Front view of the rain water harvest reservoir structure and the home roof top. (Aine Amon)

Wooden water reservoir for rain water harvesting. (乌干达)

Okutagila amizi aha ibati

描述

A gutter system constructed on the farmer’s house-roof collects rainwater and directs it into a constructed reservoir raised off the ground with interior walls lined with water-proof tarpaulin. The reservoir has a maximum capacity of 8,000 liters of water; clean enough for irrigation, livestock and domestic use during seasons of scarcity. The reservoir is raised off of ground to minimize contamination and any possible accidents.

The wooden water reservoir system was introduced to the farmer by staff of the area's local government as a demonstration site to educate others on how to cheaply harvest and store rainwater in a relatively clean form for domestic, livestock and irrigation use. The farmer’s house was fitted with gutters to tap rainwater and direct it into the water reservoir. The water collected is used to buffer the water scarcity during the dry season, which normally stresses livestock and crops in the area. The water can be stored for as long as three months, depending on the size of the water reservoir and the use of the water.

The establishment of the technology requires a clean roof for collecting rainwater, gutters, poles, iron sheets, tarpaulin, hose pipe, jerry can and nails. Further equipment required include; a hammer, hoe and panga (large knife for weeding and forest works). At the farm in Kyegegwa, the reservoir is constructed 3 meters away from the farmer’s main house located at the top of a gently sloping hill. The establishment process involves: leveling of the site on which the technology is planned and constructing a water reservoir supported by a wooden structure. The support structure is constructed using four poles made in such a way that the two front poles are taller (5m) while the two poles behind are shorter (3m). This will give the roof a slight slope to prevent rainwater from stagnating on the roof. A raised rectangular floor supported by the poles is then established at a height of 0.5m above ground. The rectangular reservoir base dimensions are 1m×4m×2m (h×l×w) and is divided into 4 compartment. Each of these, lined with water-tight tarpaulin, can hold 2000 litres of water. The water so collected in the reservoir can be extracted under gravity through a 1.5cm diameter hose pipe into a jerry can placed below the reservoir.

The cost of establishment and durability of this rainwater harvesting system is mainly dependent on the type of materials and gutters used. In Kyegegwa District, wood for construction of the system is locally available valued at US$ 67.99 for the construction of the reservoir system. The iron sheets, gutters and nails are acquired from Kyegegwa Town where they are valued at US$ 127.28. The labor required is also locally available where it takes four men to establish the structure at a total cost of US$ 17.95 in three days.

The water reservoir is semi-permanent and can last for about 1.5 years depending on the quality of materials used. The maintenance activities include cleaning of the reservoir every month and repairing of the worn out parts at the end of the wet season. The farmer strongly recommends the technology since most of the materials and labour used are relatively cheap and locally available. The reservoir is raised off the ground to reduce contamination and minimize possible accidents with children and livestock. Despite the open space above the water level and the roof, the farmer has observed that the reservoir does not breed obnoxious vectors like mosquitoes. The water collected is relatively clean and the farmer uses it for irrigation of home gardens and for watering of livestock. When properly filtered it is as well used for domestic purposes. The technology can be improved by using treated poles, stronger wood material and tarpaulin of improved quality.

地点

地点: Kyeggegwa, Western, 乌干达

分析的技术场所数量: 单一场所

选定地点的地理参考
  • 31.016, 0.466

技术传播: 适用于特定场所/集中在较小区域

实施日期: 2015

介绍类型
Front view of the rain-water harvest reservoir structure. (Aine Amon)

技术分类

主要目的
  • 改良生产
  • 减少、预防、恢复土地退化
  • 保护生态系统
  • 结合其他技术保护流域/下游区域
  • 保持/提高生物多样性
  • 降低灾害风险
  • 适应气候变化/极端天气及其影响
  • 减缓气候变化及其影响
  • 创造有益的经济影响
  • 创造有益的社会影响
土地利用

  • 定居点、基础设施 - 定居点、建筑物
    注释: The farmer's house roof top is used as the rain water catchment area.
供水
  • 雨养
  • 混合雨水灌溉
  • 充分灌溉

