Water harvesting options in the drylands at different spatial ...

13
Land Use and Water Resources Research 7 (2007) 1–13 (http://www.luwrr.com) © Venus Internet Abstract The effect of spatial-scale variations on water harvesting has been evaluated at micro-catchment, hillside/farm, and watershed (= catchment) scales in three relatively dry environments in Syria, Pakistan and Egypt. Micro-catchment water harvesting captures localised runoff only through independent micro-catchment systems and is not influenced by hill slope runoff and stream flows. In Syria, it was found that only a fraction of total runoff from a catchment is collected, with no significant effect on water supply downstream. Therefore, it is less sensitive to spatial-scale variations (rainfall, topography, soils) and it is less likely to create upstreamdownstream water-use conflicts. Micro-catchment water harvesting established fodder shrubs, with 37 fold growth improvement and 27 to 90% survival rate. In contrast, spatial rainfall and geo-hydrological variations greatly influenced the potential of water harvesting at the watershed scale in north-west Egypt. The study revealed the importance of scientific data and appropriate assessment methods. Due to potential socio-economic disputes, the institutional arrangements for water allocation and conflict resolution are critical at this scale. At the farm scale, the low-cost farm runoff structures (US$ 48 per structure), effectively regulated the runoff, reduced terrace damage and improved field soil moisture, and were shown to be suitable for water harvesting on terraces in Barani, Pakistan. The study infers that water harvesting in the drylands is a viable option to improve productivity and conserve natural resources, if it is appropriately implemented. Nevertheless, the size of the water harvesting system and the spatial scale at which it is to be implemented determine the options for water harvesting. Drylands represent about 40% of the global area, spread over 110 nations, and their importance in food security contribution is well-acknowledged (FAO, 1978; Parr et al., 1990). These are ecologically diverse and economically important areas (Behailu, 2001). Rainfed farming and livestock husbandry are the main sources of livelihood of majority of the rural population. Land degradation is common and productivity is low, and these are generally linked to erratic rainfall, fragile soils and poor management of the available water resources. Rainfall is the main source of freshwater and people harvest rainwater for domestic and agricultural uses. Water harvesting is a process of inducing, capturing and storing rainwater or stream flow to improve soil moisture or for subsequent uses (Boers, 1994; Boers and Ben-Asher, 1982; Critchley and Siegert, 1991; Oweis et al., 1999). The benefits of water harvesting include domestic water supply,

Transcript of Water harvesting options in the drylands at different spatial ...

Land Use and Water Resources Research

Land Use and Water Resources Research 7 (2007) 1–13 (http://www.luwrr.com)

7.1

© Venus Internet

��������������� �� ������������������

�������������������

�������������� �������������������������� ����������������

������ ���������

���������������������� ������������������������� ������� �� �� ����������������������������������������������������� ������������� ��������!��������������!�����"��� ��#����!�! ��$%%%&'(()��!������*�����+�������""������������������� ������������������+�� �����"�����������

���������������������� ���� ��� ������������������������������������������ ��������������������������� ��������������������������������������� ������������� ����� ������������������������������ ��������!���"�#�������������������������������������� ��� ������������� ������������������������������������������������������� ������������ � ��������������������� ��"�$��������������������������� �������������������� ����������������������������� ������������������������������������������ ����������������������������� ����������������� ��� ������������������� �������������� ����� ��� �� �� � � �� ��� ������� ������%���������� ��������� ���� ���"� #��������������� ������������������� �����������������������&%'��� �������������������������('����)*+������� �����"$��������������� ������� �������������� ����� ���������������� ����� ������������������ ������������������������������������� ���������������!���"��������������� ������������������������������������������������������������"�,������������� ������������������������������������� ����������������������� ���������������� ������� ����������������� ���������� �"�-������������� ������ �����������������������������.�/�01������������������������ ������ ������������������������������������������������������ ���� ����������������������������������� �����������������������������������2��������� ����"����������������������������������������������� ������������ ����������������������������������������������� �������������������������� ���� �������"�3������� ��������4����������������������������������������� ��� ������������������������ ����������������������������������������������"

�����������

��������������� ������������� �������������� ��� �������� ��� ���� ��������� �� ���� ������������� ���������������������� !"��#$%&'�����������##�() *�� �� ����������� ����� ��� �������������������� ���� �+������ ,���() -����� ������� �������������� ����������������������������������.����� �� �� ����� ����������) /��� ���������� ��������������������������������������������

���������������������������������������������������������� ������������)-���������������������� ��������������������� �������� ����������������������������)

0������������������������������������������������������������������������������������������������ �1�������+�����##�&+������+��!�����#%,&2����������3������##�&"��������)��###()*� ��������������������������������������������

Land Use and Water Resources Research

Land Use and Water Resources Research 7 (2007) 1–13 (http://www.luwrr.com)

7.2

© Venus Internet

�� ������ �� �� �� ��� ������� ��� �� �������������+�����##�(�������������������������������������4���������)��###(������� ������������������ ������ ������ ��� �������� ���� �"��� ��� ���� ,���()"��� ����� ������� ����� ������ ������������������5���������������������������������������� ��� ��������� �� ������ ����) 3�� �����������6������������������������3����� !"��##�(�����7������������������3���������8������##%(������ ������ �� �� ��������) +������� ��� ��� �,��,(���������������������������������������������������� �� ��1���� ������ ������ ����������� �� ��6������������ ��������������������)*����,��,(�������� �� �� �� ������� ����������� ���������������������������������������������������������������)

