • Gestão do lençol freático

3.6 Medidas de GST contendo a tecnologia

Medidas estruturais

Medidas estruturais

  • S3: Valas graduadas, canais, vias navegáveis
  • S7: coleta de água/ equipamento de abastecimento/irrigação
  • S10: medidas de economia de energia

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

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
  • Adaptar à degradação do solo
Comentários:

Further the technology contributes to reduce risks and losses linked to droughts as natural hazard and/or the effect of climate change.

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

4.1 Desenho técnico da tecnologia

Especificações técnicas (relacionada ao desenho técnico):

Dimensions of the cross section:
- Depth: 10 to 15 feet, width: 6 to 8 feet, length: 300 to 1000 feet
- Slope: 3% on 200 feet
- Volume of storage tank: 30 x 30 x 4 feet

Autor:

Munawar Khan & Khan Muhammad

Data:

2013

Autor:

Munawar Khan & Khan Muhammad

Data:

2013

4.2 Informação geral em relação ao cálculo de entradas e custos

Especifique como custos e entradas foram calculados:
  • Por unidade de tecnologia
Especifique a unidade:

Infiltration gallery: conveyance, collection chamber and tank

Especificar as dimensões da unidade (se for relevante):

600 feet gallery (including 3600 feet conveyance lineconveyance line to the tank/water user's end point (adduction section without wholes for infiltration))

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

Skilled labour: 12 USD/day, unskilled labour: 6 USD /day

4.3 Atividades de implantação

Atividade Periodicidade (estação do ano)
1. Excavation 2 weeks
2. Dry stone packing 1 week
3. Laying of PCC block (plain cement concrete) 2-3 days
4. Installation & fixing of perforated pipes (6" diameter) 2-3 days
5. Establishement of filtration media (boulder, gravel, sand packing)at gallery's end point/ water user's access point (if required) material: concrete 2 weeks
6. Construction of water collecting chamber 1 week
7. Convayance line (3" diameter) 3 weeks
8. construction of storage tank (if required) 4 weeks as parallel activity
Comentários:

Totally, it takes 3 months to complete the construction of the infiltration gallery unit (600 feet) including the conveyance line and storage tank. Some of the activities can be carried out in parallel.

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 Skilled Labour Days 109,0 12,0 1308,0
Mão-de-obra Un-Skilled Labour Days 465,0 6,0 2790,0 100,0
Equipamento Machinary (Excavator) Hour 118,0 25,0 2950,0
Material de construção Bricks (Number) 1000 12,5 95,0 1187,5
Material de construção PCC blocks, rough stone (cubic foot) 100 44,5 50,0 2225,0
Material de construção Cement (50 kg bags) 50 275,0 5,0 1375,0
Material de construção sand, crush, boulder, gravel (cubic foot) 100 63,0 35,0 2205,0
Outros PVC pipe perforated (6" diameter filter section class D) (ft) 1 590,0 5,0 2950,0
Outros PVC blind pipe (3" diameter class B) (ft) 1 3600,0 1,0 3600,0
Custos totais para a implantação da tecnologia 20590,5
Custos totais para o estabelecimento da Tecnologia em USD 20590,5
Se o usuário da terra arca com menos que 100% dos custos, indique quem cobre os custos remanescentes:

Project / Government partner - i.e. on Farm Water Management department & public Health engineering Department, shared the cost at the ratio of 80 % : 20 %.

Comentários:

Total cost of the technology is basically proportional to the length of gallery and futher dependson the size of the storage tank.

4.5 Atividades recorrentes/manutenção

Comentários:

This technology is based on a single cost investment. Except minor repairs of storage tank, there are no relevant maintanance costs.
The filter function of the boulder layer and the perforated pipes reduce sedimentation problems. Minor amounts of silt and fine sediments in the storage tank can be removed with minor effort by the user (unskilled labo no tools required),

4.7 Fatores mais importantes que afetam os custos

Descreva os fatores mais determinantes que afetam os custos:

- Length of the infiltration gallery
- Length of the conveyance line
- Size of storage tank (not alway included)

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
Especifique a média pluviométrica anual em mm (se conhecida):

300,00

Especificações/comentários sobre a pluviosidade:

rains in both season (monsoon & winter)

Indique o nome da estação meteorológica de referência considerada:

Kohat & Bannu & DIKhan Met Department Automatic Weather Station

Zona agroclimática
  • Semiárido

Min. /max. temperatures: 9°C / 42°C

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.
Indique se a tecnologia é aplicada especificamente em:
  • Não relevante

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)
Textura do solo (>20 cm abaixo da superfície):
  • Grosso/fino (arenoso)
Matéria orgânica do solo superficial:
  • Médio (1-3%)

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

A salinidade da água é um problema?

Não

Ocorre inundação da área?

Sim

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

Due to floods in monsoon season, the discharge capacity increases.

5.5 Biodiversidade

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

5.6 Características dos usuários da terra que utilizam a tecnologia

Sedentário ou nômade:
  • Sedentário
Orientação de mercado do sistema de produção:
  • Subsistência (autoabastecimento)
  • misto (subsistência/comercial)
Rendimento não agrícola:
  • >50% de toda renda
Nível relativo de riqueza:
  • Pobre
Indivíduos ou grupos:
  • Indivíduo/unidade familiar
  • Grupos/comunidade
Nível de mecanização:
  • Trabalho manual
  • Tração animal
Gênero:
  • Mulheres
  • Homens
Idade dos usuários da terra:
  • meia-idade

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 terra:
  • Comunitário (organizado)
  • Indivíduo
Direitos do uso da água:
  • Comunitário (organizado)
  • 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 financeiros:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom

6. Impactos e declarações finais

6.1 Impactos no local mostrados pela tecnologia

Impactos socioeconômicos

Produção

Produção agrícola

diminuído
aumentado
Comentários/especificar:

increased crop production efficiency due to additional and year-round water avalability for irrigation.

