Технологии

Water-spreading weirs for the development of degraded dry river valleys [Чад]

Seuils d’épandage pour la valorisation des vallées d'oued dégradées

technologies_1536 - Чад

Просмотреть разделы

Развернуть все Свернуть все
Завершённость: 71%

1. Общая информация

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

Ответственный (-ые) специалист (-ы)

Специалист по УЗП:

Bender Heinz

Название проекта, содействовавшего документированию/оценке Технологии (если применимо)
Book project: Water Harvesting – Guidelines to Good Practice (Water Harvesting)

1.3 Условия, регламентирующие использование данных, собранных ВОКАТ

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

Да

2. Описание Технологии УЗП

2.1 Краткое описание Технологии

Определение Технологии:

Water-spreading weirs are structures that span the entire width of a valley to spread floodwater over the adjacent land area.

2.2 Подробное описание Технологии

Описание:

Over the last 12 years water-spreading weirs have been introduced and improved as a new rehabilitation technique for degraded dry valleys in Burkina Faso, Niger and Chad. In Chad 104 water-spreading weirs were constructed in the scope of the two development projects, initiated by the German Technical Cooperation (GIZ) and the Swiss Development Cooperation (SDC) in the 1990s. Water-spreading weirs are made of natural stones and cement, and consist of a spillway in the actual riverbed and lateral abutments and wings. Floodwaters are spread over the adjacent land area above the structure, where they eventually overflow the lateral wings and then slowly flow back towards the riverbed below the structure. As a result the land area below the weir is flooded. The lateral spreading of the water causes the land area above and below the structure to be flooded and supplies it with sediment. Water infiltrates, gullies in the valley are filled and the riverbed is raised. Thanks to the infiltration, the groundwater table also rises in a few years.

Purpose of the Technology: In dry valleys in which water flows in the rivers for only a few days a year, the weirs serve to distribute the incoming runoff over the valley floor and allow as much water as possible to infiltrate the soil. The aquifer is thus replenished and is then available for agricultural use. In contrast to the various types of dams, the goal of water-spreading weirs is not to create reservoirs for later use. What water-spreading weirs do is cause a temporary flooding of the adjacent land area above and below the weir. Depending on user preferences, the primary goal may be 1) agricultural use, 2) sylvo-pastoral use or 3) the replenishment and rising of the water table.

Establishment / maintenance activities and inputs: Water-spreading weirs require detailed technical planning and experienced engineering and construction firms. The bulk of the work is performed using local materials and by village craftsmen and helpers.

Natural / human environment: Compared to small impoundment dams, retention basins and microweirs, water-spreading weirs are especially well-suited for shallow, wide valleys that, due to severe gully erosion, are no longer inundated by small and medium
volume floodwaters. The flooding no longer takes place because the actual riverbed has been deeply eroded and enlarged. However, water-spreading weirs are also suitable for improving agricultural productivity in more or less intact valley floors. Water-spreading weirs are successful in regions where precipitation during the growing season is erratic and where the weirs ensure a more evenly distributed water supply for crops, as well as in zones in which water enrichment makes one or two additional growing seasons possible. At the present time they are in use in a broad area where annual rainfall ranges from 50 to 1,200 mm/year.

2.3 Фотографии, иллюстрирующие Технологию

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

Страна:

Чад

Административная единица (Район/Область):

Eastern Chad

Охарактеризуйте пространственное распространение Технологии :
  • равномерно-однородное применение на определенной площади
Если точная область неизвестна, укажите приблизительную площадь:
  • 10-100 км2

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.):

The first water-spreading weirs were introduced during the 1990s in Chad through Swiss cooperation

3. Классификация Технологии УЗП

3.1 Основные цели и задачи реализации Технологии

  • повышение производства
  • снижение или предотвращение деградации земель, восстановление нарушенных земель

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

Пахотные угодья и плантации

Пахотные угодья и плантации

  • Однолетние культуры
Пастбищные угодья

Пастбищные угодья

Экстенсивный выпас:
  • Полукочевое скотоводство
Пояснения:

Major land use problems (compiler’s opinion): Substantial degradation of drainage basins in the Sahel due to population growth and intense land-use pressure has been observed since the 1960s. Climate change has further amplified this trend. The expansion of agriculture and intensification of grazing and logging have caused the natural vegetation cover to decline. This process has been accelerated by severe droughts and has led to the degradation of the soils. Sparse vegetation cover and structurally damaged soils reduce rainfall infiltration into the soil, resulting in more runoff and soil erosion on plateaus and slopes. Runoff is concentrated in the valleys, in which heavy floodwaters
wash away fertile soils and lead to deep erosion of the riverbed. The annual, recurrent small and medium-size floods that normally cause temporary inundation of the valleys and deposition of fertile sediments no longer occur.