0�������������������������������������������-�.��������#%%(�������������������������������������������8�� ����#%9(���������������������� �)*������ ��������������������������������������������������������������������������������)!���������������������� �������� ������������������ ��������������� ���������������������� �����������������������)!� ������������� �������� ���6���� �� �� �������� �� ������� ����� ����� ������������� ��� ���� ������� ��� ���� ���� �4���� ���0�������##%()+�����������������6����������������������������������������������������������6����������������������� ����� ����������������)!����������������������������������������� ���� �� ������ �� �������� ���) 3�����#$#(�������������������������������������������������1�����9���������������������� 6����������������������������������������� ��������6�������� �������� �����9��� �� ��������)3��������*�������#$#(�������������������������������������������������������������������������:���������������������������������9�� �� �)�, ��) -���� �� ���� �� � �������� �����������������������������5������������������������������������������������������������������)*���������������������������������������������������� ��7�����'����������3��������������������������������������������������������������������������������)

�� ����� ����

����������� ��"��,���������������������7����� �������������,9���;���,#�9�;(����������,�� �������������������������������)*��������������������������������������������������������������������������)*�0����+��� ������� ��<������-�����<�������'��.���<-<'��##$=,��:(������� ���������� �� ������� ������� �� �������� ���,� ��� ������������ ���3���������������7����� ��) �() *��� ����� ���������� �� ���� ������������������������������������������ �������:$���)!<������������������������������������������������������)*��������������*� ��(��� <������ �� ��������� 7���� ��#�9=#,(� ����� ��

Egypt

Mediterranean Sea

Siwa

Daba

Northwest E t

Fuka

N

Libya Egypt

Northwest Egypt

Matrouh

Solume Barani

����� ������ �������� �� �99 ��� ���� ��������� ��������������)�,��������������������������������������������� ����)�����),�*������#%#()*��������������������9$%��)*�����������6���������������������������������������������������%)�����)9>����������)+����� !"��#%�(�����������������������������������:%�:����:,��������� ����� �������� � ��1���� �� �������� �� ������������������)!����������?@732"��#$$(���������������������������������������������������������������=����������������'A7B�)�#(������������������� �������������������'A7B�)�:=�),()

3������������������� ��������������������������������������������������������;�����������)������������������������������������������������������������������������������)*������6�������� ���� ����� ���� �� ����� ����) <-<' �,���(����� � �� ����� �� ���� �� ������� ����� ���� �����),9�(��������� �������� ���������������������(������������������������C�������������()*��8����� ���$���%)"������ ������������������������������5/��5�,����#9%��$���#>#���������#>#(���+�������������������������������������)D��� ������������������������������������������������)

2�������=���������������������������������������������������������������������������C����7��@����� ��� ��)� �#%%() E�� � 6���� 9=$ �� ��������������������������������������������� ����9�����>���)"������������ ��������������������)E��,6��������$��,����������������,�� �� �������)F�������������������������������

���������� � ��� ����� �������� ��� ��������� �� ������ ������������� ��� �� ������� ������ ��������� ������� ��������� �� �������������������������� ���������������������������������������!���������������������������� �������������������������"

�������� ������������������ ���������

Land Use and Water Resources Research

Land Use and Water Resources Research 7 (2007) 1–13 (http://www.luwrr.com)

7.3

© Venus Internet

C��� ��� ����� �������� ��� ��� ��� ��� ��)+���������������������������������� �����������������)E��:6��������,���9����������������� ���� >� �� ��� �� ������ ��������) F� �������������� �� ���� ���������� ��� ������� ���������)+���� ��� ���C��� �� ������ ���� ���)<��� �� ���������������������������������7��������������C�����,���:)E�������96�������9����������� ��� �� ,�� ��� ���������� ������ ������������������������������ �������������������������������)

��������������������������������������*� ���� ��� �� ������ �� �� '��.� '������ ��'������� ����������F�������G����� ��),()F������� ���������������������������������������� �������) F� ��� ��� ������ ��� �������� ����������)!����������������������������� ���:9� �������������%�������������)-��������������2�������*� �,(���������������������������9#$ ������������������������������):>)+����� !"��#%�(����������������������������������

�������� ���������������������� �����������������

���������������� �� ��� �� � ��� �� ��� ��� �� ��� ��� ��� ������

������������� ���� ���� ��� ��� ��! ��� � �" ��" ���� ���� ��� �""�#$��������%��&� ��� ���� � �� ���� �"�" �!�! �'�� �'�� ���� �!� ���� �'�� �#�#$�����������&� �� ��� '�� ���! �#�" ���� � �� ��� �'�� ���! ���� � � �#���$������ ' �" ��" �#" �� �"� �� �!" �" �� � ' �"!��������������������� ��� ��' #�' "�� "!# "' "'# ""� #�� �#� �#� ��� #��(����������������� ��� ��" ��� ��� "�� "�# "�' "�� #�' #�" #�� ��� )

�������������������������������������� �!������������������������"������#���������������

������� ��������������� �������������

���������������������

Land Use and Water Resources Research

Land Use and Water Resources Research 7 (2007) 1–13 (http://www.luwrr.com)

7.4

© Venus Internet

,#� �> ��� ,9� �� �� ���) ��) : ����� ������������������������������������������������)!������������������������������������������ � �����C������������������������)9=�)���������(������ �� ���� :=� ����� ��� ���� ��� ������� ���������������)"��$������������������������������������������������������)*��������������������������������������)*� �:���������������� ���� �������� �� ������� ���) *���.������� ������ ���������� ������ ����� �������� ����� ����������)

