A water pond protected by a fence (Ngenzi Guy (RAB/South))

Lining geomembrane plastics for water harvesting and storage (Руанда)

Ibidamu

Описание

Lining geomembrane plastic for water harvesting and storage is a rainwater harvesting technique used by land users to collect rain water or runoff from a concave watershed to a common well-structured plastic-lined pond for agricultural, domestic and other use.

Rainwater harvesting initiatives were introduced in Rwanda in 2007, through a government-supported project on a pilot basis in three districts (Ruhango, Bugesera and Kirehe). By 2011, the technology had expanded at exponential rates such that the demand has exceeded the supply. Now the supply policy has shifted from government to private still there is a shortage of plastic lining. The typical design of each pond is trapezoidal in shape, measuring 10.5 by 9 meters top-width, 6.5 by 5 meters bottom width and 2 meters depth and a total storage volume about 120 m3. The plastic lining is factory–manufactured with standard shape and size to fit these dimensions. The ponds are made with this standard design to enable bulk purchase and supply of geo-membranes, to make use of economies of scale. The cost of the geo-membranes was subsidized by up to 100% by the government until 2010 but now only 20% are provided by the government. When this project was initiated, activities related to soil excavation was done by the government. However, with time the government pulled out and farmers are now covering the total cost of excavation and the government intervenes only for the technical compliance. The government provides technicians to train farmers on the safety and management of ponds. The volume of water harvested and stored in the ponds is on average 90 m3. However, water retention within the ponds over time differs with from farm to farm as affected by usage, evaporation and seepage losses. Treadle pumps are sometimes used to lift water by some of the farmers. Among most households, the water from the pond is used for domestic, livestock and supplemental irrigation, especially of horticultural crops. About 20% of the water is used for seedling and fruit production, 75% for livestock watering and 5% for domestic use. When the excavation of the pond is complete, the beds as well as sides of the pond have to be leveled and prepared for laying the lining plastic. Any rocks, large stones or other projections, which might damage the lining plastic, should be removed from the beds and sides of the excavated ponds.

Purpose of the Technology: Lining geomembrane plastic for water storage is designed to reduce seepage losses in ponds. This water is used by smallholder farmers to cope with the beginning of dry season and enhance crops to reach the maturity stage safely.

Establishment / maintenance activities and inputs: A periodical inspection is required for better life of the pond, thus timely maintenance hold the key of success for longer time. The maintenance includes inspection, repairing damages. Regular investigations are required on the pond sides, bottom, the inlet and the emergency outlet. In addition, the pond should be protected from intrusion of animals by constructing a fence around the pond. It is also important to remove aquatic vegetation, silt and sediment periodically that accumulate on the bottom of the pond.

Местоположение

Местоположение: Kayonza District (East provice), Rwanda, Руанда

Число исследованных участков, где применяется Технология:

Географическая привязка выбранных участков
  • 30.56245, -2.00774

Пространственное распространение Технологии: равномерно-однородное применение на определенной площади (approx. < 0,1 км2 (10 га))

На постоянно охраняемой территории?:

Продолжительность применения Технологии: менее 10 лет назад (недавняя)

Тип внедрения/ применения
A lining geomembrane plastic is used to stop infiltration of the stored water into the soil (Kagabo Desire and Ngenzi Guy (Kabarondo))
Water pond coupled with a foot pump (Kagabo Desire and Ngenzi Guy (RAB))

Классификация Технологии

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

  • Пахотные угодья и плантации
    • Однолетние культуры: зерновые культуры - кукуруза, бобовые - бобы, овощи - другие
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
  • водная эрозия почв - ВЭл: овражная эрозия / оврагообразование , ВЭд: косвенное воздействие водной эрозии
  • деградация водных ресурсов - Ва: почвенная засуха
Категория УЗП
  • сбор атмосферных осадков
Мероприятия УЗП
  • инженерные мероприятия - И5: Дамбы, водохранилища, пруды

Технический рисунок

Технические характеристики
Surface runoff water storage pond have got a reservoir of 10.5m x 9.5m at top and 6.5m x 5m at bottom and a depth of 2m with side slope of 1:1.5. The capacity of one pond is estimated about 120m3.

