รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-7 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 2.2 งานด้านการศึกษาและพัฒนาแบบจำลองในการบริหารจัดการน้ำ 2.2.1 การบริหารจัดการอ่างเก็บน้ำ 1) แนวคิดของการจัดการอ่างเก็บน้ำ การศึกษาและวิจัยในงานของการปฏิบัติการอ่างเก็บน้ำได้ ดำเนินการมามากกว่า 50 ปี และปัจจุบันยังมีการดำเนินการต่อไป เนื่องจากมีการเปลี่ยนแปลงของสภาพ ภูมิอากาศ และยังมีการเปลี่ยนแปลงอย่างอื่นอีกจากธรรมชาติและมนุษย์ โดยพิจารณาจากความถี่และขนาดของ การเกิดน้ำท่วมและการขาดน้ำในแต่ละปี กฎการปฏิบัติงานอ่างเก็บน้ำในปัจจุบันก็ต้องมีการเปลี่ยนแปลงเช่นกัน นั่นคือ จำเป็นต้องพิจารณาถึงประเด็นที่เกี่ยวข้องและสัมพันธ์กันทั้งหมดในระบบอ่างเก็บน้ำ ซึ่งเป็นแนวความคิด ของการจัดการแบบบูรณาการ ซึ่งจะมุ่งเน้นถึงความเท่าเทียมในการได้รับบริการ การได้รับประโยชน์จากการใช้น้ำ โดยที่การใช้น้ำจะต้องมีความเหมาะสมในปริมาณ เวลา สถานที่ เพื่อให้เกิดความมีประสิทธิภาพสูงสุดและเกิด ความยั่งยืนต่อระบบนิเวศเป็นสำคัญ (ทองเปลว, 2548) 2) ข้อมูลสำหรับการจัดการอ่างเก็บน้ำ บางทีข้อมูลที่บันทึกไว้ในอดีตอาจจะเพียงพอที่จะกำหนด กฎเกณฑ์การปฏิบัติงานอ่างเก็บน้ำได้ดีและสมเหตุผล แต่แนวทางการปฏิบัติงานอ่างเก็บน้ำยังต้องพิจารณาปัจจัยที่ มีอิทธิพลต่อความสามารถของอ่างเก็บน้ำในการที่จะเก็บน้ำหรือระบายน้ำในสภาวะปัจจุบันรวมถึงคาดการณ์ใน อนาคตด้วย เช่น สถานะของอ่างเก็บน้ำในแต่ละช่วงเวลา ความต้องการใช้น้ำ ปริมาณน้ำที่จะเข้าอ่างเก็บน้ำ เป็นต้น ดังนั้นจึงใช้ข้อมูลที่สำคัญสำหรับการจัดการอ่างเก็บน้ำ ดังนี้ (ทองเปลว, 2548) (2.1) ลักษณะทางกายภาพและคุณลักษณะของอ่างเก็บน้ำ เช่น การเชื่อมต่อของระบบอ่าง เก็บน้ำเป็นแบบขนาน หรือ อนุกรม ปริมาณน้ำที่ระดับเก็บกักต่ำสุด ปริมาณน้ำที่ระดับเก็บกักปกติ ปริมาณน้ำที่ ระดับสูงสุด ระยะฟรีบอร์ด ระดับสันเขื่อน โค้งความสัมพันธ์ระหว่างปริมาตรน้ำ-พื้นที่ผิวน้ำ-ระดับน้ำ (2.2) ลักษณะทางกายภาพและชลศาสตร์ของอาคารประกอบ เช่น ระดับสันทางระบายน้ำล้น ฉุกเฉิน อัตราการระบายน้ำสูงสุดของทางระบายน้ำล้นฉุกเฉิน ทางระบายน้ำลงลำน้ำเดิม อัตราการระบายน้ำสูงสุด ลงลำน้ำเดิม อาคารส่งน้ำ อัตราการระบายน้ำสูงสุดของอาคารส่งน้ำ ความจุของคลองส่งน้ำสายใหญ่ อาคาร ควบคุมและบังคับน้ำปากคลองสายใหญ่ (2.3) พื้นที่โครงการทั้งหมด และพื้นที่ชลประทาน (2.4) กิจกรรมใช้น้ำและปริมาณความต้องการใช้น้ำ เช่น การเกษตร การอุปโภค-บริโภค การ อุตสาหกรรม การคมนาคมทางน้ำ การประมง การรักษาระบบนิเวศ สิทธิการใช้น้ำด้านท้ายลุ่มน้ำ เป็นต้น ตลอดจน กลุ่มและองค์กรผู้ใช้น้ำจากอ่างเก็บน้ำข้อมูลทางอุตุนิยมวิทยา อุทกวิทยา เช่น ปริมาณฝน การระเหย ปริมาณ น้ำท่า พื้นที่ลุ่มน้ำ ลักษณะลุ่มน้ำ พื้นที่รับน้ำฝน ปริมาณตะกอน การรั่วซึมจากอ่างเก็บน้ำ (2.5) กฎการปฏิบัติงานอ่างเก็บน้ำ (2.6) ความจุของลำน้ำเดิม ตลอดจนคุณลักษณะของอาคารในลำน้ำเดิม (2.7) ลักษณะทางกายภาพของลุ่มน้ำ เช่น การใช้ประโยชน์ที่ดินบริเวณเหนือพื้นที่ลุ่มน้ำ ลักษณะ ทางธรณีวิทยา (2.8) ปริมาตรและช่วงเวลาการผันน้ำเข้ามาในพื้นที่รับประโยชน์จากอ่างเก็บน้ำจากทั้งที่ ผันน้ำเข้าอ่างเก็บน้ำโดยตรง หรือผันมาใช้ในกิจกรรมใดๆ จากการสูบน้ำหรือจากการปล่อยน้ำจากอ่างเก็บน้ำที่อยู่ ด้านเหนือน้ำ
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-8 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 3) การแบ่งปริมาณน้ำในอ่างเก็บน้ำ รูปที่ 2.2.1-1 ปริมาณน้ำในอ่างเก็บน้ำ ที่มา: วราวุธ (2539) อ่างเก็บน้ำแต่ละแห่งจะมีลักษณะแตกต่างกันออกไป ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ และเงื่อนไขต่างๆ ใน การออกแบบ แต่โดยทั่วไประดับน้ำในอ่างเก็บน้ำถูกแบ่งออกเป็น 3 ระดับดังนี้ (3.1) ระดับเก็บกักต่ำสุด คือระดับน้ำต่ำสุดที่จะสามารถส่งน้ำไปยังอาคารทางออกต่างๆ เช่น ประตูระบายน้ำปากคลองสายใหญ่ ที่ใช้สำหรับส่งน้ำไปยังพื้นที่การเกษตร หากระดับน้ำในอ่างเก็บน้ำอยู่ต่ำกว่า ระดับเก็บกักต่ำสุด จะทำให้ไม่สามารถนำน้ำไปยังพื้นที่ชลประทานผ่านอาคารชลประทานได้ปริมาตรน้ำเมื่อระดับ น้ำในอ่างเก็บน้ำอยู่ในระดับเก็บกักต่ำสุด เรียกว่า ปริมาตรสูญเปล่า (3.2) ระดับเก็บกักปกติ เป็นระดับน้ำซึ่งโดยปกติจะอยู่ในระดับต่ำกว่าระดับสันเขื่อน และอยู่ใน ระดับเดียวกับสันของทางระบายน้ำหรือทางระบายน้ำฉุกเฉิน เมื่อระดับน้ำในอ่างเก็บน้ำอยู่สูงกว่าระดับเก็บกัก ปกติ น้ำจะถูกระบายออกทางทางระบายน้ำหรือทางระบายฉุกเฉินโดยอัตโนมัติเพื่อให้โครงสร้างของเขื่อนมีความ ปลอดภัย ทั้งนี้ปริมาตรน้ำที่อยู่ระหว่างระดับเก็บกักปกติและระดับเก็บกักต่ำสุด เรียกว่า ปริมาตรใช้การ (3.3) ระดับเก็บกักสูงสุด เป็นระดับน้ำที่อยู่ในระดับเดียวกับสันเขื่อน หากน้ำอยู่สูงกว่าระดับนี้จะ ทำให้น้ำไหลล้นข้ามสันเขื่อน ส่งผลให้โครงสร้างเขื่อนเสียหายและเป็นอันตรายอย่างยิ่งปริมาตรน้ำที่อยู่ระหว่าง ระดับเก็บกักและระดับเก็บกักสูงสุดเรียกว่า ปริมาตรเก็บกักส่วนเกิน 4) กฎการปฏิบัติงานอ่างเก็บน้ำ (Reservoir Operating Rules) หลังจากการก่อสร้างอ่างเก็บน้ำแล้ว เสร็จ เพื่อที่จะให้บรรลุวัตถุประสงค์และใช้ประโยชน์อย่างเต็มศักยภาพ การบริหารจัดการน้ำจากอ่างเก็บน้ำจึงมี ความสำคัญยิ่ง ดังนั้นเพื่อเป็นแนวทางสำหรับผู้ควบคุมการใช้อ่างเก็บน้ำและปริมาณน้ำในอ่างเก็บน้ำให้เป็นไปตาม วัตถุประสงค์ดังที่กล่าวมา และก่อให้เกิดผลผลิตในเชิงเศรษฐศาสตร์มากที่สุด จึงจำเป็นต้องมีการวางกฎการ ปฏิบัติงานของอ่างเก็บน้ำ (Reservoir Operating Rules) ซึ่งกฎนี้จะใช้ในช่วงเวลาการปฏิบัติงานตามปกติ ไม่ใช่ ช่วงหลังการก่อสร้างเสร็จใหม่ ๆ หรือช่วงที่มีการเปลี่ยนแปลงวัตถุประสงค์การใช้อ่างเก็บน้ำ (4.1) การปฏิบัติงานอ่างเก็บน้ำ (Reservoir Operations) หมายถึง การเก็บกักน้ำในอ่างเก็บน้ำ และการส่งน้ำจากอ่างเก็บน้ำเพื่อวัตถุประสงค์ต่าง ๆ โดยมีการวางแผนล่วงหน้าว่าควรจะเก็บกักและส่งน้ำจากอ่าง เก็บน้ำในแต่ละช่วงเวลาเป็นปริมาณเท่าใด และมีการปฏิบัติการตามแผนที่วางไว้ตราบเท่าที่สภาพในอนาคต
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-9 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 เป็นไปตามที่คาดคะเนไว้ ถ้าสภาพในอนาคตต่างจากที่คาดคะเนไว้ในตอนวางแผนการปฏิบัติการอาจต่างจากแผน ที่วางไว้เพื่อลดสภาวะการขาดแคลนน้ำหรือน้ำล้นอ่าง (วราวุธ, 2538) (4.2) กฎการปฏิบัติงานอ่างเก็บน้ำ (Reservoir Operating Rules) เป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ ต่อการปฏิบัติงานอ่างเก็บน้ำ ซึ่งมีหลายแบบแต่ละแบบจะบอกปริมาณน้ำที่ต้องปล่อยจากอ่างเก็บน้ำหรือไม่ก็บอก ปริมาณน้ำที่ต้องการเก็บกักในอ่างเก็บน้ำในช่วงเวลาต่าง ๆ ของปีซึ่งเรียก โค้งกฎการปฏิบัติงาน (Rule Curves) และ หนึ่งในจำนวนที่มากมายของเครื่องมือที่มีประโยชน์ต่อการปฏิบัติงานอ่างเก็บน้ำคือ โค้งกฎการปฏิบัติงานอ่าง เก็บน้ำ (Reservoir Operation Rule Curves) (วราวุธ, 2539) (4.3) โค้งกฎการปฏิบัติงานอ่างเก็บน้ำ หรือบางครั้งเรียกว่าโค้งแนวปฏิบัติ (guide curves) ซึ่ง จะได้จากการวิเคราะห์ข้อมูลทางอุทกวิทยาในอดีต (historical data) ซึ่งมีเงื่อนไขต่าง ๆ กันร่วมกับความต้องการ น้ำ 5) หลักและวิธีการพัฒนาโค้งของกฎการปฏิบัติงานอ่างเก็บน้ำ ในการปฏิบัติงานอ่างเก็บน้ำโดยเฉพาะ อ่างเก็บน้ำแบบเอนกประสงค์นั้นจำเป็นต้องมีเกณฑ์ในการปฏิบัติงานแบบหลายเกณฑ์ร่วมกัน เช่น เกณฑ์ทางด้าน สังคม เศรษฐศาสตร์และวิศวกรรมเป็นต้น ซึ่งจะก่อให้เกิดประโยชน์ มีความยุติธรรมและประสิทธิภาพมากที่สุด หลังจากนั้นจึงสร้างเป็นกฎการปฏิบัติงานอ่างเก็บน้ำ และพัฒนาให้เป็นเครื่องมืออย่างง่ายในการปฏิบัติคือ โค้งกฎ การปฏิบัติงานอ่างเก็บน้ำ (5.1) หลักการในการพัฒนาโค้งกฎการปฏิบัติงานอ่างเก็บน้ำ คือในช่วงฤดูฝนจะพร่องน้ำจากอ่าง เก็บน้ำในแต่ละช่วงเวลาที่กำหนดในปริมาณเท่าใด เพื่อให้มีปริมาตรว่างสำหรับรับปริมาณน้ำหลากที่จะไหลเข้า อ่างเก็บน้ำโดยไม่เกิดการไหลล้นอ่าง ซึ่งจะก่อให้เกิดอุทกภัยในบริเวณด้านท้ายอ่างเก็บน้ำ หรือหากเกิดการไหลล้น อ่างเก็บน้ำก็ให้เกิดน้อยที่สุด และในขณะเดียวกันต้องรักษาปริมาณน้ำไว้ในอ่างเก็บน้ำสำหรับใช้ในฤดูแล้ง ซึ่งเส้น โค้งของกฎการปฏิบัติงานอ่างเก็บน้ำเส้นนี้เรียกว่า Upper Rule Curve (URC) และในช่วงฤดูแล้งจะรักษาปริมาณ น้ำไว้ในอ่างเก็บน้ำในแต่ละช่วงเวลาที่กำหนดไว้เท่าใดจึงจะลดความเสี่ยงต่อการเกิดน้ำแห้งอ่างเก็บน้ำ ซึ่งโค้งของ กฎการปฏิบัติงานอ่างเก็บน้ำเส้นนี้เรียกว่า Lower Rule Curve (LRC) (5.2) วิธีการพัฒนาโค้งกฎการปฏิบัติงานอ่างเก็บน้ำ สามารถหาได้จากการวางแผนการ ดำเนินงานอ่างเก็บน้ำด้วยแบบจำลองที่ใช้กระบวนการของการจำลอง (Simulation) และแบบจำลองที่ใช้ กระบวนการหาคำตอบที่ดีที่สุด (Optimization) Simulation เป็นกระบวนการจำลองเพื่อศึกษาพฤติกรรมของ ระบบ จากกฎของการจัดการและควบคุม แต่ไม่สามารถประกันได้ว่ากฎของการจัดการและการควบคุมนั้นดีที่สุด ซึ่งในการพัฒนาโค้งของกฎการปฏิบัติงานอ่างเก็บน้ำที่ใช้วิธีนี้ได้แก่ (1) การวิเคราะห์ระบบอ่างเก็บน้ำสำหรับการเก็บกักน้ำ (Reservoir System Analysis for Conservation) เป็นการจำลองพฤติกรรมของระบบอ่างเก็บน้ำจากกฎต่าง ๆ ที่กำหนดไว้ว่าจะผันน้ำหรือขาด น้ำในช่วงใด เท่าใด เป็นต้น ซึ่งสามารถนำผลการวิเคราะห์จากระบบอ่างเก็บน้ำมาสร้างโค้งกฎการปฏิบัติงานอ่าง เก็บน้ำได้ โดยทั่วไปก็คือโปรแกรม HEC-3 (2) Vacancy-Minimum Storage Requirements Rule Curve จะอาศัยแนวคิดที่ว่า ปริมาตรน้ำในอ่างเก็บน้ำที่จะเต็มอ่างพอดีเมื่อสิ้นฤดูฝน ในขณะเดียวกันเมื่อสิ้นสุดฤดูแล้งปริมาตรน้ำในอ่างเก็บน้ำ จะแห้งอ่างเก็บน้ำพอดี ดังนั้นในช่วงเริ่มต้นฤดูฝนจะต้องมีการพร่องน้ำในอ่างเก็บน้ำไว้เพื่อรองรับน้ำที่คาดว่าจะ ไหลเข้าอ่างเก็บน้ำตลอดช่วงฤดูฝนดังใน รูปที่ 2.2.1-2 โดยปล่อยน้ำในอัตราที่เพิ่มขึ้น และในช่วงเริ่มต้นฤดูแล้ง จะต้องสำรองน้ำในอ่างเก็บน้ำให้เพียงพอกับความต้องการตลอดช่วงฤดูแล้งดังในรูปที่ 2.2.1-3 (Kawabata and Satoh ,1999)
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-10 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 รูปที่ 2.2.1-2 การพร่องน้ำในอ่างเก็บน้ำไว้เพื่อรองรับน้ำที่คาดว่าจะไหลเข้าอ่างเก็บน้ำตลอดช่วงฤดูฝน รูปที่ 2.2.1-3 สำรองน้ำในอ่างเก็บน้ำให้เพียงพอกับความต้องการตลอดช่วงฤดูแล้ง (3) Standard Operating Policy เป็นเกณฑ์ที่ค่อนข้างง่าย โดยจะปล่อยน้ำให้เป็นไป ตามความต้องการทุก ๆ ช่วงเวลา ดังนั้นหากปริมาณน้ำในอ่างเก็บน้ำมีไม่เพียงพอตามความต้องการ ระดับน้ำใน อ่างเก็บน้ำก็จะลดลงเรื่อย ๆ ขณะเดียวกันในช่วงฤดูฝนที่มีน้ำมาก ระดับน้ำในอ่างเก็บน้ำก็จะเพิ่มสูงขึ้น จนกระทั้ง ปล่อยน้ำให้ไหลล้นอ่างเก็บน้ำต่อไปหรืออาจกล่าวได้ว่าเกณฑ์การปฏิบัติงานโดยวิธี Standard Operating Policy นี้เป็นเกณฑ์ที่มีศักยภาพมากในการลดประมาณการขาดน้ำทั้งหมด (Total Deficit) ในช่วงเวลาที่ พิจารณา (Stedinger 1984) (4) Probability Based Rule Curves เป็นวิธีที่ใช้หลักการของทฤษฎีความน่าจะเป็น เพื่อพิจารณาการเก็บกักและการระบายน้ำที่ความเสี่ยงต่างๆ โดยในฤดูน้ำหลากจะพิจารณาว่า จะรักษาระดับน้ำ หรือปริมาณน้ำในอ่างเก็บน้ำที่มากที่สุดที่จะทำให้ความเสี่ยงต่อการที่อ่างเก็บน้ำมีปริมาตรไม่พอที่จะรับน้ำนองอยู่ ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้ ในทางตรงข้ามฤดูแล้งจะพิจารณาว่า ควรจะรักษาระดับน้ำหรือปริมาณน้ำไว้เพื่อหลีกเลี่ยง ความเสี่ยงต่อการขาดแคลนน้ำในอนาคต หรือความเสี่ยงต่อการขาดแคลนน้ำในอนาคตอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-11 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 (5) Optimization เป็นกระบวนการหาคำตอบที่ดีที่สุด จากการจัดการตาม วัตถุประสงค์ (Objectives) และข้อจำกัด (Constraint) ซึ่งเป็นแบบจำลองที่เหมาะสมที่สุด ทั้งนี้เพราะสามารถหา คำตอบที่ดีที่สุดได้ตามวัตถุประสงค์และข้อจำกัดต่าง ๆ แต่อย่างไรก็ตามการใช้วิธีการหาคำตอบที่ดีที่สุดจำเป็นที่ จะต้องจำลองระบบเสียก่อน (บัญชา, 2541) ซึ่งในการพัฒนาโค้งกฏการปฏิบัติงานอ่างเก็บน้ำที่ใช้วิธีนี้ได้แก่ Chance-Constrained Model with Linear Decision Rule เป็นการพัฒนากฏการปฏิบัติงานอ่างเก็บน้ำด้วย แบบจำลอง โอกาส-ข้อจำกัด ร่วมกับกฏการตัดสินใจเชิงเส้น (May and Tung ,1992) 6) หลักสมดุลของน้ำในอ่างเก็บน้ำ อ่างเก็บน้ำทำหน้าที่กักเก็บน้ำในยามที่ปริมาณน้ำที่ไหลเข้ามากกว่า ความต้องการ เพื่อให้มีน้ำเพียงพอสำหรับส่งให้กับความต้องการต่างๆ ในช่วงเวลาที่ขาดแคลน การวางแผนการใช้น้ำ จากอ่างประจำเดือนจะทำได้โดยการวิเคราะห์สมดุลของน้ำ (Water Balance) ในอ่างประจำเดือน หลักการสมดุล ของน้ำในอ่างกล่าวว่า ปริมาณน้ำที่ไหลเข้าอ่างลบด้วยปริมาณน้ำที่ไหลออกจากอ่างทั้งหมดจะเท่ากับปริมาณน้ำใน อ่างที่เปลี่ยนไป สามารถเขียนสมการแสดงความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณน้ำที่ไหลเข้า ปริมาณน้ำที่ไหลออก และ ปริมาณน้ำในอ่างในแต่ละเดือนได้ดังนี้ ปริมาณน้ำในอ่างเมื่อสิ้นเดือน = ปริมาณน้ำในอ่างเมื่อต้นเดือน (2-1) + ปริมาณน้ำที่ไหลเข้าอ่างในเดือนนั้น – ปริมาณความต้องการน้ำจากอ่างเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ – ปริมาณการระเหยจากผิวน้ำในอ่างในเดือนนั้น – ปริมาณการรั่วซึมจากตัวอ่างในเดือนนั้น ถ้าปริมาณน้ำในอ่างเก็บน้ำเมื่อสิ้นเดือนที่คำนวณได้มากกว่าปริมาณเก็บกักสูงสุด จะถือว่ามีการไหลล้น อ่างเก็บน้ำในเดือนนั้น และปริมาณน้ำที่ไหลล้นอ่างเก็บน้ำจะเท่ากับปริมาณน้ำในอ่างเก็บน้ำเมื่อสิ้นเดือนลบด้วย ปริมาณน้ำเก็บกักสูงสุด และปริมาณน้ำเก็บกักสำหรับเดือนต่อไปจะเท่ากับปริมาณน้ำเก็บกักสูงสุด ในทางกลับกัน ถ้าปริมาณน้ำในอ่างเก็บน้ำเมื่อสิ้นเดือนที่คำนวณได้น้อยกว่าปริมาณน้ำเก็บกักต่ำสุดจะถือว่ามีการขาดน้ำในเดือน นั้น ปริมาณน้ำที่ส่งออกจากอ่างเก็บน้ำจะน้อยกว่าปริมาณความต้องการน้ำทั้งหมดจากอ่างเก็บน้ำ ปริมาณน้ำที่ ขาดไปจะเท่ากับปริมาณน้ำเก็บกักต่ำสุดลบด้วยปริมาณน้ำในอ่างเก็บน้ำเมื่อสิ้นเดือน ปริมาณน้ำในอ่างเก็บน้ำ สำหรับต้นเดือนถัดไปจะเท่ากับปริมาณน้ำเก็บกักต่ำสุด (อดุลย์, 2538) ในการทำสมดุลน้ำในอ่างเก็บน้ำจะมี 2 กรณีคือ ในกรณีที่เกิดสภาวะสมดุล นั่นคือ ปริมาณน้ำเข้าและ ออกอ่างเก็บน้ำเท่ากัน จะไม่มีการเปลี่ยนแปลงของปริมาณน้ำในอ่างเก็บน้ำ ในกรณีที่เกิดสภาวะไม่สมดุล คือ ปริมาณน้ำเข้าและออกจากอ่างเก็บน้ำไม่เท่ากันจะมีการเปลี่ยนแปลงของปริมาณน้ำในอ่างเก็บน้ำ 2 สถานะคือ สถานะที่ปริมาณน้ำในอ่างเก็บน้ำเพิ่มขึ้น เนื่องจากปริมาณน้ำเข้ามากกว่าปริมาณน้ำออกจากอ่างเก็บน้ำและ สถานะที่ปริมาณน้ำในอ่างเก็บน้ำลดลง เนื่องจากปริมาณน้ำเข้าน้อยกว่าปริมาณน้ำออกจากอ่างเก็บน้ำและมีสูตร คำนวณดังสมการที่ 1 (ทองเปลว, 2548) t 1 t t t t t PMt Et SEt SPt Ot S + = S + I + P + R − r + − − − − (2-2) โดยที่ St+1 คือ ปริมาตรน้ำในอ่างเก็บน้ำเมื่อปลายเวลา t (ลบ.ม.) St คือ ปริมาตรน้ำในอ่างเก็บน้ำเมื่อต้นเวลา t (ลบ.ม.) It คือ ปริมาณน้ำท่าจากพื้นที่รับน้ำของอ่างเก็บน้ำในช่วงเวลา t (ลบ.ม.) Pt คือ ปริมาตรฝนที่ตกลงในอ่างเก็บน้ำในช่วงเวลา t (ลบ.ม.)