8��� �������� ������� ����� ����� ���� �����������������������������6������������������������� ����������� ��� ����������� ���� ������)-��������� �� ���� �������� ��������( ��� ���� ������ ���������������������� ���������������������� ��)�(��������6����������������)"����������������1����������������������������������� ���� �� ������ ��������� �� �� �������� ����������������������1������)"���������������������� �� ��� ��� ���� ������ �� ����� ��� ����

����� ����� �� ����) *� ���� !�� ��������!�������������������������������������������������� �� ������ �� �� ����������) "� ���� ������������������������?3H����=,9��)*�����������������������������������������������������������������)8����� ��� �� ��� ������ �� �� ������ �������������)*������������������������������������������������������������������������������)

*������������� ���G����2���������3������� ���������������������������������+�����D�������������'��.���+D�'(� ��),()'�������������������������������������������������������������� -3(������������������ �����)*���������������������������������������������������;�����������������������������������������)*�������������������������������������������������������������������������1������������������������������ ������ ���� �� ���� �����) *� ������������������� �� �� -3 ��� ��6� � ���������� ���� �������������������������������������������9���������������������������������)*��������������������� ��� ��������� ������������� �� �������������������������������������������������)*� ����� �� ��6� �� �� ���� �� ���� ����������1�������) *� ����� �������� �� �� -3 ������������� ��� ������� ���� ��C�) ���� 9 ����� ����������������������������)*�������6������������������������������������,��,=�:�*� ��()-�������������������������������������)*�������� �� ����.�� ������ �� �� ��������� �� �����������������&���������������������������������� �������������������������������������������������������������������������������)*������������������������������������������������������������������������)

������������������������������������ �����&��*������'!!)� �����+����������,�-�*����

���������������� �� ��� �� � ��� �� ��� ��� �� ��� ��� ��� ������

������������� �# #� "' #! �� #" ��� ��" � � � �� "'!��%�������&� � ���' �!�# �#�� #"�" #"�" �"�! ���! �#�! ���� �!�� ���' #"�"�����������&� �� ��' ! ���� �� ���" �#�� ���� � � �#�! "��� ��� ��

0

50

100

150

200

250

Jan

Feb

Mar

Ap

r

May

Jun

Jul

Au

g

Sep

Oct

No

v

Dec

Month

Ra

infa

ll (

mm

)

Bassal

F.Jang

Chakwal

������� �����������������������+������-�*������+./-)��������������0�&,�� #�

������������ $�������%��� ����������%�&'(��

1����������� �'!2 ���2�3 !�# !�'�&� �#��4���� � "�4����

05����6����������� � � ����*��� �����*���

05����6��������� � �" ����*��� !�����*���

�������� �������� ���������������� ������������������������

��������

�������� �� ����������������������������������

����� ����������������������

Terrace

Breached terrace

Land Use and Water Resources Research

Land Use and Water Resources Research 7 (2007) 1–13 (http://www.luwrr.com)

7.5

© Venus Internet

���� ���������*�3���������������(������ ���%):��������������99���������������3����(�������������������3�����<���������7������������?@�'��##$()F������������������ ������������� ��6�������� �� ����������)*������������ ����������� ����������������9���������������������,�������������)*������������������������������������������������������)@���������������������������������������������������������� ���)@��������������6���)!�������������� ���������������,=:����)*��������������������������������������<��������:$),9�7���:�)�%��@&��������:9�=#���� ����������(��))�������������������3����������� ��)>()*������������������������������ ���C������������,,������������� ��G��������� �����)*�����������������������)*� �9�����������������������������I��������� ����9����������������()!����������������������������I���������#9%=#:(����������������������������$�����������������������������):9)*�������������������������,>��� ����������6�������� ���9�������������������������)!������������������ ����9����>�������������������������)+��� �� !" ��#%�( �������� ���� ����� ��� ������������ ����� ��� � ��� :�� 9# �������� �� �������������)*������������������.���%���������������������������) <������ �������� ����� <�� ��3��� ����������������)*���������=����������

�����5��� ���<����,9=:%��!�������@��� ��,=�9����<����"��� �������C�����������������������������������)?@732"��#$$(��������C�������� �� ������ �� ��������=���������� ����������� �������� ��������� ����� �� �������� �� �� ���� �����������C��)

*�������������������������������������������������������������������J:���(��������������������,=#������������9�=%���(�����������������C������)-�����������������������������������)8���������������.���������������������������������������������������)*��������������������������������� ���������� ������� �����6����������������������������������������������������������)+����� ������������������������������� ������ ���������) +���� �� �� ��������������=�:��(������ � ���������������� ��������������� ���) 8�������� ���� ������ ���� ������ �� ����� �&�������� �������������� �� ������ � ���������������������������������������������������������������6�����������)���������������������������������������� ��������������������������������� ��������) @�������� ������ ����������������������������������������������������������������� ���:=���������)8�������������������������� �������������� ���� �� ��� ���� ����� ���� � ������������������������������������)

?�����������������"������0���8�� �����'��.���" 08(�������������������������������

������� ����������� ���������������������������������������

U/S slope Dike D/S slope

Flow

Upper

Lower

ChuteFlow Crest

Stilling

basin

field

field

�������� ��������������������������������� �������������� � �������+�����,�-�*����

