Récupération d'eau de pluie, le chemin vers une amélioration des moyens de subsistance - Résumé technique

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Combien de personnes?
Combien de temps?

Introduction

L'agriculture fait partie intégrante du mode de vie rural des populations dans le monde entier. Néanmoins plusieurs exemples montrent que dans les régions où l'eau vient à manquer, les agriculteurs sont incapables de mener à bien leurs activités dû à une indisponibilité d'une certaine quantité d'eau à un certain moment.

Le but de ce résumé technique est de faire connaître une méthode efficace de "récupération d'eau de pluie" qui peut être utilisé par les ménages nécessiteux en région rural. Cette méthode a été développé durant une longue période par différentes institutions d'experts et membres de communautés, ainsi que des personnes travaillant avec des populations vivant dans des conditions de sécheresse.

De l'eau de pluie pour l'agriculture

L'agriculture à l'eau de pluie n'est pas une idée novatrice pour les régions sujet à la sécheresse. Dans le cadre d'une agriculture "à basse consommation en eau", les populations ont développé différentes pratiques agricoles comme moyen de lutte contre le caractère imprévisible des pluies. La récupération d'eau de pluie est une de ces pratiques. Au Sri Lanka, les premières traces de récupération d'eau de pluie remontent à au moins 2500 ans jusqu'aux civilisations anciennes. L'utilisation d'eau de pluie dans l'agriculture est devenue courante en raison de la nature irrégulière des pluies dans de nombreux comtés d'Asie. Elle est largement pratiquée dans des régions où sévit un manque de pluies saisonnières ou des conditions de climat sec persistant une majeure partie de l'année. La récupération d'eau de pluie est une option viable pour des régions connaissant deux ou trois moussons épars. Au Sri Lanka, même la région la plus sèche possède une précipitions annuelle moyenne de 1250 mm. Au Sri Lanka, il pleut pendant quatre mois de l'année et pendant les huit mois de l'année restants, les précipitations sont minimales. Ainsi, la technologie de récupération d'eau de pluie aide à stocker l'eau des moussons pour son utilisation lors des saisons sèches.

Figure 1: Tendances de précipitations au Suriyawewa - quartier Hambantota

Les tendances de précipitations du secrétariat divisionnaire de Suriyawewa dans le quartier de Hambantota est montré comme exemple en figure 1. Celle-ci souligne clairement que les pluies se produisent principalement pendant les quatre mois: Mars - Avril et Octobre - Novembre.

"Pas une seule goutte de pluie ne devrait être autorisé à se jeter dans la mer sans avoir été utilisé au profit des populations." - King Parakramabahu the Great (1153-1186AD), Pollonnaruwa Era

Les ancêtres sri lankais réussissaient à récupérer l'eau de pluie avec succès grâce à un système en cascade d'énormes réservoirs. Les données suivantes (tableau 1) indiquent l'envergure des anciens réservoirs d'irrigation dans lesquelles la récupération d'eau de pluie faisait partie intégrante de leur gestion d'irrigation.

Tableau 1: Principaux réservoirs construits dans la région sèche du Sri Lanka

Nom du réservoir	Etendue (hectares)
Parakrama Samudraya	6614
Kalawewa	6380
Minneriya wewa	4670
Kantale wewa	3263
Nuwara Wewa	2960

Ces réservoirs étaient construits pour irriguer de vastes superficies et ainsi subvenir aux besoins d'importantes populations. Les réservoir d'eau de pluie décrits dans ce résumé sont à échelle domestique, ils peuvent stocker environ 10 000 litres d'eau de pluie en une fois et suffire à l'irrigation d'un quart ou une moitié d'hectare. Ceci étant suffisant pour cultiver de 35 à 49 cultures pérennes tel que le 'Jak' (Artocarpus nobilis), la noix de coco (Cocos nucifera), la pomme grenade (Punica granatum), l'orange (Citrus spp) et la mangue (Mangifera indica).

Qu'est ce que la récupération d'eau de pluie?

Gérer, contrôler et utiliser l'eau de pluie in-situ ou dans les environs de précipitations est nommé "récupération d'eau de pluie".

Récupération des eaux de ruissellement

Pour cette méthode de récupération d'eau de pluie, l'eau ruisselant le long du sol durant les pluies sera récupérée dans un réservoir positionné à la surface du sol afin d'être utilisé pour l'irrigation des cultures. Le réservoir est construit en briques enduites d'une couche de ciment. Durant le stockage il est important d'incorporer des méthodes efficaces de conservation de l'eau, ceci en diminuant l'évaporation mais aussi en adoptant des techniques d'irrigation efficace. Il s'agit d'une technologie 'facile à adopter' ayant fait ses preuves dans plusieurs communautés rurales, et qui, si utilisée correctement, peut s'avérer très avantageux.

Procédure de récupération des eaux de ruissellement étape par étape

Choisir une location pour la construction du réservoir de récupération d'eau de pluie

Observer la direction d'écoulement de l'eau de pluie sur le terrain.