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-12 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 มีค่าเท่ากับ + + 2 A A 1,000 Pt t 1 t At คือ พื้นที่ผิวน้ำเมื่อต้นเวลา t (ตร.ม.) At+1 คือ พื้นที่ผิวน้ำเมื่อปลายเวลา t (ตร.ม.) Pt คือ ปริมาณฝนของสถานีที่ใช้ในการคำนวณปริมาณฝนตกลง อ่างเก็บน้ำ (มม.) Rt คือ ปริมาณน้ำเข้าอ่างเก็บน้ำจากอ่างเก็บน้ำด้านเหนือน้ำในช่วงเวลา t (ลบ.ม.) rt คือ ปริมาณน้ำที่ปล่อยออกจากอ่างเก็บน้ำในช่วงเวลา t (ลบ.ม.) PMt คือ ปริมาณน้ำจากการสูบน้ำเข้ามาในอ่างเก็บน้ำในช่วงเวลา t (ลบ.ม.) มีค่าเท่ากับ Q x T x ประสิทธิภาพของเครื่องสูบน้ำ Q คือ อัตราการสูบน้ำ (ลบ.ม.ต่อวินาที) T คือ ระยะเวลาการสูบน้ำ (วินาที) Et คือ ปริมาตรน้ำจากการระเหยจากอ่างเก็บน้ำในช่วงเวลา t (ลบ.ม.) มีค่าเท่ากับ + + 2 A A 1,000 et t 1 t et คือ อัตราการระเหยของน้ำในช่วงเวลา t (มม.) SEt คือ ปริมาณน้ำที่รั่วซึมจากอ่างเก็บน้ำในช่วงเวลา t (ลบ.ม.) มีค่าเท่ากับ x0.1 2 St 1 St + + รายปี มีค่าเท่ากับ 12 0.1 x 2 St 1 St + + รายเดือน มีค่าเท่ากับ 365 0.1 x 2 St 1 St + + รายวัน SPt คือ ปริมาณน้ำที่ไหลล้นจากอ่างเก็บน้ำในช่วงเวลา t (ลบ.ม.) มีค่าเท่ากับ (C LH )T 3/2 d กรณีเป็นฝาย Cd คือ สัมประสิทธิ์ของการไหล L คือ ความยาวของสันฝาย (เมตร) H คือ ความสูงของน้ำเหนือสันฝาย (เมตร) T คือ ระยะเวลาที่น้ำไหลล้น (วินาที) Ot คือ ปริมาณน้ำที่ส่งออกจากอ่างเก็บน้ำสำหรับผู้ใช้น้ำในช่วงเวลา t (ลบ.ม.) t คือ ช่วงเวลาที่พิจารณา เช่น วัน เดือน หรือปี การวางแผนการใช้น้ำจากอ่างเก็บน้ำประกอบไปด้วย การประเมินปริมาณน้ำที่ไหลเข้าอ่าง ปริมาณความ ต้องการน้ำจากอ่างทั้งหมด การสูญเสียน้ำเนื่องจากการระเหยและการรั่วซึม แล้วนำมาคำนวณหาปริมาณน้ำที่ต้อง ส่งและที่เหลืออยู่ในอ่าง จากปริมาณน้ำที่มีอยู่เมื่อต้นเดือนตามหลักสมดุลของน้ำ การคำนวณสมดุลของน้ำ ประจำเดือนจะทำต่อเนื่องกันไปตลอดระยะเวลาที่ใช้ในการวางแผนซึ่งปกติจะเป็น 1 ปี(วราวุธ, 2538)
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-13 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 2.2.2 การศึกษาความต้องการน้ำของโครงการ 1) การคำนวณความต้องการน้ำเพื่อการชลประทาน ความต้องการน้ำเพื่อการชลประทาน ถือเป็นส่วนที่มีความสำคัญต่อการพิจารณาวางแผนพัฒนาและ บริหารจัดการน้ำเป็นอย่างยิ่ง เนื่องจากปริมาณน้ำที่ส่งให้กับพื้นที่การเกษตรต้องมีปริมาณที่เพียงพอต่อความ ต้องการของพืชและอยู่ในช่วงเวลาที่พืชต้องการ จึงจะทำให้พืชได้รับประโยชน์อย่างแท้จริง ดังนั้นการประเมิน ความต้องการใช้น้ำของพืชจึงต้องทำอย่างรอบคอบและมีความสอดคล้องกับสภาพการเพาะปลูกในพื้นที่จริงมาก ที่สุด เพื่อให้ได้ปริมาณความต้องการใช้น้ำที่ใกล้เคียงกับสภาพที่แท้จริงมากที่สุด โดยข้อมูลที่นำมาประเมินความ ต้องการใช้น้ำของพืชจะเป็นทั้งข้อมูลในส่วนของทุติยภูมิและข้อมูลจากการสำรวจในภาคสนาม ทั้งนี้ความต้องการ ใช้น้ำของพืชจะเป็นข้อมูลที่สำคัญในการนำไปวิเคราะห์สมดุลน้ำ เพื่อประเมินหาพื้นที่การเกษตรที่เหมาะสมกับ ปริมาณน้ำที่มีของพื้นที่โครงการ ในการประเมินหาปริมาณความต้องการใช้น้ำของพืชดังกล่าวจะใช้ข้อมูลการใช้ ประโยชน์ที่ดินของกรมพัฒนาที่ดิน ข้อมูลแผนที่การปลูกพืช ข้อมูลสถิติการเพาะปลูก ข้อมูลปฏิทินการเพาะปลูก และจากการสำรวจเก็บข้อมูลภาคสนามเพิ่มเติม แนวทางการประเมินหาความต้องการใช้น้ำของพืชในพื้นที่ ชลประทานของแต่ละอ่างเก็บน้ำ มีขั้นตอนในการดำเนินงานดังนี้ (1.1) การประเมินความต้องการใช้น้ำของพืช (ETo) พิจารณาจากค่าสัมประสิทธิ์การใช้น้ำ ของพืช (Kc) ซึ่งขึ้นอยู่กับชนิดของพืชที่ปลูก และ Potential Evapotranspiration (ETp) ซึ่งขึ้นอยู่กับสภาพพื้นที่ ภูมิอากาศในบริเวณต่าง ๆ มีสมการดังนี้ ETo = Kc x ETp (2-3) เมื่อ ETo = ความต้องการใช้น้ำของพืช (มม./วัน) Kc = สัมประสิทธิ์การใช้น้ำของพืช ETp = Potential Evapotranspiration (มม./วัน) พิจารณากำหนดค่าสัมประสิทธิ์การใช้น้ำของพืช (Kc) จากพืชตัวแทนชนิดต่าง ๆ ในพื้นที่ศึกษา และกำหนดค่า ETp (Potential Evapotranspiration) สำหรับพื้นที่โครงการโดยวิธีModified Penman แบบ Penman-Monteith ซึ่งมีข้อมูลนำเข้าที่สำคัญ ได้แก่ ค่าพิกัดตำแหน่งของพื้นที่ศึกษา อุณหภูมิความชื้นสัมพัทธ์ ลักษณะเมฆ ความเร็วลม โดยสำหรับการประเมินความต้องการใช้น้ำชลประทาน พิจารณาจากหลักการส่งน้ำ ชลประทาน กล่าวคือ การจัดหาน้ำและส่งลำเลียงไปยังพื้นที่เพาะปลูกตรงตามปริมาณและช่วงเวลาที่พืชต้องการ หรือเพิ่มเติมจากปริมาณฝนใช้การ โดยค่าประสิทธิภาพการชลประทาน (Irrigation Efficiency: IE) ควรมีค่าที่ เหมาะสมตามประเภทของระบบส่งน้ำชลประทาน (1.2) ปริมาณฝนใช้การ (Effective Rainfall) หมายถึง ปริมาณฝนที่สามารถใช้ประโยชน์โดย การทดแทนปริมาณน้ำชลประทานที่ต้องส่งให้แก่พืชได้ ปริมาณฝนใช้การสำหรับพืชแต่ละชนิดมีความแตกต่างกัน เนื่องจากวิธีการเพาะปลูกต่างกัน สำหรับการปลูกข้าว ปริมาณฝนใช้การเป็นปริมาณฝนที่ตกในแปลงนาแล้วไม่เกิด การไหลล้นออก การหาปริมาณฝนใช้การใช้วิธี Simulation ซึ่งพัฒนาโดยบริษัท Acres International Ltd. ดัง แสดงในรูปที่ 2.7 และมีวิธีการคำนวณ ดังนี้ Stn = Stn-1+Rn-am (2-4)
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-14 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 เมื่อ StnSTMAX , Re = STMAX-am-Stn-1 , Stn = STMAX StnSTMAX , Re = Rn , Stn = Stn-1+Rn-am StnSTMIN , Re = Rn , Stn = STO เมื่อSTMIN = ระดับความลึกของน้ำต่ำสุดอาจใช้เพื่อกำจัดวัชพืชและเป็นระดับที่เริ่มให้ น้ำชลประทานมีหน่วยเป็นมิลลิเมตร STO = ระดับความลึกของน้ำ หลังจากมีการให้น้ำชลประทานมีหน่วยเป็น มิลลิเมตร STMAX = ระดับความลึกของน้ำสูงสุด ก่อนเกิดน้ำล้นออกมีหน่วยเป็นมิลลิเมตร Rn = ปริมาณฝนที่ตกในวันที่ n มีหน่วยเป็นมิลลิเมตร Re = ปริมาณฝนใช้การได้ มีหน่วยเป็นมิลลิเมตร Stn-1 = ระดับน้ำที่สิ้นสุดวันก่อน มีหน่วยเป็นมิลลิเมตร Stn = ระดับน้ำที่สิ้นสุดวันที่กำหนดวัด มีหน่วยเป็นมิลลิเมตร am = ปริมาณความต้องการใช้ในแปลงนา สำหรับเดือนที่ปลูก m มีหน่วยเป็น มิลลิเมตร am = (Kc x ETp + OR) / N Kc = สัมประสิทธิ์การใช้น้ำเฉลี่ยของเดือนที่ปลูก m ETp = ปริมาณการใช้น้ำโดยการคำนวณจากข้อมูลทางภูมิอากาศของเดือนที่ m มีหน่วยเป็นมิลลิเมตรต่อเดือน OR = ปริมาณน้ำที่ใช้ในการเตรียมแปลงและปริมาณน้ำที่รั่วซึมในเดือนที่ m มี หน่วยเป็นมิลลิเมตรต่อเดือน N = จำนวนวันในเดือนที่ m รูปที่3.4.3-1 ระดบันำ ้ในนำข้ำวส ำหรับคำ นวณปริมำณฝนใช้กำร ET = = STMIN = STO = STMAX = = = runoff INFLOW RE = OUTFLOW R = P = รูปที่ 2.2.2-1 ระดับน้ำในนาข้าวสำหรับคำนวณฝนใช้การ
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-15 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 (1.3) ปริมาณน้ำเตรียมแปลง การปลูกข้าวต้องการปริมาณน้ำจำนวนหนึ่ง เพื่อใช้ในการเตรียม แปลงทั้งในฤดูฝนและฤดูแล้ง ซึ่งการปลูกพืชชนิดอื่นต้องการน้อยมาก และปริมาณน้ำส่วนนี้จะแปรผันกับปัจจัยที่ สำคัญได้แก่ คุณสมบัติทางกายภาพของดิน ความชื้นของดิน ชนิดของดิน ความสามารถในการระเหยของน้ำ วิธี และระยะเวลาในการเตรียมแปลง โดยกำหนดให้ปริมาณน้ำเตรียมแปลงมีค่าประมาณ 250 มม. (1.4) ปริมาณน้ำซึมลงไปในดิน การปลูกข้าวจำเป็นต้องมีน้ำขังอยู่ในแปลงนาในระดับที่ เหมาะสม ดังนั้นจะมีปริมาณน้ำส่วนหนึ่งที่ซึมเลยเขตรากพืชลงไปในดิน ซึ่งพืชไม่สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้ ปริมาณน้ำซึมลงในดินขึ้นอยู่กับองค์ประกอบและปัจจัยที่สำคัญได้แก่ คุณสมบัติของดิน วิธีการเตรียมแปลง ความ สูงของน้ำที่ขังในแปลงนา และระดับน้ำใต้ดิน ซึ่งพิจารณากำหนดให้ปริมาณน้ำที่ซึมลงในดินประมาณ 2.0 มม./วัน (1.5) ประสิทธิภาพการชลประทาน ประสิทธิภาพการชลประทานเป็นค่าดัชนีชี้วัดปริมาณน้ำ ชลประทานที่ต้องการ ซึ่งปริมาณน้ำชลประทานดังกล่าวควรมากกว่าปริมาณความต้องการใช้น้ำของพืชที่แปลง เพาะปลูก ทั้งนี้ เพื่อทดแทนปริมาณน้ำที่สูญเสียระหว่างทางลำเลียงน้ำและที่สูญเสียในกระบวนการใช้น้ำ โดย กำหนดค่าการสูญเสียในระบบการชลประทานดังต่อไปนี้ - ประสิทธิภาพการส่งน้ำ หมายถึง การสูญเสียปริมาณน้ำในระบบลำเลียงน้ำ/ส่งน้ำ โดยเบื้องต้น ระบบลำเลียงน้ำ/ส่งน้ำ - ประสิทธิภาพการให้น้ำหรือการสูญเสียของน้ำที่เกิดขึ้นในแปลงนา เกิดขึ้นเนื่องจากการระเหย และการรั่วซึม ขณะที่น้ำขังอยู่ในแปลงนา ซึ่งอยู่กับปัจจัยที่สำคัญได้แก่ ลักษณะดิน พืชที่ปลูก ฤดูกาลทำการ ชลประทาน (1.6) ความต้องการน้ำชลประทาน (Irrigation Demand) ประเมินความต้องการน้ำ ชลประทานรายสัปดาห์หรือปริมาณน้ำที่ต้องการจากอาคารบังคับน้ำปากคลองส่งน้ำ เพื่อให้สามารถลำเลียงน้ำไป ถึงแปลงเพาะปลูกด้วยปริมาณน้ำที่เพียงพอ สำหรับการเพาะปลูกข้าว พืชไร่พืชผัก หรืออื่นๆ ตามคำจำกัดความ ดังนี้ ปริมาณความต้องการน้ำชลประทาน = ปริมาณการใช้น้ำของพืช+การรั่วซึมบนแปลง–ฝนใช้การ (2-5) ประสิทธิภาพชลประทาน 2) ความต้องการน้ำเพื่อการอุปโภค-บริโภค ความต้องการน้ำเพื่อการอุปโภค-บริโภค เป็นความต้องการน้ำขั้นต่ำที่จะต้องส่งให้กับราษฎรในเขตพื้นที่ โครงการหรือชุมชนที่อาศัยน้ำจากอ่างเก็บน้ำในการผลิตน้ำประปาเพื่อการอุปโภค-บริโภคในชีวิตประจำวัน ไม่นับ รวมกับความต้องการน้ำสำหรับการเกษตรกรรม มีขั้นตอนและวิธีในการศึกษาดังนี้ (1) รวบรวมข้อมูลประชากรรายตำบลในบริเวณพื้นที่ศึกษา จากกรมการปกครอง ปีพ.ศ.2553 ซึ่งพื้นที่โครงการอ่างพวงครอบคลุมพื้นที่ 1 อำเภอ ของจังหวัดประจวบคีรีขันธ์และพื้นที่ 1 อำเภอ ของจังหวัด เพชรบุรี (2) ทำการวิเคราะห์หาแฟคเตอร์ปรับพื้นที่ตำบลให้เป็นพื้นที่ชลประทาน โดยทำการคำนวณแฟค เตอร์เพื่อใช้ในการปรับเปลี่ยนพื้นที่จากรายตำบลเป็นพื้นที่ชลประทาน โดยทำการวัดพื้นที่ในแต่ละตำบลที่อยู่ใน พื้นที่ชลประทานเทียบกับพื้นที่ทั้งหมดของตำบลนั้น เพื่อให้ทราบสัดส่วนพื้นที่ที่ตำบลนั้นๆ ว่าคิดเป็นสัดส่วน เท่าไรกับพื้นที่ชลประทาน ซึ่งจะใช้ค่าสัดส่วน (แฟคเตอร์) นี้ในการปรับฐานข้อมูลการใช้น้ำจากระดับตำบลเป็น ระดับพื้นที่ชลประทานต่อไป (3) ความต้องการน้ำเพื่อการอุปโภคบริโภคของราษฎรที่อาศัยอยู่ในเขตพื้นที่โครงการอ่างพวง และบริเวณด้านท้ายน้ำ จะทำการคำนวณจากจำนวนราษฎรที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ตำบลคูณกับปริมาณน้ำที่ใช้ในแต่
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-16 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 ละวัน สำหรับอัตราการใช้น้ำของประชากรในเขตชนบท จะใช้ตามมาตรฐานของการสำรวจความความจำเป็น พื้นฐาน (จปฐ.) ของกรมกรมพัฒนาชุมชน ซึ่งกำหนดไว้เท่ากับ 50 ลิตร/คน/วัน จากนั้นคำนวณปริมาณความ ต้องการน้ำเพื่อการอุปโภคบริโภคในระดับพื้นที่โครงการชลประทานจากข้อมูลปริมาณความต้องการใช้น้ำราย ตำบลและแฟคเตอร์การปรับข้อมูลจากตำบลเป็นพื้นที่ชลประทานที่ได้คำนวณไว้แล้ว จะได้ปริมาณความต้องการ น้ำเพื่อการอุปโภคบริโภคในพื้นที่โครงการต่อไป 2.2.3 พันธุกรรมคอมพิวเตอร์(Genetic Algorithms) ในอดีตแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพและถูกนำมาประยุกต์ใช้ในการแก้ปัญหาที่ ต้องการคำตอบที่ละเอียดอยู่เสมอๆ วิธีการอย่างกำหนดการเชิงเส้น (Linear Programming) หรือวิธีการแคลคูลัส (Calculus Based Method) ถูกพัฒนาขึ้นมาใช้ในการแก้ปัญหาการค้นหาค่าเหมาะสมที่สุด (Optimization Problem) แต่เมื่อประสบกับปัญหาที่มีขนาดใหญ่และมีความซับซ้อนมากขึ้น เช่น ปัญหาไม่เป็นเชิงเส้นตรง พื้นที่ ในการค้นหาคำตอบ (Search Space) มีขนาดใหญ่หรือมีความไม่ต่อเนื่อง (Discontinuities) หรือมีค่าสูงสุดหรือ ต่ำสุดหลายๆ ค่า (Sub-optimum peaks) ทำให้ต้องมีการพัฒนาเทคนิควิธีการแก้ปัญหาใหม่ๆ ออกมามากขึ้น เช่ น Non-linear Programming, Dynamic Programming รว ม ถึ งก ารใช้ ปั ญ ญ าป ระ ดิ ษ ฐ์ (Artificial Intelligence) ซึ่งเป็นเครื่องมือสมัยใหม่ที่มีประสิทธิภาพในการแก้ไขปัญหาที่มีความซับซ้อน ให้ผลลัพธ์ที่ทัดเทียม หรือดีกว่าวิธีการดั้งเดิม แต่มีความรวดเร็ว ประหยัดเวลา และใช้งานสะดวกมากกว่าเดิม (กัมปนาท, 2547) พันธุกรรมคอมพิวเตอร์หรือ Genetic Algorithms (GAs) เป็นปัญญาประดิษฐ์ที่ใช้ในการค้นหาค่าสูงสุด ต่ำสุด หรือค่าอุตมภาพ (Optimization Problem) ของฟังก์ชั่นใดๆ ที่ต้องการ ไม่ว่าฟังก์ชั่นดังกล่าวจะเป็นแบบ เส้นตรง (Linear) หรือไม่เป็นเส้นตรง (Non Linear) ก็ตาม (กัมปนาท, 2544) GAs ถูกคิดค้นขึ้นครั้งแรกโดย John Holland ในปี ค.ศ. 1971 และตีพิมพ์เผยแพร่ในหนังสือชื่อ “Adaptation in Natural and Artificial Systems” ในปี ค.ศ. 1975 และมีการนำมาประยุกต์ใช้กับปัญหาการ หาความเหมาะสมในหลายๆ แขนงวิชาเรื่อยมา ไม่ว่าจะเป็นวิศวกรรม คอมพิวเตอร์ การวิจัยดำเนินการ อุตสาหกรรม ชีววิทยา ฟิสิกส์ การแพทย์ การบริหารธุรกิจ เป็นต้น (กัมปนาท, 2544) ในด้านการจัดการทรัพยากรน้ำก็เช่นเดียวกัน GAs เข้ามามีบทบาทในการวิจัยด้านปฏิบัติการระบบอ่าง เก็บน้ำ การจัดสรรน้ำในระบบชลประทาน การจัดการน้ำใต้ดิน คุณภาพน้ำใต้ดิน ระบบท่อส่งน้ำ การออกแบบ ระบบท่อส่งน้ำ แบบจำลองทางอุทกวิทยา เป็นต้น (กัมปนาท, 2544) สำหรับตัวอย่างงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการปฏิบัติการอ่างเก็บน้ำ (Reservoir Operation) นั้น Wardlaw and Sharif (1999) ได้ทำการพัฒนาแบบจำลอง GA ขึ้นและทำการทดสอบแบบจำลองนั้นในระบบทดสอบที่มีชื่อ ว่า Four-reservoir Problem ซึ่งเป็นระบบอ่างเก็บน้ำที่ประกอบไปด้วยอ่างเก็บน้ำ 4 แห่งเชื่อมต่อกันทั้งในแบบ อนุกรมและขนานโดยฟังก์ชั่นเป้าหมายที่ใช้นั้น เป็นการหาค่าสูงสุด (Maximization) ของผลรวมผลประโยชน์ที่ ได้รับจากการปล่อยน้ำจากอ่างเก็บน้ำแต่ละแห่งเพื่อการผลิตกระแสไฟฟ้าและการชลประทานโดย Wardlaw and Sharif (1999) พบว่าแบบจำลอง GA ประสบความสำเร็จเป็นอย่างดีคือสามารถจัดการปล่อยน้ำจากระบบอ่างเก็บ น้ำให้เกิดผลประโยชน์รวมสูงสุด จากการที่มีงานวิจัยทางด้านการประยุกต์ใช้ GA กับการจัดการทรัพยากรน้ำที่ประสบความสำเร็จมากมาย จึงได้มีการนำ GA มาทดลองใช้กับกรณีศึกษาในประเทศไทย 1) หลักการพื้นฐานของพันธุกรรมคอมพิวเตอร์พันธุกรรมคอมพิวเตอร์ หรือ Genetic Algorithms (GAs) เป็นวิธีการหาค่าเหมาะสมที่สุดที่เลียนแบบกลไกการคัดเลือกตามธรรมชาติ ซึ่งมีรากฐานมาจากทฤษฎี วิวัฒนาการทางธรรมชาติ กล่าวคือ ตัวแปรตัดสินใจ (Decision Variable) ของปัญหาจะถูกแทนค่าโดยแถว ของตัวเลข (String) หรือเรียกโดยใช้คำศัพท์ทางชีววิทยาว่าโครโมโซม (Chromosome) GA จะทำการสร้าง
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-17 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 โครโมโซมขึ้นมาชุดหนึ่งเรียกว่า Population โดยแต่ละโครโมโซมจะประกอบด้วยตัวเลขไบนารี่ (Binary Bits) คือ 0 และ 1 จากภาพที่ 2.8 แต่ละจีนประกอบไปด้วยเลขไบนารี่ 3 ตัวหรือเรียกว่า 3 อัลลีลส์ (Alleles) ซึ่งเมื่อ ถอดรหัสแล้วจะได้ค่าของตัวแปรตัดสินใจออกมา ซึ่งอาจจะเป็นจำนวนจริง (Real-Value) จำนวนเต็ม (Integer) เซต (Set) หรือเมตริกซ์ (Matrix) ก็ได้ ขึ้นอยู่กับผู้ศึกษาเป็นผู้กำหนดให้เหมาะสมกับปัญหา แต่ GA ในยุคหลังนิยม ใช้จำนวนจริง (Real-Value) แทนการใช้เลขแบบไบนารี่ทำให้โครโมโซมสั้นลงเพราะไม่ต้องแบ่งจีนเป็นหลายๆ อัลลีลส์(กัมปนาท, 2547) 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 gene 1 gene 2 gene 3 gene 4 รูปที่ 2.2.3-1 ตัวอย่างโครโมโซมที่ประกอบด้วยยีน 4 ตัว ยีนแต่ละตัวประกอบด้วยตัวเลขไบนารี่ 3 ตัว ที่มา: กัมปนาท (2547) เมื่อทำการถอดรหัสยีนทุกตัวในโครโมโซมออกมาเป็นตัวแปร และทำการแทนค่าตัวแปรเหล่านั้นลงไปใน ฟังก์ชั่นเป้าหมาย (Objective Function) แล้ว โครโมโซมหนึ่งก็จะให้ผลลัพธ์ออกมาเรียกว่าค่าที่เป็นไปได้ (Possible Solution) แต่อาจไม่ใช่คำตอบที่ดีที่สุดของปัญหา โครโมโซมเหล่านี้จะต้องผ่านกระบวนการของ GA ซึ่ง เป็นกระบวนการที่เลียนแบบกลไกการคัดเลือกตามธรรมชาติอีก 3 ขั้นตอนคือ ขั้นตอนการคัดเลือก (Selection Operation) ขั้นตอนการแลกเปลี่ยนยีน (Crossover Operation) และขั้นตอนการดัดแปลงจีน (Mutation Operation) (1.1) ขั้นตอนการคัดเลือก (Selection Operation) หลักการของขั้นตอนการคัดเลือก คือ โครโมโซมที่มีค่า Fitness ดีกว่าใน Population (สูงกว่าหรือต่ำกว่าแล้วแต่ประเภทของปัญหา) จะมีโอกาสถูก คัดเลือกให้เข้าไปสู่กระบวนการ ในขั้นตอนถัดไปมากที่สุด วิธีที่ใช้กันโดยทั่วไปเรียกว่า Proportional Selection (Goldberg, 1989) ซึ่งกำหนดค่าความเป็นไปได้ในการถูกคัดเลือก (Probability of Selection, Pi) ให้กับแต่ละ โครโมโซมเท่ากับสัดส่วนของค่า Fitness ของโครโมโซมนั้นเทียบกับผลรวมของค่า Fitness ของโครโมโซมทั้งหมด ใน Population นอกจากนี้ยังมีวิธีการคัดเลือกแบบอื่นที่นิยมใช้กัน ได้แก่ Rank Selection (Michalewicz, 1996) ที่ ทำการกำหนดค่าความเป็นไปได้ในการถูกคัดเลือกให้กับแต่ละโครโมโซมตามลำดับมากน้อยของค่า Fitness และ Tournament Selection (Goldberg and Deb, 1991) ที่ทำการแบ่งโครโมโซมออกเป็นกลุ่มย่อยๆ และทยอย คัดเลือกจากกลุ่มย่อยเหล่านั้นจนครบตามจำนวนที่ต้องการ (1.2) ขั้นตอนการแลกเปลี่ยนยีน (Crossover Operation) ขั้นตอนนี้จะทำการสุ่มเลือก โครโมโซมใน Population นั้น มาทำการจับคู่แลกเปลี่ยนยีนกัน โดยโอกาสที่แต่ละโครโมโซมจะถูกสุ่มขึ้นมาจับคู่ กันขึ้นอยู่กับค่า Probability of Crossover ซึ่งเป็นพารามิเตอร์ที่ผู้ศึกษานำเข้าสู่กระบวนการ ส่วนประเภทของ Crossover จำแนกไว้โดย Goldberg (1989) และ Michalewicz (1996) ว่ามีอยู่ 3 ประเภทคือ 1) Crossover 1 ตำแหน่ง (One-point Crossover) ซึ่งจะทำการแลกเปลี่ยนยีนของโครโมโซมที่ถูกจับคู่กัน ณ ตำแหน่งยีนที่ถูกสุ่ม ขึ้นมาจนถึงยีนในตำแหน่งสุดท้าย 2) Crossover 2 ตำแหน่ง (Two-point Crossover) จะทำการแลกเปลี่ยนยีนที่ อยู่ระหว่างตำแหน่งทั้ง 2 ที่ถูกสุ่มขั้นมา และ 3) Crossover หลายตำแหน่ง (Uniform Crossover) นั้น ยีนที่อยู่ ในตำแหน่งเดียวกันของโครโมโซมที่ถูกจับคู่กันจะถูกสุ่มให้มีการแลกเปลี่ยนกันแบบยีนต่อยีนดังรูปที่ 2.2.3-2