Location: Kabarondo. Kayonza/West/Rwanda

Date: 2013

Technical knowledge required for field staff / advisors: high (The technology need skilled engineers)

Technical knowledge required for land users: moderate (It need moderately skilled labor to construct the technology under supervision of engineers.)

Main technical functions: control of concentrated runoff: retain / trap, water harvesting / increase water supply

Secondary technical functions: water spreading

Dam/ pan/ pond
Vertical interval between structures (m): 2
Spacing between structures (m): 20
Depth of ditches/pits/dams (m): 2
Width of ditches/pits/dams (m): 9.5
Length of ditches/pits/dams (m): 10.5

Construction material (earth): the original land is digging

Construction material (stone): stones are used to concrete the pond inlet and outlet

Construction material (concrete): Cements, sand

Construction material (other): fencing wire and waterproof steering(plastic sheet)

Lateral gradient along the structure: 0%

Specification of dams/ pans/ ponds: Capacity 120m3

Catchment area: 6ham2

Beneficial area: valleym2

Slope of dam wall inside: 50%;
Slope of dam wall outside: 50%

Dimensions of spillways: 0.8m x0.6mm

For water harvesting: the ratio between the area where the harvested water is applied and the total area from which water is collected is: 1:0.25
Author: Kagabo Desire and Ngenzi Guy, RAB, 5016 Kigali

Запуск и текущее обслуживание: мероприятия, необходимые ресурсы и затраты

Подсчет вложений и затрат
  • Подсчитанные затраты:
  • Денежные единицы, использованные для подсчета затрат: Rwandan francs
  • Обменный курс (к доллару США): 1 USD = 640.0 Rwandan francs
  • Средний размер дневного заработка для нанятых работников: 1000
Наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат
The most factors that affects the cost is the construction materials and labor.
Мероприятия, необходимые для начала реализации
  1. Surveying (Сроки/ повторяемость проведения: any time)
  2. Buying materials (Сроки/ повторяемость проведения: Any time after surveying)
  3. Construction of pond (Сроки/ повторяемость проведения: Dry season)
Стоимость вложений и затрат по запуску
Опишите затраты Единица Количество Затраты на единицу (Rwandan francs) Общая стоимость на единицу (Rwandan francs) % затрат, оплаченных землепользователями
Оплата труда
Surveying persons/day/ha 4,0 45000,0 180000,0
Construction of pond persons/day/ha 180,0 1000,0 180000,0 80,0
Оборудование
Tools pieces/ha 100,0 3000,0 300000,0 20,0
Строительные материалы
Cements kg 300,0 200,0 60000,0
Plastic sheet m2 24,0 2500,0 60000,0
Stone m3 8,0 562,5 4500,0
Sand m3 8,0 390,625 3125,0
Fencing wire m2 24,0 625,0 15000,0
Общая стоимость запуска Технологии 802'625.0
Общие затраты на создание Технологии в долларах США 1'254.1
Текущее обслуживание
  1. regular maintenance of Channels and all around the pond. (Сроки/ повторяемость проведения: Rainy season)
Стоимость вложений и затрат по эксплуатации
Опишите затраты Единица Количество Затраты на единицу (Rwandan francs) Общая стоимость на единицу (Rwandan francs) % затрат, оплаченных землепользователями
Оплата труда
Regular maintenance persons/day/ha 10,0 1000,0 10000,0 100,0
Общая стоимость поддержания Технологии 10'000.0
Общие затраты на поддержание Технологии в долларах США 15.63

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: tropics
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?
  • Да
  • Нет

Повторяемость затопления
  • Да
  • Нет
Видовое разнообразие
  • высокое
  • средняя
  • низкое
Разнообразие местообитаний
  • высокое
  • средняя
  • низкое

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)
Пол
  • женщины
  • мужчины
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
медицинское обслуживание

плохой
x
хорошая
образование

плохой
x
хорошая
технические консультации

плохой
x
хорошая
занятость (вне хозяйства)

плохой
x
хорошая
рынки

плохой
x
хорошая
электроснабжение

плохой
x
хорошая
транспорт и дорожная сеть

плохой
x
хорошая
водоснабжение и канализация

плохой
x
хорошая
финансовые услуги

плохой
x
хорошая

Влияние

Социально-экономическое воздействие
Продуктивность сельскохозяйственных культур
снизил.
x
увеличил.

