Zapora piaskowa

Projekt zapory piaskowej w Etiopii

Tamy piaskowe to prosta, tania i łatwa w utrzymaniu, powtarzalna technologia zbierania wody deszczowej . Zapewniają czystą, lokalną dostawę wody do użytku domowego i rolniczego i są przystosowane do półpustynnych obszarów świata.

Operacja

Zapora piaskowa to żelbetowa ściana (lub podobnie solidny i nieprzepuszczalny jaz ) zbudowana na wysokości 1–5 metrów w poprzek sezonowej rzeki piasku.

Kiedy pada deszcz, tama wychwytuje za sobą wodę obciążoną ziemią – piasek w wodzie opada na dno, podczas gdy muł pozostaje w wodzie zawieszony.

Badania kenijskich tam pokazują, że tylko 1 do 3% wody deszczowej jest zatrzymywane za każdą pojedynczą tamą, a pozostała część kontynuuje swój naturalny przepływ w kierunku oceanu. W końcu tamy zasypują się piaskiem – czasem już po jednym deszczu lub po 1 – 3 sezonach. 25 do 40% objętości piasku to w rzeczywistości woda.

Dojrzała zapora piaskowa może pomieścić miliony litrów wody – uzupełniana po każdym deszczu, zapewniając całoroczne dostawy czystej wody dla ponad 1000 osób.

  • Sand dam illustration 2.jpg
  • Sand dam illustration 3.jpg
  • Find a rock base.jpg
  • Build a concrete wall.jpg
  • Rain fills it.jpg
  • Sand sinks.jpg

Aplikacja

Najwyższe stężenie zapór piaskowych z najsilniejszymi osiągnięciami występuje w Kenii, chociaż przykłady można znaleźć w półpustynnych regionach świata, od Angoli po Zimbabwe. Dalsze przykłady odnotowano w Japonii, Indiach, Tajlandii, SW USA i Brazylii.

Africa sand dams.jpg

Tamy piaskowe można budować w górnym i środkowym biegu sezonowych piaszczystych dolin rzecznych (znanych również jako wadi ). Zwykle tamy piaskowe budowane są w strefie przejściowej między wzgórzami a równinami, gdzie nachylenie koryta wynosi od 0,2 do 4%, ale w skrajnych przypadkach tamy do przechowywania piasku budowano na zboczach o nachyleniu 10-16% (Nilsson 1988). Tamy muszą być budowane na podłożu skalnym lub mocno ubitym podłożu. Z oczywistego powodu oszczędności materiałów i robocizny strumień musi być odpowiednio wąski, z dobrze zdefiniowanymi i stabilnymi brzegami oraz podłożem skalnym lub nieprzepuszczalnym podłożem w odległości kilku metrów od koryta strumienia. Skaliste brzegi i wąwozy to najbardziej odpowiednie cechy. Dalsze porady dotyczące lokalizacji, projektowania i budowy zapór piaskowych można uzyskać od organizacji oraz w podręcznikach wymienionych poniżej

Wydobywanie zmagazynowanej wody

Istnieją dwa proste sposoby:

  1. Kopanie dziury w piasku. Woda w naturalny sposób wypłynie na powierzchnię. Otwory służące do pobierania wody użytkowej należy chronić przed skażeniem przez zwierzęta gospodarskie (za pomocą ogrodzenia z akacji lub podobnego materiału)
  2. Szczelinowa rura zakopana w piasku, która przechodzi przez ścianę zapory lub jest połączona z prostą pompą ręczną umieszczoną na brzegu rzeki