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-18 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 (1.3) ขั้นตอนการดัดแปลงยีน (Mutation Operation) ขั้นตอนนี้ยีนจะถูกสุ่มดัดแปลงให้ผิด แผกไปจากเดิมโดยสิ้นเชิงและความเป็นไปได้ที่ยีนจะถูกสุ่มขึ้นมาทำการดัดแปลงนั้นขึ้นอยู่กับค่า Probability of Mutation ซึ่งเป็นพารามิเตอร์ที่ผู้ศึกษานำเข้าสู่กระบวนการใน GAs ที่ใช้รหัสแบบไบนารี่ การดัดแปลงยีนจะ กระทำโดยการเปลี่ยนค่า 0 เป็น 1 หรือ 1 เป็น 0 สำหรับ GAs ที่ใช้รหัสแบบจำนวนจริง (Real-Value Coding) นั้น มีรูปแบบการดัดแปลงยีน ที่มีรายละเอียดมากกว่าแบบไบนารี่มากมาย โดย Michalewicz (1996) ได้จำแนกไว้ 3 แบบ คือ (1) Uniform Mutation ซึ่งค่าของยีนจะถูกดัดแปลงภายในพิสัย (Range) ที่กำหนด (2) Non-uniform Mutation ซึ่งจะดัดแปลงยีนด้วยค่าที่ค่อยๆ ลดลงเรื่อยๆ ใน Generation ถัด ๆ ไปของกระบวนการ GAs (3) Modified Uniform Mutation ซึ่งค่าของยีนจะถูกดัดแปลงโดยค่าคงที่เพียงค่า เดียว ตัวอย่างขั้นตอนการดัดแปลงยีน แสดงดังภาพที่ 2.10 โดย Parent คือ โครโมโซมก่อน Mutation Child คือ โครโมโซมหลัง Mutation จะพบว่ามีการเปลี่ยนแปลงยีนบางตัว One-point Crossover Two-point Crossover Uniform Crossover รูปที่ 2.2.3-2 ตัวอย่างขั้นตอนการแลกเปลี่ยนยีน (Crossover) ที่มา: กัมปนาท (2547)
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-19 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 รูปที่ 2.2.3-3 ตัวอย่างการ Mutation ที่มา: Eiben and Smith (n.d.) เมื่อผ่านขั้นตอนทั้งสามเรียบร้อยแล้วจะได้โครโมโซมชุดใหม่ที่แตกต่างไปจากเดิม โครโมโซมชุดนี้จะถูก แทนที่โครโมโซมชุดเดิมกลายเป็น Population ใหม่ กระบวนการทั้งหมดนี้เรียกว่าเป็นหนึ่ง Generation จากนั้น GAs จะดำเนินการกระบวนการทั้งหมดกับ Population ใหม่นี้อีกครั้งหนึ่ง และกระทำซ้ำไปเรื่อยๆ จนกว่าจะครบ ตามจำนวน Generation ที่ผู้ศึกษากำหนดและได้ชุดของโครโมโซมที่ทำให้ค่าของ Fitness ที่ดีที่สุดในตอนท้าย ของกระบวนการ GA 2) การประยุกต์ใช้ Genetic Algorithms ในการบริหารจัดการอ่างเก็บน้ำ (2.1) งานวิจัยของ Wardlaw and Sharif (1999) ในการประยุกต์ใช้ GAs กับการจัดการระบบ อ่างเก็บน้ำพบว่า งานวิจัยของ Wardlaw and Sharif (1999) เป็นงานวิจัยชิ้นสำคัญที่บุกเบิกการนำ GA มาใช้กับ ปัญหาการปฏิบัติการอ่างเก็บน้ำ โดย Wardlaw and Sharif (1999) ได้ใช้ระบบทดสอบที่มีชื่อว่า Four-reservoir Problem ของ Larson (1968) ในการศึกษาครั้งนี้ดังแสดงในรูปที่ 2.2.3-4 รูปที่ 2.2.3-4 ระบบอ่างเก็บน้ำ 4 แห่ง (Four-reservoir Problem) ที่มา: Wardlaw and Sharif (1999) Four-reservoir Problem กำหนดให้มีอ่างเก็บน้ำทั้งหมด 4 แห่งเชื่อมต่อกันดังภาพที่ 2.2.3-4 อ่างเก็บน้ำทั้ง 4 แห่งสามารถระบายน้ำเพื่อการผลิตกระแสไฟฟ้าได้ และเฉพาะอ่างเก็บน้ำที่ 4 เท่านั้นที่มีการ ระบายน้ำเพื่อการชลประทาน มีปริมาณน้ำไหลเข้าสู่อ่างเก็บน้ำที่ 1 และ 2 เท่ากับ 2 และ 3 หน่วย ตามลำดับ ในทุก ๆ ช่วงเวลา ปริมาณน้ำตั้งต้นของอ่างเก็บน้ำทั้ง 4 แห่งเท่ากับ 5 หน่วย ปริมาณเก็บกักสูงสุด (Maximum Storage) ของอ่างเก็บน้ำที่ 1, 2 และ 3 เท่ากับ 10 หน่วย และของอ่างเก็บน้ำที่ 4 เท่ากับ 15 หน่วย ส่วนปริมาณ เก็บกักต่ำสุดของอ่างเก็บน้ำทั้ง 4 แห่ง กำหนดให้เท่ากับ 0 หน่วย ปริมาณการระบายน้ำสูงสุดของอ่างเก็บน้ำที่ R 1 R 3 R 2 R 4
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-20 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 1 เท่ากับ 3 หน่วย ของอ่างเก็บน้ำที่ 2 และ 3 เท่ากับ 4 หน่วย และของอ่างเก็บน้ำที่ 4 เท่ากับ 7 หน่วย โดย กำหนดให้ฟังก์ชั่นสมดุลของอ่างเก็บน้ำดังสมการที่ 2-6 S (t 1) S (t) I (t) MR (t) i + = i + i + i (2-6) โดยที่ Si (t) = ปริมาณน้ำเก็บกักของอ่างเก็บน้ำที่ i ในช่วงเวลาที่ t Ii (t) = ปริมาณน้ำไหลเข้าอ่างเก็บน้ำที่ i ในช่วงเวลาที่ t Ri (t) = ปริมาณน้ำที่ระบายจากอ่างเก็บน้ำที่ i ในช่วงเวลาที่ t M = เมตริกซ์ nx n ของการเชื่อมต่อกันของอ่างเก็บน้ำภายในระบบแสดง ดังรูปที่ 2.2.3-5 − − − − 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 รูปที่ 2.2.3-5 เมตริกซ์ n x n ของการเชื่อมต่อกันของอ่างเก็บน้ำ ที่มา: Wardlaw and Sharif (1999) เป้าหมายของปัญหา Four-reservoir Problem นี้คือการทำให้การปล่อยน้ำจากอ่างเก็บน้ำ ทั้ง 4 แห่งเกิดผลประโยชน์สูงสุดภายใน 12 ช่วงเวลา นอกจากนี้ยังได้กำหนดปริมาณเก็บกักเป้าหมายเอาไว้ด้วยว่า หลังจากผ่านไป 12 ช่วงเวลาแล้วอ่างเก็บน้ำที่ 1, 2 และ 3 จะต้องมีปริมาณน้ำเหลืออยู่เท่ากับ 5 หน่วย ส่วนอ่าง เก็บน้ำที่ 4 จะต้องมีปริมาณน้ำคงเหลือ 7 หน่วย ดังนั้นฟังก์ชั่นเป้าหมายของ Four-reservoir Problem แสดงดัง สมการที่ 2-7 (Wardlaw and Sharif, 1999) = = = = = + + 4 i 1 i i i 1 1 t 0 5 4 4 i 1 1 1 t 0 Max Z bi (t)Ri (t) b (t)R (t) g S (12), d (2-7) โดยที่ bi (t) = ผลประโยชน์ (Benefit) จากการปล่อยน้ำจากอ่างเก็บน้ำที่ i ในช่วงเวลาที่ t ซึ่ง กำหนดไว้ใน Larson (1968) di = ปริมาณน้ำเก็บกักเป้าหมายหลังจากผ่านไปแล้ว 12 ช่วงเวลา gi = Penalty Function โดย gi [Si (12), di] มีค่าเท่ากับ 0 เมื่อ Si (12) > di และ gi [Si (12), di] มีค่าเท่ากับ -40 [Si (12) - di]2 เมื่อ Si (12) > di ผลการศึกษาของ Wardlaw and Sharif (1999) ได้ทำการประมวลผลโดยใช้แบบจำลอง GA และปรากฏว่า จากการวิเคราะห์ความอ่อนไหว (Sensitivity Analysis) ของ GA ได้รูปแบบและพารามิเตอร์ที่ เหมาะสมที่สุดคือ ใช้การเข้ารหัสแบบจำนวนจริงหรือ Real-value Coding โดยใน 1 โครโมโซมจะมีทั้งหมด 4 X 12 = 48 จีน (อ่างเก็บน้ำ 4 แห่ง 12 ช่วงเวลา) กำหนดขนาดของ Population ให้เท่ากับ 100 จำนวน Generation ที่ทำการ Run เท่ากับ 500 ใช้การคัดเลือกแบบ Tournament Selection ใช้การแลกเปลี่ยนยีน
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-21 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 แบบ Uniform Crossover โดยใช้ Probability of Crossover เท่ากับ 0.7 ใช้การดัดแปลงยีนแบบ Modified Uniform Mutation โดยใช้จำนวนการดัดแปลงเท่ากับ 1 จีนต่อโครโมโซม หรือ Probability of Mutation เท่ากับ0.02 ผลการศึกษาโดยใช้ GA ให้ผลประโยชน์จากการปล่อยน้ำจากระบบอ่างเก็บน้ำ Fourreservoir Problem เท่ากับคำตอบที่ Larson (1968) แสดงไว้โดยใช้วิธี Linear Programming ซึ่งแสดงให้เห็น ถึงประสิทธิภาพของ GA ในการค้นหาคำตอบที่เหมาะสมที่สุดของปัญหาได้เป็นอย่างดี (2.2) การประยุกต์ใช้พันธุกรรมทางคอมพิวเตอร์กับระบบอ่างเก็บน้ำลุ่มน้ำแม่กลอง คณิสร และ คณะ (2548) ได้นำ GA มาประยุกต์ใช้กับระบบอ่างเก็บน้ำจริงในประเทศไทย โดยทำการศึกษาการปล่อยน้ำจาก ระบบอ่างเก็บน้ำลุ่มน้ำแม่กลองและสร้างโค้งปฏิบัติการอ่างเก็บน้ำ (Reservoir Rule Curve) ขึ้นโดยใช้แบบจำลอง GAs เปรียบเทียบกับโค้งปฏิบัติการเดิมที่ใช้อยู่ในปัจจุบันซึ่งสร้างขึ้นโดยใช้แบบจำลองสถานการณ์ (Simulation Model) ที่ชื่อว่า HEC-3 Model - Reservoir System Analysis for Conservation ซึ่งพัฒนาขึ้นโดย Hydrologic Engineering Center (HEC), U.S. Army, Corps of Engineers ในปี ค.ศ. 1974 และการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศ ไทย (EGAT) ได้นำมาปรับปรุงให้เหมาะสมกับการใช้งานมากยิ่งขึ้น (การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย, 2544) ระบบอ่างเก็บน้ำลุ่มน้ำแม่กลองประกอบไปด้วยอ่างเก็บน้ำ 3 แห่งคือ อ่างเก็บน้ำวชิราลงกรณ์ที่ทำ การกักเก็บน้ำจากแม่น้ำแควน้อย อ่างเก็บน้ำศรีนครินทร์และอ่างเก็บน้ำท่าทุ่งนาที่กักเก็บน้ำจากแม่น้ำแควใหญ่ โดยอ่างเก็บน้ำทั้งสามแห่งใช้ประโยชน์ในการผลิตกระแสไฟฟ้า และมีการผันน้ำไปใช้เพื่อการอุปโภคบริโภค ผันน้ำ ไปใช้เพื่อการชลประทานในโครงการชลประทานแม่กลองใหญ่ นอกจากนี้ยังใช้ประโยชน์ในด้านการป้องกันการรุก ตัวของน้ำเค็มที่บริเวณปากแม่น้ำแม่กลองอีกด้วย แผนภูมิระบบลุ่มน้ำแม่กลองแสดงดังรูปที่ 2.2.3-5 รูปที่ 2.2.3-5 ระบบอ่างเก็บน้ำลุ่มน้ำแม่กลอง ที่มา: คณิสร และคณะ (2548) การศึกษาการปล่อยน้ำจากระบบลุ่มน้ำแม่กลองโดยใช้ GA ได้ใช้ฟังก์ชั่นเป้าหมาย (Objective Function) ที่มีโครงสร้างคล้ายคลึงกับฟังก์ชั่นของ Wardlaw and Sharif ดังสมการที่ 2-8 = = = = − 2 j 1 j j n i 1 N t 1 Max Z Ei (t)Pi (t) k P (2-8) โดยที่ n คือ จำนวนอ่างเก็บน้ำ N คือ ช่วงเวลา Ei (t) คือ ผลประโยชน์ที่ได้รับจากพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้จากอ่างเก็บน้ำที่ i ในช่วงเวลาที่ t
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-22 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 Pi (t) คือ พลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้เป็นล้านกิโลวัตต์จากอ่างเก็บน้ำที่ i .ในช่วงเวลาที่ t kj คือ Penalty Factor ของ Pj Pj คือ Penalty Function ในกรณีที่ไม่สามารถส่งน้ำให้กับความต้องการน้ำเพื่อการ ชลประทาน (j = 1) และเพื่อการป้องกันการรุกตัวของน้ำเค็ม (j = 2) ได้ โดย กำหนดให้ 2 n i 1 N t 1 j j,i j,i P d (t) x (t) = = = − (2-9) โดยที่ dj,i(t) คือ ความต้องการน้ำที่ j จากอ่างเก็บน้ำที่ i ในช่วงเวลาที่ t xj,i(t) คือ ปริมาณน้ำที่อ่างเก็บน้ำที่ i ส่งให้ความต้องการน้ำที่ j ในช่วงเวลาที่ t เป้าหมายของปัญหาการปล่อยน้ำจากระบบอ่างเก็บน้ำลุ่มน้ำแม่กลองคือการทำให้การปล่อย น้ำจากอ่างเก็บน้ำทั้ง 3 แห่งเกิดผลประโยชน์ในการผลิตกระแสไฟฟ้าสูงสุดและสามารถส่งน้ำให้กับความต้องการ น้ำเพื่อการอุปโภคบริโภค การชลประทาน และการป้องกันการรุกตัวของน้ำเค็มได้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ภายใน 12 ช่วงเวลาคือ 12 เดือน การส่งน้ำให้กับความต้องการน้ำเพื่อการอุปโภคบริโภคถือเป็นความต้องการน้ำที่มีลำดับ ความสำคัญสูงสุด จึงได้ทำการกำหนดเป็นเงื่อนไขบังคับไม่ให้มีความขาดแคลนน้ำเพื่อการนี้โดยเด็ดขาด ในกระบวนการ GA จะทำการกำหนดไว้เป็นปริมาณน้ำที่จะต้องระบายขั้นต่ำของแต่ละอ่างเก็บน้ำ ส่วนความต้องการ น้ำด้านการชลประทานและการป้องกันการรุกตัวของน้ำเค็มจะถูกกำหนดให้อยู่ในรูป Penalty Function ซึ่งถ้าหากสามารถส่งน้ำให้เพียงพอกับความต้องการ Penalty Function จะมีค่าเท่ากับ 0 แต่หากไม่เพียงพอหรือ ส่งไปมากเกินความต้องการจะทำให้ Penalty Function มีค่ามากกว่า 0 และนำค่านี้ไปหักออกจากค่าที่คำนวณ ได้จากฟังก์ชั่นเป้าหมายซึ่งจะส่งผลให้Fitness มีค่าลดน้อยลง เงื่อนไขบังคับ (Constraints) ของปัญหาได้แก่ ปริมาณน้ำเก็บกัก (Si ) ที่จะต้องอยู่ระหว่างปริมาณ เก็บกักสูงสุด (Simax) และปริมาณเก็บกักต่ำสุด (Simin) และปริมาณการระบายน้ำ (Ri ) ที่จะต้องอยู่ระหว่าง ปริมาณการระบายน้ำสูงสุด (Rimax) และปริมาณการระบายน้ำต่ำสุด (Rimin) นอกจากนี้ยังมีเงื่อนไขบังคับทางด้านสมดุลอ่างเก็บน้ำ (Reservoir Balance) เพื่อให้พลวัตของ ระบบ (System Dynamics) ดำเนินไปโดยสมบูรณ์ดังสมการที่ 2-10 S (t 1) S (t) I (t) MR (t) E (t) i + = i + i + i − i (2-10) โดยที่ Ei(t) คือ ปริมาณการระเหยสุทธิของอ่างเก็บน้ำที่ i ในช่วงเวลาที่ t การศึกษาครั้งนี้ได้ใช้รูปแบบของ GA ตามที่ Wardlaw and Sharif (1999) ได้ทำการเสนอแนะ เอาไว้คือ การเข้ารหัสแบบจำนวนจริง (Real-value Coding) การคัดเลือกแบบ Tournament Selection การ แลกเปลี่ยนจีนแบบ Uniform Crossover และการดัดแปลงจีนแบบ Modified Uniform Mutation ความยาวของ โครโมโซมเท่ากับ 3 X 12 = 36 จีน (อ่างเก็บน้ำ 3 แห่ง 12 ช่วงเวลา)
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-23 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 ผลการศึกษาพบว่าการวิเคราะห์ความอ่อนไหว (Sensitivity Analysis) ได้ค่าพารามิเตอร์ที่ เหมาะสมคือ Probability of Crossover เท่ากับ 0.9 Probability of Mutation เท่ากับ 0.139 หรือเท่ากับการ ดัดแปลง 5 จีนต่อหนึ่งโครโมโซม และขนาดของ Population ตั้งแต่ 160 ขึ้นไป จากรูปที่ 2.2.3-6 และรูปที่ 2.2.3-7 แสดงการนำผลการศึกษาจากแบบจำลอง GA มาสร้างเป็นโค้ง ปฏิบัติการอ่างเก็บน้ำของอ่างเก็บน้ำวชิราลงกรณและอ่างเก็บน้ำศรีนครินทร์ และเปรียบเทียบกับ โค้ง ปฏิบัติการอ่างเก็บน้ำที่ได้จากการจำลองการปล่อยน้ำจากอ่างเก็บน้ำโดยอาศัยโค้งปฏิบัติการอ่างเก็บน้ำบนและ ล่างของการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย ซึ่งเป็นโค้งปฏิบัติการอ่างเก็บน้ำที่สร้างขึ้นโดยใช้โปรแกรม HEC-3 Model ส่วนอ่างเก็บน้ำท่าทุ่งนานั้นเป็นอ่างเก็บน้ำขนาดเล็กซึ่งใช้ระดับเก็บกักน้ำสูงสุดและต่ำสุดในการควบคุม แทนการใช้โค้งปฏิบัติการ จึงไม่มีการสร้างโค้งปฏิบัติการด้วย GA ขึ้นมาเปรียบเทียบแต่อย่างใด รูปที่ 2.2.3-6 โค้งปฏิบัติการอ่างเก็บน้ำวชิราลงกรณ์ ที่มา: คณิสร และคณะ (2548) รูปที่ 2.2.3-7 โค้งปฏิบัติการอ่างเก็บน้ำศรีนครินทร์ ที่มา: คณิสร และคณะ (2548)
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-24 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 จากรูปที่ 2.2.3-6 และรูปที่ 2.2.3-7แสดงให้เห็นว่าโค้งปฏิบัติการของอ่างเก็บน้ำทั้งสองแห่งที่ สร้างขึ้นโดยใช้ GA และใช้แบบจำลองสถานการณ์มีระดับน้ำแตกต่างกันในบางเดือน ซึ่งหมายความว่ามีการ ระบายน้ำแตกต่างกัน โดยเฉพาะในรูปที่ 2.2.3-7 ที่ระดับน้ำที่ได้จากแบบจำลอง GA ในบางเดือนอยู่ในระดับต่ำ กว่าโค้งปฏิบัติการล่าง (Lower Rule Curve) แสดงให้เห็นว่าแบบจำลอง GA ซึ่งเป็นแบบจำลองการหาความ เหมาะสม (Optimization Model) สามารถระบายน้ำได้มากกว่าระดับโค้งปฏิบัติการล่างที่ได้กำหนดไว้เพื่อให้ สามารถส่งน้ำให้กับความต้องการด้านต่าง ๆ ได้มากขึ้นโดยไม่ทำให้เกิดปัญหาการขาดแคลนน้ำรุนแรง (คณิสร และคณะ, 2548) เมื่อทำการวิเคราะห์ความขาดแคลนน้ำแล้ว ปรากฏว่าการปฏิบัติการอ่างเก็บน้ำโดยใช้โค้ง ปฏิบัติการที่ได้จากแบบจำลอง GA จะทำให้เกิดความขาดแคลนน้ำรายปีทางด้านการชลประทานเพียง 187.67ล้าน ลูกบาศก์เมตร และด้านการป้องกันการรุกตัวของน้ำเค็มเพียง 323.52ล้านลูกบาศก์เมตร ส่วนการปฏิบัติการอ่างเก็บ น้ำโดยใช้โค้งปฏิบัติการที่ได้จากแบบจำลองสถานการณ์จะทำให้เกิดความขาดแคลนน้ำรายปีทางด้านการ ชลประทาน 752.28 ล้านลูกบาศก์เมตร และด้านการป้องกันการรุกตัวของน้ำเค็ม 388.80 ล้านลูกบาศก์เมตร รุนแรง (คณิสร และคณะ, 2548) เมื่อทำการวิเคราะห์ผลประโยชน์โดยรวมที่ได้รับโดยคำนวณจากพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้ผลผลิตทาง การเกษตร และการผลิตน้ำเพื่อการอุปโภคบริโภคแล้ว ปรากฏว่าการปฏิบัติการอ่างเก็บน้ำโดยใช้โค้งปฏิบัติการที่ได้ จากแบบจำลอง GA จะทำให้เกิดผลประโยชน์รายปีรวมเท่ากับ 22,477.05 ล้านบาท ส่วนการปฏิบัติการอ่างเก็บน้ำ โดยใช้โค้งปฏิบัติการที่ได้จากแบบจำลองสถานการณ์จะทำให้เกิดผลประโยชน์รายปีรวมเท่ากับ 20,596.24 ล้านบาท ดังแสดงในตารางที่ 2.2.3-1 (คณิสร และคณะ, 2548) ตารางที่ 2.2.3-1 ผลประโยชน์ที่ได้รับจากการปฏิบัติการอ่างเก็บน้ำโดยใช้แบบจำลอง GA และแบบจำลองสถานการณ์น้ำ หน่วย: ล้านบาท ผลประโยชน์ แบบจำลอง GA แบบจำลองสถานการณ์ ผลผลิตทางการเกษตร การผลิตน้ำเพื่อการอุปโภคบริโภค พลังงานไฟฟ้า 13,323.06 4,898.88 4,255.11 11,980.70 4,898.88 3,716.66 รวม 22,477.05 20,596.24 ที่มา: คณิสร และคณะ (2548) (2.3) การจัดการน้ำโครงการส่งน้ำและบำรุงรักษาน้ำอูน เป็นโครงการขนาดใหญ่ อยู่ในพื้นที่ภาค ตะวันออกเฉียงเหนือของประเทศไทย โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อเก็บกักน้ำซึ่งจะเป็นการช่วยลดปัญหาการเกิดน้ำท่วม พื้นที่ท้ายอ่างเก็บน้ำ และส่งน้ำให้กับพื้นที่เกษตรกรรมในเขตพื้นที่โครงการฯ ในปี ค.ศ. 2001 กรมชลประทานได้พัฒนาโค้งปฏิบัติการอ่างเก็บน้ำ (Operation Rule Curve) สำหรับอ่างเก็บน้ำน้ำอูน โดยประยุกต์ใช้แบบจำลอง HEC-3 การจัดการอ่างเก็บน้ำน้ำอูนเป็นการผสมผสานกัน ระหว่างการบริหารจัดการและด้านเทคนิค กรมชลประทานได้พัฒนาโปรแกรม WASAM (Water Allocation Scheduling and Monitoring) โดยสามารถนำมาประยุกต์ใช้ในโครงการส่งน้ำและบำรุงรักษาน้ำอูน และสามารถประยุกต์ใช้ได้อย่างดีในโครงการแม่ กลอง และโครงการส่งน้ำและบำรุงรักษาของกรมชลประทานอีกหลายแห่ง แต่อย่างไรก็ตามโปรแกรม WASAM ไม่ รองรับการบริหารจัดการอ่างเก็บน้ำ (Suiadee, 2007)