7)�*�+������� ������� ��������, -�%�������� ����% ��������� !�������� .������% ������������������ ����/�0 ��� �������� ���������� �������� �������� ������������/��0 /��*�0 �������,, /��������0 �����/�0 ��������

�����/��0 �%����������/�0

8��6�����4������ ��!�� �!�� ) �� ��"9�� � � �9 �" �� �'9��� � ��9 ��:������&��*���� ����# ��� ���9� ��! �#9"� � � "9 �� �� ��9��" � ��9 �"/�������;��:���� ���� ���" �9�� ��! �"9��" � ��9 �! �� ��9��" � ��9 �'

,�������������������������������������������%�����,,����������������*%�����

Land Use and Water Resources Research

Land Use and Water Resources Research 7 (2007) 1–13 (http://www.luwrr.com)

7.6

© Venus Internet

�������������,���9���������9�=%�����������)*���������������6������������������������������)*������������������������)-���������������������������������������������� ���������,�����������������������������9=$�)7���������9 �������������� ���������9�����9���,������������� ���� �������� ���� �� ,9� 9�� $9 ��� �����) *������������������ ���������������� � �������� ���������������)-������������������������������������������������������)*����������������

�2( ��������� �� ������� ������ �� ��������� ������������� ������������������������� �����������������������������)�������������������������������������� ��� ��������������� ����� ���� � � ������������� ��� �������� ���������� ���� ������ �����1���������K,9���(������ ��������������������� ���� ��������� �<

�208( �����1�) ��

������ ��� ����� ������������ ������ ��������������� �� �������� �� ���� ����� �� , ��� 9�) *������������ ��� ��� ����� �� ������ ��� ����

������������������������������ !"���������� ��������������

�������������)���������������������������<�������,����4������+���

���������������� �� ��� �� � ��� �� ��� ��� �� ��� ��� ��� ������

�������������� ���� �#�� ���! ���! �!�# �� � � �� ��! ���� ���� ��!�������������& ��# ��" ���# ���� ���� ���! ���� �"�! ���� �!�! ���� !� ��� �������%�������& � �" ���� �#�" �� �'�� ���� �#�� �#� � �" �"�� ���� ���� ��� �����������$������& �! ) �� �� ��� ���! �#�� �!�" ���� ���� ��� "�' ��� �������������5��� ������2�!��' �# "��� "��! �#�! #��' #"�� #��! #��� " �� ���! !��� "#�"�����������������=�� ��# �!� ��! #�� #�� #�� "�' #�� ��� ��� ��� #�� #� �$������� # � �! ��� ��� ��� ��� ��� �'# �#! !' #� ��!�

�1�������������%���&2(3����&224�1�������������%���&256����&234!����������������"������#���������������������������������������%���&2(3����&2337���������%��������������������������

Land Use and Water Resources Research

Land Use and Water Resources Research 7 (2007) 1–13 (http://www.luwrr.com)

7.7

© Venus Internet

������ ��� �����) *� ������ ��������� � ��) $(�����������������������>�,����9������,�����>������������������� �������������������

DSA ��23

��� ����������������(��������������������������� ���� �� �� ������� ��� �� ��� ���� ������)<������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������� ��������������� ����������������) F������������������� ����������� ��������������������������)

����� ��������� ��������

����������� ����������� �!� ��������������������������������������������������6������ ���� �������������� ���� ��� ���� �� ����������������������������������������������������������)�������������������������������������� �� �� �� ���� ������� ��� �������� ��� ��1������������������� ��������������������������������������������������)*��� ���������������������������������������C��������������������������������)��������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������������)��������������������������������������� ��� �������� �������� ����� ��� ���� ������������� �����������)F��������������������������������� ������������������))�������������,��=:�� ����������(����������������������)+������������������������������������������������99�������������9������9���������)*�6���������� ��������� ��������� �� ��� ������� �� ������������� ���� ���� ��������� ��� ���� ������������������������������������������������������������������������������������)

*� ��������������� �������� ������ ����� ���

�����6����������������������-�����##9(�������������������������7������������������������1��������������������� �!�"!#���$�%&"�#������������''������������������������������������������������������������)*���1�������������������������������� ����� �� ������ �������� �� 9� ��� �9> ������������) *� �������� ��� �� ����� �� B �( ����������� �� ������ ������ �������� ��������)!������� !" ��#$�( ���� �� �������� ������ ����� ��7����������������������������������,�=:����,9��9� ��������(������������������������������������� ��� ��������� 7���� ������ ��� ���� �)4������� ��� ���� �� �������� ������� ����� ����� ���������� �� � �� �����������) ! ������ ����������������� �����"-3*"<���������3������3������C����0��!������ �� ����� ��� ���� ��#$,( ��������� �������������#$>(����������������������������� ��������A����������)*������������������� ����5

��( F��� �������������������������59�=,�����������(59�=�����(��������������� ��������������)

���( F�������������������������������������� �������:���������(�������������������������������9�����������L���������������������� ������ �� ��������� 7����) *� �������������������������������� ���9���,9������������������� ���9�����9���) ������������������������������������������������������ ���,)9���%�)

����(F����������������������������������������������������������-�������-� ������#%%(������������������������������������������������� ������������)*� ������������������� ������ ���� �)

�( �� ������� ������������) ����

���������������

���

����

���

5.0C

CCC n

i

���)����)

�������������������������������

�������������������������������������������

S

DownslopeD/2

S/2

D

Land Use and Water Resources Research

Land Use and Water Resources Research 7 (2007) 1–13 (http://www.luwrr.com)