Korzyści

  1. Niski koszt i konserwacja: Tamy piaskowe są najtańszą znaną formą pozyskiwania wody deszczowej – koszt od 3 do 100 razy niższy niż w przypadku innych technologii. Zapora piaskowa jest budowana na ponad 50 lat, nie wiąże się z kosztami operacyjnymi i wymaga niewielkiej konserwacji.
  2. Posiadane i zarządzane przez społeczność: większość przykładów zapór na piasku jest budowana przez członków społeczności, którym służą, przy wsparciu lokalnych i międzynarodowych agencji rozwoju. Własność społeczności i zarządzanie są kluczem do ich pomyślnego funkcjonowania.
  3. Oszczędzają czas i umożliwiają zwiększoną produkcję żywności i sadzenie drzew: w okresach suszy w regionach półpustynnych ludzie mogą być zmuszeni do chodzenia nawet 12 godzin dziennie po wodę, która często jest niebezpieczna do picia. Uwolnieni od chodzenia czasem cały dzień po wodę, rolnicy są w stanie usprawnić produkcję żywności i generować nadwyżki dochodów.
  4. Zapewniają czyste, bezpieczne i lokalne całoroczne zaopatrzenie w wodę w środowiskach z niedoborem wody: Piasek skutecznie działa jak duży powolny filtr piaskowy, zapewniając wodę pitną wysokiej jakości. Ponieważ woda jest utrzymywana pod piaskiem, parowanie jest minimalne, ludzie są chronieni przed chorobami przenoszonymi przez wodę, a komary nie mogą się rozmnażać, co zmniejsza zagrożenie malarią.
  5. Szersze korzyści dla zdrowia, edukacji i społeczności: Na obszarach, na których zbudowano tamy piaskowe, społeczności zaobserwowały dramatyczny spadek chorób związanych z wodą, wzrost frekwencji w szkołach oraz znaczny wzrost dochodów gospodarstw domowych i produkcji żywności.
  6. Zmieniają lokalną ekologię: Woda zatrzymana w piasku za zaporą rozprzestrzenia się poziomo, powodując stały wzrost poziomu wód gruntowych, umożliwiając naturalny wzrost drzew i zmieniając lokalną ekologię. Tamy tworzą naturalny bufor, który zmniejsza zagrożenie powodziami i suszami oraz buduje odporność społeczności na skutki zmian klimatu w regionach półpustynnych.

Studium przypadku: wysiłek społeczno-gospodarczy w Community Development w Kitui w Kenii

W skali globalnej zmiany klimatyczne i ich skutki wywarły ogromną presję na systemy biofizyczne, gospodarcze, polityczne i społeczne, które rządzą utrzymaniem większości populacji afrykańskich. (Zierrogel i in., 2009)

„Oczekuje się, że zmiany klimatu zintensyfikują istniejące problemy i stworzą nowe kombinacje zagrożeń, szczególnie w Afryce, gdzie panuje powszechne ubóstwo i zależność od środowiska naturalnego”. (Zierrogel i in. 2009)

Kitui to region we wschodniej Kenii w Afryce Wschodniej, gdzie projekt zapory piaskowej odniósł stosunkowo większy sukces w porównaniu z innymi regionami, które przyjęły te same lub podobne systemy. W regionie Kitui znajduje się około pięciuset funkcjonalnych zapór piaskowych, które pomagają w magazynowaniu wody do celów egzystencjalnych i handlowych, takich jak nawadnianie, do użytku domowego oraz do karmienia i utrzymywania zwierząt gospodarskich. (Maurits, 2008)

Skuteczność zapór piaskowych w Kitui

Dzięki ustawieniu ponad 500 zapór w regionie nie ma wątpliwości, w jaki sposób te tamy z piasku są głównym wymogiem społeczności. Poniższy obraz przedstawia przegląd wielu zastosowań zapór piaskowych w regionie Kitui. (Lasagne, 2008)

Zdjęcie: Tabela pokazująca wykorzystanie zapór piaskowych w Kitui (Lasagne, 2008)

Obraz 2.0: Tabela przedstawiająca wykorzystanie zapór piaskowych w Kitui (Lasagne, 2008)

Dobrobyt ludzi: tamy te zapewniają bezpieczeństwo wodne w porze suchej, kiedy liczne rzeki i studnie wysychają z powodu trudnych warunków panujących w regionie. (lasagne, 2008)

Jakość natury: Tamy dostarczają wodę do ekosystemu poprzez zasilanie wód gruntowych, dzięki czemu drzewa i flora mogą rozwijać się w okolicznych obszarach. (Lasagne, 2008)

Pojemność żywnościowa: - Ze względu na dostęp do rezerw wodnych wiele osób zajmuje się rolnictwem na własne potrzeby i półkomercyjnym, co stanowi źródło dochodu i środków do życia dla ludu Kitui. (Lasagne, 2008)

Zastosowanie przemysłowe: - Na większą skalę tamy te zapewniają wodę dla przemysłu, ponieważ osoby fizyczne mogą prowadzić działalność gospodarczą, taką jak produkcja węgla drzewnego, wyrób koszyków i układanie cegieł, co stanowi półstabilne źródło dochodu dla mieszkańców. (lasagne, 2008)