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-25 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 ได้ปรับปรุงโปรแกรม WASAM เพื่อเพิ่มความสามารถในการจัดการอ่างเก็บน้ำโดยได้ผนวก แบบจำลอง GA (Genetic Algorithm) และตั้งชื่อโปรแกรมขึ้นใหม่เป็น WASAM-RGA (Water Allocation Scheduling and Monitoring – Reservoir Operation Using Genetic Algorithms) มีความสามารถในการวาง แผนการจัดสรรน้ำระยะสั้นและระยะยาว โดยใช้ข้อมูลโค้งปฏิบัติการอ่างเก็บน้ำที่ดีที่สุด (Optimal Rule Curve) การพยากรณ์ฝนและน้ำไหลเข้าอ่างเก็บน้ำ (Suiadee, 2007) ได้ทดสอบการประยุกต์ใช้โปรแกรม WASAM-RGA ที่พัฒนาขึ้นในพื้นที่โครงการส่งน้ำและ บำรุงรักษาน้ำอูนกับข้อมูลเป็นระยะเวลา 4 ปี ระหว่าง ค.ศ. 1998-2001 ในการจัดสรรน้ำรายสัปดาห์ ปรับปรุง การทำนายปริมาณฝนและปริมาณน้ำไหลเข้าอ่างเก็บน้ำโดยใช้วิธี TDNN (Time Delay Neural Network) สำหรับการวางแผนระยะยาวได้ประยุกต์ใช้แบบจำลอง ARIMA ในการทำนายปริมาณฝนและปริมาณน้ำไหลเข้า อ่างเก็บน้ำ นอกจากนี้การวางแผนการปล่อยน้ำจากอ่างเก็บน้ำได้ประยุกต์ใช้แบบจำลอง GA โดยมีสมการ เป้าหมาย (Objective Function) คือ การปล่อยน้ำจากอ่างเก็บน้ำโดยให้ผลต่างระหว่างโค้งปฏิบัติการอ่างเก็บน้ำ (Operation Rule Curve) และปริมาณน้ำในอ่างเก็บน้ำที่คำนวณได้จากแบบจำลองมีค่าน้อยที่สุด (Suiadee, 2007) ผลที่ได้ปรากฏว่าการประยุกต์ใช้แบบจำลอง WASAM-RGA กับโครงการส่งน้ำและบำรุงรักษาน้ำ อูน ประสบผลสำเร็จเป็นอย่างดีในการวางแผนการปล่อยน้ำจากอ่างเก็บน้ำทั้งแผนระยะสั้นและระยะยาว ขึ้นอยู่ กับความต้องการน้ำ ปริมาณฝน และปริมาณน้ำไหลเข้าอ่างเก็บน้ำ โดยผลจากแบบจำลอง WASAM-RGA ได้ ประสิทธิภาพการใช้น้ำสูงกว่าวิธีการของโครงการฯ ซึ่งใช้อยู่ในปัจจุบัน แบบจำลอง WASAM-RGA ใช้งานง่ายและ สามารถนำไปประยุกต์กับอ่างเก็บน้ำแห่งอื่นได้ (2.4) การประยุกต์พันธุกรรมคอมพิวเตอร์ในการบริหารจัดการน้ำในระบบอ่างเก็บน้ำ กรณีศึกษา ศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยทรายอันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรี กรตสุวรรณและคณะ (2551) พัฒนาแบบจำลองโดยประยุกต์พันธุกรรมคอมพิวเตอร์เพื่อใช้ใน การบริหารจัดการน้ำในระบบอ่างเก็บน้ำจำนวน 6 แห่งและบ่อพักน้ำ 1 แห่ง แสดงดัง รูปที่ 2.16 โดยมี วัตถุประสงค์เพื่อลดการขาดแคลนน้ำและบรรเทาปัญหาอุทกภัยใน 3 กรณี คือ กรณีน้ำน้อย กรณีน้ำปกติ และกรณีน้ำมาก
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-26 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 รูปที่ 2.2.3-8 แผนผังแสดงระบบส่งน้ำของเครือข่ายอ่างเก็บน้ำฯ ที่มา: กรตสุวรรณและคณะ (2551) ผลการศึกษาพบว่าในการจัดสรรน้ำจากระบบอ่างเก็บน้ำโดยประยุกต์ใช้ GAs พบว่า GAs สามารถนำมาประยุกต์ใช้ในการวางแผนการจัดสรรน้ำจากระบบอ่างเก็บน้ำได้ ผลจากการจำลองกรณีน้ำไหลเข้า อ่างเก็บน้ำน้อยที่สุด ส่วนใหญ่พื้นที่รับน้ำเกิดการขาดแคลนน้ำโดยอัตราส่วนระหว่างปริมาณน้ำที่ได้รับต่อปริมาณ ความต้องการน้ำ อยู่ระหว่าง 0.40-1.00 ผลการวิเคราะห์ความอ่อนไหว (Sensitivity Analysis) ของ GAs ได้ รูปแบบและพารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุดคือ Number of Mutation per Chromosome เท่ากับ 31 Probability of Crossover เท่ากับ 0.80 และ Population Size เท่ากับ 80 กรณีน้ำไหลเข้าอ่างเก็บน้ำเฉลี่ย พื้นที่รับน้ำส่วนใหญ่เกิดการขาดแคลนน้ำโดยอัตราส่วนระหว่างปริมาณน้ำที่ได้รับต่อปริมาณความต้องการน้ำ อยู่ ระหว่าง 0.94-1.00 ผลการวิเคราะห์ความอ่อนไหว (Sensitivity Analysis) ของ GAs ได้รูปแบบและพารามิเตอร์ ที่เหมาะสมที่สุดคือ Number of Mutation per Chromosome เท่ากับ 11 Probability of Crossover เท่ากับ 0.80 และ Population Size เท่ากับ 160 กรณีน้ำมากที่สุดแบบจำลองสามารถวางแผนการจัดสรรน้ำได้ เท่ากับความต้องการน้ำโดยอัตราส่วนระหว่างปริมาณน้ำที่ส่งกับปริมาณความต้องการน้ำเท่ากับ 1.00 ยกเว้นพื้นที่ ท้ายน้ำของอ่างเก็บน้ำห้วยไทรงามเท่านั้นที่ส่วนใหญ่จะได้รับน้ำเกิน เนื่องจากอ่างเก็บน้ำดังกล่าวต้องระบายน้ำออก จากอ่างเก็บน้ำเพื่อเป็นการป้องกันน้ำไหลล้นอ่างเก็บน้ำและเกิดน้ำท่วมในพื้นที่ท้ายอ่าง ผลการวิเคราะห์ความ อ่อนไหว (Sensitivity Analysis) ของ GAs ได้รูปแบบและพารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุดคือ Number of
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-27 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 Mutation per Chromosome เท่ากับ 26 Probability of Crossover เท่ากับ 1.00 และ Population Size เท่ากับ 40 นอกจากนี้ยังพบว่าทั้งสามกรณีไม่พบการส่งน้ำเกินจนส่งผลกระทบให้เกิดน้ำท่วมด้านท้ายอ่างเก็บน้ำ แต่อย่างใด ผลการศึกษาค่าเฉลี่ยของอัตราส่วนระหว่างปริมาณน้ำที่ได้รับและปริมาณความต้องการน้ำแสดงดังรูป ที่ 2.2.3-9 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 พืน้ที่รับน ำ้ พืน้ที่ท้ำยอ่ำงเก็บน ำ้ พืน้ที่รับน ำ้ พืน้ที่ท้ำยอ่ำงเก็บน ำ้ พืน้ที่รับน ำ้ พืน้ที่ท้ำยอ่ำงเก็บน ำ้ พืน้ที่รับน ำ้ พืน้ที่ท้ำยอ่ำงเก็บน ำ้ พืน้ที่รับน ำ้ พืน้ที่ท้ำยอ่ำงเก็บน ำ้ พืน้ที่รับน ำ้ พืน้ที่ท้ำยอ่ำงเก็บน ำ้ พืน้ที่รับน ำ้ พืน้ที่ท้ำยอ่ำงเก็บน ำ้ เขำกะปกุทงุ่ขำม ห้วยตะแปด ห้วยทรำย ห้วยไทรงำม ห้วยไมต้ำย ห้วยทรำยหุบกะพง ค่ำเฉลี่ยของอัตรำส่วนระหว่ำงปริมำณน ำ้ที่ได้รับต่อปริมำณน ำ้ที่ต้องกำร น้ำ น้อยทสีุ่ด น้ำ เฉลี่ย น้ำ มำกทสีุ่ด รูปที่ 2.2.3-9 ค่าเฉลี่ยของอัตราส่วนระหว่างปริมาณน้ำที่ได้รับและปริมาณความต้องการน้ำ ที่มา: กรตสุวรรณ และคณะ (2551) 2.3 งานด้านทรัพยากรดิน การใช้ประโยชน์ที่ดินและทางเลือกการปลูกพืช 2.3.1 สภาพทางธรณีวิทยาและทรัพยากรธรณีของพื้นที่ศึกษา จากแผนที่ธรณีวิทยาระวางอำเภอหัวหิน (ND 47-15) 1:250000 โดยกรมทรัพยากรธรณี (Department of Mineral Resources, 1985) พบว่าทรัพยากรธรณีในพื้นที่ศึกษาประกอบด้วย หินอัคนี หินตะกอน และหิน แปร (รูปที่ 2.3.1-1) หินอัคนีได้แก่ หินแกรนิตอายุคาร์บอนิเฟอรัส โผล่ให้เห็นเป็นภูเขาทอดยาวแนวประมาณ เหนือ-ใต้ ทางด้านตะวันออกของพื้นที่ ใกล้กับอ่างเก็บน้ำห้วยตะแปด และอ่างเก็บน้ำห้วยไทรงาม มียอดสูงสุดอยู่ ที่เขาช่องนาง (สูงจากระดับน้ำทะเล 642 เมตร) เป็นแกรนิตที่มีการเรียงตัวของเม็ดแร่ เม็ดขนาดปานกลางถึงเม็ด หยาบ ซึ่งมีการเรียงตัวของผลึกแร่เฟลด์สปาร์ขนาดใหญ่ค่อนข้างดี นอกจากนี้ยังพบหินแกรนิตอายุครีเทเชียส ปรากฏอยู่เพียงเล็กน้อยทางด้านตะวันออกเฉียงใต้ของพื้นที่ ซึ่งมีเนื้อเป็นหินเม็ดละเอียดถึงหยาบ มีแร่มัสโคไวต์ และไบโอไทต์ประกอบ มีลักษณะเป็นดอกประๆ หินแกรนิตที่มีแร่ทัวร์มาลีนประกอบ รวมทั้งหินแอปไลต์ที่มี องค์ประกอบทางแร่คล้ายหินไดออไรต์
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-28 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 หินตะกอนได้แก่ หินชุดแก่งกระจาน ซึ่งตกตะกอนในยุคคาร์บอนิเฟอรัส-ดีโวเนียน และหินชุดราชบุรีซึ่ง เกิดในยุคเพอร์เมียน ทั้งสองชุดโผล่ให้เห็นเป็นภูเขาสูงทางตะวันตกของพื้นที่ (ยอดสูงสุดในพื้นที่สูงจาก ระดับน้ำทะเล 563 เมตร อยู่บริเวณระหว่างเขาอ่างแก้วและเขาถ้ำดิน) หินชุดแก่งกระจานในพื้นที่แบ่งเป็นสอง หน่วยย่อยคือ หน่วยเขาพระ และหน่วยเขาเจ้า หินหน่วยเขาพระประกอบด้วย หินโคลน หินดินดาน และหินทราย ซึ่งมีเม็ดกรวดปน เม็ดกรวดดังกล่าวส่วนใหญ่เป็น สายแร่ควอตซ์ หินควอตไซต์ และแร่เฟลด์สปาร์ส่วนกรวดของ หินแกรนิต หินชนวน หินทราย และหินปูน พบปะปนอยู่บ้าง หินหน่วยเขาพระส่วนใหญ่มีเนื้อสมานแน่นสีเทาถึง เทาแก่ และทีรอยแตก นอกจากนั้นยังพบหินดินดานและหินปูน หินกินดานเนื้อปูนซึ่งมีซากดึกดำบรรพ์พวก แบรคคิโอปอด และไบรโอซัว หินเกรย์แวกสีน้ำตาลถึงน้ำตาลปนเหลือง หินอาร์โคส หินกรวดมนสีน้ำตาลปนแดง ถึงน้ำตาลปนเขียว ที่มีเม็ดกวดเป็น แร่ควอตซ์ หินเชิร์ต หินทราย ที่มีลักษณะกลมถึงค่อนข้างกลม หินหน่วยเขา เจ้าพบน้อยกว่าหน่วยแรก ประกอบด้วยหินออร์โทควอร์ตไซต์สีขาวและสีน้ำตาล หินกินดานปนหินฝุ่นภูเขาไฟสี เทาอ่อนถึงสีเทาปนน้ำเงิน หินทรายสีน้ำตาลเนื้อละเอียดถึงปานกลาง และมีแร่เฟลด์สปาร์ปน หินดินดานและ หินดินดานปนปูนสีเทาถึงเทาแก่ซึ่งมีซากดึกดำบรรพ์ หินชุดราชบุรีโผล่ให้เห็นเป็นเขาลูกเล็กๆ มักเป็นภูเขาสูงมี หน้าผาชันท่ามกลางหินชุดแก่งกระจาน และวางตัวปิดอยู่บนหินชุดแก่งกระจาน หินชุดราชบุรีประกอบด้วยหินปูน สีเทาถึงเทาอมน้ำเงิน สีอมเหลือง และสีขาว พบทั้งที่เป็นเนื้อสมานแน่นและเป็นชั้น พบซากดึกดำบรรพ์ ซึ่งบ่ง บอกว่าเป็นหินที่เกิดจากแนวปะการัง นอกจากนั้นยังพบชั้นหินทรายสีน้ำตาลอ่อนเนื้อปนปูนและแร่เฟลด์สปาร์ แทรกสลับอยู่ส่วนล่างๆ ในบางบริเวณ หินแปรที่พบเป็นหินหน่วยเขาเสายราช มีอายุไซลูเรียน-ดีโวเนียน โผล่ให้เห็นเพียงเล็กน้อยเป็นเนินเขา เตี้ยๆ ในพื้นที่ทางด้านตะวันออก โดยเฉพาะบริเวณใกล้กับอ่างเก็บน้ำห้วยตะแปด และหนองจิก หินหน่วยนี้ ประกอบด้วยหินควอร์ตไซต์สีน้ำตาลถึงน้ำตาลอมเหลือง หินดินดานหรือหินทรายแป้งที่แปรสภาพไปจนเกือบเป็น หินฟิลไลต์สีเทา สำหรับตะกอนที่ยังไม่แข็งตัวเกิดขึ้นในยุคควอเทอร์นารี แบ่งเป็น 2 หน่วยย่อยคือ Qt (หน่วย คลองกุย) และ Qa หน่วยคลองกุยครอบคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ในพื้นที่ศึกษาตั้งแต่บริเวณที่ราบระหว่างเขา ที่ราบไหล่ เขา (Higher terrace) เช่น บริเวณโดยรอบอ่างเก็บน้ำ ห้วยไทรงาม อ่างเก็บน้ำห้วยไม้ตาย รวมถึงที่ราบตอนกลาง ของพื้นที่ ลักษณะตะกอนเกิดจาก การสะสมตัวของหินดาดเชิงเขา (Colluvial deposits) การสะสมตัวของหิน ตามที่ราบลาด (Piedmont deposits) เนินตะกอนเชิงเขา ลานหินตีนผา (Talus) และมีชั้นกรวดทราย ก้อนหิน มนใหญ่ ก้อนหินมนเล็ก และเศษแตกหักของ หินควอร์ตไซต์ หินทราย หินแกรนิต และหินแกรนิตไนส์ ซึ่งส่วนมาก พบอยู่ในระดับสูงของบางบริเวณ สำหรับตะกอน Qa เป็นตะกอนที่มีอายุอ่อนที่สุด ในพื้นที่พบโดยรอบอ่างเก็บน้ำ หนองจิก และบริเวณริมฝั่งทะเลทางตะวันออกของพื้นที่ ลักษณะทั่วไปของตะดอนคือ เป็นตะกอนที่สะสมตัวในที่ ราบลุ่ม ได้แก่ ทรายบริเวณหาดทราย กรวดแม่น้ำ ทรายบริเวณเนินทราย รวมทั้งตะกอนขนาดทรายแป้ง ดินเหนียว หรือดินโคลนในบริเวณที่ลุ่มชื้นแฉะทั่วไป แหล่งแร่ที่สำคัญไม่พบในพื้นที่ศึกษา พบแร่บางชนิดอยู่ขอบของพื้นที่ แต่แหล่งแร่บางชนิดอยู่นอกพื้นที่ ทางตอนเหนือ เช่น แหล่งแร่ ควอตซ์ แบไรต์ ทองแดง ดีบุก และทังสเตน เป็นต้น ส่วนในพื้นที่ศึกษามีหินปูนซึ่ง นับเป็นทรัพยากรธรณีที่สามารถนำไปใช้ในอุตสาหกรรมได้ หมายเหตุสำหรับรายละเอียดของข้อมูลพื้นฐานด้านหิน ประเภทต่างๆ สามารถค้นคว้าเพิ่มเติมได้ เช่น ใน เสรีวัฒน์ (2543) แผนที่แสดงแหล่งแร่ในพื้นที่ศึกษาและบริเวณ ใกล้เคียงอยู่ในรูปที่ รูปที่ 2.3.1-2
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-29 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 สัญลักษณ์ ลักษณะหิน/ตะกอน (Lithology) หน่วย (Formation) ชุด (Group) อายุ (Age) Qa Alluvial deposits: beach sand, river gravel, beach ridge, silt, clay, mud and swamp or marsh area Quaternary Qt Higher terrace: Colluvial deposits, talus, gravel beds + boulders, pebbles + fragments of quartzite, SS., granite, granite gneiss Khlong Kui Quaternary P Limestone, gray to bluish gray, yellowish and white, massive and bedded limestone with fossils, indicating reef limestone interbedded with light brown feldsparthic and calcareous sandstone at the base in places - Ratburi Permian Ckc Orthoquartzite, white and brown; tuffaceous shale, light gray to bluish gray; sandstone, brown; and feldsparthic, fine to medium grained; shale and calcareous shale gray to dark gray with fossils Khao Chao Kaeng Krachan Carb-Dev Ckp Pebbly rock, pebbly mudstone, pebbly shale, pebbly sandstone, pebbles are mainly quartz vein quartzite, feldspar, minor amount of granite, slate, sandstone and limestone, generally massive, gray to dark gray with fracture cleavage; shale and limestone; calcareous shale with fossil brachiopods and bryozoas; brown to yellowish brown graywacke; arkosic sandstone; conglomerate reddish brown to greenish brown with pebble of quartz; chert; sandstone round to subround Khao Phra Kaeng Krachan Carb-Dev SD Quartzite, brown to yellowish brown; phyllitic shale or silstone, gray Khao Sa Woe Rat Sil-Dev Pgn Orthogneiss or augen gneiss with ptygmatic folding of anatexis Khao Tao Hua Hin PreCambrian Psch Inferred Pre-cambrian rocks; Sillimanite-mica schist, marble laminated calc-silicate, quartzited and quartz-mica schist Pranburi Hua Hin PreCambrian รูปที่ 2.3.1-1 แผนที่ธรณีวิทยา และคำอธิบาย ของพื้นที่ศึกษาและบริเวณใกล้เคียง ที่มา: Department of Mineral Resources, 1985
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-30 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 รูปที่ 2.3.1-2 แผนที่แสดงแหล่งแร่ในพื้นที่ศึกษา (กรมทรัพยากรธรณี, กองเศรษฐธรณีวิทยา, 2544)
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-31 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 2.3.2 การศึกษาน้ำบาดาลเพื่อสนับสนุนการชลประทาน กรมทรัพยากรน้ำบาดาลได้สำรวจแหล่งทรัพยากรน้ำบาดาลในพื้นที่ศึกษาเพื่อสนับสนุนโครงการศูนย์ ศึกษาการพัฒนาห้วยทรายอำเภอชะอำจังหวัดเพชรบุรีพบว่าน้ำบาดาลอยู่ในหินร่วน (Unconsolidated sediment) หินชั้นกึ่งหินแปร (Metasediment) และหินแกรนิต (Granite) บ่อน้ำบาดาลที่ได้ดำเนินการเจาะและ ศึกษามีทั้งสิ้น 12 บ่อ ซึ่งข้อมูลปริมาณและคุณภาพน้ำแสดงในตารางที่ 2.3.2-1 (กรมทรัพยากรน้ำบาดาล, 2553) ตารางที่2.3.2-1 สรุปข้อมูลบ่อน้ำบาดาลโครงการพัฒนาแหล่งน้ำบาดาลเพื่อสนับสนุนโครงการศูนย์ศึกษา การพัฒนาห้วยทรายอำเภอชะอำจังหวัดเพชรบุรี ลำ ดับ หมายเลขบ่อ บ้าน หมู่ที่ ตำบล ความลึก เจาะ (ม.) ระยะท่อ กรอง (ม.) ระดับน้ำ (ม.) ปริมาณน้ำ (ลบ.ม./ชม.) ระยะน้ำ ลด (ม.) ชั้นให้น้ำ 1 5408C018 บ้านบ่อหลวง 4 ห้วยทรายเหนือ 46/42 30-42 11.44 52.27 1.21 gravel 2 5408D023 บ้านบ่อหลวง 4 ห้วยทรายเหนือ 36/36 24-36 8.20 52.27 1.42 pebble 3 5403H039 บ้านไร่ใหม่พัฒนา 2 ไร่ใหม่พัฒนา 62/62 36-42/ open hole 42-62 8.25 6.77 26.54 hornfels 4 5408C019 บ้านทุ่งขาม 1 ไร่ใหม่พัฒนา 120/120 33-39/ open hole 39-120 4.29 9.02 15.60 quartzite 5 5408D024 บ้านหนองเขื่อน 4 ไร่ใหม่พัฒนา 66/63 45-63 12.33 52.27 2.83 pebble 6 5403H040 บ้านหนองเขื่อน 4 ไร่ใหม่พัฒนา 48/47 35-47 16.47 52.27 3.15 gravel, pebble& cobble 7 5408C020 บ้านโป่งเก้งพัฒนา 8 ไร่ใหม่พัฒนา 62/62 24-36 / open hole 36-62 3.19 44.77 17.26 quartzite (weathered) 8 5408D025 บ้านหนองหงษ์ 1 ไร่ใหม่พัฒนา 80/80 open hole 18-80 3.79 3.13 20.39 metasandstone 9 5403H043 บ้านหนองโสน 5 สามพระยา 142/142 open hole 24-142 24.87 1.28 48.15 biotite granite 10 5408C021 บ้านสามพระยา 1 สามพระยา 80/80 30-36 / open hole 36-80 7.80 2.88 40.81 biotite granite 11 5408D026 บ้านห้วยตะแปด 6 สามพระยา 90/90 26-38 / openhole3 8-90 8.78 18.00 28.55 granite (weathered) 12 5403H042 บ้านหนองข้าวนก 4 สามพระยา 90/90 Open hole 24-90 3.47 1.28 57.87 granite ที่มา: กรมทรัพยากรน้ำบาดาล (2553)
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-32 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 ตารางที่ 2.3.2-1 (ต่อ) ลำ ดับ หมายเลขบ่อ บ้าน หมู่ ที่ ตำบล ปริมาณน้ำ สูงสุด (ลบ.ม./ ชม.) เฮด (ม.) Head (m.) สปส. ความซึมได้ (K) (ม./วัน) สปส. การจ่ายน้ำ (T) (ม2/ วัน) สารทั้งหมด ที่ละลายได้ (มก./ล.) ฟลูออไรด์ (มก./ล.) 1 5408C018 บ้านบ่อหลวง 4 ห้วยทรายเหนือ 504.12 46 335 4690 812 0.5 2 5408D023 บ้านบ่อหลวง 4 ห้วยทรายเหนือ 353.37 48 177 1947 767 0.5 3 5403H039 บ้านไร่ใหม่พัฒนา 2 ไร่ใหม่พัฒนา 10.71 34 0.079 2.05 878 < 0.4 4 5408C019 บ้านทุ่งขาม 1 ไร่ใหม่พัฒนา 11.15 - 2.17 45.57 553 1 5 5408D024 บ้านหนองเขื่อน 4 ไร่ใหม่พัฒนา 411.00 42 56 1288 760 0.7 6 5403H040 บ้านหนองเขื่อน 4 ไร่ใหม่พัฒนา 193.27 43 - - 558 0.4 7 5408C020 บ้านโป่งเก้งพัฒนา 8 ไร่ใหม่พัฒนา 108.94 57 - - 930 0.5 8 5408D025 บ้านหนองหงษ์ 1 ไร่ใหม่พัฒนา 9.21 - 0.017 1.073 485 < 0.4 9 5403H043 บ้านหนองโสน 5 สามพระยา 3.24 - 0.004 0.433 1000 1.4 10 5408C021 บ้านสามพระยา 1 สามพระยา 4.23 - 0.006 0.319? 936 2.3 11 5408D026 บ้านห้วยตะแปด 6 สามพระยา 44.13 22 0.170 3.060 786 3.6 12 5403H042 บ้านหนองข้าวนก 4 สามพระยา 1.55 - 0.001 0.029 858 2 ที่มา: กรมทรัพยากรน้ำบาดาล (2553) ตารางที่ 2.3.2-1 (ต่อ) ลำ ดับ หมายเลขบ่อ easting northing หมู่ ตำบล pH EC Ca Mg Na %NA SAR K Fe Mn 1 5408C018 586253 1402637 4 ห้วยทรายเหนือ 7.6 1250 70 60 150 0.55 18.61 6 0 0 2 5408D023 585207 1403718 4 ห้วยทรายเหนือ 7.6 1180 68 65 110 0.47 13.49 5.6 0 0 3 5403H039 585922 1399712 2 ไร่ใหม่พัฒนา 7.8 1350 92 61 100 0.40 11.43 4.1 0.1 0 4 5408C019 583470 1397390 1 ไร่ใหม่พัฒนา 8.6 851 48 58 66 0.39 9.07 0.45 0 0 5 5408D024 590055 1399006 4 ไร่ใหม่พัฒนา 7.4 1170 75 65 110 0.46 13.15 7.3 0.1 0 6 5403H040 588046 1399779 4 ไร่ใหม่พัฒนา 8.2 858 32 41 96 0.59 15.89 7.7 0.2 0 7 5408C020 585337 1397816 8 ไร่ใหม่พัฒนา 8.4 1430 110 68 110 0.39 11.66 6.1 12 0.2 8 5408D025 583940 1399750 1 ไร่ใหม่พัฒนา 7.5 746 85 41 10 0.08 1.26 1.3 1.9 0 9 5403H043 597374 1400045 5 สามพระยา 8.4 1540 9.6 24 380 0.92 92.71 2.9 1.6 0.1 10 5408C021 598798 1399044 1 สามพระยา 7.7 1440 88 40 170 0.57 21.25 0.5 0.4 0 11 5408D026 598036 1406177 6 สามพระยา 7.6 1210 64 28 180 0.66 26.54 1.6 0 0 12 5403H042 596501 1401409 4 สามพระยา 8.8 1320 35 22 250 0.82 46.83 8.5 0.1 0 ที่มา: กรมทรัพยากรน้ำบาดาล (2553)