7.8

© Venus Internet

0

20

40

60

80

100

120

13

/08

/02

14

/08

/02

26

/08

/02

28

/08

/02

04

/09

/02

14

/09

/02

17

/09

/02

31

/01

/03

17

/02

/03

18

/02

/03

19

/02

/03

20

/02

/03

02

/03

/03

04

/03

/03

15

/03

/03

28

/03

/03

08

/06

/03

Day

Ra

infa

ll (

mm

)

����)9���������������������������-�������-� ������#%%(�)����������������������������������������#$>(���)

�������.����������

��������������6����������)*��������������������� ��������)%�������� ����)9���>�)0�����������,���(������������ ������� ���������������������������������������� ����������������M )8(75.0 �� PR N����*�����������+�����������������������8�������-������������������)*�������������������������������������7�������������������������������������� �)

*� ���� ����� ����� �� �� ��� ���������������������������������������������������������� ����� �� �� ������ ���������� ���� �� ������� ��� ������� ������ ��� �� �������� ��� ����������������������������������)F����� ��������������������������������� �������������������� ���������������������������������� ��������������������������) ���������������������������������(�����������������������������������������������������)?� ���C���������������� ��� �)) �������� ����� ������������������������������� �����)!� �������������� �������������������������<���������3�������������������������������������������������������������O�������������;)*��������������������������������6����������������� �����������������������������������������������������������������1����)@������������������������������������ ������6����L�����������������L������������ �������������������������������������)

*� ���� ����� ������ ��� ��������� �� ����������������������������������������������������� ����� ��� ���������� ����� ������) 2����������� ������������������������������������6� ������������������������������)*��������� �������� ������������� �*� � >( ���������� ���� ���������� ����� �� �� ��� �������� ��� ��� ���� ������������������)*������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��)8����� ������ ����� �� �� ���� ������������������������������������������� �����������������������������������������)"�������������������������������������������������������������������������������������������

���� ������ �����) ! ������� ���� ����� �� ���������� ���� �,: 9�� �� �� � ��� ,: 9�� �� �� 3��� ���������������� ����> �������C����! ������� ��������������������� �� ��������������������� ������ ��� ��� ��������) @�������������������������������������������������������������������)

*������� �������� �������(���������������� �� ����������� +����� ������ ���( ������������������������������������������������(������������6����� �������� ����.�� �������( �� ��� �����������) F� �� ����� ��������� ������ ����� ������� ���������������������������������������������������������������������������������������� �����������������������������������������������������)*���������������3����FFF���������������������������������������������� � �����������1����������������������������� ������) ������ ����������� ���� �� ���� �������� �������������� ��� ������ ���( ��� �� ������ � ��� �� ���������������� �&��������������������������)

�����������������!!���"���# �!� �������.������������������3�������������$����������������� ������,��,=�:� ��)%()*�� ���������������������������������������������� �� ���� ������ ���� ����� �� ����� ��C����������������������� ������ ��������������������������������������������)*����������;��� �������������������������������������� ����� ������� � ����� �� ����� �� ���.��� ������ ������� �������������������������������������������������������������������)8�������%9������������� �������� �� ,>!����� ,��, ������ ������

������ ��(����6����������������)�������������)����������6��������5��������� ������������

.������� ��������� ��'��% ������ )���%% !�������� ������ .������ ����� ���%��� ���%%������ ���%% ���� �������/8��0 /��0 /90 /��0 ������,�/��0 /��0

4���6� ��� " ��9!� #9�� "� #"� �� 9��� "##06 )���> * ���# �� �� 9�#! !9" "�# � � �� ��# � �06 )4����6 �' " ��!9�#� '9�# �� !�' �' !�' 9�� ! ?�����)?����6 �!�# �� '�9��! #9�# !�# ��! �'� !� ��!4��� ��� # �#�9�#' '9�# �' ��� �� ��� �� #

@7��� ��������,���5����*��������� � �����������A ������������������� ��������

Dhamal

Sohawa

�������� ��#�������������$������������������� �������������

%&&%'&(

Land Use and Water Resources Research

Land Use and Water Resources Research 7 (2007) 1–13 (http://www.luwrr.com)

7.9

© Venus Internet

��������� ��������) *� ������ �� ������ ������������������������������)*�������������������������� ��(��������������,�����(�����������������������������������������������������������������������(���������������������������������������)*� �$���������������������������������)*�����������L��������������������������L����� ��� >� ��� �,� �� ������ �������)*���������������������������������������������������,���������������������������������������������� �� ��������)'��� ����������� �� �������� �� �� ���� ����� ��� ��������������������������������)

� ����������#� ��� �� �#��� �!�'��������������������������� ��)#(���������������������������)(�����������:)�����������������������������������B�#)9��(������������>):����������������������������������B�:):��() ����������������������:)�������(�)����)�:������������)�%���,9������) �����������������������>):������(�)����)�������������)>9���,9������)*������������������)����������������������������������������������������������C)

*� �%������������������� �������������������������������<�208��,���9����������)3��� ����������� ������������������������������������� ���,�����������������$:��#$����<

�208

��,���9�����������������:=9��������������)F�6������������������������������������������������������� ���9����������������������(������� �������������� ���:����#:��������������<

�208��,���9�����������������������������

������������� �������� �,=9�( ���� ������� ����������)3��� ����������<

�208��� �������:=� ������

������������������������,������*� �%()���������� ����������������9������������ ��������������������� �����������)0���<

