Технологии

Roof rainwater harvesting system [Ботсвана]

Lekidi

technologies_1417 - Ботсвана

Просмотреть разделы

Развернуть все Свернуть все
Завершённость: 82%

1. Общая информация

1.2 Контактные данные специалистов и организаций, участвующих в описании и оценке Технологии

Ответственный (-ые) специалист (-ы)

Специалист по УЗП:
Название проекта, содействовавшего документированию/оценке Технологии (если применимо)
DESIRE (EU-DES!RE)
Название проекта, содействовавшего документированию/оценке Технологии (если применимо)
Book project: Water Harvesting – Guidelines to Good Practice (Water Harvesting)
Название организации (-ий), содействовавших документированию/оценке Технологии (если применимо)
University of Botswana (University of Botswana) - Ботсвана

1.3 Условия, регламентирующие использование данных, собранных ВОКАТ

Составитель и ответственный(-ые) специалист(-ы) согласны с условиями, регламентирующими использование собранных ВОКАТ данных:

Да

1.4 Декларация по устойчивости описываемой Технологии

Вызывает ли описанная здесь Технология проблемы деградации земель настолько, что ее нельзя назвать природосберегающей?

Нет

2. Описание Технологии УЗП

2.1 Краткое описание Технологии

Определение Технологии:

Roof rainwater catchment system using galvanised iron roof material, feeding underground water tank.

2.2 Подробное описание Технологии

Описание:

A roof of galvanised iron (corrugated iron) with the dimensions 7 x 6m is constructed on a support of gum poles (see photos). The roof catches the rain. The rain water flows over the roof into pipes at the rear end of the roof (sloping side) into an underground conical water tank. The tank is made of bricks and mortar. The underground tank serves two key roles: i) it stores water for use during the dry spells or times of no rain; and ii) the tank keeps the water cool in this hot environment. The technology is most preferred for so-called ‘lands’ areas, to provide household drinking water. On average, these lands are distant from water sources (e.g. 2-15 km). Other benefits of storing rainwater include less pressure on natural water ponds, but this would be a secondary concern

Water is critical for human consumption and needed around the home. The cool water is effective in quenching the thirst; it reduces labour time to collect water thus freeing time to concentrate on other farm activities. The water is mainly for household drinking and household chores like washing. Some is used as drinking water for chickens and for the animals used for draught power (e.g. donkeys during ploughing). The units are for use by individual farmers and thus restricted to individual households. The owner or the farmer has exclusive rights to the use of the water. Some farmers indicated that, in times of no rain, or before the first rains, they collect water from the village in drums, and pour it into this underground water tank, thus using it as a reservoir. They especially like the persistent coolness of water stored in the underground tank.

The technology is for rainwater collection in four villages. Rainwater that flows over the roof is collected, for example, on galvanised iron roofs. The water then runs through gutters and a pipe to the underground water tank. To build the underground tank, the ground is excavated, to about 2m deep and about 3m wide. Within this hole, a drum-like feature is built with concrete bricks and mortar. After the wall of the tank is complete, it is then lined with mortar from the inside, and the base is also lined to form the completed tank. It is then sealed at over most of the surface leaving an opening with a lid. This opening is large enough for a man to enter for occasional cleaning of the groundwater tank. Thus the system comprises a roof, for collecting rainwater, and an underground tank for storing it.

The environment is semi-arid and seasonal rainfall dominates during the summer months of October to April. People depend on nearby boreholes for water in the lands areas or have to travel to the village (about 2-5km away on average, but can be up to 15km) to fetch water. Most boreholes are either privately owned or communal and water is rationed to about two drums per week or even fortnightly. Most of the borehole water in the area is brackish. Thus roof rainwater (which is fresh) acts as the preferred alternative source of water. The underground tank, once full, is equivalent to 110 drums. Most normal rain events fill the tank, and the water remains in use till the next rainy season, which was found to be the case at all four pilot sites visited. Thus the rainwater catchments systems offer water security in the lands areas; water of very good drinking quality (sweet taste, cooler).

2.3 Фотографии, иллюстрирующие Технологию

2.5 Страна/ регион/ места, где применяется Технология, информация о которых собрана в данной Анкете

Страна:

Ботсвана

Административная единица (Район/Область):

Boteti area, in Central District of Botswana

Более точная привязка места:

Central District

Пояснения:

Total area covered by the SLM Technology is 0.01 km2.
This is a roof rainwater catchment system which is about 7m by 6m = 42 m2. The collection tank has a capacity of 10 000 litres.