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-33 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 ตารางที่ 2.3.2-1 (ต่อ) ลำ ดับ หมายเลขบ่อ easting northing หมู่ ตำบล SO4 Cl CO3 HCO3 F NO2 NO3 TH non-TH TDS 1 5408C018 586253 1402637 4 ห้วยทรายเหนือ 6 61 0 790 0.5 0.02 25 420 0 812 2 5408D023 585207 1403718 4 ห้วยทรายเหนือ 8 68 0 717 0.5 0.02 16 440 0 767 3 5403H039 585922 1399712 2 ไร่ใหม่พัฒนา 9 230 0 463 < 0.4 0.03 19 480 100 878 4 5408C019 583470 1397390 1 ไร่ใหม่พัฒนา 10 16 7 570 1 0.02 < 0.9 360 0 553 5 5408D024 590055 1399006 4 ไร่ใหม่พัฒนา 3 57 0 754 0.7 0.02 7.3 460 0 760 6 5403H040 588046 1399779 4 ไร่ใหม่พัฒนา 5 75 12 411 0.4 0.05 30 250 0 558 7 5408C020 585337 1397816 8 ไร่ใหม่พัฒนา 21 210 11 580 0.5 0.03 < 0.9 550 60 930 8 5408D025 583940 1399750 1 ไร่ใหม่พัฒนา 4 21 0 470 < 0.4 0.02 < 0.9 380 0 485 9 5403H043 597374 1400045 5 สามพระยา 2 66 17 947 1.4 0.03 2.5 120 0 1000 10 5408C021 598798 1399044 1 สามพระยา 48 240 0 433 2.3 0.03 25 380 29 936 11 5408D026 598036 1406177 6 สามพระยา 17 81 0 682 3.6 0.02 1.4 280 0 786 12 5403H042 596501 1401409 4 สามพระยา 1 150 5 598 2 0.03 < 0.9 180 0 858 ที่มา: กรมทรัพยากรน้ำบาดาล (2553) ผลการเก็บตัวอย่างข้อมูลบ่อบาดาลทั้ง 12 บ่อในบริเวณพื้นที่โครงการดังแสดงตำแหน่งบ่อและข้อมูลจาก การเก็บตัวอย่างในทุกๆ พารามิเตอร์ไว้ในตารางที 2.3.2-1 ได้นำมาจัดทำเป็นแผนที่แสดงความหนาของตะกอน แผนที่ชั้นน้ำบาดาล และแผนที่อัตราการให้น้ำไว้ในรูปที่ 2.3.2-1 ถึง 2.3.2-3 มีปริมาณน้ำบาดาลในภาพรวม แสดงในตารางที่ 2.3.2-2 สามารถสรุปได้ว่าในพื้นที่ศึกษามีแหล่งน้ำบาดาลที่สามารถจะนำมาใช้ได้อยู่เฉพาะใน เขตพื้นที่ชลประทานตอนล่างของอ่างเก็บน้ำทุ่งขามซึ่งเป็นพื้นที่ราบลุ่มตอนกลางของลุ่มน้ำเท่านั้นซึ่งในบริเวณ ดังกล่าวมีปริมาณตะกอนอยู่ในเกณฑ์สูง ปริมาตรน้ำใต้ดินทั้งหมดเท่ากับ 39.10 ล้าน ลบ.ม. ในขณะที่มีอัตราการ ทดแทนน้ำใต้ดินเพียง 2.93 ล้าน ลบ.ม./ปีเท่านั้น สำหรับพื้นที่อื่นๆ โดยรอบมีอัตราในการให้น้ำหรือปริมาณน้ำ บาดาลที่ค่อนข้างต่ำไม่เหมาะสมที่จะนำมาทดแทนหรือสนับสนุนการชลประทานได้อีกทั้งในการขุดเจาะบ่อบาดาล การนำน้ำขึ้นมาใช้และค่าลำเลียงน้ำไปยังพื้นที่ชลประทานยังมีค่าใช้จ่ายที่ค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับน้ำผิวดิน (กรมทรัพยากรน้ำบาดาล, 2553) รูปที่ 2.3.2-1 แผนที่แสดงความหนาของตะกอนในพื้นที่ศึกษา ที่มา: กรมทรัพยากรน้ำบาดาล (2553)
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-34 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 รูปที่ 2.3.2-2 แผนที่ชั้นน้ำบาดาล ที่มา: กรมทรัพยากรน้ำบาดาล (2553) รูปที่ 2.3.2-3 แผนที่แสดงปริมาณน้ำบาดาล ที่มา: กรมทรัพยากรน้ำบาดาล (2553)
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-35 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 ตารางที่ 2.3.2-2 ปริมาณน้ำบาดาลในภาพรวมของพื้นที่ศึกษา NO AQUIFER THICKN ESS (M.) AREA (SQ.KM ) STORATIVIT Y STORAG E (M.CU.M) ANNUAL FLUCTUATION (ESTIMATED IN M) RECHARGE (M. CU.M/Y) 1 UNCONSOLIDATED 45 65 0.01 29.25 4 2.600 2 METASEDIMENT 80 95 0.001 7.60 3 0.285 3 GRANITE 100 45 0.0005 2.25 2 0.045 TOTAL 39.10 2.93 ที่มา: กรมทรัพยากรน้ำบาดาล (2553) ผลการศึกษาความเหมาะสมในการนำไปใช้เพื่อการเกษตรกรรม (กรมทรัพยากรน้ำบาดาล, 2553) จากผลการวิเคราะห์ค่าพารามิเตอร์ที่สำคัญสำหรับประเมินความสามารถและคุณภาพของน้ำบาดาลจาก บ่อสำรวจที่เก็บรวบรวมได้มีดังนี้ 1) ปริมาณโซเดียมธาตุสำคัญที่บ่งชี้ถึงคุณภาพน้ำการเกษตรกรรมคือโซเดียมมักจะคำนวณออกมาในรูป ของ Sodium absorption ratio หรือ SAR โดยน้ำที่เหมาะสำหรับการเกษตรกรรมควรมีค่า SAR ต่ำนอกจากนี้ ยังต้องพิจารณาปริมาณเกลือแร่ทั้งหมดซึ่งขึ้นอยู่กับชนิดของพืชประกอบด้วย สูตรคำนวณปริมาณของโซเดียมในน้ำ %Na = (Na+K)*100/(Na+K+Ca+Mg) (2-11) โดยที่ %Na < 40 ถือว่าเป็นน้ำที่มีคุณภาพเหมาะสม สูตรคำนวณ SAR SAR = Na/sqrt((Ca + Mg)/2) (2-12) โดยที่ SAR < 10 = Excellent water 10–18 = Good water 18-26 = Fair water >26 = Poor water จากการวิเคราะห์ตามทฤษฏีและสูตรคำนวณดังกล่าวข้างต้น พบว่าคุณภาพน้ำบาดาลส่วนใหญ่อยู่ใน เกณฑ์ปานกลางถึงดีสามารถนำไปใช้เพื่อการเกษตรกรรมได้มีเพียงผลการคำนวณจาก 3 บ่อสำรวจเท่านั้นที่มีค่า SAR สูงซึ่งไม่สามารถนำไปใช้เพื่อการเกษตรกรรมได้
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-36 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 2) ค่าการนำไฟฟ้าหรือ EC ที่ค่อนข้างสูงอยู่หลายจุดโดยทั่วไปน้ำบาดาลจะมีค่าการนำไฟฟ้าน้อยกว่า 1,000 Us/cm 3) ส่วนประกอบที่เป็นของแข็งทั้งหมด (Total Dissolve Solid, TDS) อยู่ในเกณฑ์ปานกลางมีเพียง 3 จุด ที่อยู่ในเกณฑ์ที่มีคุณภาพดี 4) ความกระด้างส่วนใหญ่แล้วมีค่ามากกว่า 300 มล.ก./ลิตร ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ว่าน้ำกระด้างมาก 5) ค่าความเป็นกรด-ด่างส่วนใหญ่อยู่ในเกณฑ์มาตรฐานมีบางพื้นที่ที่มีความเป็นด่างสูง (> 8.0) ระดับน้ำ 3.19 – 24.87 เมตร 6) ปริมาณการให้น้ำมีค่าอยู่ระหว่าง 1.28 – 52 ลบ.ม./ชม. ข้อเสนอแนะต่อการพัฒนาทรัพยากรน้ำบาดาลในอนาคต (กรมทรัพยากรน้ำบาดาล, 2553) 1) ระดับนโยบาย ในการเพิ่มบทบาทการใช้น้ำบาดาล สำหรับเป็นน้ำสำรองเพื่อการเกษตร หรืออาจ พัฒนาเป็นน้ำต้นทุนหลักได้ในบางพื้นที่ เช่น พื้นที่นอกเขตชลประทาน ซึ่งหน่วยงานที่เกี่ยวข้องในการกำกับดูแล ต้องดำเนินกิจกรรมเพื่อส่งเสริม และพัฒนาการใช้น้ำบาดาล โดยมีแนวทางในการดำเนินงานดังนี้ 1.1) ด้านวิชาการ ได้แก่งานวิชาการที่มีลักษณะเป็นเชิงปฏิบัติในพื้นที่และต่อเนื่องกับงาน วิชาการในขั้นตอนเบื้องต้น ซึ่งส่วนกลางเป็นผู้กำหนดแผนและแนวทางไปให้ส่วนภูมิภาคดำเนินการ อาทิ การ สำรวจธรณีฟิสิกส์ การสำรวจจัดเก็บข้อมูลทำแผนที่ การสูบทดสอบประสิทธิภาพบ่อ การวัดระดับน้ำในบ่อ สังเกตการณ์ การตรวจสอบบ่อน้ำบาดาล การหยั่งธรณีหาหลุมเจาะ และการแปลข้อมูลชั้นดิน ชั้นหิน การประเมิน ศักยภาพและการอนุรักษ์ฟื้นฟูแหล่งน้ำบาดาล เป็นต้น 1.2) ด้านบริหารจัดการ ได้แก่ การพัฒนา ศึกษาค้นคว้าเทคโนโลยีด้านน้ำบาดาล การเพิ่ม ประสิทธิภาพการใช้น้ำบาดาล ระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์ (GIS) ระบบฐานข้อมูลบ่อน้ำบาดาล เกี่ยวกับ กฎระเบียบ การถ่ายทอดองค์ความรู้ การเสริมสร้างเครือข่ายและประสานความร่วมมือกับส่วนราชการในท้องถิ่น และการประชาสัมพันธ์เชิงรุก 1.3) ด้านกำกับดูแลตามกฎหมายน้ำบาดาล ได้แก่ การพิจารณาอนุมัติ อนุญาต ประกอบกิจการ น้ำบาดาล โดยจัดตั้งคณะกรรมการกลั่นกรอง การอนุญาตประกอบกิจการน้ำบาดาลในระดับภาค เพื่อพิจารณา อนุญาตขอเจาะบ่อบาดาลที่มีขนาดใหญ่และใช้น้ำปริมาณมาก ซึ่งกรมทรัพยากรน้ำบาดาลจะได้พิจารณากำหนด หลักเกณฑ์ต่อไป และดำเนินการติดตามตรวจสอบการเจาะบ่อ การประเมินผลใช้น้ำบาดาลของผู้ประกอบการและ กลุ่มผู้ใช้น้ำบาดาล การเสริมสร้างเครือข่ายเชื่อมประสานงานกับทรัพยากรและสิ่งแวดล้อมจังหวัด/ฝ่ายทรัพยากร น้ำบาดาล 2) ระดับปฏิบัติ หน่วยงานในระดับพื้นที่หรือองค์กรปกครองส่วนท้องถิ่น สมควรที่จะให้ความรู้กับ เกษตรกร ถึงขั้นตอนในการดำเนินงานและรูปแบบ หรือแนวทางการปฏิบัติที่ถูกต้อง ดังต่อไปนี้ 2.1) ศึกษาถึงปริมาณความต้องการใช้น้ำทุกๆ ด้าน ปัญหาการขาดแคลนน้ำ และความคุ้มค่าใน การลงทุน 2.2) การเชื่อมโยงและบูรณาการระบบข้อมูลน้ำผิวดิน และน้ำบาดาลเข้าด้วยกัน โดยเฉพาะถ้ามี นโยบายใช้น้ำบาดาลเป็นน้ำสำรอง แต่ถ้าเปลี่ยนยุทธศาสตร์เพิ่มน้ำบาดาลเป็นน้ำต้นทุน โดยเฉพาะนอกเขต ชลประทานก็ควรมีฐานข้อมูลละเอียดถึงระดับตำบล 2.3) จัดทำกิจกรรมนำร่อง เพื่อจุดประกายความคิดและพัฒนาความรู้แก่ทุกภาคส่วนต่อไป เช่น การทำแปลงสาธิตให้เกษตรกรได้ศึกษา 2.4) ควรจัดทำบ่อสังเกตการณ์ และศึกษาเรื่องการเติมน้ำลงสู่บ่อน้ำบาดาล
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-37 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 2.5) มีการบูรณาการร่วมกันกับหน่วยงานอื่นในการจัดหาระบบไฟฟ้าเข้าไร่นา เพื่อสะดวกในการ สูบน้ำบาดาล 2.6) ควรให้ความรู้ในการตรวจสอบคุณภาพน้ำบาดาลแก่ประชาชน และมีการตรวจสอบคุณภาพ น้ำเป็นระยะๆ เพื่อความปลอดภัยในการอุปโภค-บริโภค 2.3.3 ทรัพยากรดิน 1) ความหมายและส่วนประกอบของดิน ดินเป็นวัตถุธรรมชาติ (Natural body) ที่ปกคลุมผิวโลกอยู่บางๆ เกิดขึ้นจากผลการแปรสภาพ หรือผุ พังของหินและแร่ และอินทรียวัตถุผสมคลุกเคล้ากัน สิ่งมีชีวิตทั้งหลายต้องอาศัยดินในการยังชีพและเจริญเติบโต ทั้งทางตรงและทางอ้อม สำหรับมนุษย์แล้วดินเป็นแหล่งที่มาของปัจจัยสี่ในการดำรงชีวิต โดยอาศัยดินสำหรับปลูก พืชที่เป็นอาหาร เครื่องนุ่งห่ม ที่อยู่อาศัย และยารักษาโรค เนื่องจากดินเกิดจากการผุพังรวมกันของหิน แร่ และ อินทรียวัตถุผสมผสานกัน ประเทศไทยมีภูมิอากาศแบบร้อนชื้น ซึ่งเหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ จึงทำให้ในดินอุดมไปด้วยจุลินทรีย์หลายชนิดช่วยย่อยสลายซากพืชซากสัตว์ และส่งเสริมการผุพังสึกกร่อนของหิน และแร่ต่างๆ ดินมีส่วนประกอบหลัก 4 ประการคือ แร่ธาตุอนินทรีย์วัตถุ อินทรียวัตถุ น้ำ (ความชื้น) และอากาศ (รูปที่ 2.3.3-1) ดังมีรายละเอียดต่อไปนี้ (ศุภมาศ, 2548) รูปที่ 2.3.3-1 องค์ประกอบของดิน ที่มา: กองทัพเรือ (ม.ป.ป.) (1) แร่ธาตุ (อนินทรีย์วัตถุ) ซึ่งสลายตัวมาจากวัตถุต้นกำเนิดดิน ซึ่งส่วนใหญ่เป็นหินที่ประกอบ เป็นเปลือกโลก ส่วนประกอบส่วนนี้จะมีอยู่มาก โดยเฉลี่ยจะมีอยู่ครึ่งหนึ่งของเนื้อดินทั้งหมดขึ้นอยู่กับแต่ละ ท้องถิ่น แร่ธาตุเป็นส่วนประกอบหลักของดินที่ให้ธาตุอาหารที่จำเป็นแต่พืชและจุลินทรีย์ที่ประกอบอยู่ในเนื้อดิน มากที่สุด ขนาดของอนุภาคอนินทรีย์เหล่านี้จะแตกต่างกันไป จากขนาดเล็กมองไม่เห็นจนไปถึงขนาดที่มองเห็นได้ ด้วยตาเปล่า เช่น ทราย (2) อินทรียวัตถุ เป็นส่วนของซากสิ่งมีชีวิต ได้แก่ พืชและสัตว์ซึ่งตายทับถมอยู่ที่พื้นดิน เช่น ใบไม้ ต้นไม้รากไม้ซากสัตว์ทั้งขนาดเล็ก ขนาดใหญ่ โดยจุลินทรีย์ทั้งที่เป็นพืชและสัตว์ในรูปแบบต่างๆ เช่น แบคทีเรีย เห็ด รา ช่วยกันย่อยสลายอินทรียวัตถุให้กลายเป็นวัตถุขนาดเล็ก กลายเป็นอนุภาคของดินอินทรียวัตถุที่ ย่อยสลายตัวแล้วและอยู่ในสภาพเหมาะสม เรียกว่า ฮิวมัส (Humus) อินทรียวัตถุเป็นส่วนประกอบที่บอกความ
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-38 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 อุดมสมบูรณ์ของดิน เพราะนอกจากจะเป็นสารอาหารของพืชแล้ว ยังมีส่วนให้เกิดสภาพกรดอ่อนๆ ในการช่วย ละลายแร่ธาตุในดินให้พืชอีกด้วย นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติช่วยเก็บความชื้นไว้ในดินด้วย (3) น้ำ หรือความชื้นในดิน เป็นส่วนประกอบที่อยู่รอบๆ อนุภาคดินและในช่องว่างระหว่าง อนุภาคของดิน (Pore space) น้ำในดินมีความสำคัญ คือ เป็นแหล่งน้ำสำหรับพืชและจุลินทรีย์ในดิน โดยช่วยใน การละลายธาตุต่างๆ ในดินให้พืชสามารถนำไปใช้ได้เราสามารถแบ่งน้ำในดินได้4 ประเภท คือ 3.1) น้ำเลี้ยงผลึก (Water of crystallization) ได้แก่ น้ำที่เป็นองค์ประกอบของแร่ธาตุ ต่างๆ ที่อยู่ในดิน ซึ่งพืชไม่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้(Unavailable water) 3.2) น้ำเยื่อ (Hydroscopic water) ได้แก่ น้ำส่วนที่ถูกยึดไว้ที่ผิวภายนอกในลักษณะที่ เป็นเยื่อบางๆ ซึ่งพืชไม่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ 3.3) น้ำซับ (Capillary water) น้ำที่ถูกยึดโดยอนุภาคของดินอยู่ถัดน้ำเยื่อออกมาอยู่ ระหว่างช่องว่างขนาดเล็กของดิน ซึ่งพืชไม่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ 3.4) น้ำซึม (Gravitational water) ได้แก่น้ำอิสระที่สามารถเคลื่อนที่ได้ไม่อยู่ในแรง ดึงดูดของอนุภาคดิน ส่วนใหญ่อยู่ในช่องว่างขนาดใหญ่ของดิน ซึ่งพืชสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้(Available water) (4) อากาศ ประกอบด้วยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ไนโตรเจน และออกซิเจนซึ่งจะแทรกอยู่ในดิน ในช่องว่างระหว่างอนุภาคดิน โดยอากาศในดินจะถ่ายเทกับอากาศภายนอกตลอดเวลา ความสำคัญของอากาศใน ดิน คือ ออกซิเจนจะใช้ในการหายใจของพืชและจุลินทรีย์ในดิน คาร์บอนไดออกไซด์เมื่อรวมกับน้ำจะให้กรดคาร์บอ นิกซึ่งจะไปละลายแร่ธาตุต่างๆให้แก่พืช ไนโตรเจนในอากาศจะถูกเปลี่ยนเป็นเกลือไนเตรตโดยพวก Nitrogen fixing bacteria เช่น แบคทีเรียที่อยู่ในสกุล Rhizobium ที่อาศัยอยู่ในรากพืชตระกูลถั่ว เป็นต้น 2) ชนิดของดิน ชนิดของดินจำแนกอย่างง่ายได้เป็น 5 กลุ่มหลัก ดังนี้ (วิสุทธิ์, 2548) (1) ดินทราย (Sands) ประกอบด้วยทรายมากกว่า 85% ดังนั้นจะมีลักษณะร่วน เมล็ดดินไม่ เกาะกันแน่นสามารถมองเห็นและสัมผัสได้ เมื่อกำให้แน่นในมือขณะที่ดินแห้งแล้วคลายมือออกจะแตกร่วน ถ้ากำในขณะดินเปียกจะเป็นก้อนแต่แตกออกได้ง่ายเมื่อใช้นิ้วแตะเบาๆ (2) ดินร่วนปนทราย (Sandy loam) เป็นดินที่ประกอบด้วยทรายมากกว่า 50% แต่ก็มีตะกอน ทรายและอนุภาคดินเหนียว มากพอที่จะประสานให้เกาะกันเป็นก้อนได้ ทรายแต่ละเมล็ดสามารถมองเห็นและ สัมผัสได้ เมื่อกำให้แน่นในมือ ขณะที่ดินแห้งจะเป็นก้อนแต่แตกออกจากกันได้ง่าย ถ้ากำในขณะที่เปียกชื้นจะเป็น ก้อนและไม่แตกง่ายเมื่อใช้นิ้วแตะเบาๆ (3) ดินร่วน (Loam) เป็นดินซึ่งมีส่วนประกอบของทราย ตะกอนทรายและอนุภาคดินเหนียวมาก ขึ้น เปอร์เซ็นต์อนุภาคดินเหนียวต่ำกว่าทราย และตะกอนทรายเล็กน้อย มีลักษณะอ่อนนุ่มเมื่อจับ เมื่อเปียกจะ เหนียวเล็กน้อย ถ้ากำให้แน่นในมือ ขณะที่ดินแห้งจะเป็นก้อนและไม่แตกออกจากกันเมื่อใช้นิ้วกดเบาๆ ถ้ากำในขณะดินเปียกเป็นก้อนแข็ง (4) ดินร่วนปนตะกอนทราย (Silt loam) เป็นดินที่ประกอบด้วยตะกอนทรายมากกว่า 50% ที่ เหลือเป็นทรายละเอียด ดินชนิดนี้เมื่อแห้งจะจับกันเป็นก้อน แต่ทำให้แตกออกจากกันได้ง่าย ถ้าบี้ให้ละเอียดจะ รู้สึกลื่นเหมือนแป้ง เมื่อเปียกจะมีลักษณะเป็นโคลนและไหลไปรวมกันได้ง่าย (5) ดินเหนียว (Clay) เป็นดินเนื้อละเอียดซึ่งจะจับตัวเป็นก้อนแข็งเมื่อแห้ง เมื่อดินเปียกจะ เหนียว สามารถปั้นเป็นแท่งยาวได้
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-39 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 3) ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อดิน (รูปที่ 2.3.3-2) ดินมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา คุณสมบัติบางประการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว เช่น อุณหภูมิ และปริมาณน้ำ (ทุกนาที) ในขณะที่คุณสมบัติบางประการเปลี่ยนแปลงช้ามาก เช่น ชนิดของแร่ (อาจต้องใช้เวลา เป็นร้อยหรือพันปี) คุณสมบัติของดินจะเป็นอย่างไรนั้น ขึ้นอยู่กันปัจจัยหลักสำคัญ 5 ประการ ดังนี้ (อัญชลี, 2548) (1) วัตถุต้นกำเนิดดิน ดินจะเป็นอย่างไรขึ้นกับวัตถุต้นกำเนิดดิน ได้แก่ หินต้นกำเนิดดิน (Parent rock) อินทรียวัตถุ ผิวดินดั้งเดิม หรือชั้นหินตะกอนที่เกิดจากการพัดพาของน้ำ ลม ธารน้ำแข็ง ภูเขาไฟ หรือวัตถุที่ เคลื่อนที่ลงมาจากพื้นที่ลาดชัน (2) สภาพภูมิอากาศ ความร้อน ฝน น้ำแข็ง หิมะ ลม แสงแดด และแรงกระทบจากสิ่งแวดล้อม อื่นๆ ซึ่งทำให้วัตถุต้นกำเนิดผุพัง แตกหัก และมีผลต่อกระบวนการเกิดดินว่า จะเกิดเร็วหรือช้า (3) สิ่งมีชีวิต พืชและสัตว์ทั้งหมดที่อาศัยอยู่ในดินหรือบนดิน (รวมถึงจุลินทรีย์ และมนุษย์) ปริมาณน้ำและธาตุอาหารที่พืชต้องการมีผลต่อการเกิดดิน สัตว์ที่อาศัยอยู่ในดินจะช่วยย่อยสลายของเสียและช่วย เคลื่อนย้ายวัตถุต่างๆ ไปตามหน้าตัดดิน ซากพืชและสัตว์ที่ตายแล้วจะกลายเป็นอินทรียวัตถุ ซึ่งทำให้ดินสมบูรณ์ ขึ้น การใช้ที่ดินของมนุษย์ก็มีผลต่อการสร้างดินด้วยเช่นกัน (4) ภูมิประเทศ สภาพภูมิอากาศจะมีผลต่อดินอย่างไรนั้น ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของดินตามลักษณะ ภูมิประเทศ เช่น ดินที่เชิงเขาจะมีความชื้นมากกว่าดินในบริเวณพื้นที่ลาด และพื้นที่ที่ได้รับแสงอาทิตย์โดยตรงจะ ทำให้ดินแห้งเร็วขึ้น (5) เวลา ปัจจัยข้างต้นทั้งหมดเกี่ยวข้องกับเวลา เนื่องจากเมื่อเวลาผ่านไปการพัฒนาของชั้นดิน จะเพิ่มขึ้น รูปที่ 2.3.3-2 ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อดิน ที่มา: กองทัพเรือ (ม.ป.ป.)
