Сбор воды Традиционные знания для будущего засушливых регионов Тейб Овейс Дитер Принц Ахмед Хачум Международный центр сельскохозяйственных исследований в засушливых регионах (ИКАРДА) Авторы: Тейб Овейс — ведущий ученый по вопросам ирригации и управления водными ресурсами Международного центра сельскохозяйственных исследований в засушливых регионах (ИКАРДА), Дитер Принц — профессор агротехники Университета Карлсруэ (Германия), Ахмед Хачум — профессор ирригации и дренажной техники Университета Мосула (Ирак). Рекомендуемое цитирование: Овейс, T., Д. Принц и A. Хачум. 2001. Сбор воды: Традиционные знания для будущего засушливых регионов. ИКАРДА, Алеппо, Сирия. 40 страниц. Ключевые слова: сбор воды, засушливые среды, дефицит воды, микроводосбор, макроводосбор, опустынивание, лесонасаждение, земледелие с использованием дождевого стока. Передняя обложка Верхняя часть Традиционная система сбора воды jessour, построенная для полива пальмовых, оливковых и фиговых деревьев в засушливых районах на юге Туниса. Нижняя часть Традиционная система сбора воды, которая до сих пор обеспечивает питьевой водой людей и домашних животных в регионе WANA (Западная Азия и Северная Африка). Задняя обложка Верхняя часть В Западном Судане в условиях крайней нехватки воды сбор воды является ее основным источником для потребления человеком и домашними животными. Центральная часть Система полукруглых валов, используемая для выращивания фиговых деревьев, помогает аккумулировать сток воды и преодолевать длинное, сухое лето в северо-западном Египте. Нижняя часть Система малых водосборных бассейнов для поддержки кустарников на демонстрационном поле для микроводосбора на исследовательской станции ИКАРДА в Тель-Хадье (Сирия). Автор всех фотографий — T. Овейс, за исключением обозначенных иначе. ИКАРДА а/я 5466, Алеппо, Сирия. Тел.: (963-21) 2213433, 2225112, 2225012. Факс: (963-21) 2213490/2225105/2219380. E-Mail: [email protected] Вебсайт: http://www.icarda.cgiar.org Предисловие Огромные площади земель в Западной Азии и Северной Африке (WANA) занимают степи, именуемые по-арабски аль-бадиа и характеризуемые суровыми климатическими условиями. Люди, живущие в степи, находятся в экономически менее выгодном положении, будучи полностью зависимыми от наличия пастбищ для скота — их основного источника дохода. Засуха и чрезмерный выпас серьезно сказываются на способности степи обеспечивать корм для скота. В результате увеличивается миграция из степи в города, что влечет за собой социальные и экологические проблемы. Одновременно сокращается объем производства скота и, следовательно, мяса и молочных продуктов, что влияет на их цену на рынке и уровень их потребления людьми. Такая действительность не позволяет недооценивать важность поддержки исследований и разработок в засушливых регионах. Цену бездействия и продолжения этого процесса деградации и миграции нельзя предсказать методами традиционной экономики, но она, несомненно, очень высока. Для повышения уровня жизни людей и уменьшения миграционных тенденций необходимо совершенствовать управление природными ресурсами в засушливых регионах. Важнейший природный ресурс в условиях засушливых регионов — это атмосферные осадки. Несмотря на их дефицит, управление осадками, как правило, находится на низком уровне, и большая их часть теряется в виде стока и испарения. Накопление дождевой воды и ее эффективное использование крайне важно для любого комплексного исследования и проекта. Сбор воды может играть важную роль в достижении целей таких проектов. Сбор воды не является чем-то новым; наоборот, нами унаследован огромный объем знаний коренных народов об этой древней практике. Признавая важность данных знаний, Международный центр сельскохозяйственных исследований в засушливых районах (ИКАРДА) разработал проект, направленный на интеграцию древних и современных знаний на благо региона WANA. Этот проект изучает возможности различных методов и адаптирует их к местным условиям. Проект «Рациональное использование воды в фермерских хозяйствах в Западной Азии и Северной Африке» охватывает 11 стран WANA. Данная публикация содержит знания и опыт в сфере сбора воды, накопленные ИКАРДА, национальными исследовательскими группами и ведущими институтами на протяжении многих лет, и излагает их доступным, не техническим языком. Несмотря на то, что основной упор делается на методах, наиболее подходящих для степных районов стран WANA, изложенные принципы применимы в засушливых регионах во всем мире. Мы надеемся, что данное издание будет полезным для лиц, принимающих решения, в национальных правительствах, национальных исследователей, донорских агентств и других заинтересованных сторон в области сельскохозяйственных исследований и развития. Проф. Адель Эль-Бельтаги Генеральный директор ИКАРДА Содержание Предисловие iii Введение Вызовы в засушливых регионах 1 Цель и содержание этого документа 2 Принципы и преимущества сбора воды 3 Что такое сбор воды? 3 Древняя практика 4 Как может помочь сбор воды? 4 Компоненты систем сбора воды 5 Обзор систем сбора воды Системы микроводосбора 6 Системы для фермерских хозяйств 7 Кровельные системы 14 Системы макроводосбора и паводковые системы 14 Системы русла вади 15 Системы вне вади 18 Планирование, проектирование и реализация Социально-экономические аспекты 21 Проектирование систем сбора воды 22 Выбор места и метода 22 Выбор культур 23 Проектирование системы 23 Реализация 26 Эксплуатация и обслуживание 27 Предпосылки для успеха 27 Исследовательская деятельность ИКАРДА Планирование сбора воды с использованием дистанционного зондирования и ГИС 29 Традиционные системы сбора воды 30 Микроводосбор: Истории успеха 30 Сбор воды для дополнительного орошения 31 Сбор воды с крыш теплиц 31 Увеличение стока 32 Будущие вызовы 33 Избранная библиография 34 Введение Вызовы в засушливых регионах В засушливых регионах, как правило, осадков недостаточно для удовлетворения основных потребностей для выращивания сельскохозяйственных культур. Поскольку осадки распределены по вегетационному периоду неравномерно и часто выпадают внезапно и интенсивно, они не могут обеспечить экономическую жизнеспособность сельского хозяйства. В районах Средиземноморья, например, годовое количество осадков составляет менее 250-300 мм, которые выпадают во время внезапных и непредсказуемых гроз. Даже эта вода, в основном, теряется путем испарения и стока, из-за чего на протяжении вегетационного сезона наблюдаются частые засушливые периоды. Сток может иметь место даже на относительно ровных участках, где неблагоприятные почвенные условия препятствуют проникновению влаги. Здесь большая часть осадков собирается в лужи, их них образуются ручьи, которые формируют болота или «соляные ванны», где вода теряет качество и испаряется; лишь небольшая часть воды достигает подземных вод. На своем пути она может приводить к значительной эрозии и появлению оврагов. Потеря и так малого количества осадков вызывает у растущих культур сильный водный стресс, резко снижая урожай, если он есть вообще. Проблему усугубляют другие неблагоприятные природные условия, такие как экстремальные температуры в периоды выращивания урожая и неглубокие почвы низкого качества. Несмотря на важность социальных и культурных факторов, потеря воды без какой-либо выгоды для сельского хозяйства или домашнего использования, а также неправильное управление земельными ресурсами являются значимыми факторами в процессе опустынивания и увеличения бедности в засушливых районах. Для успешного ведения сельского хозяйства необходимо беречь дождевую воду и правильно пользоваться землей. Сбор воды — вот ключ к более эффективному использованию дождевой воды для сельскохозяйственных целей: он увеличивает количество воды, доступной на единицу площади возделывания, снижает влияние засухи и выгодно использует стоки. Рис. 1 Большая часть осадков испаряется сразу после выпадения. Фото сделано в сирийской бадиа возле Пальмиры. Рис. 2 Стоки воды в бадиа вызывают значительную эрозию, а затем исчезают в «соляных ваннах». Рис. 3 Типичные деградированные земли в иорданской бадиа; обратите внимание на бедный растительный покров. 1 Цель и содержание этого документа Поскольку дефицит воды в засушливых районах — повторяющееся явление, люди имеют большую потребность в информации о том, как эффективно накапливать и использовать каждую имеющуюся каплю воды. Сбор воды является эффективным и экономичным способом достижения этой цели, и информация о существующих системах и методах очень востребована. Несмотря на то, что сбору воды посвящены многие издания, большинство из них представляют собой технические документы в научных журналах с ограниченной ценностью для рядового сборщика воды. Более того, каждый документ охватывает только отдельные аспекты сбора воды для конкретного региона или среды. Другие документы по сбору воды издаются как страновые отчеты очень ограниченным тиражом и, как правило, посвящены конкретным районам, в основном в Африке к югу от Сахары. В отличие от технических документов в научных журналах, данная публикация описывает основные аспекты сбора воды лаконично и доступно, в стиле, соответствующем потребностям национальных партнеров ИКАРДА в сфере исследований и развития. Здесь представлены знания и методы, наиболее подходящие и адаптируемые в регионе WANA. Кроме того, приводятся некоторые выводы адаптивного исследования, проведенного ИКАРДА и национальными партнерами, и указываются будущие потребности исследований. Подход к классифицированию, представлению и проецированию систем сбора воды на полевые условия является уникальным и соответствует характеру и потребностям практиков в регионе. Основная цель данной публикации заключается в повышении осведомленности тех, кто работает непосредственно с фермерами, о потенциале сбора воды и его технических и социально-экономических аспектах. Она также будет полезной для лиц, принимающих решения и ответственных за развитие водных ресурсов, а также всех, кто интересуется сельским хозяйством в засушливых районах. Во многих местах используются ранее опубликованные материалы. Перечень основных источников информации и ссылки для дальнейшего чтения указаны в конце публикации. Рис. 1 Типичные ежегодные объемы осадков с большой изменчивостью и небольшим количеством в засушливых регионах WANA. Данные по Матруху (северный Египет). 