Количество до применения УЗП : 200 kg
Количество после применения УЗП: 800 kg

риск потери продуктивности
увеличил.
x
снизил.

Количество до применения УЗП : 50%
Количество после применения УЗП: 10%

доходы хозяйства
снизил.
x
увеличил.

Количество до применения УЗП : 40%
Количество после применения УЗП: 80%
40% of income increases due to increase of agriculture

Социальное и культурное воздействие
продовольственная безопасность/ самообеспечение
снизил.
x
улучшил.

состояние здоровья
ухудшил.
x
улучшил.


The technology improved the productivity so that farmers had means to take health insurance

знания в области УЗП/ деградации земель
снизил.
x
улучшил.


Increases up to 15%

livelihood and human well-being
reduced
x
improved


It has increased income of household hence enhance life.

Экологическое воздействие
сбор воды/ водоудержание (поверхностный сток, роса, снег и т.д.)
снизил.
x
улучшил.


60% improved

утрата почв
увеличил.
x
снизил.

борьба с вредителями/ болезнями
снизил.
x
увеличил.

Количество до применения УЗП : 20%
Количество после применения УЗП: 50%
It increases the predominance of mosquito

Влияние за пределами территории применения
отложение наносов ниже по течению
увеличил.
x
снизил.

Анализ эффективности затрат

Насколько получаемый результат сопоставим с первоначальными вложениями
Эффективность затрат в краткосрочной перспективе
крайне отрицательно
x
очень позитивное

Эффективность затрат в долгосрочной перспективе
крайне отрицательно
x
очень позитивное

Насколько получаемый результат сопоставим с затратами на техническое обслуживание
Эффективность затрат в краткосрочной перспективе
крайне отрицательно
x
очень позитивное

Эффективность затрат в долгосрочной перспективе
крайне отрицательно
x
очень позитивное

It require light labor during the maintenance activities

Изменение климата

Постепенное изменение климата
среднегодовые температуры увеличилось

очень плохо
x
очень хорошо
Экстремальные явления, связанные с изменением климата (стихийные бедствия)
местные ливневые дожди

очень плохо
x
очень хорошо
местные ураганы

очень плохо
очень хорошо
Ответ: не известно
засухи

очень плохо
x
очень хорошо
регулярные наводнения (выход рек из берегов)

очень плохо
x
очень хорошо

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
260 household covering 90 percent of stated area
Была ли Технология УЗП модифицирована в недавнее время с целью адаптации к меняющимся условиям среды?
  • Да
  • Нет
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
Сильные стороны: по мнению составителя или ответственных специалистов
  • Income generation

    How can they be sustained / enhanced? More financial support and trainings
  • Improvement of production

    How can they be sustained / enhanced? To make a regular maintenance of ponds
  • Soil erosion control

    How can they be sustained / enhanced? Divert more runoff to mitigate the soil erosion downstream and always clean the conveying channel.
  • Impermeable material

    How can they be sustained / enhanced? Acquisition of high quality plastics that can last many years
Слабые стороны/ недостатки/ риски: по мнению землепользователейвозможные пути преодоления
Слабые стороны/ недостатки/ риски: по мнению составителя или ответственных специалистоввозможные пути преодоления
  • Occasional accidents To maintain fences around the pond and increase awareness about accidents around a pond, especially for parents (high risk for small kids)
  • Pond attract various insects and diseases (habitat for Mosquitoes) Mosquito nets are needed

Справочные материалы

Составитель
  • Iwona Piechowiak
Editors
Рецензент
  • David Streiff
  • Alexandra Gavilano
Продолжительность применения Технологии: 25 декабря 2012 г.
Последнее обновление: 17 июня 2019 г.
Ответственные специалисты
Полное описание в базе данных ВОКАТ
Связанные данные по УЗП
Документирование осуществлялось при участии
Организация Проект
Ключевые ссылки
  • Kagera TAMP project website: http://www.fao.org/nr/kagera/en/
This work is licensed under Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareaAlike 4.0 International