Rooftop rainwater harvesting system
(Непал)
Akase paani sankalan pranali - Nepali
Описание
A water harvesting system in which rain falling on a roof is led through connecting pipes into a ferro-cement water collecting jar.
Many households in Nepal’s midhills suffer from water shortages during the pronounced dry season. The technology described here - harvesting roofwater during times of heavy rainfall for later use - is a promising way of improving people’s access to water for household use, especially for households with no or only limited access to spring or stream water. The technology has yet to be extensively adopted in Nepal’s midhills.
Purpose of the Technology: The technology was introduced in the Jhikhu Khola watershed to demonstrate an alternative source of water for domestic use (mainly drinking water). This technology is appropriate for scattered rural households in mountaineous areas. The harvesting system consists of a catchment roof, conveyance pipes, and a storage jar. The pipes include a gutter system made from longitudinally split polythene pipe which has a flushing system that allows the system to be periodically flushed clean.
The collected water enters a 500 or 2000 litre capacity ferro-cement jar made using a mould (see photo). A preconstructed mould made from iron rods and polythene pipes is installed on a concrete base plate. Metal wires are extended from the base plate over the main mould to the top. Chicken mesh is then wrapped over the mould and tied securely with thin wire. A cement coating is applied over the metal structure. The jar is finished with three coatings of cement and the opening is covered with a fine nylon mesh to filter out undesired coarse matter. A tin lid is placed over the top.
Establishment / maintenance activities and inputs: A tap is fixed about 20 cm above the ground. This height allows for water to be collected in the typical 15 litre local water vessels (gagri) and avoids collection of too much water in bigger vessels as well as minimising the dead storage of water (Nakarmi et al. 2003). Trained masons can easily install the entire system. Provided all the materials and the mould are available, the entire system can be put together in about a week. The main maintenance task is to keep the roof clean, especially after long dry periods. This is done using the gutter pipe flushing system in which the first dirty water from the roof is diverted away from the jar.
Местоположение
Местоположение: Kavrepalanchowk district, Kharelthok, Sathighar, Panchkhal, Hokse and Patalekhet VDCs of the Jhikhu Khola watershed, Непал
Число исследованных участков, где применяется Технология:
Географическая привязка выбранных участков
Пространственное распространение Технологии: примененяется точечно/ на небольших участках
На постоянно охраняемой территории?:
Продолжительность применения Технологии: менее 10 лет назад (недавняя)
Тип внедрения/ применения
-
как инновация (инициатива) землепользователей
-
как часть традиционной системы землепользования (более 50 лет назад)
-
в качестве научного/ полевого эксперимента
-
через проекты/ внешнее вмешательство
Installing the mould and wrapping it in chicken mesh to make the jar. (PARDYP)
Основная цель
-
повышение производства
-
снижение или предотвращение деградации земель, восстановление нарушенных земель
-
сохранение экосистем
-
защита бассейнов рек (приводораздельной части/ нижнего течения) – в сочетании с другими Технологиями
-
сохранение/ повышение биоразнообразия
-
снижение риска стихийных бедствий
-
адаптация к изменению климата / экстремальным погодным явлениям и их последствиям
-
смягчение последствий изменения климата
-
создание благоприятных экономических условий
-
создание благоприятных социальных условий
-
Access to water
Землепользование
-
Населенные пункты, инфраструктура - Жилищная застройка, другие здания
Замечания: courtyard
Водоснабжение
-
богарные земли
-
сочетание богарных и орошаемых земель
-
полное орошение
Цель, связанная с деградацией земель
-
предотвращение деградации земель
-
снижение деградации земель
-
восстановление/ реабилитация нарушенных земель
-
адаптация к деградации земель
-
не применимо
Тип деградации, на борьбу с которым направлена
-
ухудшение физических свойств почв - Фз: заболачивание
Мероприятия УЗП
-
инженерные мероприятия - И5: Дамбы, водохранилища, пруды
Технический рисунок
Технические характеристики
A water harvesting system with roof catchment, connecting pipes and storage tank.