2.6 Сколько лет применяется данная Технология

Если год начала применения Технологии достоверно неизвестен, дайте примерную оценку:
  • 10-50 лет назад

2.7 Внедрение Технологии

Укажите, как именно Технология УЗП была внедрена:
  • через проекты/ внешнее вмешательство
Пояснения (тип проекта и т.д.):

This is an ALDEP (arable lands development project) which is specifically for arable lands areas, to ascertain water provision and it started in the 1980-1990s, then up to mid 2008.

3. Классификация Технологии УЗП

3.1 Основные цели и задачи реализации Технологии

  • снижение риска стихийных бедствий

3.2 Текущий(-ие) тип(-ы) землепользования на территории, где применяется Технология

Пахотные угодья и плантации

Пахотные угодья и плантации

  • Однолетние культуры
Число урожаев за год:
  • 1
Поясните:

Longest growing period in days: 197, Longest growing period from month to month: Oct - Mar

Пастбищные угодья

Пастбищные угодья

Экстенсивный выпас:
  • Полукочевое скотоводство
  • Загонно-порционное
Пояснения:

Major land use problems (compiler’s opinion): The water harvesting system is critical in a semi-arid environment, where water shortages are common. To augment water supplies, storage is needed especially in arable land areas where there are no coordinated water distributions like standpipes, as is the case in villages. People at the lands eke a living out of the arable fields, and assured water availability enables families to remain longer close to the fields for essential crop management, hence increased yields.
Major land use problems (land users’ perception): Water shortage and poor water quality.
Type of cropping system and major crops comments: Very little in a way of cash crops as the production system is subsistence based.
Type of grazing system comments: Free range grazing
Constraints of settlement / urban: piped water is cheap

Livestock density: 1-10 LU /km2

3.4 Водоснабжение

Обеспеченность водой участков, где реализуется Технология :
  • богарные земли
Пояснения:

Water supply: rainfed, rainfed

3.5 Категория УЗП, к которой относится Технология

  • сбор атмосферных осадков

3.6 Мероприятия УЗП, выполняемые в рамках Технологии

инженерные мероприятия

инженерные мероприятия

  • И5: Дамбы, водохранилища, пруды

3.7 Основные проблемы деградации земель, на решение которых направлена Технология

деградация водных ресурсов

деградация водных ресурсов

  • Вуп: изменение объема поверхностного стока
  • Вуг: изменения уровня грунтовых вод/ водоносных горизонтов
Пояснения:

Main causes of degradation: droughts (Reduced water/moisture due to droughts), land tenure (livelihoods depending on fragile ecosystem)
Secondary causes of degradation: overgrazing (high stocking rates in dry areas), population pressure, poverty / wealth (limited access to water and saline water)

3.8 Предотвращение и снижение деградации земель, или восстановление нарушенных земель

Укажите цель Технологии по отношению к деградации земель :
  • снижение деградации земель

4. Технические характеристики, мероприятия по практической реализации, вложения и стоимость

4.1 Технический рисунок, иллюстрирующий Технологию

Спецификация (пояснения к техническому рисунку):

The top lid of the underground tank:
Rain water falls onto the corrugated roof surface, which usually measures 7 x 6m. This water flows down into the gutters, then down through the pipe into an underground water storage tank (built from concrete blocks which are lined with a coating of mortar, or mortar is applied to wire mesh. Most storage tanks, when full, have a capacity of about 110 drums (a drum holds 200 litres). Without this system, a farmer usually only has about 2 drums per week.

Technical knowledge required for field staff / advisors: moderate (Easy strycture or system to explain)
Technical knowledge required for land users: low (Needs professional builder to construct, but easy to run)
Main technical functions: water harvesting / increase water supply
Secondary technical functions: is used as open storage for farm equipment, offers shade against the heat, as well as temporary shelter

Structural measure: Roof rainwater system (roof)
Width of ditches/pits/dams (m): 6
Length of ditches/pits/dams (m): 7

Structural measure: Tank specifications (conical)
Depth of ditches/pits/dams (m): 2.7
Width of ditches/pits/dams (m): 1.75
Length of ditches/pits/dams (m): 3.5

Construction material (earth): To mix with cement
Construction material (wood): gum poles, rafters for supporting iron roof
Construction material (concrete): To build tank foundation
Construction material (other): iron
Lateral gradient along the structure: 5%
Specification of dams/ pans/ ponds: Capacity 10m3
Catchment area: 42m2
Beneficial area: 5m2

Автор:

Atlhopheng Julius, Botswana

4.2 Общая информация по необходимым вложениям и стоимости

другая/ национальная валюта (название):