�208�������

����������)9=,�����������9����������������,�����) ��������������������������� ����������������������,������������������������>��

���) 8����� ��� ��� ������� ������� �� ���� ��������,������9���)

*� ������ ����� ���� ����6���� �������� ������� ������������������� ��������� �:������ ��:9����(������6��,:��������������������)0�������� � ����������������� ���� �������� ��� ��� ���������������������������������������������������� ��� ���������)0���<

�208������ ���� ��������

�#:�(����������������9�������������������:������ ������������������������,������������������������������������������������)0�������������������,����9����������������������������� ���&������������������� ������ ������� ��� ��� �� ,����������������� �� ����� �� �������� ����<

�208������� ��� �������)

���������&�������� � �������������������+�����,�-�*����

+������� �������% ����������� ����������� ����������� ����� �������������� ��� /7��:0 �����/7��:0 �����/7��:0 ��������/7��:0

8��6�� �� � � �'� !" �!� � :���� ! � � ��� " ��� #�/����� ! � � ��' �� ��� �

�����B�+./-)0�&,�0�� ����������� ") �

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

3.1 (19.5) 5.4 (13.7) 6.3 (13.3)

Rainfall intensity (mm/hr)

Ru

noff

coef

fici

ent

(C)

�������� )������������������������������������������ ���������������������������������* ��$�������������� ��������+��+���� ���

����������������������������,����������������������%&&-.

���������������

������������ ���

������������ ���

����������������

Land Use and Water Resources Research

Land Use and Water Resources Research 7 (2007) 1–13 (http://www.luwrr.com)

7.10

© Venus Internet

$#�!� ������������!� �!������ ���!��� �!%������������ ���� ���#� �� ��������������%�����*������������������������������������������������ ��� � �������� � ���� ������ �� ���� ���������)�)+�����##��4������###�"����������,���()@�������� ������������ ��� �������������������������� ���� �� ������� ��� ���� ��������� �� ����� ������������) *� ������� �� O���� ������; ������������������ �������������������P���������)�,��>()*����������������������������������� ����������������� ��� ������������� �������������� �� ������� �� �������� � ���� ��������� ������������������������)

F����������7������������������������������������� �������� ������ �� �������� �� �������� ��� �������������)F����������������������������������������������� ������������������������� ���������,=:�����������(����������������������� �)7��������������������������������������������������������� �� ����������������������������������� ������������)*����������������� ��������� �� �� ����� � ����������� �������� ������ �� ���� �� ���� ������ ���� �������)3���������������������������������������������������� ���������������� ���� ������������������ ��� ������ ����)*�� ��������������������������������������������)*���������������������������������������������������������� ���� ������� ��������� ������ ��� �������� ����)����������������������� ����������� �������������� ������� ��� ���� ���� ������ ������������������6��������������)8��������������������������� ����:=����� ��� ����� �� ���������������)*�������������1�������� ������������������������ ����������������������������������������������������������������������������������������� ������ �����)P�����,����(������������ ���� ��������� ��������� �� ��� ����� �� ��������������������������������� �������������������� ���������=��������������������� �������)+������������������������������������������������������������������)*��������������������������� ������������� ������� ������ �� �������� ����������������������������)

�������� 4�� 6�� �5�5������������������&(3������������������)����������������� �������������������������4������+�����4� ���B�4����������,�� #�

;�� )���%����/��0 ����������<9 ���������(9������ 5��� <=��� (=��� ������ 5��� <=��� (>���

4�� 6��� �5�5��������2��������������'!9'� �!#�# �� !# ��!" ! � '� ��'� ��'!'�9'' ����� �� "� ��"# "� ��! '� ��'" ��'�''9� ��#��� ��" �� ��� �� ��� '� ��'� ���'

4�� 6����������� �����'!9'� �!#�# �" � ��� " �� # �� �" '�9'' ����� �" �� ��" �� �� "" ��# �!!''9� ��#��� �� ! �"� �� �� !! ��! �!�

*����.�������������������������������������������� ����������� �������������������������� ��� � ������� �������� �� �� �������=�������������6�)*������������+�������������������� ������������������������������ ��������������������������������������������������������)*�����������������.������������������������������������������������������������������������������ �������������������� �����������������������������������)*�� ����� ���� ���������� ����� �� ���� ���������� ���������� �����������������������������)

���������������������������������������������������������������������������������������������� ����������� ��� ���� ���� ����� ��� ������������� ������������������������������������������������������)2������������������������������� -3 ������ ������ ���� ��� ���� ��� �� �������������) ������ ���� ��� ���� �?3H ,�=�%(�����������������������������������)3������������ ����������������������������������������������� -3������ ������������������������������������������������������������)@��������������������������� ��� ���6����L���������������L����������������������������� ��������������������������������������������������) �������������� -3�����������6�������������������������������������������������������������� ���� ���� ������ ��� ������� ��� ����� �����������)*������������������������������������� ��������� ������� �� ��� ��� ����� ���������������������������������������������������������)8������������������������������������������������������������) �������������������������������������������������������������������������� ���������������������)

*������������������������������������������������ ����������������������)8��������������� ������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������������� ������ ����� �������� ������� ���� �����) !�������������������������������������������������� ����� ���� �������� �������� ������) -���������������� ���������������������������� �1����

Land Use and Water Resources Research

Land Use and Water Resources Research 7 (2007) 1–13 (http://www.luwrr.com)