2 Принципы и преимущества сбора воды Что такое сбор воды? Сбор воды основан на принципе лишения части земли полагающейся ей доли осадков, которая, как правило, является небольшой и непродуктивной, и добавление ее к доли другой части земли. Это увеличивает объем воды, доступной для последней части, до необходимого растениям уровня и таким образом делает возможным экономически обоснованное сельскохозяйственное производство. К примеру, земля площадью 4 га в засушливой зоне, получающая ежегодно 150 мм осадков, обычно не может приносить экономически обоснованный урожай. Если 150 мм воды с 2 га, образующих половину общей площади, направить на другую половину, последняя получит в общей сложности 300 мм. Этого объема может быть достаточно для полива засухоустойчивых культур. Более того, если направить осадки, полагающиеся 3 га земли, оставшемуся 1A га, эта четверть площади получит всего 600 мм осадков, т. е. 150 мм собственной доли осадков плюс 450 мм доли остальных 3 га. При правильном распределении воды ее может быть вполне достаточно для выращивания широкого спектра культур. Конечно, в действительности только часть этой воды может быть направлена легко и с низкими затратами. Такое накопление дождевой воды называется сбором воды, которому можно дать следующее определение: «процесс накопления осадков путем их стока и хранения для полезного использования». Рис.1 Дождевая вода, накопленная естественным путем, в низинах в Марса-Матрухе на севере Египта, где растут фиговые и оливковые деревья. Сбор воды может происходить естественным путем либо путем вмешательства. Естественный сбор может наблюдаться после сильных гроз, когда вода стекает в низины, предоставляя фермерам земли для пользования. Сбор воды путем вмешательства подразумевает организацию стока воды с его последующим накоплением или направлением (либо и то, и другое) для использования на целевом участке. Помимо применения в сельском хозяйстве, сбор воды может применяться для обеспечения питьевой водой людей и животных, а также для домашних и экологических целей. Рис. 2 В традиционной тунисской системе jessour, где используются каменные стены, фиговые и оливковые деревья на протяжении сотен лет обеспечивались достаточным количеством воды в очень засушливых условиях. Древняя практика Как только люди поселились в засушливых землях и начали возделывать сельхозкультуры, они начали собирать воду. Периодические водные потоки (вади) и вода, собранная в руслах вади и колодцах, поддерживали жизнь людей в засушливых и полузасушливых районах многие тысячи лет назад, способствуя росту и развитию городов. Миллионы гектаров земель в засушливых регионах мира, вероятно, когда-то возделывались с помощью сбора воды, однако эта практика по разным причинам неуклонно сокращается. Важность Западной Азии и Северной Африки в развитии древней технологии сбора воды является бесспорной. Считается, что в южной Иордании первые сооружения для сбора воды появились более 9000 лет назад. Опыт показывает, что простые методы сбора воды использовались уже в 4500 году до н. э. в Южной Месопотамии. В пустыне Негев земледелие с использованием дождевого стока можно отследить до X века до н. э. В Йемене минимум с 1000 года до н. э. действовала система, направлявшая дождевой сток на орошение 20 тысяч га, где выращивались культуры для пропитания не менее 300 тысяч человек. В южном Тихаме (Йемен) для выращивания сорго традиционно используется дождевой сток. В Белуджистане (Пакистан) до сегодняшнего дня используются применявшиеся в древности системы хушкаба и саилаба, которые описаны ниже. Технологии сбора воды широко применялись в Северной Африке уже в доримский период. Археологи установили, что богатство «житницы Римской империи» в значительной степени зависело от сельского хозяйства, где использовался дождевой сток. В регионе Антиатлас в Марокко до сих пор существуют различные методы сбора воды. В Тунисе имеют давнюю традицию и все еще применяются системы сбора воды, известные как meskat, jessour и mgoud, в которых используются склоны и каменные стены. В Египте на северо-западном побережье и в районах северного Синая имеется давняя традиция земледелия с использованием колодцев и дождевого стока в руслах вади. Как может помочь сбор воды? • Сбор воды имеет особые преимущества при следующих обстоятельствах: В засушливых районах, где малое количество и неравномерность осадков делают • Рис. 1 Хранилища воды в скалистых горах в Аль-Байде возле Петры в южной Иордании поддерживали цивилизации много тысяч лет назад. сельскохозяйственное производство невозможным. При условии что другие факторы, такие как почва и культуры, благоприятны, сбор воды может сделать земледелие возможным, несмотря на отсутствие других водных ресурсов. На богарных землях, где культуры могут выращиваться, но с низкой урожайностью и высоким риском неудачного урожая. Здесь системы сбора воды могут обеспечить достаточное количество воды в дополнение к осадкам и тем самым увеличить и стабилизировать производство. 4 • В районах, где запасов воды для бытовых нужд и выращивания скота недостаточно. Эти потребности могут быть покрыты за счет сбора воды. • В засушливых зонах, страдающих от опустынивания, где потенциал для сельскохозяйственного производства сокращается в связи с отсутствием надлежащего управления. Обеспечение этих земель водой путем ее сбора может улучшить растительный покров и остановить деградацию окружающей среды. Перечисленные выше преимущества, в свою очередь, приведут к многим другим нематериальным и косвенным социально-экономическим выгодам. К примеру, к стабилизации сельских общин; снижению миграции сельских жителей в города; использованию и улучшению местных навыков; улучшению уровня жизни миллионов бедных людей, живущих в районах, страдающих от засухи. Компоненты систем сбора воды Основные компоненты систем сбора воды таковы: Водосбор: участок земли, часть или вся дождевая вода с которого отдается целевому участку за его пределами. Площадь водосбора может быть от нескольких квадратных метров до нескольких квадратных километров. Земля может быть частью хозяйства, но могут использоваться и скалистые или малопродуктивные земли и даже крыши и мощенные дороги. Хранилище: место, где хранится сток воды с момента сбора до использования. Хранилище может быть в виде наземных водоемов, подземных водоемов, например, колодцев, в профиле почвы в виде почвенной влаги, а также в подземных водоносных слоях. Целевой участок: место, где используется собранная вода. В сельскохозяйственном производстве целевые объекты — это растения или животные, при домашнем использовании — это человек либо предприятие и его потребности. Водосбор Сток Хранилище Цель Обзор систем сбора воды Учитывая, что сбор воды — это древняя традиция, которая использовалась на протяжении тысячелетий в большинстве засушливых районов мира, было разработано множество различных методов. Большинство из них были предназначены для орошения, часть — для сбора воды для питьевых нужд людей и животных. Одни и те же методы в разных регионах могут называться по-разному, а иногда методы с одинаковыми названиями на практике совершенно отличны. Методы сбора воды классифицируются по нескольким направлениям, в основном в зависимости от типа использования или хранения, но чаще всего — от размера водосбора. 5 Методы сбора воды Методы микроводосбора Системы для фермерских хозяйств Системы на крышах Контурные борозды Полукруглые/ трапециевидные валы Малые ямы Малые стоковые бассейны (negarim) Стокоудерживающие полосы Междурядные системы Meskat Методы макроводосбора, паводковые Системы в руслах вади Малые хранилища Выращивание в русле вади Системы вне вади Распределение воды Высокие насыпи, табиа Высокие насыпи, табиа Jessour Контурные террасы Колодцы Водоводы на холмах Классификация систем сбора воды Системы микроводосбора В системах микроводосбора поверхностный сток собирается с небольшой площади, с преимущественно склоновым стоком на коротком расстоянии. Вода обычно стекает на прилегающую возделываемую территорию, где она хранится в корневой зоне и используется непосредственно растениями, либо сохраняется для последующего использования в небольшом водоеме. На целевом участке могут расти деревья, кусты или однолетние культуры. Размер водосбора составляет от нескольких квадратных метров до примерно 1000 м2. Земляные водосборные поверхности могут быть естественными, с неповрежденной растительностью, либо очищены и обработаны необходимым образом для обеспечения стока. К неземляным водосборным поверхностям относятся крыши зданий, внутренние дворы и другие водонепроницаемые конструкции. 6 Системы для фермерских хозяйств Используемые в фермерских хозяйствах системы микроводосбора просты в проектировании и могут быть сооружены с низкими затратами, что делает их легко воспроизводимыми и адаптируемыми. Они имеют более высокую эффективность стока по сравнению с системами макроводосбора и обычно не требуют наличия систем подачи воды. Они позволяют контролировать эрозию почвы и направлять осадочные отложения на обрабатываемую площадь. Для любого склона или культуры можно подобрать подходящий наземный метод микроводосбора. Однако такие системы обычно требуют постоянного обслуживания с относительно высокой трудоемкостью. С данной технологией, в отличие от систем макроводосбора, фермер может контролировать как водосбор, так и целевые участки. Все компоненты системы строятся внутри границ хозяйства. Это является преимуществом с точки зрения обслуживания и управления, но из-за сокращения продуктивных земель фермеры готовы выделять часть своего хозяйства для сбора воды только в засушливых районах, где выращивание культур наиболее рискованно. Ниже описаны основные наземные системы микроводосбора и сбора воды в фермерских хозяйствах в засушливых районах WANA. 1. Контурные борозды Это борозды, построенные вдоль контурной линии и расположенные, как правило, на расстоянии от 5 до 20 м друг от друга. Первые 1-2 м над бороздой предназначены для выращивания культур, а остальная площадь — для водосбора. Высота каждой борозды изменяется в зависимости от наклона земли и ожидаемой глубины накапливаемого стока воды. При необходимости борозды могут быть усилены камнями. Создание борозд — простой метод, который может применяться фермерами. Борозды могут формироваться вручную либо с использованием животных или тракторов с подходящими инструментами. Их можно строить на склонах широкого диапазона — от 1 до 50%. Залогом успеха этих систем является расположение борозд максимально точно вдоль контура. В противном случае вода будет течь вдоль борозды, накапливаться в нижней точке и в итоге прорвется и разрушит всю систему на склоне. Для создания контуров могут использоваться геодезические инструменты или А-образная рамка и ручные инструменты, хотя для большинства мелких фермеров эти методы могут быть сложны и отнимать много времени. Контурные борозды на исследовательской станции ИКАРДА в Тель-Хадье (северная Сирия). 