每年的生长季节数: 2
该技术实施前的土地利用: 不适用
牲畜密度: 不适用
土地退化相关的目的
  • 防止土地退化
  • 减少土地退化
  • 修复/恢复严重退化的土地
  • 适应土地退化
  • 不适用
解决的退化问题
  • 水质恶化 - Ha:干旱化
SLM组
  • 集水
SLM措施
  • 结构措施 - S6:墙、障碍物、栅栏、围墙, S7:集水/供水/灌溉设备

技术图纸

技术规范
作者:Aine Amon
The support structure is constructed using four poles made in such a way that the two front poles are taller (5 m) while the two poles behind are shorter (3 m), giving the roof a slight slope to prevent rainwater from stagnating on the roof. A raised rectangular floor supported by the poles is then established at a height of 0.5 m above ground. A cuboid reservoir of dimensions 1 m×4 m×2 m (h×l×w) is constructed with wooden panels; divided into four compartments and placed on the rectangular floor. Each compartment, to hold 2,000 liter of water, is lined with water-tight tarpaulin. Water from the reservoir can be extracted under gravity through a 1.5 cm diameter hose pipe into a jerry can placed below the reservoir.

技术建立与维护:活动、投入和费用

投入和成本的计算
  • 计算的成本为:每个技术单元 (单位:Water Reservior volume, length: Capacity 8000 liters, segregated into 4 compartments)
  • 成本计算使用的货币:Uganda shillings
  • 汇率(换算为美元):1 美元 = 3638.35 Uganda shillings
  • 雇用劳工的每日平均工资成本:20000
影响成本的最重要因素
The nature of material used for example wood or metal and the labor hired to construct the system.
技术建立活动
  1. Site selection (时间/频率: Before onset of rain)
  2. Clearing and leveling (时间/频率: Before onset of rain)
  3. Erection of poles (时间/频率: Before onset of rain)
  4. Establishment of floor, walls and roofing (时间/频率: Before onset of rain)
  5. Establishment of taupline and gutters (时间/频率: Before onset of rain)
技术建立的投入和成本 (per Water Reservior)
对投入进行具体说明 单位 数量 单位成本 (Uganda shillings) 每项投入的总成本 (Uganda shillings) 土地使用者承担的成本%
劳动力
Builders Man day 8.0 22500.0 180000.0 100.0
设备
Hammer pieces 30000.0 1.0 30000.0 100.0
Panga pieces 9000.0 1.0 9000.0 100.0
Dibber pieces 15000.0 1.0 15000.0 100.0
Hoe pieces 10000.0 1.0 10000.0 100.0
植物材料
Spade pieces 15000.0
Poles pieces 12.0 3000.0 36000.0 100.0
Timber pieces 12.0 10000.0 120000.0 100.0
Wood pieces 8.0 1500.0 12000.0 100.0
施工材料
Tarpaulin peices 1.0 45000.0 45000.0
Iron sheet peices 6.0 25000.0 150000.0
Nails Kg 4.0 6000.0 24000.0
Hose pipe Meters 3.0 3000.0 9000.0
Wood and poles Pieces 50.0 4900.0 245000.0
技术建立所需总成本 885'000.0
技术维护活动
  1. Cleaning the reservoir/ tarpaulin and unblocking gutters (时间/频率: Twice in the wet season)
  2. Renovation of the structure (时间/频率: Once a year)
  3. Replacement of the taupline (时间/频率: Once a year)
技术维护的投入和成本 (per Water Reservior)
对投入进行具体说明 单位 数量 单位成本 (Uganda shillings) 每项投入的总成本 (Uganda shillings) 土地使用者承担的成本%
劳动力
Men 2.0 20000.0 40000.0 100.0
设备
Hose pipe meters 3.0 2000.0 6000.0 100.0
Jerrycans 20litres 2.0 9000.0 18000.0 100.0
施工材料
Poles pieces 6.0 3000.0 18000.0 100.0
Timber pieces 6.0 10000.0 60000.0 100.0
Wood pieces 5.0 1500.0 7500.0 100.0
技术维护所需总成本 149'500.0