7.11

© Venus Internet

����������;������)/�������������������������������������������������������������������� �)'������� ��3��� ������� ����� ����� ������ ������������������)!������������������������������ ��������� ����� ������ �� ���� ��������� �������������������)

F�3�������������������������������� � ������������������������������������������������������������()3��������������������������������������������������� � �����9#�(� �� �����������������������������������������������������������������������������������������������������)*���������������������������������������������������������������������������������(��������� ����������������������������������������������������������������)!��������������:�=��������(��������������������������������������� ����� � ��� ,9=9��� �� ������� ����������� )3�����#$#(���3��������*�������#$#(������������������������������������������������) ��������� �� ������ ���� ��� �������� ������������� ������������������������������������������������� �� ���� ���������L��������������� �������� ���� ��������� ��������� �������� ����� ���������������� ����� ������ ���������) '���������������������������������������������������������������������������������������������� � ������<

�208)

@������������������������������������������������ �� �� ���� ���C��� ����� ���������� ������������ ���C����������� ���������� ������ �������������)

*������������������������������������������������������������������������������������������ �����) !� �������������� ����� �� .�� �� �������� ����� ��� <

�208L����� ����� �������� ��� �����

������������������ ������������������������������������������� �� ��� ����� ���� ��������� �������������)+���� �� ������������� ��������� ����1����� ������ ��������� �� ���� ���� ��� ��� �1��� ���������������� ���� ��� ������ ��� ������� �� ���� �����6������������)!���������������������������������� ������������ ������� ����� ����� �� �������� ��� ������������������&����������������������������������������� ��� ������ �� ���� ��������� ��� ������������������������) ����������������� ������������ �� �� ������ ������� ������ ���� ���������������)0��������������������������1������������������������������������������������)!���������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������)*����������������1����������������������������������������������1��������������� ��������������)*����� ���������������� ����������� ������������������ ���� ����)+���� �� ��������� �� ����� �������� ��� �������������������������������������������������������� �� ������� �� ������������ �� �� ��� ������������� ��� �������� ���������� �� ������ ����� ���������� ������������������������ �� ������� �� �����������������)

���������� ��� ��������������

�) D���������������������������������������������������������������������������������)"������������ ������������C��������<

�208�����

���������������������������������������� ����������3������������*���������������������� ����������������� ���������������������������� �� +������ '�������� ��� ������������������������������������7����)

,) !��������� �������� ������ ������ ����� ��� ������������������������������������������������������������) ����������� ������������������������������������������������������� ��������1����������������)-����������������� ����������������� �������� ��! ��4����������� �� ��������� 7����� ����� �� ����� ������� ����� �����������) 71����� ��������� ��������� �� ���� �� ������ ����� �� �������������������������7����)

:) -�������������������������7������������������� ������ ��������� ��� ������ ��� ���������� ��� ���������� ����������) +���� �� ������������������������������� ������������������������������������������������������� ��������������������)

�) /������� -3�������������������������������������������������)+������������� �������������������������������������������������� ������ �� ��������� � ����� �� �� ��������������������������������������������������������������'�������)

����������������

*��������������������������)!������+���������� 8���� ������ ��� ������� ���� ����������) *����.���<-<'�+D�'���" 08�������������������������������������������������������������)*���������������������������)

����������

+��������2)8)�3�����!)�-���<����-���<)3)���+���������� G)� ,��,) <��������� �� ���������������� ������� �� ���� ���������) '����������� �,* � ����*�-�����������.,���� /�0�����������1,>�,#��@��� �,��,)8���*�.'�����@�����F����)

+������ <)� ,���) P���� ����) 0������� �� ��6����� �� ���� ��������� �� �� �������� ��7�������5'�������������������)

+����*�)<)���+��!����G)��#%,)!�����������������������) -����,����2��-�)�����9=�9%)

+����*�)<)��##�)-���������������������������������C���)'��)������������0�������!���������?�����������@��������)

+D�'�!-2�,���)!����������,�����9)+�����D�������������'��.���!�����-�����2�������)F2!-�! F����������� ?���� '!-2� F����� ���'�������)

Land Use and Water Resources Research

Land Use and Water Resources Research 7 (2007) 1–13 (http://www.luwrr.com)

7.12

© Venus Internet

+D�'�!-2�,��9)!����������,��9��>)+�����D�������������'��.���!�����-�����2�������)F2!-�! F����������� ?���� '!-2� F����� ���'�������)

2��������0)���3�����P)��##�),�����������-3� ������ /�� ���� ����-� ��� ���������� �/� 4����������-���������/���������������) !"�-���F����)

����� 7)4)� <����� ) ��� 3�������� 3)F)� �#$>) !���������� �� ������ ��� ���� ������� ����������� �� ���������� �� �� 3������3������C����0��!�����)��������5���������*�������'�0����<�����������"�����C������4����3���C�����)

�� ������#$,)!�������������������������������)2�����5�����7)4)�<����� )���3�������3)F)�#$>)!���������� �� ������ ��� ���� ������� ����������� �� ���������� �� �� 3������3������C����0��!�����)��������5���������*�������'�0����<�����������"�����C������4����3���C�����)

7��@������ 3)� '����� 7)-) ��� 3�������� <)� �#%%)7��������� �� ���� ������ �������� �� ���������� ����� �� 7����) *����� ��� *� �,*�6�) *� 7*2+� ������ �� !�6������A <���<�������7������$!������#%%)