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-40 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 3) หน้าตัดของดิน หน้าตัดของดิน จำแนกออกเป็น 5 ชั้น ได้แก่ ชั้น โอ (O-horizon) ชั้น เอ (A-horizon) ชั้น บี (B-horizon) ชั้น ซี (C-horizon) และ ชั้น อาร์ (R-horizon) ดังรูปที่ 2.3.3-3 หน้าตัดดินประกอบด้วยดินที่ทับถมกันเป็นชั้นๆ เรียกว่า “ชั้นดิน” (Soil horizon) ชั้นดินบางชั้น อาจจะบางเพียง 2–3 มิลลิเมตร หรือหนากว่า 1 เมตรก็ได้ เราสามารถจำแนกชั้นดินแต่ละชั้นจากสี และโครงสร้าง ของอนุภาคดินที่แตกต่างกัน นอกจากนั้นยังสามารถใช้คุณสมบัติอื่นๆ ที่แตกต่างกันระหว่างดินชั้นบนและดินชั้น ล่างได้อีกด้วย ดินบางชั้นเกิดจากการพังทลายแลถูกชะล้างโดยกระแสน้ำ ดินบางชั้นเกิดจากตะกอนทับถมกันนาน หลายพันปี นักปฐพีวิทยากำหนดชื่อของชั้นดินโดยใช้ลักษณะทางกายภาพ ดังนี้ (กรมทรัพยากรธรณี, ม.ป.ป.) 1) ชั้นโอ (O-horizon) เป็นดินชั้นบนสุดมักมีสีคล้ำเนื่องจากประกอบด้วยอินทรียวัตถุ (Organic) หรือ ฮิวมัส ซึ่งเป็นซากพืชซากสัตว์ ซึ่งทำให้เกิดความเป็นกรด ดินชั้นโอส่วนใหญ่จะพบในพื้นที่ป่า ส่วนในพื้นที่ การเกษตรจะไม่มีชั้นโอในหน้าตัดดิน เนื่องจากถูกไถพรวนไปหมด 2) ชั้นเอ (A-horizon) เป็นดินชั้นบน (Top soil) เป็นส่วนที่มีน้ำซึมผ่าน ดินชั้นเอส่วนใหญ่ ประกอบด้วยหินแร่ และอินทรียวัตถุที่ย่อยสลายสมบูรณ์แล้วอยู่ด้วยทำให้ดินมีสีเข้ม ในพื้นที่เกษตรกรรมดินชั้นเอ จะถูกไถพรวน เมื่อมีการย่อยสลายของรากพืชและมีการสะสมอินทรียวัตถุ โดยปกติโครงสร้างของดินจะเป็นแบบ ก้อนกลม แต่ถ้าดินมีการอัดตัวกันแน่น โครงสร้างของดินในชั้นเอจะเป็นแบบแผ่น 3) ชั้นบี (B-horizon) เป็นชั้นดินล่าง (Subsoil) เนื้อดินและโครงสร้างเป็นแบบก้อนเหลี่ยม หรือ แท่งผลึก เกิดจากการชะล้างแร่ธาตุต่างๆ ของสารละลายต่างๆ เคลื่อนตัวผ่านชั้นเอลงมาสะสมในชั้นบี ในเขต ภูมิอากาศชื้น ดินในชั้นบีส่วนใหญ่จะมีสีน้ำตาลปนแดงเนื่องจากการสะสมตัวของเหล็กออกไซด์ รูปที่ 2.3.3-3 หน้าตัดดิน ที่มา : กรมทรัพยากรธรณี (ม.ป.ป.)
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-41 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 4) ชั้นซี (C-horizon) เกิดจากการผุพังของหินต้นกำเนิดดิน (Parent rock) กลายเป็นดินปะปน กับเศษหินที่แตกหักมาจากชั้นหินดานเดิมยังไม่มีการผุพังสลายตัวเป็นดิน ไม่มีการตกตะกอนของวัสดุดินจากการ ชะล้าง และไม่มีการสะสมของอินทรียวัตถุ 5) ชั้นอาร์(R-horizon) เป็นชั้นของวัตถุต้นกำเนิดดิน หรือหินพื้น (Bedrock) ยังไม่มีการผุพัง สลายตัวเป็นดิน 4) โครงสร้างดิน (Soil structure) โครงสร้างดิน หมายถึง รูปแบบของการยึดและการเรียงตัวของอนุภาคเดี่ยวของดินเป็นเม็ดดินใน หน้าตัดดิน เม็ดดินแต่ละชนิดมีความแตกต่างกันทั้งด้านขนาดและรูปร่าง ดังรูปที่ 2.3.3-4 ซึ่งแบ่งออกเป็น 7 ชนิด คือ (วิสุทธิ์, 2548) 1) แบบก้อนกลม (Granular) มีรูปร่างคล้ายทรงกลม เม็ดดินมีขนาดเล็กประมาณ 1-10 มิลลิเมตร มักพบในดินชั้น A มีรากพืชปนอยู่มาก เนื้อดินมีความพรุนมาก จึงระบายน้ำและอากาศได้ดี 2) แบบก้อนเหลี่ยม (Blocky) มีรูปร่างคล้ายกล่อง เม็ดดินมีขนาดประมาณ 1-5 เซนติเมตร มัก พบในดินชั้น B มีการกระจายของรากพืชปานกลาง น้ำและอากาศซึมผ่านได้ 3) แบบแผ่น (Platy) ก้อนดินแบนวางตัวในแนวราบ และซ้อนเหลื่อมกันเป็นชั้น ขัดขวางรากพืช น้ำและอากาศซึมผ่านได้ยาก มักเป็นดินชั้น A ที่ถูกบีบอัดจากการบดไถของเครื่องจักรกลการเกษตร 4) แบบแท่งหัวเหลี่ยม (Prismatic) ก้อนดินแต่ละก้อนมีผิวหน้าแบบและเรียบ เกาะตัวกันเป็น แท่งหัวเหลี่ยมคล้ายปริซึมก้อนดินมีลักษณะยาวในแนวดิ่ง ส่วนบนของปลายแท่งมักมีรูปร่างแบน เม็ดดินมีขนาด 1-10 เซนติเมตร มักพบในดินชั้น B น้ำและอากาศซึมได้ปานกลาง 5) แบบแท่งหัวมน (Columnar) มีการจับตัวคล้ายคลึงกับแบบแท่งหัวเหลี่ยม แต่ส่วนบนของ ปลายแท่งมีลักษณะกลมมนปกคลุมด้วยเกลือ เม็ดดินมีขนาด 1-10 เซนติเมตร มักพบในดินชั้น B และเกิดในเขต แห้งแล้ง น้ำและอากาศซึมผ่านได้น้อย และมีการสะสมของโซเดียมสูง 6) แบบก้อนทึบ (Massive) เป็นดินเนื้อละเอียดยึดตัวติดกันเป็นก้อนใหญ่ ขนาดประมาณ 30 เซนติเมตร ดินไม่แตกตัวเป็นเม็ด จึงทำให้น้ำและอากาศซึมผ่านได้ยาก 7) แบบอนุภาคเดี่ยว (Single grained) ไม่มีการยึดตัวติดกันเป็นก้อน มักพบในดินทราย ซึ่งน้ำ และอากาศซึมผ่านได้ดี แบบก้อนกลม แบบแท่งหัวเหลี่ยม แบบแท่งหัวมน แบบก้อนเหลี่ยม แบบแผ่น แบบก้อนทึบ แบบอนุภาคเดี่ยว รูปที่ 2.3.3-4 โครงสร้างดินแบบต่างๆ ที่มา: The globe program (2012)
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-42 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 5) ปัญหาทางด้านการเกษตรของทรัพยากรดิน ดินที่มีปัญหาทางด้านการเกษตร หมายถึง ดินที่มีสมบัติทางกายภาพและเคมีไม่เหมาะสม หรือ เหมาะสมน้อยสำหรับการเพาะปลูก ทำให้พืชไม่สามารถเจริญเติบโตและให้ผลผลิตตามปกติได้ส่วนใหญ่เป็นดินที่ เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติมีสาเหตุทั้งที่เกิดจากธรรมชาติและเกิดจากการใช้ที่ดินที่ไม่ถูกต้องตามหลักวิชาการ เช่น การชะล้างพังทลายของดิน ดินขาดอินทรียวัตถุและปัญหาที่เกิดจากสภาพธรรมชาติของดินร่วมกับการกระทำ ของมนุษย์ เช่น ดินเค็ม ดินเปรี้ยว ดินอินทรีย์ (พรุ) ดินทรายจัด และดินตื้น เป็นต้น ดินเสื่อมโทรม มีปัญหาต่อการใช้ประโยชน์ทางด้านเกษตรกรรมของประเทศไทยเกิดจากการชะ ล้างพังทลายของดินถึง 108.87 ล้านไร่ อยู่ในพื้นที่ภาคเหนือที่มากที่สุด ดินขาดอินทรียวัตถุ 98.70 ล้านไร่ ประมาณ 77% อยู่ในพื้นที่ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ดินที่มีปัญหาด้านอื่นๆ เช่น ดินเปรี้ยว ดินเค็มและดิน ค่อนข้างเป็นทรายมีพื้นที่รวมกัน 209.84 ล้านไร่ สำหรับการใช้ประโยชน์ที่ดินไม่ถูกต้องตามศักยภาพ คิดเป็นพื้นที่ 35.60 ล้านไร่ดังแสดงในตารางที่ 2.3.3-1 (ฝ่ายทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม, 2546) ตารางที่ 2.3.3-1 พื้นที่มีปัญหาทรัพยากรดินของประเทศไทยแยกรายภาค (ปรับปรุงข้อมูลปี พ.ศ. 2545) สภาพปัญหาทรัพยากรดิน พื้นที่ (ล้านไร่) จำแนกรายภาค เหนือ ตะวันออกเฉียงเหนือ กลาง ใต้ รวม 1. ปัญหาการชะล้างพังทลายของดิน 53.96 17.87 26.20 10.84 108.87 2. ปัญหาดินขาดอินทรียวัตถุ 10.20 75.70 10.90 1.90 98.70 3. ดินที่มีปัญหาต่อการใช้ประโยชน์ทางด้านเกษตรกรรม 71.39 75.30 37.40 25.75 209.84 3.1 ดินเค็ม - 17.80 1.60 2.30 21.70 3.2 ดินเปรี้ยวจัด - - 3.28 0.89 4.17 3.3 ดินกรด 12.38 27.11 11.22 13.56 64.27 3.4 ดินอินทรีย์ (พรุ) - - - 0.27 0.27 3.5 ดินทรายจัด 0.86 2.60 2.30 1.21 6.97 3.6 ดินค่อนข้างเป็นทราย 1.54 30.85 4.65 2.56 39.60 3.7 ดินตื้น 13.09 15.53 9.24 3.11 40.97 3.8 ดินบนพื้นที่สูง 55.90 8.50 16.30 15.40 96.10 4. การใช้ประโยชน์ที่ดินไม่ถูกต้องตามศักยภาพ 6.20 21.20 3.90 4.30 35.60 หมายเหตุ-พื้นที่หนึ่งๆ อาจมีปัญหาทรัพยากรดินบางชนิดซ้อนทับกันอยู่ในที่เดียวกัน ที่มา: ฝ่ายทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม (2546) 6) ธาตุอาหารที่พืชต้องการ (Essential elements) ธาตุอาหารที่มีความจำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของพืชและขาดมิได้ กล่าวคือถ้าพืชขาดธาตุ นั้นไป พืชจะไม่สามารถเจริญเติบโตจนครบวงจรชีวิต ธาตุอาหารจะเข้าไปเกี่ยวข้องในกระบวนการต่างๆ ของพืช และไม่สามารถทดแทนด้วยสารประกอบอื่น ธาตุอาหารที่จำเป็นนี้มี 16 ชนิด คือ คาร์บอน (C) ไฮโดรเจน (H ) ออกซิเจน (O) ไนโตรเจน (N) ฟอสฟอรัส (P) โพแทสเซียม (K) แคลเซียม (Ca) แมกนีเซียม (Mg) กำมะถัน (S) เหล็ก (Fe) มังกานีส (Mn) สังกะสี (Zn) ทองแดง (Cu) โมลิบดินัม (Mo) โบรอน (B) และ คลอรีน (Cl) (ยงยุทธ, 2548)
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-43 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 พืชสามารถนำ C, H และ O มาจากอากาศ ส่วน 13 ธาตุที่เหลือพืชดูดมาใช้จากดิน และธาตุ อาหารเหล่านี้ยังแบ่งเป็น 3 ประเภท คือ 1) ธาตุอาหารหลัก เป็นธาตุอาหารที่พืชต้องการในปริมาณมาก คือ N, P และ K 2) ธาตุอาหารรอง เป็นธาตุอาหารที่พืชต้องการในปริมาณรองลงมาได้แก่ Ca, Mg และ S 3) จุลธาตุอาหาร เป็นธาตุอาหารที่พืชต้องการในปริมาณน้อยแต่ขาดไม่ได้คือ Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo, และ Cl 7) ความสำคัญของการวิเคราะห์ตัวอย่างดิน การทราบสมบัติของดินทำให้สามารถจัดการดินให้เหมาะสมกับการเพาะปลูกพืชได้อย่างถูกต้อง ควรมีการวิเคราะห์โดยละเอียดอย่างครบวงจรอย่างน้อยทุก 10 ปี เพราะการวิเคราะห์จะบอกได้อย่างชัดเจนว่า ลักษณะของดินนั้นเป็นอย่างไร และดินมีความบกพร่องในส่วนใดบ้าง แต่โดยทั่วไปแล้วหลังจากการปลูกพืชแต่ละ ฤดูก่อนปลูกครั้งต่อไปควรจะรู้ข้อมูลเบื้องต้นอย่างน้อย ค่าความเป็นกรด ด่าง ค่าความเค็มและปริมาณธาตุอาหาร หลักที่พืชต้องการ เกษตรกรจำนวนมากไม่ได้ทำการวิเคราะห์คุณภาพดินของตนเอง การวิเคราะห์ดินนั้นมี ความสำคัญมาก และเมื่อทำการวิเคราะห์ดินแล้ว ทำให้ รู้ปริมาณธาตุอาหารพืชที่มีอยู่ในดิน รู้ปัญหาและวิธีการ แก้ไขให้ถูกต้อง และนำไปสู่การเลือกใช้ปุ๋ยและปริมาณปุ๋ยที่จะใส่อย่างเหมาะสม ไม่ใส่เกินความต้องการ หรือใส่ไม่ เพียงพอกับความต้องการของพืช 8) สมบัติทางกายภาพของดิน 1) ชนิดของเนื้อดิน (Soil Texture) ดินแต่ละชนิดจะมีความหยาบความละเอียดไม่เท่ากัน ขึ้นอยู่กับ อนุภาคทราย (Sand) ทรายแป้ง (Silt) และดินเหนียว (Clay) ที่เป็นองค์ประกอบ ในการประเมินชนิด ของเนื้อดินในห้องปฏิบัติการจะต้องวิเคราะห์เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักของอนุภาคทั้งสามอย่าง แล้วประเมินโดยใช้ ไดอะแกรมสามเหลี่ยมแจงประเภทเนื้อดินตามระบบของกระทรวงเกษตรสหรัฐอเมริกา (รูปที่ 2.3.3-5) ในทาง ปฏิบัติเกษตรกรสามารถจำแนกประเภทเนื้อดินออกเป็น 3 กลุ่มใหญ่ๆได้ดังนี้ (วิสุทธิ์, 2548) 1.1) ดินเนื้อหยาบ (Coarse textured soils) เนื้อดินที่จัดอยู่ในกลุ่มนี้ได้แก่ ทราย (Sand) และทรายร่วน (Loamy sand) 1.2) ดินร่วน (Loamy soils) ดินที่จัดอยู่ในกลุ่มนี้ได้แก่ ดินร่วนปนทราย (Sandy loam) ดินร่วน (Loam) ดินร่วนปนซิลท์ (Silt loam) ซิลท์ (Silt) ดินร่วนเหนียว (Clay loam) ดินร่วนเหนียวปน ทราย (Sandy clay loam) และดินร่วนเหนียวปนซิลท์ (Silty clay loam) 1.3) ดินเนื้อละเอียด (Fine-textured soils) ประเภทเนื้อดินที่จัดอยู่ในกลุ่มนี้ได้แก่ ดิน เหนียวปนทราย (Sandy clay) ดินเหนียวปนซิลท์ (Silty clay) และดินเหนียว (Clay) การแบ่งกลุ่มของอนุภาคดิน (Soil seperate) จะแบ่งกลุ่มของอนุภาคอนินทรีย์ที่มีขนาด เส้นผ่าศูนย์กลางต่ำกว่า 2 มม. โดยที่แต่ละกลุ่มจะมีขนาดอยู่ในพิกัดที่กำหนดให้ ดังตารางที่ 2.3.3-2
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-44 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 รูปที่ 2.3.3-5 ไดอะแกรมสามเหลี่ยมแจงประเภทเนื้อดิน ที่มา: ศูนย์การเรียนรู้วิทยาศาสตร์ของโลกและดาราศาสตร์ (LESA) (2553) ตารางที่ 2.3.3-2 การแบ่งกลุ่มดินตามขนาดของอนุภาค (Soil separate) Seperate Diameter (mm.)(1) Diameter (mm.)(2) Very coarse sand (ทรายหยาบมาก) 2.00-1.00 - Coarse sand (ทรายหยาบ) 1.00-0.50 2.00-0.20 Medium sand (ทรายปานกลาง) 0.50-0.25 - Find sand (ทรายละเอียด) 0.25-0.10 0.20-0.02 Very find sand (ทรายละเอียดมาก) 0.10-0.05 - Silt (ทรายแป้ง) 0.05-0.002 0.02-0.002 Clay (ดินเหนียว) <0.002 <0.002 หมายเหตุ (1) แบ่งตามระบบของ United State Department of Agriculture System (2) แบ่งตามระบบของ International Soil Science Society System 11 ที่มา: วิสุทธิ์ (2548) การรู้จักชนิดของเนื้อดินจะทำให้ทราบสมบัติเบื้องต้นของดิน เช่น การอุ้มน้ำ การระบายน้ำ การดูดซับธาตุอาหาร โดยทั่วไปกลุ่มดินร่วนจะมีปัญหาในการปลูกพืชน้อยที่สุด กลุ่มดินเนื้อหยาบจะมี ความสามารถอุ้มน้ำได้น้อย และไม่สามารถเก็บรักษาธาตุอาหารไว้ได้ ส่วนกลุ่มดินเหนียวจะมีปัญหาด้านการ ระบายน้ำและการถ่ายเทอากาศในดิน การให้น้ำและการใส่ปุ๋ยจึงต้องพิจารณาชนิดของเนื้อดินด้วย 2) ความชื้นของดินที่แรงดึงบรรยากาศต่างๆ (Soil moisture retention) ดินมีความสามารถในการดูดยึดน้ำไว้ทั้งที่ดูดซับไว้ในดินและที่ดูดยึดไว้ภายนอกอยู่ใน ช่องว่างขนาดเล็กๆ รอบเม็ดดินด้วยแรงดูดยึดที่ไม่สูงมากพืชสามารถดึงน้ำส่วนนี้ไปใช้ได้เรียกว่าความชื้นที่เป็น ประโยชน์ต่อพืช (Available moisture) การวิเคราะห์ความชื้นที่ระดับต่างๆจะใช้แรงดึงที่ 1/3 บรรยากาศ (33
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-45 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 kPa) แทนค่าความจุความชื้นสนาม และจะใช้แรงดึงที่ 15 บรรยากาศ (1,500 kPa) แทนค่าความชื้นที่จุดเหี่ยวเฉา ถาวร (อร่ามศรี, 2533) 2.1) ความจุความชื้นในสนาม (Field capacity, FC) คือระดับความชื้นดินระดับหนึ่งซึ่ง ค่อนข้างคงที่ เกิดขึ้นเมื่อการระบายน้ำ (การเคลื่อนที่ของน้ำลงตามแรงโน้มถ่วงของโลก) ในดินที่เคยอิ่มตัวด้วยน้ำ มาก่อนเป็นไปอย่างช้ามาก ภาวะเช่นนี้เกิดภายใน 1-3 วันหลังจากดินได้รับน้ำฝนหรือน้ำชลประทานอย่างเพียงพอ ค่าความจุในสนามถือว่าเป็นระดับสูงสุดของความชื้นดินที่เป็นประโยชน์ต่อพืช คือพืชดูดกินความชื้นระดับนี้ได้และ ความชื้นระดับนี้ก็อยู่ในดินได้นานพอให้พืชดูดกิน ระดับความชื้นที่สูงกว่านี้ไม่ถือว่าเป็นประโยชน์ต่อพืชทั้งๆ ที่มัน ถูกดินดูดยึดไว้ด้วยแรงที่ต่ำกว่าระดับความชื้นที่ความจุในสนามเพราะว่ามันถูกระบายออกไปจากดินได้เร็วเกินไป ค่าที่ใช้เป็นค่าประมาณของความจุความชื้นสนามคือ ค่าเปอร์เซ็นต์ความชื้นที่ 1/3 บาร์ แต่ถ้าเป็นดินเนื้อหยาบ เช่น ดินทรายหรือดินร่วนปนทราย ให้ใช้ความชื้นที่ 1/10 bars แทน 2.2) ความชื้นที่จุดเหี่ยวเฉาถาวร (Permanent wilting point, PWP) คือระดับ ความชื้นดินที่ทำให้พืชที่ขึ้นบนดินนั้น แสดงอาการเหี่ยวและอาการเหี่ยวนี้ไม่สามารถแก้ให้หายได้ แม้จะให้พืชนั้น อยู่ในที่มีอากาศชื้นตลอดคืนก็ตาม ระดับความชื้นที่จุดเหี่ยวถาวรนี้ถือว่าเป็นระดับความชื้นที่ต่ำที่สุดของความชื้น ที่เป็นประโยชน์ต่อพืช พืชอาจจะดูดกินความชื้นดินที่ระดับต่ำกว่าจุดเหี่ยวถาวรนี้ได้บ้างแต่พืชจะไม่สามารถเติบโต หรือให้ผลผลิต เนื่องจากส่วนต่างๆ ของต้นพืชจะไม่ทำหน้าที่เมื่อพืชมีอาการเหี่ยวอย่างถาวร ค่าที่นิยมใช้เป็น ค่าประมาณของจุดเหี่ยวถาวรคือ ค่าเปอร์เซ็นต์ความชื้นที่ 15 บาร์ (Fifteen bar percentage) 2.3) ความจุความชื้นที่เป็นประโยชน์ (Available moisture capacity, AMC) เป็น ความแตกต่างระหว่างระดับความชื้นดินที่ความจุในสนามกับจุดเหี่ยวถาวร ซึ่งแสดงถึงปริมาณสูงสุดของความชื้น ที่ดินชนิดหนึ่งๆ สามารถดูดยึดไว้ให้เป็นประโยชน์ต่อพืช ในกรณีที่ปลูกพืชโดยมีการชลประทาน ความจุความชื้นที่ เป็นประโยชน์เป็นปัจจัยสำคัญในการกำหนดปริมาณและความถี่ในการให้น้ำ ในกรณีที่ปลูกพืชโดยไม่มีการ ชลประทาน ความจุความชื้นที่เป็นประโยชน์ จะเป็นปัจจัยกำหนดว่าพืชจะทนภาวะฝนทิ้งช่วงได้นานเพียงใด ภายใต้สภาพการจัดการต่างๆ 3) อัตราการรั่วซึมของน้ำ (Percolation rate) อัตราการรั่วซึมของน้ำได้จากการทดลองหาอัตราการรั่วซึมของน้ำในดินแปรสภาพ โดย วัดปริมาตรของน้ำที่ไหลผ่านดิน ในช่วงเวลาที่กำหนดไว้หลังจากที่ดินเริ่มเปียกน้ำ โดยมี Hydraulic head constant = 238±3 มม. จากการไหลซึมของน้ำจะนำมาคำนวณได้ 3 ค่า คือ Ix (Water instability index), F6 (Unit-condition flow rate, cm./hr) ที่ 6 ชั่วโมง และ Fu (The near-uniform flow rate, cm./hr) (Lam Pra Plerng Irrigation Project, 1971) Water instability index เป็นค่าดัชนีความไม่คงที่ของดิน เมื่อเขียนกราฟความสัมพันธ์ ระหว่างปริมาตรของน้ำที่ไหลซึมผ่านดินกับเวลา จะพบว่าส่วนใหญ่น้ำจะไหลซึมผ่านดินได้ช้าลงตามเวลาที่ผ่านไป ดินที่คงสภาพต่ออัตราการไหลผ่านของน้ำ อัตราการไหลผ่านคงที่กราฟจะเป็นเส้นตรง สำหรับดินที่ไม่คงสภาพ ความสัมพันธ์นี้จะเป็นเส้นโค้ง จากความสัมพันธ์นี้นำมาใช้หาค่าดัชนีความไม่คงที่ (Ix) ของตัวอย่างดินตามสูตร (2-13) โดยที่ m คือ ค่าคงที่ในการไหลซึมของน้ำ V = btm +a (2-14)