自然环境

年平均降雨量
  • < 250毫米
  • 251-500毫米
  • 501-750毫米
  • 751-1,000毫米
  • 1,001-1,500毫米
  • 1,501-2,000毫米
  • 2,001-3,000毫米
  • 3,001-4,000毫米
  • > 4,000毫米
农业气候带
  • 潮湿的
  • 半湿润
  • 半干旱
  • 干旱
关于气候的规范
The rain seasons run from March-May and Sept-Nov.
斜坡
  • 水平(0-2%)
  • 缓降(3-5%)
  • 平缓(6-10%)
  • 滚坡(11-15%)
  • 崎岖(16-30%)
  • 陡峭(31-60%)
  • 非常陡峭(>60%)
地形
  • 高原/平原
  • 山脊
  • 山坡
  • 山地斜坡
  • 麓坡
  • 谷底
海拔
  • 0-100 m a.s.l.
  • 101-500 m a.s.l.
  • 501-1,000 m a.s.l.
  • 1,001-1,500 m a.s.l.
  • 1,501-2,000 m a.s.l.
  • 2,001-2,500 m a.s.l.
  • 2,501-3,000 m a.s.l.
  • 3,001-4,000 m a.s.l.
  • > 4,000 m a.s.l.
......应用的技术
  • 凸形情况
  • 凹陷情况
  • 不相关
土壤深度
  • 非常浅(0-20厘米)
  • 浅(21-50厘米)
  • 中等深度(51-80厘米)
  • 深(81-120厘米)
  • 非常深(> 120厘米)
土壤质地(表土)
  • 粗粒/轻(砂质)
  • 中粒(壤土、粉土)
  • 细粒/重质(粘土)
土壤质地(地表以下>20厘米)
  • 粗粒/轻(砂质)
  • 中粒(壤土、粉土)
  • 细粒/重质(粘土)
表土有机质含量
  • 高(>3%)
  • 中(1-3%)
  • 低(<1%)
地下水位
  • 表面上
  • < 5米
  • 5-50米
  • > 50米
地表水的可用性
  • 过量
  • 中等
  • 匮乏/没有
水质(未处理)
  • 良好饮用水
  • 不良饮用水(需要处理)
  • 仅供农业使用(灌溉)
  • 不可用
盐度是个问题吗?

洪水发生
物种多样性
  • 中等
栖息地多样性
  • 中等

应用该技术的土地使用者的特征

市场定位
  • 生计(自给)
  • 混合(生计/商业
  • 商业/市场
非农收入
  • 低于全部收入的10%
  • 收入的10-50%
  • > 收入的50%
相对财富水平
  • 非常贫瘠
  • 贫瘠
  • 平均水平
  • 丰富
  • 非常丰富
机械化水平
  • 手工作业
  • 畜力牵引
  • 机械化/电动
定栖或游牧
  • 定栖的
  • 半游牧的
  • 游牧的
个人或集体
  • 个人/家庭
  • 团体/社区
  • 合作社
  • 员工(公司、政府)
性别
  • 女人
  • 男人
年龄
  • 儿童
  • 青年人
  • 中年人
  • 老年人
每户使用面积
  • < 0.5 公顷
  • 0.5-1 公顷
  • 1-2 公顷
  • 2-5公顷
  • 5-15公顷
  • 15-50公顷
  • 50-100公顷
  • 100-500公顷
  • 500-1,000公顷
  • 1,000-10,000公顷
  • > 10,000公顷
规模
  • 小规模的
  • 中等规模的
  • 大规模的
土地所有权
  • 公司
  • 社区/村庄
  • 团体
  • 个人,未命名
  • 个人,有命名
土地使用权
  • 自由进入(无组织)
  • 社区(有组织)
  • 租赁
  • 个人
用水权
  • 自由进入(无组织)
  • 社区(有组织)
  • 租赁
  • 个人
进入服务和基础设施的通道
健康

贫瘠
x
教育

贫瘠
x
技术援助

贫瘠
x
就业(例如非农)

贫瘠
x
市场

贫瘠
x
能源

贫瘠
x
道路和交通

贫瘠
x
饮用水和卫生设施

贫瘠
x
金融服务

贫瘠
x

影响

社会经济影响
作物生产
降低
x
增加

作物质量
降低
x
增加

饲料生产
降低
x
增加

饲料质量
降低
x
增加

畜牧生产
降低
x
增加

木材生产
降低
x
增加

森林/林地质量
降低
x
增加

非木材林业生产
降低
x
增加

生产故障风险
增加
x
降低

产品多样性
降低
x
增加

生产区域(耕种/使用中的新土地)
降低
x
增加

土地管理
妨碍
x
简化

饮用水的可用性
降低
x
增加

SLM之前的数量: None
SLM之后的数量: 80000 litres in storage by end of the wet season

饮用水的质量
降低
x
增加


The water stored in the tank is relatively clean compared to that harvested previously using the run off harvest system.