Technical knowledge required for field staff / advisors: high
Technical knowledge required for land users: high
Main technical functions: water harvesting / increase water supply
Structural measure: Dam/ pan/ pond
Material: Concrete
Structural measure: Jar
Structural measure: Gutter
Structural measure: pipes
Construction material (other): Cement
Author: A.K. Thaku
Запуск и текущее обслуживание: мероприятия, необходимые ресурсы и затраты
Подсчет вложений и затрат
- Подсчитанные затраты: на технологическую единицу (единица: Rooftop rainwater harvesting system)
- Денежные единицы, использованные для подсчета затрат: Доллары США
- Обменный курс (к доллару США): 1 USD = недоступно
- Средний размер дневного заработка для нанятых работников: 2.10
Наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат
The mould and tools were provided by the project and can be used to install many water harvesting systems. Therefore, the cost of tools are not included here. Material costs fluctuate from time to time. The transport costs will vary according to the remoteness of the site. During 1999/2000, the cost of a system varied from US$80 to US$120, of which land users contributed about US$40 by providing the unskilled labour and locally available materials like sand and fine aggregates (calculated at an exchange rate of US$1 = NRs 73).
Мероприятия, необходимые для начала реализации
-
Construct the concrete base plate with the help of base moluld (Сроки/ повторяемость проведения: 1st day of a week)
-
Curing work (Сроки/ повторяемость проведения: 2nd to 7th days of a week)
-
Final checking and metal cap putting over the top of the jar (Сроки/ повторяемость проведения: 7th day of a week)
-
First coat of cement (Сроки/ повторяемость проведения: 2nd day of a week)
-
Gutter and pipe fitting; including flush pipe (Сроки/ повторяемость проведения: 4th day of a week)
-
Inner coat of cement (Сроки/ повторяемость проведения: 6th day of a week)
-
Main mould installation with the help of metal wires, wrapping of chicken mesh (Сроки/ повторяемость проведения: 2nd day of a week)
-
Removal of mould (Сроки/ повторяемость проведения: 6th day of a week)
-
Second coat of cement (Сроки/ повторяемость проведения: 3rd day of a week)
Стоимость вложений и затрат по запуску (per Rooftop rainwater harvesting system)
Опишите затраты |
Единица |
Количество |
Затраты на единицу (Доллары США) |
Общая стоимость на единицу (Доллары США) |
% затрат, оплаченных землепользователями |
Оплата труда
|
Construction of rooftop rainwater harvesting system |
Persons/unit |
19,5 |
2,1 |
40,95 |
25,0 |
Строительные материалы
|
Cement |
unit |
1,0 |
23,6 |
23,6 |
|
Sand and aggregate |
unit |
1,0 |
1,4 |
1,4 |
100,0 |
Chicken wire mesh |
unit |
1,0 |
20,9 |
20,9 |
|
Metal jar cover |
unit |
1,0 |
5,5 |
5,5 |
|
Plastic sheet/mosquito screen |
unit |
1,0 |
1,5 |
1,5 |
|
Polyethylene, pipes, reducer |
unit |
1,0 |
23,7 |
23,7 |
|
Nail, clamps, pipe elbow etc. |
unit |
1,0 |
3,6 |
3,6 |
|
Brass tap. socket, seal tap |
unit |
1,0 |
3,5 |
3,5 |
|
Другие
|
Paint |
unit |
1,0 |
2,1 |
2,1 |
|
Общая стоимость запуска Технологии |
126.75 |
|
Общие затраты на создание Технологии в долларах США |
126.75 |
|
Текущее обслуживание
-
Cleaning the jar (Сроки/ повторяемость проведения: dry months/one or twice in a year)
-
Flushing contaminated water (Сроки/ повторяемость проведения: After a long dry spell/whenever required)
Стоимость вложений и затрат по эксплуатации (per Rooftop rainwater harvesting system)
Опишите затраты |
Единица |
Количество |
Затраты на единицу (Доллары США) |
Общая стоимость на единицу (Доллары США) |
% затрат, оплаченных землепользователями |
Оплата труда
|
Cleaning the system |
Persons/unit |
7,0 |
2,1 |
14,7 |
100,0 |
Общая стоимость поддержания Технологии |
14.7 |
|
Общие затраты на поддержание Технологии в долларах США |
14.7 |
|
Природные условия
Среднегодовое количество осадков
-
< 250 мм
-
251-500 мм
-
501-750 мм
-
751-1000 мм
-
1001-1500 мм
-
1501-2000 мм
-
2001-3000 мм
-
3001-4000 мм
-
> 4000 мм
Агроклиматическая зона
-
влажная
-
Умеренно-влажная
-
полузасушливая
-
засушливая
Дополнительные характеристики климата
Thermal climate class: subtropics
Склон
-
пологие (0-2%)
-
покатые (3-5%)
-
покато-крутые (6-10%)
-
крутые (11-15%)
-
очень крутые (16-30%)
-
чрезвычайно крутые (31-60%)
-
обрывистые (>60%)
Формы рельефа
-
плато/ равнины
-
гребни хребтов/холмов
-
склоны гор
-
склоны холмов
-
подножья
-
днища долин
Высота над уровнем моря
-
0-100 м над уровнем моря
-
101-500 м н.у.м.