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-46 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 V คือ ปริมาตรของน้ำที่ได้จากการไหลซึม t ค่าเวลา a และ b คือค่าคงที่ (2-15) โดยที่V1 คือ ปริมาตรการไหลซึมของน้ำทั้งหมด ในเวลา 2 ชั่วโมง V2 คือ ปริมาตรการไหลซึมของน้ำทั้งหมด ในเวลา 6 ชั่วโมง V3 คือ ปริมาตรการไหลซึมของน้ำทั้งหมด ในเวลา 24 ชั่วโมง FI(m) เป็น แฟคเตอร์ของ m ซึ่งมีความสัมพันธ์กับปริมาตรการไหลซึมของน้ำผ่านดินที่ทดลองในห้อง ห้องปฏิบัติการ โดยวัดปริมาตรของน้ำที่ไหลผ่านดินทั้งหมดในช่วงเวลา 2 ชั่วโมง (V1), 6 ชั่วโมง (V2) และ 24 ชั่วโมง (V3) ความสัมพันธ์ตามสมการ จะใช้ในการคำนวณหาค่า m ซึ่งจะนำไปแทนค่า ในสมการหาค่า Ix และค่าอื่นๆ ค่า Ix จะสามารถบอกได้เพียงความสัมพันธ์ของลักษณะการไหลซึมของน้ำผ่านพื้นที่ผิว ดินในสนามตามสภาพเป็นอยู่ในขณะนั้น แต่ยังไม่ได้กำหนดว่าระดับใดจะเป็นอันตราย (ตารางที่ 2.3.3-3) ตารางที่ 2.3.3-3 การจัดลำดับลักษณะอัตราการไหลซึมของน้ำผ่านดิน Instability index class Ix range ดินอยู่ตัว <5 ดินไม่ค่อยอยู่ตัวเล็กน้อย 5-15 ดินไม่อยู่ตัวปานกลาง 15-30 ดินไม่อยู่ตัว 30-60 ดินไม่อยู่ตัวเลย <60 ที่มา: Lam Pra Plerng Irrigation Project (1971) The unit-condition flow rate at 6 hours (F6) เป็นค่าคำนวณจากอัตราการไหลซึม ของน้ำที่ผ่านดินในช่วงเวลา 6 ชม. คิดเป็น เซนติเมตรต่อชั่วโมง สมการการไหลซึมของน้ำเป็น ดังนี้ F6 = (L/ha) F VI (m) (V3-V1) (2-16) โดยที่ L = ความยาวของตัวอย่างดิน h = แรงดันของน้ำ (Hydraulic head) a = พื้นที่หน้าตัดของตัวอย่างดิน F VI (m) = m. 3m โดย m = ค่าคงที่ร่วม (Exponent constant) ของสมการการไหลซึม อัตราการไหลซึมของน้ำผ่านดินในช่วงเวลา 6 ชม. จัดลำดับไว้ดังตารางที่ 2.3.3-4 6(12m -1) V3-V2 = 3 m(4m- 1) V2-V1 3 m- 1
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-47 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 ตารางที่ 2.3.3-4 การจัดลำดับลักษณะอัตราการไหลซึมของน้ำผ่านดิน (F6) Unit condition flow rate class F range (cm./hr) ช้าอย่างมาก <0.01 ช้ามาก 0.01-0.1 ช้า 0.1-0.5 ช้าปานกลาง 0.5-2 ปานกลาง 2-5 เร็วปานกลาง 5-10 เร็ว 10-25 เร็วมาก >25 ที่มา: Lam Pra Plerng Irrigation Project (1971) The near-uniform flow rate, Fu เนื่องจากอัตราการไหลของน้ำช้าลงตามเวลาที่ ผ่านไป แต่อัตราการไหลจะไม่ลดลงอย่างสม่ำเสมอ จึงเลือกจุดที่สัมพันธ์กับการไหลซึมของน้ำที่ช้าลงเป็นจุดที่ อัตราการไหลเกือบคงที่ โดยเลือกจุดที่อัตราการไหลของน้ำลดลง 3% จากอัตราปกติ โดยไม่คำนึงถึงเวลาในการ ไหลซึม Fu = (L/ha).FIx(m).(V3-V1) (2-17) FIx(m) = 3m.100(1-m)m-1 (2-18) โดยที่ m = ค่าคงที่ร่วม (Exponent constant) ของสมการการไหลซึม 4) ดินที่อิ่มตัวด้วยน้ำ (Saturation soil paste, SP) วิเคราะห์โดยนำดินที่ร่อนผ่านตะแกรงขนาด 2 มม. มากวนด้วยน้ำกลั่นจนดินอิ่มตัว (สังเกตได้จากหน้าดินจะเป็นมันและมีลักษณะเป็นแป้งเปียกไหลได้ช้าๆ เมื่อเอียงภาชนะ) แล้วหาค่าความชื้นโดย ชั่งนำหนักดินที่อิ่มตัวด้วยน้ำ แล้วจึงนำดินนั้นไปอบแห้ง และชั่งน้ำหนักอีกครั้ง เพื่อนำตัวเลขมา คำนวณเป็น เปอร์เซ็นต์ความชื้นที่จุดอิ่มตัวด้วยน้ำ (%SP) ดินเหนียวหรือดินที่มีเปอร์เซ็นต์อนุภาคดินเหนียวสูงจะมีค่า SP สูง กว่าดินทรายหรือดินที่มีเปอร์เซ็นต์อนุภาคดินเหนียวต่ำกว่า ดินที่กวนจนอิ่มตัวจะนำไปวัดค่า pH และนำไปสกัด เอาน้ำเพื่อวัดค่า Electrical conductivity ซึ่งเป็นสมบัติทางเคมีของดิน (อร่ามศรี, 2533) 9) สมบัติทางเคมีของดิน 1) ปฏิกิริยาของดิน (Soil reaction; pH) หมายถึง ความเป็นกรด (Acidity) หรือความเป็นด่าง (Alkalinity) ของดินเป็นคุณสมบัติที่สำคัญที่มีอิทธิพลต่อขบวนการทางเคมีและชีวภาพในดิน การที่ดินมีสภาพเป็น กรดแสดงว่าในสารละลายดินมี H + > OHและถ้าดินมีสภาพเป็นด่างแสดงว่าในสารละลายดินมี OH- > H+ การ วัดปฏิกิริยาดิน นิยมวัดออกมาเป็นค่า pH ซึ่งเป็นค่าที่มีความสัมพันธ์กับความเข้มข้นของ H + ดังนี้(ทัศนีย์ และ ยง ยุทธ, 2548) pH = -log[H+ ] (2-19)
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-48 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 เมื่อ log = logarithm ฐาน 10 [H+ ] = ความเข้มข้นของ H + ในสารละลายหน่วยเป็น mole/l หรือ Molar (M) ระดับความรุนแรงของปฏิกิริยาของดินแสดงไว้ในตารางที่ 2.3.3-5 ตารางที่ 2.3.3-5 ระดับความรุนแรงของปฏิกิริยาของดิน pH สภาพกรด/สภาพด่างของดิน 3.5 กรดรุนแรงมากที่สุด (Ultra acid) 3.5 – 4.5 กรดรุนแรงมาก (Extremely acid) 4.6 – 5.0 กรดจัดมาก (Very strongly acid) 5.1 – 5.5 กรดจัด (Strongly acid) 5.6 – 6.0 กรดปานกลาง (Moderately acid) 6.1 – 6.5 กรดเล็กน้อย (Slightly acid) 6.6 – 7.3 กลาง (Neutral) 7.4 – 7.8 ด่างเล็กน้อย (Slightly alkaline) 7.9 – 8.4 ด่างปานกลาง (Moderately alkaline) 8.5 – 9.0 ด่างจัด (Strongly alkaline) 9.0 ด่างจัดมาก (Very strongly alkaline) ที่มา : Land Classification Report. 1973. Lam Nam Oon. Irrigation Project Vol 1.p 2) ค่าการนำไฟฟ้าของดิน (Electrical conductivity, EC) การวัดค่าการนำไฟฟ้าเป็นการประเมินค่าความเค็มจากเกลือละลายในดิน เนื่องจาก เกลือที่ละลายได้จะแตกตัวเป็นไอออน เช่น Na+ , K + , Cl- , SO4 = เป็นต้น ทำให้สารละลายมีคุณสมบัติเป็นอิเลคโตร ไลต์สามารถนำไฟฟ้าได้ ถ้าเกลือละลายมากขึ้นค่าการนำไฟฟ้าก็จะสูงขึ้นด้วย ค่าการนำไฟฟ้าจึงเป็นตัวชี้วัดความ เค็มของดิน ซึ่งเกลือที่ละลายได้ในดินจะมีผลกระทบต่อการเจริญเติบโตของพืช เกณฑ์การประเมินระดับความเค็มในดิน Bower and Wilcox (1965) ได้ใช้ค่าการนำ ไฟฟ้าที่วัดจากสารละลายที่สกัดจากดินที่อิ่มตัวด้วยน้ำ (Saturation extract) เนื่องจากเป็นอัตราส่วนที่ต่ำที่สุดซึ่ง สัมพันธ์กับความชื้นในสนาม หน่วยของค่า EC ที่นิยมใช้มีดังนี้ - กรณีความเค็มสูงใช้หน่วย ECx103 mmho/cm หรือ dS/m - กรณีความเค็มต่ำใช้หน่วย ECx103 µmho/cm หรือ µS/cm ระดับความเค็มที่มีผลกระทบต่อพืชมีการจำแนกไว้ดังตารางที่ 2.3.3-6
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-49 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 ตารางที่ 2.3.3-6 การจำแนกระดับความเค็มที่มีผลกระทบต่อพืช ค่าการนำไฟฟ้า (dS/m) ระดับความเค็ม อาการของพืช น้อยกว่า 2 ไม่เค็ม ไม่มีผลกระทบต่อพืช 2–4 เค็มน้อย เค็มน้อย 4–8 เค็มปานกลาง มีผลกระทบต่อการเจริญเติบโตของพืชหลายชนิด 8-15 เค็มมาก เฉพาะพืชทนเค็มเท่านั้นจึงเจริญเติบโตให้ผลผลิตได้ มากกว่า 15 เค็มจัด เฉพาะพืชทนเค็มจัดจึงเจริญเติบโตให้ผลผลิตได้ ที่มา: FAO (1976) 3) ค่าความจุในการแลกเปลี่ยนประจุบวก (Cation exchange capacity, CEC) ในดินประกอบด้วยอนุภาคดินเหนียวและอินทรียวัตถุหรือฮิวมัสซึ่งมีประจุลบและ สามารถดูดยึดประจุบวกไว้ที่ผิวของมันได้ ประจุบวกส่วนใหญ่จะเป็น Na+ , K + , Ca+2 และ Mg+2 จะดูดยึดที่ผิว ของอนุภาคดินเหนียวและฮิวมัส ด้วยแรงที่เหนียวแน่นพอสมควร และทนทานต่อการชะล้างของน้ำ แต่ใน ขณะเดียวกัน ก็สามารถถูกไล่ที่ให้ออกหรือหลุดโดยไอออนอีกชนิดหนึ่งที่เป็นอิสระอยู่ใน Soil solution ประจุ บวกที่แทนที่ (Replacing cation) หรือ ประจุบวกที่อยู่ในสารละลายดิน มีอำนาจการไล่ที่ (Replacing power) แตกต่างกันออกไป ดังนี้ คือ Al3+, H+ > NH4 + > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > Li+ นั่นคือ K + สามารถไล่ที่ Na+ และ Li+ ได้หรือ Al3+ และ H + มีอำนาจการไล่ที่เท่ากัน ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า การแลกเปลี่ยนไอออนบวก และ ไอออนบวกที่ดูดซับอยู่ที่พื้นที่ผิวของอนุภาคดิน หรือฮิวมัส นี้เรียกว่า ไอออนบวกที่แลกเปลี่ยนได้ และปริมาณ ไอออนบวกทั้งหมดที่ดูดซับสามารถวัดได้โดยใช้หลักการแทนที่ไอออนที่ถูกดูดซับทั้งหมดด้วยโซเดียมไอออน แล้ว หาปริมาณโซเดียมซึ่งเป็นตัวแทนของไอออนทั้งหมด คิดจำนวนเป็น Milliequivalent (meq) ต่อน้ำหนัก 100 กรัมของดินอบแห้ง เรียกคุณสมบัตินี้ว่า ความจุในการแลกเปลี่ยนไอออนบวกของดิน (Cation exchange capacity) หรือเรียกย่อๆ ว่า CEC ซึ่งส่วนใหญ่ เนื้อดินละเอียด มักมีค่า CEC มากกว่า ดินเนื้อหยาบ (ไพบูลย์ และ สุรพล, 2548) ดินที่ดีจึงควรมีค่า CEC สูง ซึ่งนอกจากจะแสดงถึงความสามารถในการดูดซับธาตุอาหารที่มีประจุ บวกแล้ว ยังช่วยลดการสูญเสียธาตุอาหารพืชไปจากดินด้วย ซึ่งการใส่อินทรียวัตถุจะช่วยเพิ่มความสามารถในการ แลกเปลี่ยนประจุบวกให้แก่ดินเนื้อหยาบ ทำให้ดินดูดซับธาตุอาหารที่มีอยู่ตามธรรมชาติและจากการใส่ปุ๋ยได้ดีขึ้น และพืชสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้การประเมินระดับความจุในการแลกเปลี่ยนประจุบวกแสดงไว้ดังตารางที่ 2.3.3-7
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-50 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 ตารางที่ 2.3.3-7 ระดับความจุในการแลกเปลี่ยนประจุบวก (Cation exchange capacity) ระดับ CEC (meq/100g) ต่ำมาก <3.0 ต่ำ 3.0-5.0 ค่อนข้างต่ำ 5.0-10.0 ปานกลาง 10.0-15.0 ค่อนข้างสูง 15.0-20.0 สูง 20.0-30.0 สูงมาก >30.0 ที่มา: Land Classification Division and FAO Staff (1973) 4) เปอร์เซ็นต์โซเดียมที่แลกเปลี่ยนได้ (Exchangeable sodium percentage, ESP) เป็นอัตราส่วนของปริมาณโซเดียมที่แลกเปลี่ยนได้ต่อปริมาณความจุในการแลกเปลี่ยน ประจุบวกทั้งหมดโดยคิดเป็นเปอร์เซ็นต์ ESP (%) = Exchangeable Na (meq/100g) x 100 (2-20) CEC ค่า ESP จะมีผลต่อคุณสมบัติทางกายภาพของดิน เนื่องจากดินที่มีโซเดียมมากจะเหนียวและ แน่นทึบเนื่องจากโซเดียมเป็น Dispersing agent ที่ดี ทำให้การปฏิบัติการในการไถพรวนลำบาก และเมื่อดินแห้ง จะแข็งมาก (ไพบูลย์ และ สุรพล, 2548) 5) อินทรียวัตถุในดิน (Organic matter, OM) อินทรียวัตถุเป็นองค์ประกอบที่สำคัญในดิน ได้จากซากพืชซากสัตว์และผลผลิตบางส่วน ที่ผ่านการเน่าเปื่อยแล้ว ชีวมวลของดินที่ทับถมรวมถึงเนื้อเยื่อของพืชและสัตว์ที่ยังไม่เน่าเปื่อย สิ่งมีชีวิตและ จุลินทรีย์ต่างๆ ที่อาศัยอยู่ในดิน สารอินทรีย์เหล่านี้มีอยู่หลายชนิด ได้แก่ สารอินทรีย์ไนโตรเจน สารอินทรีย์ ฟอสฟอรัส สารอินทรีย์กำมะถัน เป็นต้น เมื่ออินทรียวัตถุสลายตัวโดยจุลินทรีย์ จะกลายเป็นฮิวมัส (Humus) ซึ่งเป็นของแข็งที่มีเนื้อละเอียดมาก มีสีดำ มีคุณสมบัติในการดูดซับน้ำได้ดี ทำให้เม็ดดินยึดเกาะตัวกันและมี ความสามารถในการแลกเปลี่ยนประจุบวก (CEC) สูง ดินที่มีฮิวมัสสูงจะเป็นแหล่งธาตุอาหารไนโตรเจนที่สำคัญ ลดการตรึงธาตุฟอสฟอรัสในดิน เพิ่มปริมาณจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์และสิ่งมีชีวิตในดินทำให้ดินมีความเหมาะสม ต่อการเจริญเติบโตของพืช การประเมินปริมาณอินทรียวัตถุในดินแสดงไว้ในตารางที่ 2.3.3-8 (สมศักดิ์ และชวลิต, 2548) ปัจจุบันยังไม่มีวิธีที่ใช้วิเคราะห์อินทรียวัตถุโดยตรง แต่เรารู้ว่าสารประกอบอินทรีย์ทุก ชนิดมีธาตุคาร์บอนเป็นองค์ประกอบ ดังนั้น ถ้าเรารู้ปริมาณคาร์บอนที่อยู่ในรูปสารประกอบอินทรีย์ (เรียกว่า อินทรีย์คาร์บอน) ก็จะทำให้สามารถ ประมาณปริมาณอินทรียวัตถุในดินได้โดยอนุมานว่าอินทรีย์คาร์บอนในดินมี ธาตุคาร์บอนเป็นองค์ประกอบอยู่ 58% (Allison, 1965) และใช้ค่าเฉลี่ยของผลการศึกษาซึ่งพบว่ามีอินทรีย์ คาร์บอนเพียง 77% เท่านั้นที่เกิดปฏิกิริยา หากทำการวิเคราะห์ที่อุณหภูมิห้อง ซึ่งได้มาจากการเปรียบเทียบผล วิเคราะห์ กับวิธี Dry combustion ซึ่งเป็นวิธีการนำดินไปเผาที่อุณหภูมิสูงแล้วหาน้ำหนักที่หายไป ที่ให้ผล 100%
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-51 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 ตารางที่ 2.3.3-8 การประเมินปริมาณอินทรียวัตถุในดิน ระดับ อินทรียวัตถุ (%) ต่ำมาก < 0.5 ต่ำ 0.5 – 1.0 ค่อนข้างต่ำ 1.0 – 1.5 ปานกลาง 1.5 – 2.5 ค่อนข้างสูง 2.5 – 3.5 สูง 3.5 – 4.5 สูงมาก > 4.5 ที่มา: สมศักดิ์ และชวลิต (2548) 6) ฟอสฟอรัสที่เป็นประโยชน์ต่อพืช (Available phosphorus, P) ฟอสฟอรัส (P) เป็นธาตุอาหารหลักที่พืชต้องการในปริมาณมาก เนื่องจากเป็น องค์ประกอบของสารชีวโมเลกุลเช่น Nucleic acid, Nucleoprotein มีบทบาทในการเสริมสร้างการเจริญเติบโต และความแข็งแรงของพืช ตั้งแต่การเจริญเติบโตของรากจนถึงการออกดอกออกผล ถ้าพืชได้รับฟอสฟอรัสใน ปริมาณไม่เพียงพอกับความต้องการย่อมทำให้กระบวนการดำรงชีพและการเจริญเติบโตผิดปกติสารประกอบของ ฟอสฟอรัสในดินมีอยู่จำนวนมาก แต่ส่วนใหญ่ละลายน้ำยาก ดังนั้นจึงมักจะพบปัญหาเสมอว่า ถึงแม้ว่าดินมี ฟอสฟอรัสมาก แต่พืชก็ยังขาดฟอสฟอรัสเพราะพืชไม่สามารถดูดเข้าไปใช้ได้เพราะฟอสฟอรัสส่วนใหญ่อยู่ในรูปที่ ละลายน้ำยาก ส่วนฟอสฟอรัสในดินที่พืชสามารถดูดไปใช้ได้จะอยู่รูปสารละลายของอนุมูลฟอสเฟต คือ H2PO4 – และ HPO4 2– (จงรักษ์, 2541) อย่างไรก็ตามถ้าความเข้มข้นของ P ในสารละลายดังกล่าวในดินดินมีต่ำมาก ก็อาจ ไม่พอเพียงต่อความต้องการของพืช การประเมินปริมาณฟอสฟอรัสที่เป็นประโยชน์ต่อพืชในดินแสดงไว้ในตารางที่ 2.3.3-9 สำหรับวิธีการชดเชยที่จะทำให้P ในสารละลายดินมีเพียงพอถือว่าเป็นสิ่งที่มีความซับซ้อน เพราะปุ๋ยฟอสเฟตที่ละลายน้ำได้เมื่อใส่ลงไปในดิน พบว่าประมาณ 80-90% จะทำปฏิกิริยากับแร่ธาตุในดิน ส่วนมากฟอสฟอรัสที่เป็นประโยชน์จะมีมากที่สุดในช่วง pH 5.5-7.0 และจะลดลงเมื่อ pH ลดต่ำลงกว่า 5.5 และ เมื่อค่า pH สูงกว่า 7.0 เช่น ที่ pH <5.5 P จะถูกตรึงโดย Hydrous oxides ของ Fe หรือ Al ที่ pH 6-8 จะถูก ตรึงโดยแร่ Silicate และที่ pH 6.5-8.5 จะถูกตรึงโดยแคลเซียม แล้วกลายเป็นสารประกอบที่ละลายน้ำยากที่ไม่ เป็นประโยชน์ต่อพืช (คณาจารย์ภาควิชาปฐพีวิทยา, 2541) ตารางที่2.3.3-9 การประเมินปริมาณฟอสฟอรัส (P) ในดินที่เป็นประโยชน์ต่อพืช ระดับ ฟอสฟอรัส (ppm.) ต่ำมาก <3 ต่ำ 3–10 ปานกลาง 11–15 สูง 16–45 สูงมาก >45 ที่มา: Land Classification Division and FAO Staff (1973)