Qualidade da safra

diminuído
aumentado
Comentários/especificar:

with the additional water for irrigation, water is no limiting factor anymore, with allows an improved crop productin in terms of quality and quantity.

Produção de forragens

diminuído
aumentado
Quantidade anterior à GST:

-1

Quantidade posterior à GST:

1

Diversidade de produtos

diminuído
aumentado
Quantidade anterior à GST:

-1

Quantidade posterior à GST:

2

Comentários/especificar:

with additional water through irrigation, additional crops might be cultivated, which contributes to production and income diversification.

Área de produção

diminuído
aumentado
Comentários/especificar:

with additional water through irrigation, additional areas can be used for agriculture.

Disponibilidade e qualidade de água

Disponibilidade de água potável

diminuído
aumentado

Qualidade da água potável

diminuído
aumentado
Quantidade anterior à GST:

0

Quantidade posterior à GST:

2

Disponibilidade de água para criação de animais

diminuído
aumentado

Disponibilidade de água para irrigação

diminuído
aumentado
Quantidade anterior à GST:

-2

Quantidade posterior à GST:

3

Qualidade da água para irrigação

diminuído
aumentado
Quantidade anterior à GST:

0

Quantidade posterior à GST:

3

Demanda por água para irrigação

aumentado
diminuído
Comentários/especificar:

the technology directly contributes to additional water for irrigation

Renda e custos

Rendimento agrícola

diminuído
aumentado
Comentários/especificar:

Irrigation allows improved, diversified crop production. Water access for lifestock ensures animals health. Both crucial aspects for the income of local farmers

Diversidade de fontes de rendimento

diminuído
aumentado
Quantidade anterior à GST:

0

Quantidade posterior à GST:

1

Impactos socioculturais

Segurança alimentar/auto-suficiência

Reduzido
Melhorado
Quantidade anterior à GST:

-1

Quantidade posterior à GST:

2

Direitos do uso da terra/à água

Agravado
Melhorado
Quantidade anterior à GST:

0

Quantidade posterior à GST:

2

Impactos ecológicos

Ciclo hídrico/escoamento

Colheita/recolhimento de água

Reduzido
Melhorado
Quantidade anterior à GST:

0

Quantidade posterior à GST:

2

Biodiversidade: vegetação, animais

Cobertura vegetal

diminuído
aumentado
Quantidade anterior à GST:

0

Quantidade posterior à GST:

1

Clima e redução de riscos de desastre

Impactos da seca

aumentado
diminuído
Comentários/especificar:

reduced consequences of droughts/water scarcity, in terms of production failure/lost harvest and reduced production

6.2 Impactos externos mostrados pela tecnologia

Disponibilidade de água

diminuído
aumentado

Caudal confiável e estável em período seco

Reduzido
aumentado

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?
Precipitação pluviométrica anual aumento bem
Precipitação pluviométrica sazonal verão aumento bem

Extremos (desastres) relacionados ao clima

Desastres climatológicos
Como a tecnologia lida com isso?
Seca 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:

positivo

6.5 Adoção da tecnologia

  • 1-10%
De todos aqueles que adotaram a Tecnologia, quantos o fizeram espontaneamente, ou seja, sem receber nenhum incentivo/ pagamento material?
  • 11-50%

6.6 Adaptação

A tecnologia foi recentemente modificada para adaptar-se as condições variáveis?

Sim

Caso afirmativo, indique as condições variáveis as quais ela foi adaptada:
  • Mudança climática/extremo
Especifique a adaptação da tecnologia (desenho, material/espécie, etc):

Design of infiltration galleries (diameter of pipes, size of perforation, slope etc.) was adjusted to local conditions including the consideration of local rainfall / amount of water.

6.7 Pontos fortes/vantagens/oportunidades da tecnologia

Pontos fortes/vantagens/oportunidades na visão do usuário da terra
Low cost measure, which requires only a one-time investment, low/no repair or maintenance costs are required.
Well assimilated and replicated by local farmers of the area since it is a simple and traditional technology.
No requirement of external energy (no pumping).
Allows harvest of sub-surface water for different purposes (domestic use, irrigation, livestock).
Environmentally friendly, making use as much as possible of local construction material (gravel, sand).
Pontos fortes/vantagens/oportunidades na visão do compilador ou de outra pessoa capacitada
The technology can be replicated in areas of similar conditions, as well as up-scaled with little efforts in other areas with a similar environment.

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?
If the land, where the sub-surface water is harvested is communal property, the distribution of water rights may be an issue. Involvement of farmer organizations, distribution of water rights based on land holdings have to according check water rights.
Pontos fracos/vantagens/riscos na visão do compilador ou de outra pessoa capacitada Como eles podem ser superados?
Filtration media might clogge in the long run in case silt content is high. Filtration media should be prepared with graded materials (sand, gravel, boulder).
Considering the initial investment cost, the measure cannot be done by an individual alone. It requires an organized (group of) community. Though this pre-condition can also be interpreted as a strength for a coordinated and efficient use of water.

7. Referências e links

7.1 Métodos/fontes de informação

  • visitas de campo, pesquisas de campo

5-10

  • entrevistas com usuários de terras

20-30

  • entrevistas com especialistas em GST

2-3

Quando os dados foram compilados (no campo)?

31/12/2015

Módulos