3.4 Водоснабжение

другое (например, паводковое):
  • Post-flooding
Пояснения:

Water supply: Also mixed rainfed - irrigated and rainfed

3.5 Категория УЗП, к которой относится Технология

  • мероприятия по влагозадержанию и снижению эрозии почв на склонах
  • Управление орошением (включая водоснабжение и дренаж)
  • Водоотвод и осушение

3.6 Мероприятия УЗП, выполняемые в рамках Технологии

инженерные мероприятия

инженерные мероприятия

  • И6: Стенки, барьеры, заборы, изгороди

3.7 Основные проблемы деградации земель, на решение которых направлена Технология

водная эрозия почв

водная эрозия почв

  • ВЭп: поверхностная эрозия/смыв верхних почвенных горизонтов
  • ВЭл: овражная эрозия / оврагообразование
деградация водных ресурсов

деградация водных ресурсов

  • Вуг: изменения уровня грунтовых вод/ водоносных горизонтов
Пояснения:

Main type of degradation addressed: Wt: loss of topsoil / surface erosion, Wg: gully erosion / gullying, Hg: change in groundwater / aquifer level

Main causes of degradation: soil management (abandonment of fallow periods), deforestation / removal of natural vegetation (incl. forest fires) (for agricultural expansion), over-exploitation of vegetation for domestic use, droughts, population pressure

Secondary causes of degradation: overgrazing

3.8 Предотвращение и снижение деградации земель, или восстановление нарушенных земель

Укажите цель Технологии по отношению к деградации земель :
  • снижение деградации земель
  • восстановление/ реабилитация нарушенных земель
Пояснения:

Main goals: rehabilitation / reclamation of denuded land

Secondary goals: mitigation / reduction of land degradation

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

4.1 Технический рисунок, иллюстрирующий Технологию

Автор:

Heinz Bender

4.3 Мероприятия, необходимые для начала реализации

Деятельность Время (сессия)
1. Excavating the steps
2. Excavating the wall foundations
3. Pouring the foundations
4. Building the walls
5. Finishing the walls and filling the stilling basin

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 1,0 750,0 750,0 100,0
Оборудование Total costs for equipment ha 1,0 750,0 750,0
Строительные материалы Stone ha 1,0 750,0 750,0
Общая стоимость запуска Технологии 2250,0

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 50,0 50,0 100,0
Оборудование Total costs for equipment ha 1,0 50,0 50,0
Строительные материалы Stone ha 1,0 50,0 50,0
Общая стоимость поддержания Технологии 150,0
Пояснения:

The costs were calculated per structure (one diversion weir). The length of the weir varies depending on the width of the valley it is constructed in. The weir has to span the whole valley which is usually between 100 and 1000 m wide.

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
Пояснения/ комментарии по осадкам:

251-500 mm Ranked 1
<250 mm Ranked 2
150-400 mm / year

Агроклиматическая зона
  • полузасушливая

Thermal climate class: tropics

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):
  • тонкодисперсный/ тяжёлый (глинистый)
Содержание органического вещества в верхнем горизонте:
  • высокое (> 3%)
  • среднее (1-3%)
Если возможно, приложите полное описание почв или укажите доступную информацию, например тип почв, рH/ кислотность почв, ёмкость катионного обмена, содержание азота, содержание солей и т.д.

Soil fertility: High
Soil drainage/infiltration: Medium (ranked 1) and good (ranked 2)
Soil water storage capacity: Medium

5.4 Доступность и качество воды

Уровень грунтовых вод:

5-50 м

Доступность поверхностных вод:

недостаточны/ отсутствуют

Качество воды (без обработки):

питьевая вода хорошего качества

Комментарии и дополнительная информация по качеству и количеству воды:

Availability of surface water: excess (during heavy rainfalls in the rainy season) or poor/ none (in the dry season)

5.5 Биоразнообразие

Видовое разнообразие:
  • средняя

5.6 Характеристика землепользователей, применяющих Технологию

Рыночная ориентация производства:
  • смешанный (натуральный / коммерческий)
Доходы из других источников:
  • < 10% всех доходов
Относительный уровень достатка:
  • плохой
Индивидуальное или коллективное хозяйство:
  • группа/ община
Укажите другие важные характеристики землепользователей:

Population density: < 10 persons/km2
70% of the land users are poor.
Market orientation: Mixed (rainfed crops are for subsistence, post-rainy season crops and irrigated crops (vegetables) mainly for market)

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

5.8 Собственность на землю, права на земле- и водопользование

Землевладелец:
  • общинная/ поселковая
Право землепользования:
  • аренда
Пояснения:

In Chad, only the rainfed fields are in private family ownership and inheritable. Reclaimed irrigated fields and vegetable production fields go back to the community and can be redistributed.