Bien que certain pensent qu'un tel réservoir doit être construit dans la zone de plus faible altitude, ceci n'est pas obligatoire. De part le caractère saisonnier des pluies au Sri Lanka ainsi que leur forte intensité, il est possible de remplir un réservoir d'une capacité de 12 000 litres sans difficultés.

Le réservoir peut être sujet à des fissures dû à l'activité des racines (ramification), c'est pour cela qu'il est recommandé de ne pas construire le réservoir à proximité de grands arbres.

Le réservoir doit être proche d'une zone de culture pour assurer une facilité d'irrigation.

Le réservoir ne doit pas être placé à proximité de maisons ou chemins/routes pour éviter le risque pour un enfant ou un adulte négligeant de tomber dedans. Il est recommandé de construire une barrière de protection autour du réservoir comme mesure de sécutité additionelle.

L'ouverture du réservoir doit être dans la direction du ruissèlement. Il n'est pas recommander de bloquer le comportement naturel du mouvement de ruissellement car cela pourrait entraîner la boue ou autre déchet dans le réservoir. (Les filtres à boue fonctionne uniquement lorsque l'eau s'écoule directement à travers.)

Eléments à prendre en considération

Si un fort courant s'écoule vers le réservoir, il peut mettre celui-ci en danger, le casser/l'emporter.

Si la construction du réservoir obstrue l'écoulement naturel de l'eau, il peut apparaître un phénomène d'érosion qui détruirait par conséquent les cultures.

Construire un réservoir de récupération d'eau de pluie

Nettoyer minutieusement le terrain choisi. L'aplatissement du terrain est important pour une facilité des prises de mesures.

Il est recommander de construire un réservoir circulaire qui sera capable de résister à de plus fortes pressions.

Déterminer la quantité d'eau requise pour l'irrigation.

Dans ces cas là, les facteurs suivant doivent être considéré:

a) Le comportement pluvieux de la région. (Si la région a des pluies régulière tout au long de l'année, un petit réservoir de 4000-5000 litres suffit, tandis que dans les régions particulièrement sèches dont les périodes sèches durent environ six mois de l'année, il est favorable de stocker le plus d'eau possible.)
b) L'étendue du terrain destiné à être cultiver.
c) La quantité d'investissement possible.

Le réservoir ne doit pas dépasser les 1,75 m de profondeur afin de résister à la pression de l'eau. Une faible profondeur rend le nettoyage et l'utilisation du réservoir plus facile.

Le tableau suivant peut être utilisé comme guide pour déterminer le rayon d'un réservoir.

Tableau 2: Capacité selon le rayon du réservoir

Capacité du réservoir (Litres)	Rayon du réservoir (Metres)
5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000	0.9 1 1.125 1.2 1.275 1.35 1.425 1.5

Prenez une longueur de corde de la taille du rayon et attachez là à un bâton. Plantez le bâton à la place du centre du futur réservoir et dessinez un cercle.

Figure 2: Mesure prise pour le rayon du réservoir

Figure 3: Fosse pour la construction du réservoir

Maintenant creusez à l'intérieur du cercle.

Le réservoir doit avoir une pente d'à peu près 0,3 m de la périphérie jusqu'au milieu de réservoir. La figure 4 vous montre une vue de côté du réservoir.

Figure 4: Coupe transversale du réservoir

Après que le sol est été retiré, une dalle de béton de 10 cm d'épaisseur doit être posé au fond du réservoir. Le rapport sable, ciment et pièces métallique dans le mélange pour le béton doit être de 1:2:4

After the slab of concrete is hardened and has completely dried, construct the walls one foot in height from the inlet with a width of one brick. It is important to use bricks with dimensions of: 5cm x 10cm x 23cm for this purpose. The cement mixture should have a ratio of cement to sand of 4:1.

Figure 5: Wall construction of the tank on the concrete base

As the water inlet is connected to the tank at the ground level, hence, the water inlet wall should not be raised above the surface level.

Figure 6: Measurement taken for the inlet construction

The mud filters are attached to the water inlet. Hence the door has to be sturdy. As depicted in the picture below, a concrete slab measuring in metres 0.75m x 1m (height and length) should be laid near the door.

Figure 7: Concrete base for the inlet construction

When constructing the water inlet, it is necessary to face it in the direction of the natural water-flow of the garden. As the mud filters should be placed around this door, a drain should be constructed close to the inlet of 0.5 meters (near the door) and 1 metre width. The total length of this drain should be 1 metre.

Mud filters

Various waste items are present in flowing water. Mud, sand and gravel deposits in the tank will lessen the quantity of water that can be stored in the tank. Therefore mud-filters are used as a simple method of reducing the flow of waste items into the tank.

Construct 2 brick bunds in the shape of a 'V' on either side of the drain, which is constructed near the inlet. Two other small bunds of about one brick (10 cm) high should be constructed across the 'V' shaped bunds. They should be placed in 45 cm and 85 cm from the inlet.

From these 2 small bunds, the one closer to the tank should be a 0.75 cm lower than the inlet bund. The external bund should be constructed 0.75 cm lower than the internal bund.