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-52 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 7) โพแทสเซียม (K) ในดิน โพแทสเซียม (K) เป็นธาตุอาหารหลักที่พืชต้องการในปริมาณมาก มีกำเนิดมาจากการสลายตัว ของหินและแร่หลายชนิด โพแทสเซียมในดินมีอยู่ 4 รูป คือ 1) Mineral K 2) Fixed K 3) Exchangeable K และ 4) Soluble K รูปที่นำไปใช้ประโยชน์ได้คือ Exchangeable K และ Soluble K เนื่องจากอยู่ในรูปอนุมูลบวก หรือโพแทสเซียมไอออน (K+ ) สำหรับ Soluble K นั้นมีปริมาณน้อยมากที่นำไปใช้ประโยชน์ ส่วนใหญ่เป็น Exchangeable K ซึ่งจะดูดยึดที่พื้นผิวของอนุภาคดินเหนียว ดังนั้นดินที่มีเนื้อดินละเอียด เช่น ดินเหนียว จึงมี ปริมาณของธาตุนี้สูงกว่าดินพวกเนื้อหยาบ เช่น ดินทรายและดินร่วนปนทราย แม้ว่าโพแทสเซียมไอออนจะดูดยึด อยู่ที่อนุภาคดินเหนียว รากพืชก็สามารถดูดธาตุนี้ไปใช้ประโยชน์ได้ง่ายพอๆ กับเมื่อมันละลายอยู่ในน้ำในดิน เนื่องจากโพแทสเซียมไอออนที่ดูดยึดที่ผิวอนุภาคดินและโพแทสซียมไอออนที่อยู่ในสารละลายดินจะมีการ แลกเปลี่ยนไอออนกันอยู่ตลอดเวลาเพื่อให้อยู่ในสภาวะสมดุล เมื่อรากพืชดูดโพแทสเซียมไอออนในสารละลายดิน ไปใช้โพแทสเซียมไอออนที่ดูดยึดไว้ก็จะถูกปลดปล่อยออกมาเพื่อให้เกิดความสมดุล (Brady, 1984) ธาตุโพแทสเซียมมีความสำคัญในการสร้างและการเคลื่อนย้ายอาหารพวกแป้งและน้ำตาลไปเลี้ยง ส่วนที่กำลังเติบโต และส่งไปเก็บไว้เป็นเสบียงที่หัวหรือที่ลำต้น นอกจากนั้นยังช่วยให้ผนังเซลล์แข็งแรง เพิ่มพื้นที่ ใบและปริมาณคลอโรฟิลล์ ชะลอการร่วงของใบ ช่วยเพิ่มจำนวนเมล็ดและจำนวนเมล็ดดีต่อรวง เพิ่มน้ำหนักเมล็ด พืชพวกอ้อย มะพร้าว และมัน จึงต้องการโพแทสเซียมสูงมาก ถ้าขาดโพแทสเซียมหัวจะลีบ มะพร้าวไม่มัน และ อ้อยก็ไม่ค่อยมีน้ำตาล ข้าวที่ขาดโพแทสเซียมต้นจะแคระแกรน การแตกกอลดลง ใบสั้น เหี่ยวแห้ง ใบโน้มลง (Droopy) และมีสีเขียวเข้ม ใบล่างจะมีปลายใบสีน้ำตาลเหลือง ต่อมาใบจะแห้งและกลายเป็นสีน้ำตาล พืชที่ปลูก ในดินทรายที่เป็นกรดรุนแรงมักจะมีปัญหาขาดโพแทสเซียม แต่ถ้าปลูกในดินเหนียวมักจะมีโพแทสเซียมพอเพียง ไม่ต้องเติมปุ๋ยอีก (คณาจารย์ภาควิชาปฐพีวิทยา,2541) การประเมินปริมาณโพแทสเซียมในดินแสดงไว้ในตารางที่ 2.3.3-10 ตารางที่ 2.3.3-10 การประเมินปริมาณโพแทสเซียม (K) ในดิน ระดับ โพแทสเซียม (ppm.) ต่ำมาก <30 ต่ำ 30–60 ปานกลาง 61–90 สูง 91–120 สูงมาก >120 ที่มา: กองสำรวจดิน (2523)
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-53 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 2.3.4 ชุดดินในพื้นที่ศึกษา (กรมพัฒนาที่ดิน, 2553) จากการสำรวจเอกสารของกรมพัฒนาที่ดิน พบว่าดินในพื้นที่ศึกษาประกอบไปด้วย 21 ชุดดินในชุดดิน ทั้งหมดของประเทศไทย (62 ชุดดิน) ดังแสดงในแผนที่ชุดดิน (รูปที่ 2.3.4-1) รูปที่ 2.3.4-1 กลุ่มชุดดินในพื้นที่โครงการวิจัย (กรมพัฒนาที่ดิน, 2553) รายละเอียดลักษณะของชุดดิน ความเหมาะสมในการปลูกพืช และ จุดสำรวจดินในพื้นที่ศึกษา ของชุดดิน ทั้ง 21 ชุด แสดงในตารางที่ 2.3.4-1
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-54 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2 ตารางที่ 2.3.4-1 ลักษณะกลุ่มชุดดินในพื้นที่โครงการวิจัยกลุ่มชุดดิน ลักษณะของชุดดิน ความเหมาะสมในการปลูกพืช จุดสำรวจดินในเขต พท.ชลประทาน นอกเขต พท.ชลประทาน 1 เนื้อดินเป็นดินเหนียวจัด หน้าดินแตกระแหงเป็นร่องเล็กในฤดูร้อน สีดิน ส่วนมากเป็นสีดำ หรือสีเทาแก่ตลอดชั้นดินอาจมีจุดประสีน้ำตาลหรือสี เหลืองปะปนอยู่บ้างในดินชั้นบน ส่วนดินชั้นล่างมักจะมีก้อนปูนปะปน เกิดจากต้นกำเนิดดินพวกตะกอนลำน้ำบริเวณเทือกเขาหินปูน หรือหิน ภูเขาไฟ สภาพพื้นที่พบตามที่ราบลุ่มตั้งแต่ที่ราบน้ำท่วมถึงตะพักลำน้ำ ระดับต่ำ มีน้ำแช่ขังในฤดูฝนลึก 30-40 ซม.นาน 3-4 เดือน ดินลึก มี ความอุดมสมบูรณ์ตามธรรมชาติปานกลางถึงสูง pH 6.5-8.0 เหมาะสมทำนา ในฤดูฝนมีน้ำขัง 3-4 เดือน แต่ สามารถปลูกพืชไร่ เช่น ถั่วเหลือง ถั่วลิสง ถั่วเขียว และผักต่างๆ ก่อนและหลังการปลูกข้าว ถ้ามีน้ำ ชลประทาน หรือแหล่งน้ำธรรมชาติ - 5, 6 2 เนื้อดินเป็นดินเหนียว ดินบนมีสีเทาหรือเทาแก่ ดินล่างมีสีเทา จุดประสี น้ำตาลและสีเหลืองหรือสีแดง พบตามที่ราบลุ่มภาคกลางเป็นส่วนใหญ่ มีน้ำแช่ขังลึก 20-50 ซม. นาน 3-5 เดือน ถ้าเป็นดินที่ได้รับอิทธิพลจาก น้ำทะเลจะพบสารจาโรไซต์สีเหลืองฝางในระดับความลึกเป็นดิน ลึก มี การระบายน้ำเลว ความอุดมสมบูรณ์ตามธรรมชาติปานกลาง pH 4.5- 5.5 เหมาะสมที่จะใช้ทำนาในช่วงฤดูฝน แต่สามารถปลูก พืชไร่ พืชผัก หรือพืชอื่นที่มีอายุสั้นได้ในช่วงฤดูแล้ง สำหรับในบริเวณพื้นที่ที่มีน้ำชลประทานเข้าถึงหรือ แหล่งน้ำธรรมชาติถ้าใช้ปลูกไม้ยืนต้น ไม้ผล หรือปลูก พืชไร่และพืชผัก ตลอดทั้งปีจะต้องทำคันดินล้อมรอบ พื้นที่เพาะปลูกและยกร่องปลูกเพื่อช่วยการระบายน้ำ ของดิน - - 3 เนื้อดินเป็นพวกดินเหนียว ดินบนเป็นสีเทาเข้ม สีน้ำตาลปนเทาเข้ม ดิน ล่าง เป็นสีเทาหรือน้ำตาลอ่อน มีจุดประสีน้ำตาลแก่ สีน้ำตาลปน เหลือง สีแดงปนเหลือง พบตามที่ ราบลุ่มหรือที่ราบเรียบ เป็นดินลึก มี การระบายน้ำเลว ฤดูฝนขังน้ำลึก 20-50 ซม. นาน 4-5 เดือน ฤดูแล้ง ดินแห้งแตกระแหงเป็นร่องกว้างลึก ถ้าพบบริเวณชายฝั่งทะเล มักมี เปลือกหอยอยู่ในดินชั้นล่าง ดินมีความอุดมสมบูรณ์ตามธรรมชาติปาน กลาง มีปฏิกิริยาดินเป็นกรดปานกลางถ้าเป็นกรดเล็กน้อย มีค่าความ เป็นกรดเป็นด่างปริมาณ 5.5-6.5 ส่วนดินชั้นล่างหากมีเปลือกหอย ปะปน จะมีปฏิกิริยาเป็นด่างอ่อนหรือมีค่าความเป็นด่างประมาณ 7.5- 8.0 เหมาะสมในการทำนา เนื่องจากสภาพพื้นที่ราบเรียบ ถึงเกือบราบเรียบ เนื้อดินเป็นดินเหนียว การระบาย น้ำเลว ในช่วงฤดูฝนจะมีน้ำขังที่ผิวดินนาน 4-5 เดือน แต่สามารถปลูกพืชไร่และพืชผักบางชนิดได้ในช่วงฤดู แล้งหลังการเก็บเกี่ยวข้าวแล้วไม่เหมาะที่จะปลูกไม้ผล และไม้ยืนต้นเพราะมีน้ำท่วมขังลึกในฤดูฝน อย่างไรก็ ตามสามารถเปลี่ยนสภาพการใช้ประโยชน์จากนาข้าว เป็นปลูกพืชไร่ ไม้ผล และพืชผักได้ ถ้าได้มีการพัฒนา ที่ดิน โดยการทำคันดินรอบพื้นที่เพาะปลูกเพื่อป้องกัน น้ำท่วมและยกร่องปลูกเพื่อช่วยการระบายน้ำของดิน - - 4 เนื้อดินเป็นพวกดินเหนียว ดินบนมีสีน้ำตาลปนเทาหรือสีน้ำตาล ดินล่าง มีสีน้ำตาลปนเทา หรือสีน้ำตาล หรือสีเทาปนสีเขียวมะกอกมีจุดประสี น้ำตาลปนเหลืองหรือสีน้ำตาลแก่ อาจพบก้อนปูน ก้อนสารเคมีสะสม พวกเหล็ก และแมงกานีสในชั้นดินล่าง การระบายน้ำค่อนข้างเลวถึงเลว พบตามที่ราบเรียบหรือที่ราบลุ่มระหว่างคันดินริมลำน้ำ กับลานตะพัก ลำน้ำค่อนข้างใหม่ น้ำแช่ขัง ในฤดูฝนลึก 30-50 ซม. นาน 4-5 เดือน ดินมีความอุดมสมบูรณ์ตามธรรมชาติปานกลาง pH 5.5-6.5 ถ้าหากดิน มีก้อนปูนปะปนอยู่ pH จะเป็น7.0-8.0 เหมาะสมที่จะใช้ในการทำนามากกว่าการปลูกพืช อย่างอื่น อย่างไรก็ตามหลังการเก็บเกี่ยวข้าวหรือ ในช่วงฤดูแล้งกลุ่มชุดดินนี้สามารถใช้ในการปลูกพืช ไร่หรือพืชผักที่มีอายุสั้นได้เป็นอย่างดีเนื่องจากดินมี ความชื้นพอที่จะปลูกได้และดินกลุ่มนี้พบบริเวณที่อยู่ ใกล้กับแหล่งน้ำธรรมชาติได้แก่ แม่น้ำสายสำคัญจึง สามารถที่จะนำน้ำจากแม่น้ำดังกล่าวมาใช้เสริมในการ ปลูกพืชได้และได้มีการปฏิบัติกันอย่างกว้างขวางใน ภาคกลาง ภาคเหนือ และภาคตะวันออกเฉียงเหนือ - - 6 เนื้อดินเป็นดินเหนียว ดินบนมีสีเทาแก่ ดินล่างมีสีน้ำตาลปนเทาหรือสี เทา มีจุดประสีน้ำตาลหรือสีแดงตลอดชั้นดินบางแห่งมีศิลาแลงอ่อน หรือก้อนสารเคมีพวกเหล็กและแมงกานีสปะปนอยู่ด้วย กลุ่มดินนี้เกิด จาก พวกตะกอนลำน้ำเป็นดินลึกมาก มีการระบายน้ำเลวพบตามที่ราบ ตั้งแต่ที่ราบน้ำท่วมถึงลานตะพักลำน้ำระดับต่ำ น้ำแช่ขัง 30-50 ซม. นาน 3 -5 เดือน ดินมีความอุดมสมบูรณ์ตามธรรมชาติต่ำหรือค่อนข้าง ต่ำ pH 4.5-5.5 เหมาะสมที่จะใช้ทำนาในช่วงฤดูฝน และในช่วงฤดูแล้ง สามารถปลูกพืชไร่ พืชผัก หรือพืชอื่นที่มีอายุสั้นได้ สำหรับในบริเวณพื้นที่ที่มีน้ำชลประทานเข้าถึงหรือมี แหล่งน้ำธรรมชาติสามารถใช้ปลูกไม้ยืนต้น ไม้ผล หรือปลูกพืชไร่ และพืชผัก ตลอดทั้งปีจะต้องทำคันดิน ล้อมรอบพื้นที่เพาะปลูกและยกร่องปลูก เพื่อช่วยการ ระบายน้ำของดิน - -
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-55 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2กลุ่มชุดดิน ลักษณะของชุดดิน ความเหมาะสมในการปลูกพืช จุดสำรวจดินในเขต พท.ชลประทาน นอกเขต พท.ชลประทาน 7 เนื้อดินเป็นพวกดินเหนียว มีสีน้ำตาล หรือสีน้ำตาลปนเทา พบจุดประสี น้ำตาล สีแดงปนเหลือง สีน้ำตาลปนแดง หรือสีแดงปะปนตลอดชั้นดิน กลุ่มดินนี้เกิดจากพวกตะกอนลำน้ำ เป็นดินลึก มีการระบายน้ำค่อนข้าง เลว พบตามพื้นที่ราบเรียบถึงค่อนข้างราบเรียบ ฤดูฝนขังน้ำลึก 30-50 ซม. นาน 3-4 เดือน ดินมีความอุดมสมบูรณ์ตามธรรมชาติปานกลาง pH 6.0-7.0 มีความเหมาะสมในการทำนามากกว่าปลูกไร่ ไม้ผล และพืชผัก ซึ่งเกษตรกรได้ใช้ทำนาอยู่แล้วในช่วงฤดู ฝน อย่างไรก็ตามกลุ่มชุดดินนี้ยังสามารถปลูกพืชไร่ และพืชผักต่างๆ ได้ในช่วงฤดูแล้งถ้ามีแหล่งน้ำ ธรรมชาติหรือแหล่งน้ำชลประทานช่วยเสริม - - 11 เนื้อดินเป็นพวกดินเหนียว ดินบนมีสีดำหรือเทาแก่ ดินล่างมีสีเทาและมี จุดประสีน้ำตาล สีเหลือง หรือสีแดงปะปนอยู่เป็นจำนวนมากในช่วงดิน ล่างตอนบน และพบจุดประสีเหลืองฟางข้าวของสารจาโรไซต์ ในระดับ ความลึก 50-100 ซม. จากผิวดิน พบบริเวณที่ราบตามชายฝั่งทะเล หรือที่ราบลุ่มภาคกลาง น้ำแช่ขังลึก 50-100 ซม. นาน 3-5 เดือน บาง พื้นที่จะขังน้ำนาน 6-7 เดือน เป็นดินลึก มีการระบายน้ำเลว มีความ อุดมสมบูรณ์ค่อนข้างต่ำ ดินมีปฏิกิริยาเป็นกรดจัดมาก ถึงเป็นกรดจัด pH 4.5-5.0 เหมาะสมที่จะใช้ทำนามากกว่าการปลูกพืชอย่างอื่น ที่ มีข้อจำกัดในการปลูกข้าว คือ ความเป็นกรดจัดของ ดินทำให้ผลผลิตของข้าวต่ำ ในการที่จะนำกลุ่มชุดดิน นี้ไปใช้ในการเพาะปลูกพืชอย่างอื่น เช่น ไม้ผล หรือ พืชผักจำเป็นต้องมีการปรับปรุงดินหรือพัฒนาที่ดิน จึง จะสามารถในการปลูกพืชดังกล่าวได้เนื่องจากในช่วง ฤดูฝนจะมีน้ำท่วมขังที่ผิวดินระหว่าง 4-6 เดือน การ ใช้ประโยชน์ที่ดินควรใช้รูปแบบไร่นาสวนผสม - - 18 เนื้อดินบนเป็นดินร่วนปนทราย สีเทาปนน้ำตาลอ่อน, สีน้ำตาลปนแดง อ่อน ดินล่างเป็นดินร่วนเหนียวปนทราย สีเทาปนน้ำตาล, สีเทาปนชมพู พบจุดประสีน้ำตาลแก่ สีแดงปนเหลืองปะปน เกิดจากพวกตะกอนลำน้ำ พบบริเวณ พื้นที่ราบเรียบหรือค่อนข้างราบเรียบตามลานตะพักลำน้ำ ระดับต่ำ น้ำแช่ขังลึก 30 ซม. นานประมาณ 4 เดือน เป็นดินลึก มีการ ระบายน้ำค่อนข้างเลว มีความอุดมสมบูรณ์ตามธรรมชาติค่อนข้างต่ำ ดินชั้นบน pH 6.0-7.0 ส่วนดินชั้นล่าง pHประมาณ 5.5-6.5 เหมาะสมในการทำนามากกว่าการปลูกพืชไร่ พืชผัก และไม้ผล ยกเว้นถ้าได้มีการปรับปรุงแก้ไขปัญหาน้ำ ขังและการระบายน้ำของดิน อย่างไรก็ตามในสภาพ ปัจจุบันสามารถปลูกพืชไร่และพืชผักอายุสั้นได้ ในช่วง ฤดูแล้ง ถ้ามีน้ำชลประทานและแหล่งน้ำธรรมชาติ เสริม - - 20 เนื้อดินบนเป็นดินร่วนปนทราย ส่วนดินล่างเป็นดินร่วนเหนียวปนทราย หรือดินร่วนปนดินเหนียว มีสีน้ำตาลอ่อนหรือสีเทา พบจุดประสีน้ำตาล สีเหลือง หรือสีแดงปะปนมีสภาพพื้นที่ค่อนข้างราบเรียบหรือราบเรียบ ตามลานตะพักลำน้ำระดับต่ำ น้ำแช่ขัง 30-100 ซม.นาน 3-4 เดือน เป็นดินลึกมาก มีการระบายน้ำเลวถึงค่อนข้างเลว ดินมีความอุดม สมบูรณ์ตามธรรมชาติต่ำ ดินชั้นบน pH ประมาณ 6.0-7.0 จะมีเกลือ โซเดียมสูง แต่ถ้ามีก้อนปูนปะปนมี pH ประมาณ 7.0-8.0 ดินกลุ่มนี้ฤดู แล้งจะมีคราบเกลือเกิดขึ้น ในสภาพปัจจุบันกลุ่มชุดดินที่ 20 ไม่มีความเหมาะสม ในการปลูกพืชเป็นส่วนใหญ่ เนื่องจากมีปริมาณเกลือ อยู่สูง แต่มีบางพื้นที่ได้ใช้ประโยชน์ในการทำนาถ้ามี น้ำเพียงพอ ในบางช่วงที่มีน้ำไม่พอหรือฝนไม่ตกดิน จะแห้ง ข้าวที่ปลูกมักจะตายเนื่องจากความเค็มของ ดิน ในฤดูแล้งไม่สามารถปลูกพืชไร่และพืชผักได้ - 28, 29, 30 33 เนื้อดินเป็นพวกดินร่วนปนทรายแป้ง ดินมีสีน้ำตาลหรือสีน้ำตาลปนแดง บางแห่ง ในดินล่างลึกๆ มีจุดประสีเทาและน้ำตาล อาจมีแร่ไมก้าหรือ ก้อนปูนปะปน เกิดจากวัตถุต้นกำเนิดดินพวกตะกอนลำน้ำ พบบนสัน ดินริมน้ำเก่าและเนินตะกอนรูปพัด มีพื้นที่ค่อนข้างราบเรียบถึงเป็นลูก คลื่นลอนลาด มีความลาดชันประมาณ 2-12 % เป็นดินลึกมาก มีการ ระบายน้ำดีถึงดีปานกลาง ระดับน้ำใต้ดินอยู่ลึกกว่า 1 เมตรตลอดปีมี ความอุดมสมบูรณ์ตามธรรมชาติปานกลาง ดินชั้นบนมี pH ประมาณ 6.5-7.5 กลุ่มชุดดินที่ 33 มีศักยภาพเหมาะสมในการปลูกพืช หลายชนิดทั้งพืชไร่ พืชผัก ไม้ผล และทำนาข้าว ซึ่งได้ ใช้ประโยชน์ดังกล่าวนี้อยู่ในภาคต่างๆ ที่พบดินกลุ่มนี้ อย่างไรก็ตามเพื่อให้เกษตรกรมีทางเลือกในการใช้ ประโยชน์ที่ดินให้เหมาะสมกับศักยภาพ 17 -
รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-56 การบริหารจัดการน้ำโครงการเครือข่ายอ่างเก็บน้ำ อันเนื่องมาจากพระราชดำริอำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรีและอำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ระยะที่ 2กลุ่มชุดดิน ลักษณะของชุดดิน ความเหมาะสมในการปลูกพืช จุดสำรวจดินในเขต พท.ชลประทาน นอกเขต พท.ชลประทาน 35 เนื้อดินเป็นดินร่วนปนทราย ส่วนดินล่างเป็นดินร่วนเหนียวปนทราย สี น้ำตาล สีเหลือง หรือสีแดง เกิดจากวัตถุต้นกำเนิดดินพวกตะกอนลำน้ำ หรือเกิดจากการสลายตัวผุพังของหินเนื้อหยาบ พบบริเวณพื้นที่ดินที่มี ลักษณะเป็นลูกคลื่นจนถึงที่ลาดเชิงเขา ส่วนใหญ่มีความลาดชัน ประมาณ 3-20 % และบางส่วนมีความลาดชันประมาณ 20-35 % เป็น ดินลึก มีการระบายน้ำดี ระดับน้ำใต้ดินอยู่ลึกกว่า 1.50 เมตรตลอดปี มีความอุดมสมบูรณ์ตามธรรมชาติต่ำ pH ประมาณ 4.5-5.5 มีศักยภาพในการปลูกพืชไร่ ไม้ผล และไม้ยืนต้น ตลอดทั้งพัฒนาทุ่งหญ้าเลี้ยงสัตว์มากกว่าที่จะนำมาใช้ ทำนา หรือปลูกข้าวที่ต้องการน้ำขัง เนื่องจากเป็นที่ ดอนสภาพพื้นที่ ลูกคลื่นลอนลาดถึงลูกคลื่นลอนชัน เป็นส่วนใหญ่ ลักษณะเนื้อดินเป็นดินร่วนปนทรายถึง ดินร่วนเหนียวปนทราย การระบายน้ำดีเนื้อดินมี ความพรุนมาก เก็บกักน้ำไม่ค่อยอยู่ 23, 31 27, 37 36 เนื้อดินบนเป็นดินร่วนปนทราย ส่วนดินล่างเป็นดินร่วนปนดินเหนียว หรือดินร่วนเหนียวปนทราย สีน้ำตาล หรือสีแดงปนเหลือง ส่วนมาก เกิดจากการสลายตัวผุพังของหินเนื้อหยาบ พบบริเวณพื้นที่ดอนที่เป็น ลูกคลื่นลอนลาด กับลอนชันของลานตะพักลำน้ำระดับกลางถึงสูง มี ความลาดชันประมาณ 2-5 % เป็นดินลึก มีการระบายน้ำดี ระดับน้ำ ใต้ดินอยู่ลึกกว่า 2 เมตรตลอดปีมีความอุดมสมบูรณ์ค่อนข้างต่ำถึงปาน กลาง ดินชั้นบน pH 5.5-6.5 ส่วนชั้นดินล่างจะเป็นกรดเล็กน้อยถึง ปานกลาง pH 6.0-7.5 เหมาะสมในการปลูกพืชไร่ ไม้ผล ไม้ยืนต้น และปลูก ผักบางชนิด ไม่เหมาะสมในการทำนา 22, 32, 35 13, 14, 15, 16, 20, 21, 33, 36, 38, 39, 41, 42 38 เนื้อดินเป็นพวกดินร่วนหรือดินร่วนปนทรายละเอียด มีลักษณะการทับ ถมเป็นชั้นของตะกอนลำน้ำในแต่ละช่วงเวลา ดินมีสีน้ำตาล อาจพบจุด ประสีน้ำตาลเข้มในดินชั้นล่างเกิดจากวัตถุต้นกำเนิดดินพวกตะกอนลำ น้ำ พบบริเวณสันดินริมน้ำที่มีสภาพพื้นที่ค่อนข้างราบเรียบ มีความลาด ชันประมาณ 0-2 % เป็นดินลึก มีการระบายน้ำดีปานกลาง ระดับน้ำใต้ ดินลึก ประมาณ 1 เมตร ในฤดูฝนมีความอุดมสมบูรณ์ตามธรรมชาติ ปานกลาง pH 5.0-7.0 มีความเหมาะสมในการปลูกพืชไร่ พืชผัก และไม้ผล หลายชนิด แต่ไม่ค่อยเหมาะสมถึงไม่เหมาะสมที่จะใช้ ในการทำนา เนื่องจากสภาพพื้นที่ไม่อำนวย - 25, 26 40 เนื้อดินเป็นพวกดินร่วนปนทราย ดินสีน้ำตาลอ่อน สีเหลืองหรือแดง บางแห่งอาจพบจุดประสีในดินชั้นล่าง เกิดจากวัตถุต้นกำเนิดพวก ตะกอนลำน้ำหรือจากการสลายตัวผุพังของหินเนื้อหยาบ พบบริเวณ พื้นที่ค่อนข้างราบเรียบ จนถึงพื้นที่ลาดเชิงเขา ส่วนใหญ่มีความลาดชัน ประมาณ 2-20 % และบางส่วนมีความลาดชันประมาณ 20-35 % เป็น ดินลึก มีการระบายน้ำดี ระดับน้ำใต้ดินอยู่ลึกกว่า 1 เมตรตลอดปีมี ความอุดมสมบูรณ์ตามธรรมชาติต่ำ pH 4.5-5.5 เหมาะสมในการปลูกพืชไร่ และไม้ผล ค่อนข้างไม่ เหมาะสมที่จะนำมาปลูกพืชผัก และไม่เหมาะสมที่จะ ใช้ในการทำนา เนื่องจากเนื้อดินค่อนข้างเป็นทราย และสภาพพื้นที่ไม่อำนวย แต่สามารถใช้ประโยชน์ใน การปลูกไม้โตเร็วและปลูกหญ้าเลี้ยงสัตว์ได้ดี 1, 7 3, 8, 18, 19 41 เนื้อดินเป็นดินทรายหรือดินทรายปนดินร่วน ลึก 50 ซม. ดินชั้นถัดไป เป็น ดินร่วนเหนียวปนทราย ดินร่วน เป็นดินสีน้ำตาลเข้ม เกิดจาก ตะกอนลำน้ำหรือวัตถุน้ำ พามาจากบริเวณที่สูงทับอยู่บนชั้นดินที่ สลายตัวผุพังของหินพื้น หรือเกิดจากวัตถุต้นกำเนิดต่างชนิดต่างยุค พบ บริเวณพื้นที่ค่อนข้างราบเรียบจนถึงลูกคลื่นลอนลาดบนลานตะพักลำ น้ำระดับกลาง มีความลาดชันประมาณ 2-12 % เป็นดินลึก มีการ ระบายน้ำดีปานกลางถึงดีระดับน้ำใต้ดินอยู่ลึกกว่า 3 เมตร ในฤดูแล้ง มีความอุดมสมบูรณ์ตามธรรมชาติ pH 6.0-8.0 เหมาะสมในการปลูกพืชไร่ ไม้ผล ไม้ยืนต้น หรือไม้ผล บางชนิด แต่ไม่เหมาะสมในการทำนา เนื่องจากสภาพ พื้นที่และเนื้อดินไม่อำนวย - -