7 Стр. 8 Уровень с трубками используется для точного определения контура перед строительством борозды. Низкая стоимость и простота в использовании фермерами. Контурные борозды обеспечивают молодые кустарники достаточным количеством воды в засушливых условиях бадиа в Иордании. 2. Простейший способ — это использование прозрачной гибкой трубки длиной 10-20 м, зафиксированной на двух концах, имеющих шкалы. Трубка заполняется водой так, чтобы ее уровень можно было видеть на шкале. Два человека могут определить контур, регулируя положение концов трубки так, чтобы уровень воды на обоих шкалах совпадал. Если точное определение контуров не представляется возможным, вдоль борозд на подходящем расстоянии можно добавить небольшие поперечные борозды (узлы), которые будут останавливать поток воды вдоль борозды. Контурные борозды — один из самых важных методов для обеспечения регенерации и посадки новых плантаций кормов, трав и выносливых деревьев на пологих и крутых склонах в степи. В полузасушливых тропиках они используются для пропашных культур, таких как сорго, просо, коровий горох и бобы. На пологих склонах можно строить контурную борозду специальной формы с использованием камней. Каменные борозды являются водопроницаемым сооружением, служащим только для замедления стока и способствующим впитыванию воды. Для превращения борозды в водопроницаемую контурную борозду можно добавить вынутую землю к верхней части борозды. В полузасушливых тропиках эта система иногда применяется в сочетании с другими методами, такими как система zay или система связанных борозд. Эти системы каменных борозд могут быть использованы только если в непосредственной близости имеются подходящие камни большого размера. Полукруглые и трапециевидные валы Эти земляные валы имеют форму полукруга, полумесяца или трапеции, обращенных непосредственно к верху склона. Они создаются на расстоянии, формирующем достаточную площадь для сбора необходимого объема воды, которая накапливается в передней части вала, где выращиваются растения. Обычно размещаются в шахматном порядке. Диаметр или расстояние между двумя концами каждого вала варьируется от 1 до 8 м, а их высота составляет 30-50 см. Выемка почвы для создания вала создает небольшое углубление. Расположение полукруглых валов в шахматном порядке на поле. Фото из сирийской бадиа. 8 Полукруглые борозды, засаженные Atriplex halimus, собирают дополнительны й объем воды после умеренной грозы в северной Сирии. Сток скапливается здесь и хранится в корневой системе растений. Если почва срезается на вершине, уклон увеличивается, что повышает коэффициент стока; таким образом, данный метод может использоваться и на ровной поверхности, а также на склонах до 15%. Эти валы используются в основном для реабилитации пастбищ или производства кормов, но также могут применяться для выращивания деревьев, кустарников и в некоторых случаях полевых культур (например, сорго) и овощей (арбузов). Полукруглая терраса — одна из форм полукруглых валов, поддерживаемых камнями с внешней стороны. Чем больше наклон, тем больше валов необходимо усиливать камнями. Создание и поддержание этой системы являются трудоемкими. 3. Малые ямы Создание ям — очень старый метод, используемый в основном в Западной и Восточной Африке, но также принятый в некоторых регионах WANA. Он отлично подходит для восстановления деградированных сельскохозяйственных угодий. Ямы имеют диаметр 0,3-2 м. Самой известной является система zay, которая используется в Буркина-Фасо. Она состоит из ям глубиной 5-15 см. Часть почвы перемешивается с навозом и различными видами трав и кладется в zay. Остальная часть почвы используется для формирования небольшой канавки вниз от ямы. Полукруглая терраса обеспечивает фиговые деревья дополнительной водой возле Саллума в северозападном Египте. Система zay накапливает значительный объем стока в яме, где растет растение. (Фото: Принц). 9 Слева: Машина для создания ям Kimseed, адаптированная ИКАРДА для использования в условиях Западной Азии. 4. Малые водосборные бассейны Ямы применяются в сочетании с бороздами, чтобы сохранить сток, который ими же тормозится. Эта система позволяет вернуть многие деградированные сельскохозяйственные земли в использование. Система ям в основном используется для выращивания однолетних культур, особенно зерновых, таких как просо, кукуруза и сорго. Однако, если ямы выкопаны на ровной, а не на наклонной поверхности, они могут рассматриваться больше как способ сохранения влаги, а не сбора воды. Создание системы zay довольно трудоемко и может требовать больших инвестиций в первый и даже последующие годы, так как после каждой вспашки ямы нужно восстанавливать. Для создания малых ям с целью реабилитации земли можно адаптировать специальный диск-плуг. Снизу: Ямы, созданные машиной, обеспечивают подходящие условия для пересева в степных районах. Малые бассейны для стока воды, иногда называемые negarim, состоят из небольших сооружений в виде ромба или прямоугольника, окруженных невысокими земляными насыпями. Они направлены таким образом, что максимально длинный склон расположет параллельно большей диагонали ромба, чтобы сток собирался в нижнем углу, где находится растение. Negarim лучше всего использовать на ровной поверхности. Обычные размеры — 5-10 м в ширину и 10-25 м в длину. Малые бассейны можно строить почти при любом наклоне, в том числе на равнинах со склонами в 1-2%; однако при наклоне более 5% может возникнуть эрозия почвы и придется увеличивать насыпь. Они являются наиболее подходящими для выращивания деревьев, таких как фисташковые, абрикосовые, оливковые, миндальные, и граната, но могут использоваться и для других культур. Когда этот метод используются для деревьев, почва должна быть достаточно глубокой для удержания достаточного количества воды в течение всего сухого сезона. Negarim позволяет водным стокам концентрироваться в нижнем углу бассейна, где она нужна растению. 10 Если водосбор находится в хорошем состоянии, это позволяет собирать и использовать для культур 30-80% дождевой воды. Положительным эффектом системы negarim является сохранение почвы. После строительства система negarim может функционировать годами с минимальным обслуживанием. Вспашка для борьбы с сорняками 5. может быть непрактичной в пределах небольшого пространства каждого бассейна, поэтому прополку, возможно, придется делать вручную или с помощью химических веществ. Если negarim строится на тяжелой почве или почве, покрытой коркой, коэффициент стока может быть высоким. Однако, поскольку система предназначена для ценных культур, может быть выгоднее принять меры для организации дополнительного стока. Участки negarim больше всего подходят для деревьев, особенно когда для формирования стока требуются низкие затраты, как в данной системе, используемой для выращивания миндаля в иорданской бадиа Стокоулавливающие полосы Подготовка стокоулавливающих борозд на исследовательской станции ИКАРДА в Тель-Хадье (Сирия). Технология стокоулавливающих полос подходит для пологих склонов. Полосы используются для выращивания полевых культур в засушливых районах (например, ячмень в бадиа), где выращивание рискованно, а урожайность низкая. Поле разделяется на полосы, устроенные вдоль контура. Верхняя полоса используется в качестве водосбора, нижняя же поддерживает культуры. Нижняя полоса должна быть не очень широкой (1-3 м), а ширина водосбора определяется в соответствии с объемом требуемого стока воды. Выращивание культур с помощью стокоулавливающих полос может быть полностью механизировано и требует малых трудовых затрат. Ежегодно на этих же полосах могут выращиваться одни и те же культуры. Для улучшения стока могут требоваться их очистка и уплотнение. На возделываемой площади вносятся удобрения и пестициды, а также подается вода. При эффективном управлении непрерывное культивирование полосы может улучшить плодородие почвы и ее структуру, сделав землю более производительной. Этот метод особенно рекомендуется для выращивания ячменя и других полевых культур на больших степных площадях в регионе WANA, где он может помочь существенно снизить риски и улучшить производство. Площадка для водосбора может использоваться для выпаса скота после сбора урожая. В то же время проблемой, с которой может столкнуться фермер, является то, что распределение воды не может быть равномерным по всей полосе. Это, в частности, касается пологих склонов, где полоса слишком широка, как в случае с системой хушкаба в Пакистане, или когда вдоль верхнего края полосы в процессе возделывания образуется небольшой вал. 11 Справа: Стокоулавливающая полоса, засаженная полевыми культурами, получает дополнительный сток воды после ливня в северной Сирии. Необходимо улучшение для равномерного распределения воды. Снизу: Малые борозды, созданные специальным инструментом, разработанным в ИКАРДА для равномерного распределения воды по всей полосе. 6. Междурядные системы Для преодоления этой проблемы рекомендуется делать полосу шириной не более м, а для лучшего распределения воды необходимо хорошо подготовить поверхность полосы. Чтобы повысить равномерность распределения воды по всей полосе, ИКАРДА разработала простой инструмент, прикрепляемый к посевной машине и образующий малые борозды. Эти малые борозды улучшают течение поверхностного стока внутри полосы. 2 Междурядные системы, также называемые «ведомые водосборы», могут быть лучшим методом для применения на плоских землях. Треугольные поперечные насыпи или дамбы построены вдоль главного склона, как показано на фото на стр. 13. При выращивании ценных культур, таких как фруктовые деревья и овощи, дамба может быть уплотнена или покрыта пластиковой пленкой, либо ее обрабатывают водоотталкивающими материалами, что позволяет увеличить сток. Насыпи высотой от 40 до 100 см строятся на расстоянии 2-10 м. Стокоулавливающае полосы лучше всего подходят для полевых культур, таких как зерновые и зернобобовые культуры в районах, где количество осадков низкое, а склоны пологие. 