Pula

Если это необходимо, укажите обменный курс от доллара США к местной валюте (например, 1 доллар США = 79,9 бразильского реала): 1 доллар США =:

8,0

Укажите среднюю дневную заработную плату наемных работников:

5.00

4.3 Мероприятия, необходимые для начала реализации

Деятельность Время (сессия)
1. Digging pit
2. Transporting sand, cement and concrete blocks
3. Construction

4.4 Вложения и затраты, необходимые для начала реализации

Опишите затраты Единица Количество Затраты на единицу Общая стоимость на единицу % затрат, оплаченных землепользователями
Оплата труда labour ha 1,0 12,5 12,5 100,0
Оплата труда labour by gov (8 person days) ha 1,0 500,0 500,0
Строительные материалы sand, cement, concrete block ha 1,0 1500,0 1500,0 100,0
Общая стоимость запуска Технологии 2012,5
Общие затраты на создание Технологии в долларах США 251,56
Пояснения:

Duration of establishment phase: 1 month(s)

4.5 Поддержание/ текущее обслуживание

Деятельность Сроки/ повторяемость проведения
1. Cleaning roof once a year, before onset of rains
2. Cleaning storage tank once a year, before onset of rains

4.6 Стоимость поддержания/ текущего обслуживания ( в год)

Опишите затраты Единица Количество Затраты на единицу Общая стоимость на единицу % затрат, оплаченных землепользователями
Оплата труда labour ha 1,0 12,5 12,5 100,0
Общая стоимость поддержания Технологии 12,5
Общие затраты на поддержание Технологии в долларах США 1,56
Пояснения:

Machinery/ tools: Stock bricks, corrugated iron sheets, meshwire, gutters, wire nails. No machinery, just broom and bucket to collect sediment and dispose of it.
Prices of construction material for the roof rainwater system, fitted with the underground water storage system. All prices and exchange rates were calculated for 29 September 2008. The government subsidy was such that, men pay 30% of all costs, while women pay 20%. The 20-30% could be paid through labour (i.e. digging the pit, transporting sand and cement and serving as a labour hand during construction. Thus if the farmer offers labour, then he does not pay anything. The costs are calculated with labour input and its price or the local wage.

4.7 Наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат

Опишите наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат:

Cost of building materials, specifically iron sheets, timber, bricks, concrete and the professional builder from the government.

5. Природные и социально-экономические условия

5.1 Климат

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
  • полузасушливая

Thermal climate class: subtropics. sub-tropical thermal climate (hot summers, cool winters)

5.2 Рельеф

Склоны (преобладающие):
  • 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
Зона высотной поясности:
  • 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.

5.3 Почвы

Средняя 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)
  • тонкодисперсный/ тяжёлый (глинистый)
Содержание органического вещества в верхнем горизонте:
  • среднее (1-3%)
  • низкое (< 1%)

5.4 Доступность и качество воды

Уровень грунтовых вод:

5-50 м

Доступность поверхностных вод:

недостаточны/ отсутствуют

Качество воды (без обработки):

питьевая вода плохого качества (необходима обработка)

5.5 Биоразнообразие

Видовое разнообразие:
  • высокое

5.6 Характеристика землепользователей, применяющих Технологию

Рыночная ориентация производства:
  • натуральное хозяйство (самообеспечение)
Доходы из других источников:
  • < 10% всех доходов
Относительный уровень достатка:
  • очень плохой
  • весьма обеспеченный
Индивидуальное или коллективное хозяйство:
  • частное/ домовладение
Уровень механизации:
  • тягловая сила
Пол:
  • женщины
  • мужчины
Укажите другие важные характеристики землепользователей:

Land users applying the Technology are mainly disadvantaged land users
Population density: < 10 persons/km2
Annual population growth: 2% - 3%
10% of the land users are very rich and own 50% of the land (rich cattle barons).
60% of the land users are average wealthy and own 30% of the land (most inhabitants).
30% of the land users are poor and own 20% of the land (subsistence farmers).
Off-farm income specification: Saves labour time to fetch water. Very limited off-farm income opportunities for everyone, including non-adopters of the technology

5.7 Средняя площадь земель, используемых землепользователями с применением Технологии

  • < 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
Считается ли это мелким, средним или крупным хозяйством (по местным масштабам)?
  • мелкое

5.8 Собственность на землю, права на земле- и водопользование

Землевладелец:
  • общинная/ поселковая
  • индивидуальная, не оформленная в собственность
Право землепользования:
  • неограниченное (неконтролируемое)
  • индивидуальное
Право водопользования:
  • общинное (контролируемое)
  • индивидуальное
Пояснения:

Communal grazing and individual land ownership for ploughing. Water availed through communal boreholes in lands and cattle posts, but with individual standpipes in villages. Open access to surface water resources for livestock e.g. pans after rains. Dual grazing rights problem, whereby private ranchers graze in the commons, but the opposite not possible.