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 :

158 kg/ha

Количество после применения УЗП:

653 kg/ha

Комментарий/ пояснения:

Increase of millet yield in Chad

производство кормов

снизил.
увеличил.

качество кормов

снизил.
увеличил.

производство продуктов животноводства

снизил.
увеличил.
Количество до применения УЗП :

6,000 cattle head

Количество после применения УЗП:

16,000 cattle heads

Комментарий/ пояснения:

The increase in groundwater level has led to a significant increase in the number of cattle heads that can be watered

риск потери продуктивности

увеличил.
снизил.

разнообразие продукции

снизил.
увеличил.

площадь, используемая для производства продукции

снизил.
увеличил.
Количество до применения УЗП :

2.85 ha

Количество после применения УЗП:

5.29 ha

Комментарий/ пояснения:

The numbers are from a study on water-spreading weirs in Niger, but for Chad the situation is comparable

Доходы и затраты

доходы хозяйства

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

Users of water-spreading weirs had 112% higher incomes compared to farmers outside the impact zone from sales of vegetables and surplus grain

объем работ

увеличил.
снизил.
Комментарий/ пояснения:

The workload of women is eased thanks to the availability of and easier access to water due to the shallower water table

Другое социально-экономическое воздействие

Income for the community

Комментарий/ пояснения:

Temporary income was generated for the local workers during the weir construction. About 231 Euros per user family.

Социальное и культурное воздействие

продовольственная безопасность/ самообеспечение

снизил.
улучшил.
Комментарий/ пояснения:

Food security assured through crop and livestock farming

состояние здоровья

ухудшил.
улучшил.
Комментарий/ пояснения:

Children have a healthier, more diverse diet due to the vegetable production and the introduction of new crops

местное самоуправление

ослабл.
укрепил.
Комментарий/ пояснения:

The weirs are becoming an element of interaction and social integration for the inhabitants of surrounding villages

знания в области УЗП/ деградации земель

снизил.
улучшил.
Комментарий/ пояснения:

Through training

смягчение конфликтов

ухудшил.
улучшил.
Комментарий/ пояснения:

Decline in conflicts between farmers and livestock raisers over water rights owing to the fact that sufficient water is now available

положение социально и экономически уязвимых групп населения

ухудшил.
улучшил.
Комментарий/ пояснения:

Temporary emigration to Sudan and Lybia has declined and in some villages people who had long since emigrated returned home

Diversification and creation of activities

decreased
Increased
Комментарий/ пояснения:

In the vicinity of the weirs activities such as trading of agricultural products, fishing, watering livestock and making clay tiles have emerged

Training for weir construction

Комментарий/ пояснения:

Numerous local masons were trained

Improved planning skills

Комментарий/ пояснения:

Village people, service providers, communal representatives, government technical sectors have improved their skills in organisation, planning and implementation

Poverty

increased
decreased

Poverty

increased
decreased

Экологическое воздействие

Водный цикл/ поверхностный сток

количество воды

снизил.
увеличил.

сбор воды/ водоудержание

снизил.
улучшил.
Комментарий/ пояснения:

More and longer-lasting bodies of surface water

поверхностный сток

увеличил.
снизил.

уровень грунтовых/ подземных вод

снизился
восстановился
Комментарий/ пояснения:

In some communities groundwater has risen to a depth of 6m below surface

Почвы

влажность почв

снизил.
увеличил.

утрата почв

увеличил.
снизил.
Комментарий/ пояснения:

Gullies are filled in

круговорот/ восполнение питательных веществ

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

Deposition of nutrients

почвенное / подземное органическое вещество/ углерод

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

Deposition of organic matter

Биоразнообразие: растительность, животный мир

биомасса/ содержание углерода в надземной биомассе

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

Spread of natural vegetation around the rehabilitated valley plains

разнообразие флоры

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

Vanished plant species return

разнообразие фауны

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

Vanished animal species return

разнообразие местообитаний

снизил.
увеличил.