12 7. Meskat Термин meskat применяется в Тунисе для традиционной системы сбора воды, используемой, главным образом, для выращивания оливок и фиников. Эта система состоит из водосбора (meskat), размещенный на склоне, примыкающем к плоской посевной площади (manqa). Иногда водосбор окружен насыпью и может быть снабжен водосливом, чтобы поток воды между участками не вызывал эрозии. Хушкаба — похожая технология, используемая для выращивания полевых культур в Белуджистане (Пакистан). Большие участки площадью 1000-5000 м2 делятся на две части; верхний служит водосбором, поставляя сток воды, нижний — возделываемой площадью. Недостатком этой системы является отсутствие равномерности в распределении воды на возделываемой площади. Если уменьшить ширину возделываемой площади для улучшения равномерности, система будет похожа на описанную выше систему стокоулавливающих полос. Система хушкаба используется в основном для повышения урожая пшеницы и ячменя в очень засушливых регионах (< 250 мм осадков). Сток, текущий вниз по склону, собирается между бороздами и либо направляется в водоем в конце подающего канала, либо к растениям между бороздами. Площадь водосбора должна регулярно очищаться от сорняков и уплотняться, чтобы сохранить эффективность стока. Междурядная система, накапливающая воду в водосборе, в Австралии. Фото из буклета о сборе воды Государственного департамента Западной Австралии. Тунисская система meskat. 8. Контурные ступенчатые террасы Контурные ступенчатые террасы, которые строятся на очень крутых склонах, объединяют сохранение почвенных и водных ресурсов с методами сбора воды. Посевные террасы обычно строятся ровными и поддерживаются каменными стенами для замедления потока воды и уменьшения эрозии. Они обеспечиваются дополнительным стоком воды с крутых, не засеянных террас между ними. Террасы обычно имеют дренаж, чтобы безопасно высвобождать излишки воды. Они часто используются для выращивания деревьев и кустарников, но реже — для полевых культур в регионе WANA. Система meskat для поддержки оливковой плантации с накопленной водой в центральном Тунисе, где осадки составляют менее 250 мм. 13 Древние контурные полосы в горах Йемена, где выращиваются кофе и кат. Кровельные системы Исторические контурные террасы в Йемене являются хорошим примером данной системы. Поскольку они построены на крутых горных склонах, большая часть работы выполняется вручную. Недостаток этой системы заключается в высоких строительных и эксплуатационных расходах. Кровельные системы собирают и хранят дождевую воду с крыш домов или больших зданий, теплиц, внутренних дворов и других водонепроницаемых поверхностей, включая дороги. Большая часть осадков может быть собрана и сохранена. Как будет использоваться собранная вода, зависит от типа используемой поверхности и ее чистоты, а также от потребностей пользователей. Современные кровельные материалы и водостоки, например, позволяют собирать чистую воду, пригодную для питья и других бытовых целей, особенно в сельских районах, где нет водопроводной воды. Несмотря на это, фермеры обычно избегают хранения стоков с первого дождя, считая их недостаточно чистыми для питья. Если вода собирается с поверхности, на которой могут быть мусор в виде почвы или растений, сток перед хранением должен быть пропущен через отстойник. Такие системы обеспечивают поставку воды с низкими затратами для нужд человека и животных в отдаленных районах. Хотя эта технология используется больше в бытовых целях, она также может применяться в сельском хозяйстве. Вода, не пригодная для питья, может быть использована для полива домашних садов. Дождевая вода, собранная с крыши теплицы, может быть использована в самой теплице для полива. Системы макроводосбора и паводковые системы Системы макроводосбора и паводковые системы характеризуются сбором стока воды из относительно большого водосбора. Часто водосбор находится на естественном пастбище, в степи или в горном районе. Водосборы для этих систем, в основном, расположены за пределами хозяйств, где фермеры имеют мало или вообще никакого контроля над ними. Кровельная система сбора воды обеспечивает питьевую и дополнительную оросительную воду в отдаленных районах. 14 Типичная система сбора воды с использованием макроводосбора. Системы в руслах вади В этой системе для хранения воды используется русло вади — либо на поверхности, где перекрывается поток воды, либо в профиле почвы, замедляя поток и позволяя ему впитываться. Следующие системы в руслах вади считаются наиболее подходящим для степных районов WANA: 1. Малые водохранилища Фермеры, через земли которых проходит вади, могут, при наличии подходящего места, построить небольшую плотину для хранения части или всего стока воды, протекающего вниз по вади. Эта вода может быть использована для орошения культур, для домашнего потребления или для животных. Эти водохранилища обычно имеют небольшой размер, который может варьироваться от 1000 до 500 тысяч м3. Для планирования, проектирования и строительства плотины может потребоваться помощь инженера. Системы макроводосбора иногда называют «сбором воды на длинных склонах» или «сбором с внешнего водосбора». Преобладание бурного стока и канального течения воды контрастирует с поверхностным или ручейным потоком, типичным для микроводосборов. В целом, накопление стока значительно ниже, чем в микроводосборах, — от очень малого до 50% годового количества осадков. Вода часто хранится в поверхностных или подземных резервуарах, но она также может храниться в профиле почвы для прямого пользования культурами. Иногда вода хранится в водоносных горизонтах в качестве системы подпитки. Возделываемая площадь находится либо на полосах на пологих склонах, либо на равнинной местности. Права на воду, влияющие на ее распределение между водосбором и используемыми землями, а также различными пользователями в верховьях и низовьях водораздела, является одной из наиболее важных проблем, связанных с этими системами. Лучшее решение этой проблемы заключается в планировании мероприятий с применением комплексного подхода к развитию водосборных систем, в которых участвуют все заинтересованные стороны. Крупные системы макроводосбора в степных районах часто называются «системы сбора паводковой воды». В зависимости от расположения целевой площади, различают два типа систем макроводосбора и паводковых систем: системы в руслах вади и системы вне вади. Малое водохранилище для сбора воды для дополнительного орошения на исследовательск ой станции ИКАРДА в северной Сирии. 15 Малая земляная плотина, разбитая из-за отсутствия достаточного водосброса. Фото из буклета о сборе воды Госдепартамента Западной Австралии. 2. Выращивание в русле вади Данный метод очень распространен в руслах вади с пологими склонами. В результате медленного течения воды, в русле вади оседают отложения, создающие благоприятную почву для сельского хозяйства. Это может происходить естественным путем или с помощью небольшой плотины или дамбы поперек вади для уменьшения скорости потока и оседания отложений. Стены поперек вади, высотой обычно не более 1 м, желательно сооружать из водопроницаемого камня, их можно усилить габионами. Каменные стены, при правильном построении поперек русла вади, помогают сохранять и распределять сток воды равномерно. Наиболее важным является наличие водосброса с достаточной пропускной способностью на случай чрезмерных пиковых потоков, которые могут проходить через вади. Многие из малых сельскохозяйственных водохранилищ, созданных в бадиа в Западной Азии, были размыты из-за отсутствия или недостаточного водосброса. Малые водохранилища очень эффективны в условиях бадиа. Они могут подавать воду для всех культур, увеличивая и стабилизируя производство. Более того, имеются огромные преимущества для окружающей среды. Для максимизации эффективности использования воды и емкости хранилища, а также сведения к минимуму потерь из-за испарения и впитывания, желательно, чтобы собранная вода как можно скорее закачивалась и хранилась в корневой зоне сельхозкультур (за исключением воды для питья и потребления животных). Это означает, что для большей эффективности вода должна использоваться для дополнительного орошения озимых культур в период зимних осадков, а не сохраняться для полного орошения яровых культур. Каменные стены в русле вади, поддерживающие фиговые плантации в Матрухе (северозападный Египет). 16 3. Jessour Jessour, построенный вдоль крутого русла вади. Верхняя часть стены должна быть одного уровня, чтобы за ней формировалась ровная поверхность, а избыток воды стекал по всей ее длине. Расстояние между стенами в русле вади определяется в соответствии с наклоном русла и высотой стены. Этот метод распространен для фруктовых деревьев — фиговых, оливковых, финиковых пальм и других ценных культур, поскольку почва в русле вади, как правило, является плодородной, а наличие воды можно гарантировать с достаточной степенью достоверности. Стены увеличивают диапазон культур, которые можно выращивать в этих сложных районах. Основные проблемы, связанные с данным типом сбора воды, — это затраты и поддержание стен в нужном состоянии. Другая проблема, которая возникла в последнее время в некоторых районах WANA, где разрабатываются водосборы для жилых домов, заключается в том, что русла вади достигает все меньше стока воды, в результате чего растения ниже по течению все больше сталкиваются с дефицитом воды. В таких обстоятельствах, чтобы принять решение о справедливом распределении воды, необходим интегрированный подход. Jessour — это арабский термин, описывающий широко распространенные традиционные сооружения в виде стен, построенные в относительно крутых вади на юге Туниса. Эти стены обычно высоки, поскольку склон очень крутой. Они построены из земли, камней или и того, и другого, но в них всегда присутствует водослив, как правило, из камня. С годами, по мере того как вода останавливается этими стенами, оседают и накапливаются отложения, создавая новую почву для посадки сельзозкультур, в основном инжира и оливок, а также других. Данная система подобна выращиванию в руслах вади, за исключением того, что она используется на крутых склонах вади и всегда имеет водослив, чтобы избавляться от излишков воды. Обычно существует ряд jessour, расположенных вдоль вади, происходящих из горного водосбора. Эти системы требуют обслуживания, чтобы находиться в хорошем состоянии. В связи с тем, что важность этих систем для производства продуктов питания в последнее время снизилась, как и их обслуживание, многие системы выходят из строя. Древние jessour в Тунисе поддержали оливковые и фиговые деревья на протяжении веков. Группа древних jessour в системе вади на юге Туниса. 