Figure 8: Bunds of the inlet before plastering

Figure 9: Inlet of the run off tank after plastering

By construction of bunds with a gradual rise towards the tank, it is possible to retain waste items, that flow in with the rainwater, in silting chambers located within the bunds

In the opposite direction of the inlet-door, a 22 cm spill space (outlet) should be constructed in order to facilitate the flow of excess water. It is important to make this a 1.25 cm higher than the inlet-door.

Figure 10: Outlet of the tank

Figure 11: Completed tank before plastering

Now plaster the tank completely with cement. In this case you should plaster the outside of the tank about 15 cm above the ground level.

Figure 12: Plastering the tank

You would have observed an empty space of several inches, which has been left around the tank during the construction, to facilitate the process of construction. This empty space should be filled tightly with sand. Sand is used for the filling of this space as it can be packed tightly and is not easily subjected to decomposition. In the instance of repairs being needed for the tank, this sand layer will allow access to the tank.

If maintained properly, it will be possible to use the rainwater-harvesting tank with ease, for about 15 years.

Best practices of operation and maintenance

When the water in the tank becomes empty remove all soil deposits and other waste products from the bottom of the tank and clean it well.

Figure 13: Run off rain water collection to the tank

A small thatched hut and fence should be constructed around the tank to reduce the evaporation of water and for the security of children & domestic pets.

Do not let water-plants grow in the tank as these will increase water loss through evapotranspiration.

Still waters are breeding grounds for mosquitoes, therefore fish which prey on mosquito larvae eg. 'Korali' - Oreochromis mossambicus should be introduced into the tank.

Figure 14: After the completion of the rainwater-harvesting tank

Figure 15: Thatched hut, fence protecting the rainwater harvesting tank

Estimation of costs for a run off tank with 10000 litre capacity

Item Description	Cost of a unit	No. of units	Total cost in SL Rs.
Cement	6.50 Rs per kg	600 kg	3900/-
Water proof cement	80 Rs per kg	500 g	40/-
Bricks	1.50 Rs	1600	2400/-
Sand	1600 per m3	1 m3	1600/-
Metal Stones	3200 per m3	0.25 m3	800/-
Transport	.	Varies	1500.00/- generally
Mason fees	350 Rs a day	7 days	2450.00/-
Unskilled labour	275 Rs a day	12 days	3300/-
Total	15990.00/-

1 Sri Lanka Rupee (LKR) = 0.005374 British Pound (GBP) 8Run off rainwater harvesting Practical Action

How to use water efficiently for irrigation

Pitcher irrigation is an efficient method of low cost irrigation. It can be adopted in any location. In the pitcher irrigation, unglazed clay pots are used to distribute water by seepage action through the wall of the pot. This saves over 90% of water over traditional surface irrigation systems and produces higher plants yield than any other traditional or improved irrigation practice. Around 6 - 10 litre pots are sufficient to grow most of the crops. The number of pitchers needed varies with the crop density and the type of crop.

It is important to cover the pots to minimize evaporation losses. Deep percolation losses are also minimized under this method. When planting on a slope place pitchers by the side of the plants, rather than above or below the plants, to minimise wastage.

Figure 16: Plant with pitcher irrigation

Figure 17: Citrus tree in home garden

References and further reading

Micro irrigation Practical Action Technical Brief

Small-scale irrigation by Peter Stern, ITDG Publishing 1994 ISBN 0 903031 64 7

Rainwater Harvesting: the collection of rainfall and runoff in rural areas by Pacey A, Cullis A, ITDG Publishing, 1986 ISBN 0-946688-22-2

Wisdom of traditional collection of rainwater for domestic use by Ariyabandu R D E S, Lanka Rain Water Harvesting Forum, 1998

Water Harvesting: a manual for the design and construction of water harvesting schemes for plant production by Critchley W, Siegert K, Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), 1992

Practical Action South Asia
5 Lionel Edirisinghe Mawatha
Kirulapone
Colombo 5
Sri Lanka
Tel: +94 11 2829412
Fax: +94 11 2856188

Useful addresses

Practical Action The Schumacher Centre for Technology & Development, Bourton on Dunsmore, RUGBY, CV23 9QZ, United Kingdom.
Tel.: +44 (0) 1926 634400, Fax: +44 (0) 1926 634401 e-mail:practicalaction@practicalaction.org.uk web:www.practicalaction.org

How to Harvest Run Off Rainwater

Contents

Récupération d'eau de pluie, le chemin vers une amélioration des moyens de subsistance - Résumé technique

Courte Description

Introduction

De l'eau de pluie pour l'agriculture

Procédure de récupération des eaux de ruissellement étape par étape

Choisir une location pour la construction du réservoir de récupération d'eau de pluie

Eléments à prendre en considération

Construire un réservoir de récupération d'eau de pluie

Mud filters

Best practices of operation and maintenance

Estimation of costs for a run off tank with 10000 litre capacity

How to use water efficiently for irrigation

References and further reading

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