-
501-1000 м н.у.м.
-
1001-1500 м н.у.м.
-
1501-2000 м н.у.м.
-
2001-2500 м н.у.м.
-
2501-3000 м н.у.м.
-
3001-4000 м н.у.м.
-
> 4 тыс. м н.у.м.
Технология применяется в
-
в условиях выпуклого рельефа
-
в ситуациях вогнутого рельефа
-
не имеет значения
Мощность почв
-
поверхностные (0-20 см)
-
неглубокие (21-50 см)
-
умеренно глубокие (51-80 см)
-
глубокие (81-120 см)
-
очень глубокие (> 120 см)
Гранулометрический состав (верхнего горизонта)
-
грубый крупнозернистый/ лёгкий (песчаный)
-
средние фракции (суглинистый, супесчаный)
-
тонкодисперсный/ тяжёлый (глинистый)
Гранулометрический состав (на глубине более 20 см)
-
грубый крупнозернистый/ лёгкий (песчаный)
-
средние фракции (суглинистый, супесчаный)
-
тонкодисперсный/ тяжёлый (глинистый)
Содержание органического вещества в верхнем почвенном горизонте
-
высокое (> 3%)
-
среднее (1-3%)
-
низкое (< 1%)
Уровень грунтовых вод
-
на поверхности
-
< 5 м
-
5-50 м
-
> 50 м
Доступность поверхностных вод
-
избыток
-
хорошая
-
средняя
-
недостаточны/ отсутствуют
Качество воды (без обработки)
-
питьевая вода хорошего качества
-
питьевая вода плохого качества (необходима обработка)
-
исключительно для сельскохозяйственного использования (орошение)
-
непригодная для использования
Качество воды относится к:
Является ли солёность воды проблемой?
Повторяемость затопления
Разнообразие местообитаний
Характеристика землепользователей, применяющих Технологию
Рыночная ориентация
-
натуральное хозяйство (самообеспечение)
-
смешанный (натуральный / коммерческий)
-
товарное/ рыночное хозяйство
Доходы из других источников
-
< 10% всех доходов
-
10-50% всех доходов
-
> 50% всех доходов
Относительный уровень достатка
-
очень плохой
-
плохой
-
средний
-
обеспеченный
-
весьма обеспеченный
Уровень механизации
-
ручной труд
-
тягловая сила
-
механизировано/ есть автотранспорт
Осёдлый или кочевой
-
Осёдлый
-
Полукочевой
-
Кочевой
Индивидуальное или коллективное хозяйство
-
частное/ домовладение
-
группа/ община
-
кооператив
-
использующее наемных работников (компания, государство)
Возраст
-
дети
-
молодёжь
-
средний возраст
-
пожилой
Площадь, используемая домохозяйством
-
< 0,5 га
-
0,5-1 га
-
1-2 га
-
2-5 га
-
5-15 га
-
15-50 га
-
50-100 га
-
100-500 га
-
500-1000 га
-
1000-10000 га
-
> 10000 га
Масштаб
-
мелкое
-
среднего размера
-
крупное
Собственность на землю
-
государственная
-
частной компании
-
общинная/ поселковая
-
коллективная
-
индивидуальная, не оформленная в собственность
-
индивидуальная, оформленная в собственность
Права на землепользование
-
неограниченное (неконтролируемое)
-
общинное (контролируемое)
-
аренда
-
индивидуальное
Права на водовользование
-
неограниченное (неконтролируемое)
-
общинное (контролируемое)
-
аренда
-
индивидуальное
Доступ к базовым услугам и инфраструктуре
Влияние
Социально-экономическое воздействие
площадь, используемая для производства продукции (земли, добавленные в оборот/ пользование)
by the house to accommodate the water jar
доступность питьевой воды
in dry seasons
harvested water can be used during busy periods ( field preparation, vegetable planting, rice harvesting, and festivals).