17 Системы за пределами вади 1. Системы распределения воды При использовании этой технологии, называемой также «изменение потока паводковых вод», часть потока в вади принудительно меняет свой естественный путь и направляется на близлежащие земли, где он используется для выращивания сельскохозяйственных культур. Вода хранится только в корневой зоне растений, то есть она дополняет осадки. Изменение потока, как правило, осуществляется с помощью структуры, которая повышает уровень грунтовых вод в русле вади, что позволяет потоку распределяться под действием силы тяжести по одной или обеим сторонам вади. Поток направляется дамбой, которая должна быть расположена немного в стороне от контура, от пути вади. Распределение воды требует наличия относительно равномерной поверхности на пологом склоне. Сельскохозяйственную землю можно разделить перегородками на бассейны, чтобы впустить достаточно воды для хранения в течение сезона. Почва должна быть глубокой, с достаточной способностью удерживать воду. Так как эта система требует надлежащего выбора участка, проектирования и строительства структуры и канала, может потребоваться экспертиза инженера. Структура должна быть достаточно прочной, чтобы противостоять потоку, и располагаться на высоте, достаточной, чтобы отвлекать требуемую часть потока. Для создания структур, направляющих поток, используются различные материалы, в том числе камень и бетон. Наиболее прочные конструкции выполнены из габионов, заполненных камнями. Дождевая вода, которая собирается в системы вне вади, используется за пределами русла вади. Для изменения естественного течения вод в вади и их направления на близлежащие земли, пригодные для сельского хозяйства, используются специальные сооружения. Аналогичные сооружения могут применяться для сбора дождевой воды из водосборов за пределами русла вади. Ниже приведены наиболее важные технологии за пределами вади: Действующая система распределения воды в южном Тунисе.. 18 Важный момент, который нужно учитывать, — это то, что наклон канала должен пропускать поток со скоростью, достаточной для предотвращения отложений вблизи структуры, в противном случае они будут блокировать поток и приведут к высоким расходам на обслуживание. 2. Высокие насыпи Известная в Тунисе как табиа, эта система состоит из крупных полукруглых, трапециевидных или открытых V-образных земляных насыпей длиной (расстояние между концами насыпи) около 10-100 м и высотой 1-2 м. Часто они вытягиваются в длинные, расположенные в шахматном порядке ряды, обращенные к верху склона. Пространство вдоль контура между соседними насыпями, как правило, составляет около половины длины насыпи. Концы насыпей должны быть защищены от эрозии, так как вода часто переливается через них. Высокие насыпи обычно строятся машинами и реже вручную. Они используются для подпитки деревья, кустарников и однолетних культур в регионе WANA, а также сорго и просо в Центральной Африке. Крупные полукруглые дамбы могут хранить большой объем воды, но могут быть разрушены при сильных ливнях, поэтому необходимо предусмотреть контроль переполнения. Самым критичным является период сразу после окончания строительства, т. е. перед окончательным объединением насыпей. Любое повреждение должно устраняться немедленно. Поскольку эти системы не являются традиционными, их применение может создавать проблемы. 3. Водоемы и hafair Водоемы — это земляные хранилища воды, вырытые на пологой местности и накапливающие стоки воды, направляемые из вади или крупных водосборов. Они известны как «римских пруды» в отдельных частях Северной Африки, где они обычно имеют каменные стены. Емкость этих водоемов составляет от нескольких тысяч кубических метров, в этом случае они называются hafair, до десятков тысяч кубометров. Водоемы очень распространены в Индии, где они поддерживают более 3 миллионов га сельскохозяйственных угодий. В регионе WANA, особенно в Судане, Иордании и Сирии, распространены хранилища меньшего размера, которые используются в основном для обеспечение людей и животных питьевой водой. С hafair связаны некоторые проблемы: стоячая вода может загрязняться, привлекать насекомых и быть источником заболеваний. Поскольку вокруг них не бывает никакой защиты, есть риск утопления людей и животных. Большие потери через фильтрацию и испарение — дополнительные недостатки системы. Предлагаются несколько улучшений, в том числе сооружение ограждений, использование подкладки и отстойников. Типичные табиа в горах Матмата на юге Туниса. Hafair в западном Судане обеспечивают водой людей и скот в засушливый период. 19 Во многих районах WANA все еще функционируют древние римские водоемы. 4. Колодцы Колодцы — это традиционные подземные резервуары емкостью от 10 до 500 м3. Они хранят воду для потребления человеком и животными. Во многих регионах, например, в Иордания и Сирии, они выбиты в скалах, в таком случае они, как правило, имеют небольшую емкость. На северо-западе Египта фермеры создают большие колодцы (200-300 м3) в земле под слоем твердых пород. Каменный слой образует потолок колодца, в то время как стены покрываются водонепроницаемой замазкой. В местах, где нет каменного слоя, строятся современные бетонные колодцы. Сток воды собирается из соседнего водосбора или направляются с удаленного. Обычно первый дождевой сток сезона не направляется в колодец, чтобы уменьшить вероятность загрязнения. Иногда сооружаются отстойники, чтобы снизить количество отложений в воде, при этом фермеры чистят колодцы раз в год или раз в два года. Вода из колодца поднимается с помощью ведра, привязанного к веревке. Колодцы все еще являются единственным источником питьевой воды для людей и животных во многих засушливых районах WANA, и их роль в поддержании сельского населения в этих регионах является жизненно важной. Сейчас они также часто используются для полива приусадебных участков. К проблемам строительства колодцев можно отнести затраты на строительство, ограниченную емкость, осадочные отложения и вероятность попадания загрязнений из водосбора. 5. Системы стока в холмистой местности В Пакистане этот метод также называется силаба или, как упоминалось выше, саилаба. Сток воды направляется с помощью небольших трубопроводов на плоские поля у подножия склона. Поля выравниваются и окружаются дамбами с водосливом для слива воды на поля, расположенные ниже. После заполнения всех полей вода возвращается в вади. При планировании нескольких подпитывающих каналов целесообразно строить распределительные бассейны. Это идеальная система для использования стоков в холмистой или горной местности, где растительность редкая или отсутствует. Для строительства трубопроводов в холмистой местности необходимо грамотное проектирование, оно является трудоемким, может потребоваться содействие инженера. Трубы должны иметь достаточный наклон, чтобы предотвратить отложения, иначе их придется чистить после сильных ливней. Поля должны быть выравнены, а сливы находиться на нужной высоте, чтобы обеспечить равномерное распределение. Данный метод может быть применен почти для любых культур. Колодцы жизненно необходимы для людей в отдаленных районах, где нет других источников воды. Этот колодец в Египте до сих пор служит людям, животным и садам в сельской местности. 20 Планирование, проектирование и реализация Социально-экономические аспекты Система стока воды на холмистой местности накапливает воду во время ее течения вниз. (Фото: Принц). Успех проектов сбора воды зависит не только от хорошего проектирования и правильной агротехники. Не менее важными являются социально-экономические аспекты. В засушливых регионах люди веками живут с минимальным уровнем дохода, и у них выработаны собственные приоритеты в отношении образа жизни и достатка. Поэтому огромное значение имеет принятие во внимание их ценностей, представлений, взглядов и предпочтений, а не навязывание готовых решений. Для эффективного внедрения и развития проектов сбора воды нужно, в первую очередь, встретиться с потенциальными бенефициарами, поговорить с ними, поучиться у них и продемонстрировать готовность и потенциал работать для их блага. Если предлагаемые технологии действительно отвечают их потребностям, можно начать совместно планировать мероприятия, начиная с улучшения знаний и развивая их на основе того, что они имеют. Важно, чтобы они чувствовали, что проект принадлежит им и что он принесет им реальную пользу. Проектировщики часто могут игнорировать косвенные выгоды при проведении технико-экономического обоснования проектов сбора воды, но понять их важность нужно. К таким выгодам можно отнести прекращение деградации земель, борьбу с опустыниванием, обеспечение животных питьевой водой, уменьшение миграции в города, сведение к минимуму социальных проблем, повышение уровня жизни семей фермеров, а также стабильности и безопасности сельской жизни. Фермеры, реализующие проекты сбора воды в засушливой среде, будет вносить вклад и в эти выгоды для всего населения. Йеменский фермер со спорной культурой кат, выращенной в знаменитых водосборных террасах йеменских гор. Обслуживание системы гарантирует высокая доходность. 