5.9 Доступ к базовым услугам и инфраструктуре

медицинское обслуживание:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
образование:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
технические консультации:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
занятость (вне хозяйства):
  • плохой
  • средний
  • хорошая
рынки:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
электроснабжение:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
транспорт и дорожная сеть:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
водоснабжение и канализация:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
финансовые услуги:
  • плохой
  • средний
  • хорошая

6. Воздействия и заключительные положения

6.1 Влияние Технологии УЗП в пределах территории ее применения

Социально-экономическое воздействие

Продуктивность

производство сельскозяйственных культур

снизил.
увеличил.
Количество до применения УЗП :

0.15 t/ha/y

Количество после применения УЗП:

0.195 t/ha/y

Комментарий/ пояснения:

30% increase due to more time to manage crops better e.g. weeding

производство продуктов животноводства

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

mainly chickens and small stock

риск потери продуктивности

увеличил.
снизил.
Количество до применения УЗП :

40%

Количество после применения УЗП:

10%

Комментарий/ пояснения:

more time on farm

Доступность и качество воды

доступность питьевой воды

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

water year round

Доходы и затраты

сельскохозяйственные издержки

увеличил.
снизил.
Количество до применения УЗП :

5%

Количество после применения УЗП:

90%

Комментарий/ пояснения:

at construction phase only

разнообразие источников дохода

снизил.
увеличил.
Количество до применения УЗП :

3%

Количество после применения УЗП:

25%

Комментарий/ пояснения:

from horticulture, chickens etc

экономическое неравенство

увеличил.
снизил.
Количество до применения УЗП :

5%

Количество после применения УЗП:

90%

Комментарий/ пояснения:

poor cannot afford it

объем работ

увеличил.
снизил.
Комментарий/ пояснения:

no time lost in collecting water afar

Социальное и культурное воздействие

продовольственная безопасность/ самообеспечение

снизил.
улучшил.
Количество до применения УЗП :

5%

Количество после применения УЗП:

35%

Комментарий/ пояснения:

better yields with more on-farm time

состояние здоровья

ухудшил.
улучшил.
Количество до применения УЗП :

5%

Количество после применения УЗП:

40%

Комментарий/ пояснения:

the water is better than in region

местное самоуправление

ослабл.
укрепил.
Количество до применения УЗП :

6%

Количество после применения УЗП:

50%

Комментарий/ пояснения:

uplifting of the disadvantaged

знания в области УЗП/ деградации земель

снизил.
улучшил.
Количество до применения УЗП :

4%

Количество после применения УЗП:

50%

смягчение конфликтов

ухудшил.
улучшил.
Комментарий/ пояснения:

conflicts exist over boreholes

положение социально и экономически уязвимых групп населения

ухудшил.
улучшил.
Комментарий/ пояснения:

improved water provision, not affordable for the poor (unless subsidized)

contribution to human well-being

decreased
increased
Комментарий/ пояснения:

Many educational tours made on these demonstration sites. Fresh rainwater is good for health compared to borehole (salty) water.

Экологическое воздействие

Водный цикл/ поверхностный сток

количество воды

снизил.
увеличил.
Количество до применения УЗП :

5%

Количество после применения УЗП:

80%

Комментарий/ пояснения:

water year round

качество воды

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

not salty/saline, to clean roof and tank annually (temporarily)

сбор воды/ водоудержание

снизил.
улучшил.
Количество до применения УЗП :

1%

Количество после применения УЗП:

90%

Комментарий/ пояснения:

resource from previous year used

испарение

увеличил.
снизил.
Количество до применения УЗП :

1%

Количество после применения УЗП:

90%

Комментарий/ пояснения:

underground water tank, sealed

Климат и снижение риска стихийных бедствий

выбросы углекислого газа и парниковых газов

увеличил.
снизил.
Количество до применения УЗП :

1%

Количество после применения УЗП:

90%

Комментарий/ пояснения:

clean technology

6.2 Влияние Технологии за пределами территории ее применения

доступность воды

снизил.
увеличил.
Количество до применения УЗП :

2 drums/we

Количество после применения УЗП:

42drums/we

Комментарий/ пояснения:

all this water saved due to technology

6.3 Подверженность и чувствительность Технологии УЗП к постепенным изменениям климата и экстремальным погодным явлениям/ стихийным бедствиям, связанным с изменением климата (в понимании землепользователей)

Постепенное изменение климата

Постепенное изменение климата
Сезон увеличение или уменьшение Насколько успешно Технология справляется с этим?
среднегодовые температуры увеличилось хорошо

Экстремальные явления, связанные с изменением климата (стихийные бедствия)

Погодные стихийные бедствия
Насколько успешно Технология справляется с этим?
местные ливневые дожди хорошо
Стихийные бедствия климатического характера
Насколько успешно Технология справляется с этим?
засухи плохо
Гидрологические стихийные бедствия
Насколько успешно Технология справляется с этим?
регулярные наводнения (выход рек из берегов) хорошо

Другие воздействия, связанные с изменением климата

Другие воздействия, связанные с изменением климата
Насколько успешно Технология справляется с этим?
сокращение вегетационного периода хорошо
Пояснения:

The roof area is such that, some limited amounts of rain do fill or add some water into the storage tank

6.4 Анализ эффективности затрат

Насколько получаемый результат сопоставим с первоначальными вложениями (с точки зрения землепользователей)?
Эффективность затрат в краткосрочной перспективе:

крайне отрицательно

Эффективность затрат в долгосрочной перспективе:

очень позитивное

Насколько получаемый результат сопоставим с текущими расходами по поддержанию технологии (с точки зрения землепользователей)?
Эффективность затрат в краткосрочной перспективе:

крайне отрицательно

Эффективность затрат в долгосрочной перспективе:

очень позитивное

Пояснения:

Very costly to set up, if no government aid. It is however, very good for long term water provision.

6.5 Внедрение Технологии

Пояснения:

1% of land user families have adopted the Technology with external material support
1 land user families have adopted the Technology with external material support
There is one such structure per village in Boteti sub-district - and they are all demonstration schemes. There was no public uptake following demonstration, as government subsidy changed and was later stopped.
It is too costly e.g. building materials, hiring of professional builder and cement to set up in lands areas.
There is no trend towards spontaneous adoption of the Technology
High capital or start-up costs. The area has low income groups who get water from communal boreholes, while rich cattle owners obtain water from their private boreholes, and hence desalination is favoured rather than rainwater systems.

6.7 Сильные стороны/ преимущества/ возможности Технологии

Сильные стороны/ преимущества/ возможности по мнению землепользователей
Useful as shelter or storage
Сильные стороны/ преимущества/ возможности по мнению составителя или других ключевых специалистов
Provides cool water in hot summers
Provides water in lands areas, where it is most needed
Farmers appreciate the good water quality and clean system annually
It has low maintenance costs, it is easy to use

6.8 Слабые стороны/ недостатки/ риски Технологии и пути их преодоления

Слабые стороны/ недостатки/ риски по мнению землепользователей Возможные пути их преодоления/снижения?
Costly to set up, due to price of building materials Government subsidies, priviate sector, NGOs
Fear that their land would be taken away by the government after financial assistance Education about subsidies to allay fears
Слабые стороны/ недостатки/ риски по мнению составителя или ответственных специалистов Возможные пути их преодоления/снижения?
Costly to set up subsidies by government, NGOs, private sector
Seen as dependent on rains, thus fails during droughts research, information dissemination to stakeholders
Water quality issues (concerns) education on keeping storage clean and boiling water for human consumption

7. Справочные материалы и ссылки

7.1 Методы сбора/ источники информации

  • выезды на места, полевые обследования
  • опросы землепользователей
Когда были собраны данные (на местах)?

03/06/2011

7.2 Ссылки на опубликованные материалы

Название, автор, год публикации, ISBN:

Ministry of Agriculture Headquarters, Department of Crop Production, Engineering Division, Water Development Section,

Где опубликовано? Стоимость?

P/Bag 003, Gaborone,

Название, автор, год публикации, ISBN:

en.wikepedia.org/wiki/rainwater-harvesting

Где опубликовано? Стоимость?

website

Название, автор, год публикации, ISBN:

www.harvesth2O.com

Где опубликовано? Стоимость?

website

Название, автор, год публикации, ISBN:

www.rainwaterharvesting.org/index.htm

Где опубликовано? Стоимость?

website

Название, автор, год публикации, ISBN:

www.rainwaterharvesting.co.uk

Где опубликовано? Стоимость?

website

Название, автор, год публикации, ISBN:

cgwb.gov.in/Ground Water/roof-top.htm

Где опубликовано? Стоимость?

website

Модули