家畜用水的可用性
降低
x
增加

家畜用水的质量
降低
x
增加

灌溉用水的可用性
降低
x
增加

灌溉用水的质量
降低
x
增加

农业投入费用
增加
x
降低


Costs on irrigation and income from extended growing seasons

农业收入
降低
x
增加

收入来源的多样性
降低
x
增加

经济差异
增加
x
降低

工作量
增加
x
降低

社会文化影响
食品安全/自给自足
减少
x
改良

健康状况
恶化
x
改良


Improved nutrition since the irrigation water supports growth of vegetables

文化机会(如精神、审美以及其他)
减少
x
改良

娱乐机会
减少
x
改良

社区机构
削弱
x
加强

生态影响
水的回收/收集(径流、露水、雪等)
减少
x
改良

地表径流
增加
x
降低

多余水的排放
减少
x
改良

土壤水分
降低
x
增加


Through irrigation in the dry season

养分循环/补给
降低
x
增加


The water facilitates dissolution of nutrients

土壤有机物/地下C
降低
x
增加

酸度
增加
x
减少

植被覆盖层
降低
x
增加

生物量/地上C
降低
x
增加

植物多样性
降低
x
增加

外来入侵物种
增加
x
减少

动物多样性
降低
x
增加

干旱影响
增加
x
降低

场外影响
水的可用性(地下水、泉水)
降低
x
增加

缓冲/过滤能力(按土壤、植被、湿地划分)
减少
x
改良

成本效益分析

与技术建立成本相比的效益
短期回报
非常消极
x
非常积极

长期回报
非常消极
x
非常积极

与技术维护成本相比的效益
短期回报
非常消极
x
非常积极

长期回报
非常消极
x
非常积极

气候变化

气候有关的极端情况(灾害)
干旱

非常不好
x
非常好
其他气候相关的后果
延长生长期

非常不好
x
非常好
Livestock and domestic water

非常不好
x
非常好

采用和适应

采用该技术的地区内土地使用者的百分比
  • 单例/实验
  • 1-10%
  • 10-50%
  • 大于 50%
在所有采用这种技术的人当中,有多少人在没有获得物质奖励的情况下采用了这种技术?
  • 0-10%
  • 10-50%
  • 50-90%
  • 90-100%
最近是否对该技术进行了修改以适应不断变化的条件?
什么样的变化条件?
  • 气候变化/极端气候
  • 不断变化的市场
  • 劳动力可用性(例如,由于迁移)
  • Limited finances
The farmer improvised iron sheets as gutters to collect water from the roof into the reservoir.

结论和吸取的教训

长处: 土地使用者的观点
  • Most of the materials are cheap and locally available.
  • The establishment process is not so complex and can easily be learnt by the local workers.
  • The tarpaulin used is relatively cheap and long lasting.
长处: 编制者或其他关键资源人员的观点
  • The farmer easily benefits from 2 annual rainy seasons.
  • The system is raised off ground which minimizes contamination and accidents.
  • The water is kept in a relatively clean status for livestock, irrigation and domestic use.
弱点/缺点/风险: 土地使用者的观点如何克服
  • The water system is open to contamination. Need to construct a wall net to protect the water from contamination
  • The materials (wood) used are prone to destruction by insects which increases maintenance costs. Use of metallic or concrete poles
弱点/缺点/风险: 编制者或其他关键资源人员的观点如何克服
  • The taupline is a temporally reservoir that needs routine replacement. Use of plastic materials or construction of concrete walls.
  • In case of infestation with insects like termites, the poles will suffer damage. Use treated wood poles or metal poles.

参考文献

编制者
  • Aine Amon
Editors
  • Kamugisha Rick Nelson
审查者
  • Nicole Harari
  • Udo Höggel
实施日期: Dec. 5, 2017
上次更新: Dec. 13, 2019
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文件编制者
机构 项目
主要参考文献
  • Rain Water Harvesting Handbook, Ministry of Water and Environment: https://www.mwe.go.ug/sites/default/files/library/Rain%20Water%20Harvesting%20Handbook.pdf
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