21 Еще один важный вопрос — право собственности на землю. Довольно часто это может быть проблемой, поскольку большая часть земли, требующей структурных вмешательств, может быть в общем пользовании или принадлежать государству. В этих условиях индивидуальные фермеры могут быть мало заинтересованы в инициировании дорогостоящего строительства. Проектирование систем сбора воды Выбор места и технологии Пригодность места для сбора воды зависит от его способности удовлетворить основные технические требования к системе. Кроме того, независимо от того, какая технология выбрана, она должна соответствовать местным социальным условиям и агротехнической практике. При планировании системы необходимо иметь соответствующие данные о климате, почве, сельскохозяйственных культурах, топографии и социально-экономических факторах проектной территории. Среди инструментов и методов сбора данных для планирования, проектирования и внедрения систем сбора воды — полевые визиты, осмотр места, топографические и тематические карты, аэрофотоснимки, спутниковые изображения (дистанционное зондирование) и географические информационные системы (ГИС). Для помощи в выборе наиболее подходящей технологии в таблице 1 приводятся общие рекомендации по требованиям самых важных методов сбора воды. Место и технологии определяются с учетом планируемого использования собранной воды. Если вода предназначена для домашнего использования или для скота, нужно учитывать такие моменты, как близость к зданиям и чистота воды, в то время как сбор воды для сельского хозяйства или многоцелевого использования должен отвечать другим требованиям. Несмотря на то, что системы сбора воды можно создавать на разных склонах, топография пока является главным фактором в выборе подходящей технологии. Как правило, но не всегда, более крутые склоны с неглубокой почвой используют для водосборных бассейнов, а растения выращиваются на более пологих склонах, где почва глубже. Это позволяет менее продуктивной и неглубокой почве отдавать свою часть осадков более глубокой и более плодородной почве. Почвы с высоким уровнем инфильтрации, например, песчаные, не являются благоприятными в качестве водосборных площадок, для сбора на них воды потребуются меры по обеспечению стока. Как правило, это возможно только при использовании микроводосборов для сбора воды для потребления человеком и животными или для производства ценных культур. Необходимо учитывать структуру почвы, поскольку это влияет на эрозию почвы в водосборе. На общую емкость хранения воды в профиле почвы влияют как структура почвы, так и ее глубина, от чего, в свою очередь, зависит количестве воды, которое может быть доступно для сельскохозяйственных культур в засушливые периоды. Классификация территорий по пригодности для различных методов сбора воды. (Фото: Принц.) Данные дистанционного зондирования в сочетании с наземными данными в среде ГИС помогают значительно экономить усилия при анализе пригодности участков для сбора воды. (Фото: Оберли.) 22 Права на воду, землевладение и землепользование являются одними из проблем, которые иногда препятствуют подбору соответствующего места и технологии. В прошлом многие проекты сбора воды не удавалось реализовать просто потому, что эти вопросы не были учтены в полной мере. Коллективная собственность на землю увеличивает количество доступных вариантов, включая выбор макроводосбора. Крупномасштабные системы могут оказаться более экономичными, поскольку они требуют меньше работы для установки и меньше обслуживания на единицу площади. В результате изменений в социальных установках по отношению к частной собственности, экономических стимулов и личных устремлений, фермеры малого масштаба стали более открыты к идее введения микроводосборов на своих землях. Способность фермера управлять и поддерживать систему, однако, остается сдерживающим фактором для использования более сложных систем. Требования к строительству, такие как наличие материалов и квалифицированной рабочей силы, также должны быть приняты во внимание при выборе систем. Миндаль, оливки, пальмы и инжир являются одними из самых подходящих деревьев для выращивания в засушливых условиях с использованием систем сбора воды. Выбор культур В целом, местные культуры или деревьев лучше всего приспособлены к окружающей среде и должны иметь приоритет над интродуцированными видами. В то же время сбор воды может позволить фермерам выращивать виды, которые раньше считались слишком рискованными. Возможно использование улучшенных сортов, при условии что за их вводом следуют исследования и программы адаптации, которые доказывают их жизнеспособность. Выбранные сельскохозяйственные культуры и деревья должны быть способны к интеграции в локальные системы земледелия и выдерживать 2-3 дня заболачивания, что является типичным для большинства систем сбора воды после сильных ливней. Например, кукуруза для этого не подходит. Поскольку системы сбора воды могут лишь частично компенсировать малые и нерегулярные осадки, настоятельно рекомендуется выбирать засухоустойчивые деревья, кустарники и культуры. Они могут выжить даже в условиях крайней засухи, когда система не в состоянии обеспечить достаточное количество влаги. В засушливых регионах кормовые кустарники и деревья, как правило, могут быстрее восстановиться. Для обеспечения наиболее эффективного использования воды и получения быстрого урожая озимые должны иметь приоритет над летними культурами. При выборе деревьев важно наличие глубокой почвы с достаточной способностью хранения воды, чтобы обеспечить необходимую влагу в течение всего сухого периода года. На землях, где вода может оставаться на поверхности в течение длительного времени, необходимо выбирать культуры, устойчивые к заболачиванию. Проектирование системы Проектирование системы сбора воды должно гарантировать, с достаточной степенью вероятности, доступность определенного количества воды для использования по назначению. Важно подчеркнуть, что в засушливых регионах не всегда нужно, чтобы потенциальный спрос на воду был полностью удовлетворен, так как культуры могут выращиваться с малыми затратами и давать урожай без полного удовлетворения их потребности в воде. Проектный объем воды, то есть объем, который система сбора воды предназначена обеспечивать, должен обеспечивать максимальную экономическую, социальную и экологическую отдачу. 23 При использовании систем микроводосбора площадь водосбора должна быть способна поставлять проектный объем воды на целевую площадь. Размер водосбора может быть установлен в соответствии с характеристиками осадков, земельного склона, почвы, растительного покрова, культур и экономическими соображениями. Аналогичный подход необходим при проектировании и установке структур сбора воды, используемых для транспортировки и последующего хранения или распределения воды. Дизайн всей системы должен быть достаточно гибким, чтобы во время реализации проекта и функционирования системы можно было внести любые необходимые изменения, в том числе в размер посевной площади или виды культур. Основные шаги по проектированию систем микроводосбора: В условиях отсутствия информации важное значение для определения проектных параметров систем микроводосбора имеют участки для определен 1. Определите проектный ежегодный коэффициент стока на выбранной местности. Этот коэффициент представляет собой отношение суммы годового стока к количеству годовых осадков. Его величина зависит от количества осадков и их интенсивности, почвы, топографии, поверхности земли и размера водосбора. Коэффициенты, полученные с помощью методов, пригодных для макроводосборов, не подходят к микроводосборам. Существует заметный пробел в литературе по надежным и практическим методам и технологиям для определения стока с малых водосборов (размером от нескольких до нескольких сотен квадратных метров). Один из способов определить сток — экспериментальный, путем использования полевых участков или с помощью полевых симуляторов дождя. Поскольку проектный годовой коэффициент стока зависит от характеристик осадков, принятое значение должно быть на приемлемом уровне вероятности. Физическая или химическая обработка поверхности почвы (или оба метода) могут значительно увеличить коэффициент стока, но они увеличат и затраты. Такая обработка для вызова стока может быть экономически оправдана в зависимости от целей системы сбора воды. 2. Определите проектные потребности культур в воде (в условиях сбора воды). Обычные методы оценки суммарного испарения могут быть использованы с расчетным коэффициентом водного стресса, отражающим уровень водного стресса культуры, который она может перенести во время сухого периода. Для измерения скорости стока с макроводосборов в вади могут быть установлены дешевые плотины. Данная плотина находится в Муакаре (Иордания). 24 3.Дизайн системы сбора воды должен быть основан не на средних значениях осадков в данном регионе, а на более низких значениях, чтобы обеспечить большую надежность системы. Системы сбора воды для деревьев, кустарников и многолетних культур должны быть основаны на данных об осадках. В целом, система должна быть способной экономно обеспечить водой растения минимум три года из четырех лет; т. е. уровень надежности должен составлять 75%. 5. Если известны размеры культивируемой площади и водосбора, можно определить их форму и размеры в зависимости от типа системы, вида культуры и топографии. Затем можно планировать необходимые инженерные работы. Они включают в себя схему системы, детали и объем земляных или каменных работ и других структур контроля воды. 4.Основываясь на результатах шагов 1, 2 и 3, определяется отношение площади водосбора к посевной площади. Необходимо учитывать неравномерное распределение воды и обеспечить глубокую фильтрацию на посевной площади за счет фактора эффективности хранения. Это представлено соотношением объема воды, хранящейся на эффективной глубине в корневой зоне, к общему объему собранной воды. Типичные значения для этого диапазоне эффективности хранилища составляют от 50 до 75%. Если отношение площади водосбора к посевной площади недооценено, фактическое значение этого фактора может приблизиться к 100%. И наоборот, если это отношение переоценено, фактическая эффективность хранения может быть очень низкой, в результате чего вода может тратиться впустую и больше земли может быть выведено из использования в качестве водосбора. Таблица 1. Оценочные коэффициенты стока и затраты на типичные технологии увеличения стока Коэфицент стока (%) Очистка водосбора Выравнивание поверхности Уплотнение почвы Модификация поверхности одонепроницаемое покрытие 20-35 25-40 40-60 70-90 60-80 95-100 Прогнозный Стоимоссь срок ($/100 м2) (годы) 1-3 2-4 2-3 3-5 5-10 10-20 1-4 2-4 6-10 10-20 4-10 20-100 Схема небольшой земляной плотины и водослива, спроектированных и построенных в местности Муаккар в иорданской бадиа. 