Przeszkody w projekcie zapory piaskowej

Istnieje wiele przeszkód dla projektów zapór piaskowych, ale najważniejsze z nich to nieregularność pór deszczowych, powolne finansowanie, brak platform komunalnych do prowadzenia projektów i ich utrzymania. (lasagne, 2008)

Wniosek

„Średni dochód rolników korzystających z zapór wzrósł o 9000 KSh. (120 USD), podczas gdy zużywane jest mniej niż 3% całkowitego odpływu. Szacuje się, że za 10 lat ponad 100 000 osób będzie miało lepszy dostęp do wody dzięki niskobudżetowym działaniom przy inwestycji około 35 USD na mieszkańca”. (Lasagne, 2008) Gdyby projekty te miały większy udział rządu, organizacji pozarządowych i większe zaangażowanie społeczności, Kitui mogłoby stać się znanym na całym świecie modelem zdolności społeczności wiejskich do zwalczania suszy, głodu i innych skutków zmian klimatu.

Organizacje zajmujące się budową zapór piaskowych

  •   Maddrell, Simon R., Tamy piaskowe: podręcznik praktyczny i techniczny. Doskonały rozwój. Czerwiec 2018 r. ISBN 978-1-9997263-0-0 Instrukcja tamy na piasku
  • Hut R. i in. 2008 Wpływ zapór magazynujących piasek na poziom wód gruntowych na przykładach z Kenii, Fizyka i chemia ziemi, tom. 33, nie. 1-2, 56-66

Bibliografia

  • Tamy piaskowe: broń o niskim poziomie zaawansowania technologicznego przeciwko zmianom klimatycznym, The New Scientist, 2006
  • Dwa wodospady się nie słyszą, Ertsen i in. 2009
  • pdf Pomiary i modelowanie procesów hydrologicznych zapór piaskowych w różnych skalach przestrzennych, Quilis et al. 2008
  • Ertsen, M. i Hut, R. (2009). Dwa wodospady się nie słyszą. Tamy magazynujące piasek, nauka i zrównoważony rozwój w Kenii. Fizyka i chemia Ziemi, części A/B/C, 34(1-2), 14-22. Źródło 30 stycznia 2016 r.
  • Hut, R., Ertsen, M., Joeman, N., Vergeer, N., Winsemius, H. i Giesen, NV (2008). Wpływ zapór magazynujących piasek na poziom wód gruntowych na przykładach z Kenii. Fizyka i chemia Ziemi, części A/B/C, 33(1-2), 56-66. Źródło 30 stycznia 2016 r.
  • Lasage R., Aerts J., Mutiso G. i Vries AD (2008). Potencjał społecznościowej adaptacji do susz: Tamy piaskowe w Kitui, Kenia. Fizyka i chemia Ziemi, Części A/B/C, 33(1-2), 67-73. Źródło 1 lutego 2016 r.
  •   Maddrell, Simon R., Tamy piaskowe: podręcznik praktyczny i techniczny. Doskonały rozwój. Czerwiec 2018 r. ISBN 978-1-9997263-0-0 [1]
  • Quilis, RO, Hoogmoed, M., Ertsen, M., Foppen, JW, Hut, R., & Vries, AD (2009). Pomiary i modelowanie procesów hydrologicznych zapór piaskowcowych w różnych skalach przestrzennych. Fizyka i chemia Ziemi, części A/B/C, 34(4-5), 289-298. Źródło 1 lutego 2016 r.
  • Villavicencio, G., Espinace, R., Palma, J., Fourie, A. i Valenzuela, P. (2014). Awarie zapór poflotacyjnych piasku w kraju o wysokiej aktywności sejsmicznej. Kanadyjski dziennik geotechniczny Can. Geotech. J., 51(4), 449-464. Źródło 1 lutego 2016 r.
  • Ziervogel, G. i Zermoglio, F. (2009). Scenariusze zmian klimatycznych i rozwój strategii adaptacyjnych w Afryce: wyzwania i szanse. Badania klimatu Clim. Rez., 40, 133-146. Źródło 28 stycznia 2016 r

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Sand_dam&oldid=1109965102 ”