6.2 Влияние Технологии за пределами территории ее применения

доступность воды

снизил.
увеличил.

подтопление ниже по течению

увеличил.
сократил.

отложение наносов ниже по течению

увеличил.
снизил.

буферная/ фильтрационная способность

снизил.
улучшил.

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
местные ураганы хорошо
Гидрологические стихийные бедствия
Насколько успешно Технология справляется с этим?
регулярные наводнения (выход рек из берегов) хорошо

6.4 Анализ эффективности затрат

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

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:

слабо позитивное

Эффективность затрат в долгосрочной перспективе:

очень позитивное

Пояснения:

Depending upon the users' experience and the availability of labour, it may take anywhere from 2 to 10 years before the rehabilitated land area reaches its optimum use potential.

6.5 Внедрение Технологии

Среди применяющих Технологию землепользователей, какова доля лиц, применяющих её по собственной инициативе, т.е. без какого-либо материального стимулирования со стороны?
  • 0-10%
Пояснения:

100% of land user families have adopted the Technology with external material support

6000 land user families have adopted the Technology with external material support

Comments on acceptance with external material support: Between 4000 and 8000 households are direct beneficiaries of the construction of water-spreading weirs in Eastern Chad.

There is no trend towards spontaneous adoption of the Technology

Comments on adoption trend: It is unlikely that communities will be able to adopt this technology without external funding. Even for maintenance activities it remains to be seen if the communities will be capable of funding more extensive maintenance work with their low budgets.

6.7 Сильные стороны/ преимущества/ возможности Технологии

Сильные стороны/ преимущества/ возможности по мнению составителя или других ключевых специалистов
Through the construction of water-spreading weirs, soils are regularly flooded and supplied with water and sediment. Thus, the arable land area and the yields of the rainy season crops serving as staple food increase.

How can they be sustained / enhanced? Ensure proper maintenance of the system.
The more frequent flooding of the soils results in increased infiltration, and the groundwater level rises substantially.
Prior to rehabilitation, in most of the sites, it was only possible to grow a rainfed crop and perhaps an irrigated crop on some small areas of land. After, in addition to the rainfed crop grown on larger areas of land, it became possible to grow a post-rainy season crop (culture de contresaison) and, once the water table had risen, an irrigated crop (culture de décrue) as well.

How can they be sustained / enhanced? Upscale water-spreading weirs to increase the number of people benefitting.
Post-rainy season crops and irrigated crops diversify agricultural production. They are used as a means of earning cash income.

How can they be sustained / enhanced? Improve access to markets.
With their capacity to regulate annual floodwaters and harness them to stabilise production, water-spreading weirs are an effective measure for adapting to climate change in regions experiencing increasing variability in rainfall.

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

Слабые стороны/ недостатки/ риски по мнению составителя или ответственных специалистов Возможные пути их преодоления/снижения?
It can be assumed that one third of the weirs will require complete renovation every 20 years The renovation of these weirs can be done for approximately 10% of the initial construction costs
Maintenance of the weirs by the management committees is still a weak area. Funds expected from user fees for the plots are often inadequately collected and too low to cover costs. Some management committees lose their drive and neglect their duties. New fundings sources have to be found and tapped.
In spite of the great potential for the use of water-spreading weirs and the very promising results, implementation will continue to depend in the medium term on outside funding, as it is unlikely that the communal budgets will be able to fund investments of this size. The existing knowledge hast to be spread.
Know-how and experience for the construction of water-spreading weirs are still concentrated among a few countries.

7. Справочные материалы и ссылки

7.1 Методы сбора/ источники информации

7.2 Ссылки на опубликованные материалы

Название, автор, год публикации, ISBN:

Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) (2011). Water-spreading weirs for the development of degraded dry river valleys. Experience from the Sahel. Frankfurt and Eschborn, GIZ and KFW.

Где опубликовано? Стоимость?

http://www.gtz.de/de/dokumente/giz2012-en-water-spreading-weirs-sahel.pdf

Название, автор, год публикации, ISBN:

Direction du développement et de la coopération DDC (2012). Gestion des eaux de ruissellement dans le Tchad sahélien. Bern, DDC.

Где опубликовано? Стоимость?

http://www.gopa.de/uploads/tx_bdojobopps/PRODOC_Tchad.pdf

Модули