25 Макроводосборы и паводковые системы обычно включают проектирование небольшой плотины, водоотводных структур и систем подачи и распределения воды. Эти системы могут также включать в себя сооружения для хранения воды для последующего использования. Дизайнер не контролирует размер макроводосбора или площадки для сбора паводковых вод. Он лишь определяет размер посевной площади, на которую рассчитан ожидаемый сток. Сток может быть определен на основе замеров стока, датчиков в вади и реже — замеров потока живого сечения и скорости. Он также может быть определен с помощью симуляционных моделей. Поскольку индивидуальные фермеры не могут заниматься дизайном таких масштабных систем, для этого нужны инженеры. Правильное строительство систем сбора Реализация Системы сбора воды могут реализовываться: воды требует квалифицированного труда. Необходимо укрепление потенциала вовлеченных людей. • Фермером Как упоминалось выше, микроводосборные системы, как правило, применимы в отдельных хозяйствах. Это простой и недорогой подход, хотя фермеры могут испытывать некоторые трудности с элементами, требующими точности, такими как формирование контурной линии или определение максимального наклона. • Государственные органы • Сообществом Они, как правило, необходимы для крупномасштабных систем макроводосбора и сбора паводковых вод. При таком подходе используются государственные услуги или Сообщество может быть вовлечено в систем микрои создание подрядчики. Обычно используется техника или оплачиваемый труд рабочих. Первоначальная стоимость макроводосбора или сбора паводковых относительно высока. Поскольку это нисходящий подход, вод, как правило, в рамках проекта, который планируется локально с есть риск того, что проект не будет принят или помощью и под руководством органов поддерживаться фермерами. власти. Первые два подхода доказали, что являются более успешными, чем третий, но нуждаются в государственной поддержке в виде простых демонстраций, обучения и консультационных услуг. Полезным может быть круглый стол, организуемый с участием всех сторон с целью найти лучшие технические подходы в данной местности. Выбранный план действий должен быть достаточно простым для реализации местным населением. Планировщик должен быть готовым слушать и учиться у фермеров, чтобы эффективно реагировать на их потребности. Отведение фермеру руководящей роли также будет способствовать успеху проекта. Система сбора воды реализованная фермером имеет больший шанс на успех. Фото из Белуджистана (Пакистан). . 26 Эксплуатация и обслуживание Планирование системы сбора воды в больших масштабах требует наличия информацию в виде карты. Предпосылки для успеха • Участие людей Люди, которых непосредственно затрагивает система, должны участвовать во всех этапах проекта: планировании, разработке, внедрении, эксплуатации и обслуживании. • Приемлемость для бенефициаров Проект должен быть простым и соответствующим текущей сельскохозяйственной деятельности. • Демонстрации и тренинги Они необходимы для поддержки вновь внедренных систем и практик. • Привлекательные выгоды Учитывая имеющиеся риски и неопределенности, фермеру, возможно, нужно будет убедиться в преимуществах сбора воды. Важнейшим доказательством выгоды является возросший доход от продажи дополнительной продукции. Поэтому очень важно убедиться, что для этого есть рынок. Для финансирования строительства, эксплуатации и обслуживания систем могут потребоваться схемы микрокредитования и другие виды субсидий, прежде чем появятся выгоды от дополнительного производства культур. При наличии соответствующей политики и правил микрокредитование также может быть использовано для поддержки создания местных групп, а также увеличения потенциала людей посредством демонстраций, обучения, консультационных услуг и распространения информации. Субсидии могут потребоваться и для компенсации фермерам за их вклад в улучшение окружающей среды и социально-экономической ситуации через проекты сбора воды. Плохое управление и отсутствие обслуживания являются основными причинами провала проектов сбора воды. Крупномасштабные системы требуют создания местной ассоциации для управления объектом и поддержания связи с соответствующими госорганами. С самого начала проекта необходимо наличие руководящих принципов и процедур для эксплуатации и обслуживания всех компонентов системы сбора воды. Новые системы должны часто проверяться, особенно в течение первых одного или двух дождливых сезонов после строительства. Системы микроводосбора должны проверяться после каждого ливня, приводящего к появлению стока, с тем чтобы любое незначительное повреждение насыпи немедленно устранялось. Особое внимание должно быть уделено земляным дамбам и насыпям, объектам хранения воды, а также водосливным и водоотводным сооружениям. Обработанные водосборы, в дополнение к целевым структурам, должны быть защищены от повреждения из-за выпаса животных. Системы подачи и распределения воды, а также хранилища воды должны очищаться от ила и мусора. Фермерам, не знакомым с орошением, возможно, потребуется консультация об оросительных методах и связанных работах. Сюда входят методы повышения плодородия почвы и борьбы с эрозией. Системы обеспечения питьевой водой должны быть защищены от загрязнения и регулярно очищаться. Дополнительными мероприятиями являются ежегодная очистка водосбора, обслуживание ловушек ила и отстойников и очистка колодцев от ила. 27 •Урегулирование прав на землепользование и имущество Эти вопросы были упущены во многих проектах в прошлом, приводя к конфликтам по вопросам использования земли и воды. Эти часто жесткие условия для развития необходимо решить в самом начале процесса планирования. Фермеры-участники проекта по управлению природными ресурсами Матруха на севере Египта участвуют в планировании и реализации мероприятий по сбору воды на своих хозяйствах. . • Обеспечить право на воду для населения ниже по течению При создании систем макроводосбора и сбора паводковых вод необходимо учитывать интересы пользователей воды ниже по течению и потребности окружающей среды. Необходимо всегда помнить, что освоение водных ресурсов требует комплексного подхода к управлению водоразделом. Исследовательская деятельность ИКАРДА Экорегиональный проект «Рациональное использование воды в фермерских хозяйствах WANA» был запущен ИКАРДА в 1996 году для продвижения интеграции сбора воды в системах земледелия в засушливых условиях. С тех пор национальные команды восьми стран WANA реализуют проект в партнерстве с ИКАРДА. Странами-участницами стали Египет, Ливия, Тунис, Марокко, Сирия, Иордания, Ирак и Пакистана. В 1999 году к проекту присоединились Алжир, Йемен и Иран. Были выбраны исследовательские темы, в которых дополнительные преимущества всех партнеров объединены в стратегические и прикладные исследования в регионе. Исследовательские темы проекта таковы: 1. Вода в современных системах землепользования: традиционные знания, представления и участие конечных пользователей. Эта тема включает в себя документацию и анализ традиционного управления водными ресурсами и признания того, что из него можно извлечь. 2. Водные ресурсы и потенциал их накопления: Эта тема включает в себя анализ использования дождевого стока и разработку методик для исследования потенциала сбора воды в различных условиях. 3. Варианты использования воды: Изучаются и адаптируются методы и технологии сбора воды, подходящие для преобладающих земель, культур и социально-экономических условий, а также пути интеграции этих технологий в системы земледелия. 4. Распространение, развитие и эффект: Эта тема включает в себя наращивание потенциала людей с помощью обучения и демонстрации. Она также предусматривает проведение исследований и оценку того, как социальные, экономические и политические вопросы, регулирующие внедрение усовершенствованных систем сбора воды, повлияют на фермеров, их жизнедеятельность и окружающую среду. Ниже приводятся примеры основных выводов проекта: 28 Планирование сбора воды при помощи дистанционного зондирования и ГИС Проведение исследования для планирования сбора воды требует наличия ресурсов. Когда сбор воды необходим в больших масштабах, такие исследования могут быть сложными и затратными. ИКАРДА использует данные дистанционного зондирования и ГИС для разработки методики классификации больших площадей в соответствии с их пригодностью для сбора воды с использованием различных методов и систем. Данные, полученные с полной схемы LANDSAT для центральной части Сирии, первоначально использовались для получения ценной информации о растительном покрове, поверхностных условиях и дренажных системах. Дополнительная информация, включая типы почвы, топографию, количество осадков и экспертные критерии по технологиям сбора воды, затем вводилась в среду ГИС и анализировалась вместе со спутниковыми данными для получения окончательной классификации. Такая методика дает многообещающие результаты с низкими затратами. Продолжается работа по включению требования по гидрологии, чтобы оценивать количество стока в целевых районах, и для глубины почвы, чтобы помочь с выбором культур для конкретных областей. Карта пригодности к сбору воды для центральной Сирии, созданная в ИКАРДА на основе исследований с использованием данных дистанционного зондирования, наземных данных и технологий ГИС. Результаты изучения эффективности традиционных систем сбора воды в ИКАРДА должны доказать их применимость во многих областях WANA. 29 Традиционные системы сбора воды Традиционные системы сбора воды в Египте, Ираке, Иордании, Ливии, Марокко, Пакистане, Сирии и Тунисе были задокументированы и проанализированы, сделаны выводы об их значимости для будущего развития. В каждой стране национальная команда, поддерживаемая учеными ИКАРДА, подготовила соответствующий документ. К проблемам этих систем относятся затраты на строительство и обслуживание, ограниченная емкость, отложения, а также возможность попадания загрязняющих веществ из водосбора. ИКАРДА проводит исследования во многих областях с целью определить пути решения этих проблем. Особое значение имеет исследование на северозападе Египта, направленное на улучшение сбора воды, ее хранения и использования с помощью системы колодцев. Микроводосбор: Истории успеха Результаты исследований в Сирии, Иордании, Марокко и Египте показали большие успехи в применении микроводосборов. В сирийской бадиа (годовое количество осадков — 100-200 мм), применялся специальный механизм, установленный на трактор, для построения полукруглых борозд. При реализации этой технологии в крупных масштабах можно использовать механизированные устройства. В рамках исследовательского проекта, поддерживаемого ИКАРДА в сирийской бадиа, с помощью такого инструмента в день удалось построить множество борозд на площади более 20 га, создав в общей сложности более 5000 борозд различного размера и на разной удаленности друг от друга. Это идеальный способ, когда имеется нехватка трудовых ресурсов или когда он дорог. Операционная стоимость составляет около 100 долларов США / га, в том числе посадку. Уровень выживаемости кустарников, высаженных в полукруглые насыпи, составил более 90% по сравнению с 10% без системы сбора воды. В Иордании и Египте небольшие бассейны и полукруглые насыпи обеспечивали миндальные и оливковые деревья достаточным количеством воды для нормального роста в районах с годовыми осадками на уровне 120-150 мм. В Марокко система, сочетающая выращивание деревья и кустарников с использованием контурных борозд, оказалась очень успешной в районах с количеством осадков 100-200 мм. Механизированный метод создания микроводосборов помогает экономить затраты на рабочую силу и доказал эффективность в совершенствовании производства и уменьшение деградации в сирийской бадиа. 