объем работ
Количество до применения УЗП : 1 hour
Количество после применения УЗП: 5 minutes
greatly reduced time needed to fetch water
reduced women's workload i.e. per day water fetching time reduced from about 12 hours to about 1 hour ( for the households having ~10 family members).
Water is available near the house
A house hold having 10 family member require about 12 gagree ( 1 gagree is equivalent to15 litre)
Социальное и культурное воздействие
местное самоуправление
together with adopters, other potential local adopters have started discussing options
знания в области УЗП/ деградации земель
through training, demonstration, and knowledge sharing
livelihood and human well-being
Improved heath condition due to clean water availability
Sanitation
more water avilable forwashing leading to improved health
Risk of injury from carrying water along slippery and steep tracks
Экологическое воздействие
Влияние за пределами территории применения
затопление участков ниже по течению (нежелательное)
a little portion of rainfall traped directly from the roof and collected at the courtyard
отложение наносов ниже по течению
reduced eroded materials from the courtyard.
availability of water for neighbours during scarce period
Анализ эффективности затрат
Насколько получаемый результат сопоставим с первоначальными вложениями
Эффективность затрат в краткосрочной перспективе
крайне отрицательно
очень позитивное
Эффективность затрат в долгосрочной перспективе
крайне отрицательно
очень позитивное
Насколько получаемый результат сопоставим с затратами на техническое обслуживание
Эффективность затрат в краткосрочной перспективе
крайне отрицательно
очень позитивное
Эффективность затрат в долгосрочной перспективе
крайне отрицательно
очень позитивное
Изменение климата
Постепенное изменение климата
среднегодовые температуры увеличилось
Экстремальные явления, связанные с изменением климата (стихийные бедствия)
регулярные наводнения (выход рек из берегов)
Другие воздействия, связанные с изменением климата
сокращение вегетационного периода
Внедрение и адаптация
Доля землепользователей (в процентах), применяющих Технологию
-
отдельные случаи/ эксперимент
-
1-10%
-
11-50%
-
> 50%
Среди применяющих Технологию землепользователей, какова доля лиц, применяющих её по собственной инициативе, т.е. без какого-либо материального стимулирования со стороны?
-
0-10%
-
11-50%
-
51-90%
-
91-100%
Число домохозяйств и/или площадь применения
46 households in an area of 1 - 10 sq km (200 - 500 persons/sq km)
Была ли Технология УЗП модифицирована в недавнее время с целью адаптации к меняющимся условиям среды?
К каким именно изменяющимся условиям среды?
-
изменения климата/ экстремальные погодные явления
-
изменяющиеся условия рынка
-
доступность рабочей силы (например, из-за миграции населения)
Заключительные положения и извлечённые уроки
Сильные стороны: по мнению землепользователей
-
The stored water can be kept for use in emergencies such as to prepare food for guests during busy times like rice planting and harvesting, and during festivals.
How can they be sustained / enhanced? Share experiences to extend adoption of the technology
-
Harvested water is tastier due to being cooler compared to the water collected in the polythene tank.