!"� �##�)0��� ��������� ��� ������� ����������������������),����*���������!) ������!���������"�����C���������?����@������-���F����)

!"� �#%�) !��� C�� ��������� ��� ��������������������)7 8���-������������-��������!�) ������!���������"�����C���������?����@������-���F����)

!"��#$%)-�����������������������C������.���),���� �����*��������*����� #�� ����� %#� ��� ���!���������"�����C���������?����@������-���F����)

!"��#$�)*�������-����,)F�5!���!)�!�����*)���7��@������ 3) ,���) 9��� ��� ,���� *�������)��������� ��� ������������ ��� &� '��.��'���������-�����<-<'����������0����+����<�������7����)

4�����F)3)��������G)� ����� )�'�C�')�2������2)�'�������*)����P������3)��###)-��������������������������������������������������������������������������������) F�5 �������-�����:��(��7����)7)3�����-)8)<��������4)2)3���������7��)( 3���� ����� ���� ���� F����������� 3���2���������� "�����C����� <���� <�� ,��,#�'���� ?�������� ��� ?3�!�!-3 @������� 3���7������-�����/� �������)

8�� ��� )')� �#%9) -����� ���������� �� � ����������������������5������������������������������ �� ����� �� F����) �������� ������ !���������?��������0�������)

4�����D)P)���0������7)2)��##%)3����������� �������������������������������������������C�����)F�5 ������ ��������� ��� ������ �������� �0�����-��4)3�������7�)(�2�� ����?��������'���)

P����� <)�)� 4���� 3)� '���� !)� 3����� ")') ���-������������-)�,��>)-������������������F����5������������������� ���������������������)9���;������,����*�������*����������)�=�)�$)0 )����5AA���)�����)���

P�����<)�)�,����)������������������3���������5!������������� ����������������Q<������,����*���������)�G���F���)

<-<'�,���)9������4���������������������������������) '��.�� ��������� ����� ������ ���0����+���<�������<�������7����)

"���� *)� '���C� �) ��� 8������ !)� ,���) ,����������-3����-�����=�4���-��/������/������/���������������)F�����������2������!�����������-������������!���3����)

"����*)�8������!)���P�.��G)��###)0������������������������� ���������� ��� ��������������������� ���������)�,�2������������������ 4����������������,����2��-����)F�����������0���<�������F��������'"+�6,�$9�3��/����)

'���� G) )� 3������+)!)�8������� 3)+) ���3�����-)')�##�)F������������������ ��������������������������5���� ����������) �������������������=%)

-����8)G)��##9)*��/���������(�������������� �������������'��.��������I����-������������'��.���I-�'(����������������7����)

-�.� 2)� <����� ') ��� +������ /)� �#%%) 0������������������������������)>��������+������'%�*�0����+����0�����������)2)

-����� G) ��� -� ����� ') �#%%) 5��������� �������������?������������������������������������(����� ������� ��� ������ ������� ��� %� �� %�� =��)"-3*"<�<��������� ����)��%��R!��6�)!�����������*����0)���8�� ����4)��##,)*��//���-�����������������@���*�������2������!��������� ���-����2��������� �2*!(�*�@������������������ ��� ������G���<�������3��������+����)')")+�6��9���>##,0��������4�����) ����5AA���) ����)���)��A�����S�6��A�����S�6��S>A S���S:9�:>A:#>#%)���T�����B�,,

-�����,��,+�,��������,��,+�#%%�,��,,3������ /) ��� *������ @)8)� �#$#) 2��� ��������

�������3����7������)8 ��?���������G������)2�����5*��/��������������/���-�������������������������-����4)-)�����2) )8������������!)4�������7�)(��#%�)'���)���������?����������!��C����?3!)

3�������+)���8�����3)��##%)-���������������������������������������������������������7��������8��������5�����������!����*���@����3���) -����5��)���)�,::=,�%)

3����4)�"����U)*)�! ������!)�+��������!)���!���!)�,���)<����������������������������������������������������3�����+����)8 /���,����0��(���� ������ A��� !)� F�����������2��� ��� !����������� -����� �� �� ��� !���!�����3����)

3��� ')8)� �#$#) ����� ������ ��-����) F��������*��������'� ����������/�����)

3����� <������� �� 7��������� ��� ?@�'� �##$)�����-�������������3�(����������������-����������������B�����3U-A#$A4:�(�*�������')")+�6:$$:����������3����)

Land Use and Water Resources Research

Land Use and Water Resources Research 7 (2007) 1–13 (http://www.luwrr.com)

7.13

© Venus Internet

*�����G)/)��#%#)0��������������������C���)F�5*�����/�/�����������(���-�������/������� !"2���������� 4��� ,�� ��� ��� !���������"�����C���������?����@������-���F����)

*���� 4)4)� ,��,) 0��� ��������� �������� �� -���D����F�������!�����������������'������" ������������)F�5,�=���������������������/4�����������-���������������/�5�������3������������ ��������� ���� � ,���(� <) 8���� �7�)(�)����������������-�����������%'�@�����)

?@732"��#$$)2�������C��������������������������������)F�5-�.�2)�<�����')���+������/)��#%%() 0��� ��������� ��� ����� ����������)>��������+�������'%�*�0����+����0�����������)2)

0�����<)�3�����-)�<�����)!)!)<)���! ��P����P�)�,���)+���������/� ��//� ��-����� ��0��-����*������4��������)0����+���A<-<'����.����������7����