30 В Тунисе изучаются устойчивость горных водохранилищ и эффективность использования собранной воды для дополнительного орошения. Сбор воды для дополнитель ного орошения Использование ограниченного количества воды во время стрессовых периодов в качестве дополнения к осадкам существенно повышает и стабилизирует производство. В районах, где полноценное орошение недоступно, необходимую влагу может обеспечить сбор воды. В Тунисе небольшие водоемы для сбора воды построены в горных районах и в настоящее время оцениваются с использованием ГИС для использования в целях дополнительного орошения. Исследовательская работа показала большой потенциал в повышении эффективности использования воды в производстве зимних и летних культур, таких как пшеница и овощи. В рамках аналогичных исследований, проводимых пакистанской командой в провинции Белуджистан, разработано несколько перспективных вариантов использования грунтовых вод в сочетании со сбором воды для дополнительного орошения. Сбор воды с крыш теплиц Система для сбора дождевой воды с крыш пластиковых теплиц была введена и контролируется египетской командой в рамках проекта по рациональному использованию воды на фермерском хозяйстве возле Александрии, где годовое количество осадков составляет менее 100 мм. Собранная вода направлялась к овощным культурам в теплице, где использовался метод, известный как «гидропоника», чтобы обеспечить воду и питательные вещества при высокой эффективности использования. Парниковая крыша была способна предоставить 50% потребностей овощей в воде, позволяя выращивать около 15 тонн дынь. В районах, где воды очень мало, и фермерам приходится покупать дорогостоящую воду для получения хорошего урожая, этот метод может это изменить. Крыши теплиц обеспечивают значительную долю потребностей растений в воде в районе Аль-Бусаили возле Александрии (север Египта). . 31 Увеличение стока Легкие почвы с высоким уровнем инфильтрации не производят большого объема стока. Это серьезная проблема на многих песчаных участках WANA, где сбор воды очень востребован. Хотя поверхность почвы иногда изменяется, чтобы увеличить сток, продолжается поиск практичного, недорогого и экологически чистого материала, который может быть использован для этой цели. Команда проекта в Ираке запатентовала процесс использования парафина для усиления Эмульгированный парафин, разработанный в Ираке, распыляется на микроводосборе для увеличения стока. Ей удалось эмульгировать воск с стока возое Алеппо (Сирия). помощью недорогих добавок и специально разработанной машины. Эмульгированный воск, который выглядит как молоко, может легко применяться на исследовательских участках с помощью небольшого распылителя. Использование воска увеличило объем стока на небольших участках в три раза. Пластиковые листы обеспечивают очень высокий коэффициент стока; однако, данный метод дорог и используется в основном для сбора воды для товарных культур. Будущие вызовы В выявлении наиболее важных компонентов эффективных схем сбора и использования воды для выращивания сельскохозяйственных культур достигнут значительный прогресс. Барьерами на пути реализации и адаптации этих схем являются следующие: трудности, связанные с неосведомленностью фермеров о технологии; конфликты и споры по поводу прав на воду, собственность на землю и ее использование; а также отсутствие надлежащего описания осадков, суммарного испарения и свойств почвы. В этих областях необходимы дальнейшие исследования на основе надежной гидрологии и проектировании. Рекомендации и будущие вызовы в области исследований и развития включают в себя следующее: • Междисциплинарные исследования, направленные на препятствия в отношении внедрения и управления сбором воды на уровне фермерских хозяйств. Это потребует лучшее оисание климата, почвы, адаптируемых культур и социально-экономических факторов. • Определения оптимального размера водосбора относительно посевных площадей в различных полевых условиях. Важную роль играют моделирование и имитация, подкрепленные тщательно разработанными полевыми экспериментами. 32 Обеспечение достаточного количества воды для питья и сельхозпроизводства в отдаленных засушливых регионах — один из самых серьезных вызовов для исследований и разработки систем сбора воды, непосредственно связанных с бедными слоями населения. • Детальный анализ затрат и выгод в связи с дополнительной урожайностью, а также стоимость системы. Следует принять во внимание и другие преимущества, такие как контроль над эрозией почвы и предотвращение миграции. • Дальнейшая работа по технологиям увеличения стока и их экономической эффективности. Стоимость материалов является основным препятствием. Поэтому необходимы исследования для определения дешевых и более прочных материалов, которые легко использовать. • Определение участков для сбора воды с высоким потенциалом, принимая во внимание все гидрологические и экологические факторы. В странах WANA необходимо подготовить карты с указанием местоположения этих участков, некоторые из которых могут быть использованы для пилотных проектов. • Изучение моделей потребления воды рекомендованных культур и деревьев в режиме сбора воды. Культуры, выращиваемые с использованием сбора воды, неизбежно испытывают периоды нехватки воды и стресс, которые сказываются на урожайности. Это, естественно, влияет и на доходность. В литературе недостаточно информации об урожайности культур при различных уровнях влаги в почве. Эта информация необходима для разработки надежных систем, а также исследований с применением моделирования и симулирования сбора воды. • Сбор воды — сложная междисциплинарная технология, и ее отдельные методы в основном зависят от участков. Чтобы достичь технической и экономической целесообразности, нужны твердая приверженность и сотрудничество со стороны бенефициаров. • Разработка новых методов минимизации потерь от испарения и просачивания на объектах для хранения воды. Наконец, стоит отметить, что конечная цель сбора воды в фермерских хозяйствах — это устойчивая и экологически безвредная система сельскохозяйственного производства. Задача стоит в том, чтобы дополнить, а не заменить существующую систему водопользования. Улучшенные системы должны быть социально приемлемым, а также более продуктивным. Настоятельно рекомендуется, чтобы внедрение сбора воды было составной частью плана комплексного освоения земельных и водных ресурсов, плана, который учитывает все необходимые технические, сельскохозяйственные, социально-экономические и институциональные аспекты и вклады. 33 Избранная библиография Boers, Th. M. and J. Ben-Asher. 1982. A review of rainwater harvesting. Agricultural Water Management 5: 145-158. Critchley, W. and K. Siegert. 1991. Water Harvesting. FAO, Rome, Italy. FAO (Food and Agricultural Organization of the UN), 1994. Water Harvesting for Improved Agricultural Production. Water Reports 3, Proceedings of the FAO Expert Consultation, Cairo, Egypt, November 1993, FAO, Rome, Italy. Department of Agriculture, State Development, western Australia, 1992. Water Harvesting, Improving the reliability of farm dams in western Australian wheatbelt. A booklet. pp. 22. Frasier, G.W. 1990. Runoff Farming: Irrigation Technology of the Future. Pages 404-409 in Visions of the Future. ASAE Publication 0490. 0. American Society of Agricultu Engineers. St. Joseph, Michigan. Frasier, G.W. and L.E. Myer. 1983. Handbook of Water Harvesting. Agricultural Handbook No.600. United States Department of Agriculture, Agricultural Research Service, USA. Hachum, A.Y. and J.F. Alfaro. 1980. A Physically-Based Model of Water Infiltration in Soil. Utah Agricultural Experiment Station Bulletin 505. Logan, Utah, USA. Hudson, N.W. 1987. Soil and Water Conservation in Semi-Arid Areas. FAO Soils Bulletin 57. FAO, Rome, Italy. Hutchinson, G.R., and M.A. Garduno (eds.). 1981. Rainfall Collection for Agriculture in Arid and Semiarid Regions. Proceedings of a Workshop, University of Arizona, USA. Commonwealth Agricultural Bureaux, UK. Nasr, M. 1999. Assessing Desertification and Water Harvesting in the Middle East and North Africa. Policy Implication Discussion Paper No. 10. Center for Development Research (ZEF), Bonn, Germany. Oweis, T.Y. and A.Y. Taimeh. 1996. Evaluation of a small basin water-harvesting system in the arid region of Jordan. Water Resources Management 10: 21–34. Oweis, T.Y., A. Oberle and D. Prinz. 1998. Determination of potential sites and methods for water harvesting in central Syria. Advances in GeoEcology 31: 83–88. Oweis, T, A. Hachum, and J. Kijne. 1999. Water Harvesting and Supplemental Irrigation for Improved Water Use Efficiency. System Wide Initiative on Water Management Paper No. 7. International Water. Management Institute, Colombo, Sri Lanka. Prinz, D. 1994. Water harvesting - past and future. In: Pereira, L.S. (ed.). Sustainability of Irrigated Agriculture. Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop. Vimeiro, March 1994. Balkema, Rotterdam. Reij, C., P. Mulder and L. Begemann. 1988. Water Harvesting for Plant Production.World Bank Technical Paper No. 91, Washington D.C. Sharma, K.D. 1986. Runoff behavior of waterharvesting microcatchment. Agricultural Water Management 11: 137–144. Stewart, B.A. and J.T. Musick. 1982. Conjunctive use of rainfall and irrigation in semiarid regions. Advances in Agronomy 1: 1– 24. Tauer, W. and G. Humborg. 1992. Runoff Irrigation in the Sahel Zone. Verlag Josef Margraf Scientific Books, FR, Germany. UNDP (United Nations Environment Program). 1983. Rain and Storm Water Harvesting in Rural Areas. Tycooly International Publishing Limited, Dublin. Vorhauer, C.F. and J.M. Hamlett.1996. GIS: a tool for siting farm ponds. Journal of Soil and Water Conservation 5(5): 434–438. 34