How can they be sustained / enhanced? Laboratory analysis of the harvested rainwater in different time period, i.e. from 1st month of harvest to 12th month could help to know the quality status.
Сильные стороны: по мнению составителя или ответственных специалистов
-
Harvested rainwater has saved almost one workday per day per family due to reduced water fetching time in this case referring to the rainy season, however water will generally be used during the dry season.
How can they be sustained / enhanced? Publicise the economic benefits of the technology through experience sharing programmes.
-
Women are responsible for fetching water and so the technology reduces their workloads.
How can they be sustained / enhanced? Implement a larger scale programme to promote the
technology.
-
The jars are more durable than plastic tanks.
How can they be sustained / enhanced? Carry out regular maintenance to keep systems in good working order.
Слабые стороны/ недостатки/ риски: по мнению землепользователейвозможные пути преодоления
-
The technology is expensive for poor households.
External support is needed for poor households to afford this system.
-
The height of the tap is very low which makes it inconvenient to collect water in the gagree.
It was designed to use collected water efficiently, the tap height can be raised, which means that the dead storage is increased, i.e. more water is unavailable for use.
-
There are chances of the jar’s base plate subsiding due to lack of compactness of foundation.
The area of base plate should be made more compact.
Слабые стороны/ недостатки/ риски: по мнению составителя или ответственных специалистоввозможные пути преодоления
-
2,000 litre capacity jars barely meet the dry season needs of a household.
Larger sized jars or more than one jar need to be built to meet most household’s requirements.
-
Microbiological contamination (total and faecal coliform bacteria) and levels of phosphate above the EC maximum were found in a number of the jars caused by bird droppings and dust particles from the roof.
Regularly clean catchment roofs and treat water before drinking by boiling or chlorinating. Rainwater has a low mineral content which can be harmful for the human body, if taken in large quantities (due to reverse osmosis process).
-
This technology is not suitable for temple roofs because such roofs are usually home to large numbers of pigeons, and their excreta will contaminate rainwater that falls there.
Avoid badly contaminated catchments.
Справочные материалы
Рецензент
-
David Streiff
-
Deborah Niggli
-
Alexandra Gavilano
Продолжительность применения Технологии: 7 июня 2011 г.
Последнее обновление: 3 июня 2019 г.
Ответственные специалисты
-
Madhav Dhakal - Специалист по УЗП
-
Sanjeev Bhuchar - Специалист по УЗП
-
Isabelle Providoli - Специалист по УЗП
Полное описание в базе данных ВОКАТ
Документирование осуществлялось при участии
Организация
- ICIMOD International Centre for Integrated Mountain Development (ICIMOD) - Непал
Проект
- Book project: Water Harvesting – Guidelines to Good Practice (Water Harvesting)
Ключевые ссылки
-
Sharma, C. (2001) Socioeconomic IndicativeImpact Assessment and Benchmark Study on Rooftop Rainwater Harvesting, Kabhrepalanchok District, Nepal, a report submitted to ICIMOD, Kathmandu, Nepal: ICIMOD
-
ICIMOD (2000) Water Harvesting Manual, unpublished manual prepared for PARDYP Project, ICIMOD: ICIMOD
-
ICIMOD (2007) Good Practices in Watershed Management, Lessons Learned in the Mid Hills of Nepal. Kathmandu: ICIMOD: ICIMOD
-
Lessons Learned from the People and Resource Dynamics Project , PARDYP/ICIMOD. 2006.: ICIMOD
-
Nakarmi, G.; Merz, J.; Dhakal, M. (2003) ‘Harvesting Roof Water for Livelihood Improvement: A Case Studyof the Yarsha Khola Watershed, Eastern Nepal’. In News Bulletin of Nepal Geological Society, 20: 83-87:
-
Nakarmi, G.; Merz, J. (2001) Harvesting Rain Water for Sustainable Water Supplies to Rural Households in the Yarsha Khola Watershed, a report submitted to Kirchgemeinde Zuoz, Switzerland and ICIMOD, Kathmandu, Nepal: ICIMOD