วช. หนุนจัดการภัยแล้งผันน้ำตามความต้องการเกษตรไม่ปล่อยเกินจำเป็น

 

สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) สนับสนุนงานวิจัยจัดการภัยแล้ง ผันน้ำตามความต้องการเกษตรไม่ปล่อยน้ำเกินจำเป็น คาดการณ์ด้วยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ ควบคู่กับข้อมูลจากวัดความชื้นในดินของพื้นที่เกษตรกร และระดับน้ำของแม่น้ำต่างๆ พร้อมระบบควบคุมการปล่อยน้ำแบบเรียลไทม์ได้ทันสถานการณ์ในพื้นที่โครงการส่งน้ำและบำรุงรักษาท่อทองแดง

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ภาณุวัฒน์ ปิ่นทอง ศูนย์วิจัยวิศวกรรมน้ำและโครงสร้างพื้นฐาน มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ (มจพ.) ได้รับทุนวิจัยจาก วช. ทำวิจัยโครงการเพิ่มประสิทธิภาพระบบบริหารจัดการน้ำเกษตรกรรมเพื่อลดปริมาณการใช้น้ำเกษตรกรรมและการใช้น้ำต้นทุนที่เหมาะสม ซึ่งเป็นงานวิจัยที่จะช่วยการบริหารจัดการน้ำและการบริหารจัดการพื้นที่เกษตรกรรมให้แก่โครงการส่งน้ำและบำรุงรักษาท่อทองแดง 

คลองสายหลัก โครงการส่งน้ำและบำรุงรักษาท่อทองแดง

โครงการส่งน้ำและบำรุงรักษาท่อทองแดง เป็นโครงการชลประทานรับน้ำนองจากแม่น้ำปิงเข้าพื้นที่เพาะปลูกในเขต จ.สุโขทัย จ.พิษณุโลก และ จ.กำแพงเพชร ใช้ระบบส่งน้ำโดยคลองธรรมชาติ มีอาคารบังคับน้ำและอาคารอัดน้ำตามคลองธรรมชาติ ส่งน้ำให้พื้นที่ชลประทานรวม 552,403.93 ไร่ และปัจจุบันขยายพื้นที่ชลประทานในเขต อ.วชิรบารมี จ.พิจิตร และ อ.บางระกำ จ.พิษณุโลก ซึ่งแผนการส่งน้ำเข้าโครงการส่งน้ำและบำรุงรักษาท่อทองแดง จะกำหนดตามปริมาณน้ำที่ขึ้นอยู่กับน้ำต้นทุนของเขื่อนภูมิพลในพื้นที่ต้นน้ำ

ทว่าจากปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้โครงการส่งน้ำและบำรุงรักษาท่อทองแดงประสบปัญหาการบริหารจัดน้ำและการบริหารจัดการพื้นที่เกษตรกรรม เนื่องจากมีความไม่แน่นอนของปริมาณฝนและปริมาณน้ำต้นทุนจากเขื่อนภูมิพล ส่งให้มีความผันแปรสูงต่อปริมาณการระบายน้ำเขื่อนภูมิพล และการควบคุมปริมาณน้ำในพื้นที่ท้ายน้ำ จึงมีความท้าทายสำหรับผู้ปฏิบัติงานในการส่งน้ำเข้าพื้นที่ให้เพียงพอและเหมาะสมที่สุด อีกทั้งยังยากต่อการวางแผนรับมือให้ทันต่อสถานการณ์ที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา

นอกจากนี้ การควบคุมประตูส่งน้ำเข้าคลองส่งสายหลักและคลองส่งสายซอยให้สามารถส่งน้ำได้ตามแผนที่วางไว้นั้น อาศัยกำลังคนปฏิบัติงานจัดสรรน้ำตามแผนที่วางไว้เป็นฤดูกาล ซึ่งทำให้เกิดความซ้ำซ้อนมากขึ้นในช่วงวิกฤติน้ำแล้งและน้ำท่วม และโครงการฯ ยังมีคลองส่งน้ำที่เป็นคลองธรรมชาติประมาณ 200 กิโลเมตร จึงพัฒนาประสิทธิภาพของระบบชลประทานได้น้อยมาก ส่งผลให้เกิดปัญหาความขัดแย้งระหว่างกลุ่มผู้ใช้น้ำและเจ้าหน้าที่ปฏิบัติงานในพื้นที่ และมีความขัดแย้งระหว่างผู้ทำเกษตรอยู่ต้นน้ำกับปลายน้ำที่มีส่วนได้ส่วนเสีย โดยเฉพาะอย่างยิ่งช่วงภาวะขาดแคลนน้ำ 

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ภาณุวัฒน์ ปิ่นทอง จะเข้ามาช่วยแก้ปัญหาเหล่านี้ เช่น ช่วยให้เจ้าหน้าที่ควบคุมประตูน้ำได้ทันต่อสถานการณ์ทั้งภาวะแล้งและน้ำท่วม อีกทั้งให้ข้อมูลพื้นฐานแก่เกษตรกรที่อยู่ต้นน้ำในการตัดสินใจผันน้ำเข้าพื้นที่ทำเกษตรตามจำเป็นโดยอ้างอิงจากความชื้นดิน ทำให้เกษตรกรไม่ผันน้ำเกินความจำเป็น และส่งน้ำไม่ตรงกับเวลาที่พืชต้องการได้รับ ซึ่งนอกจากช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายในการผันน้ำแล้ว ยังทำให้มีน้ำเหลือเพียงพอไปถึงพื้นที่ปลายน้ำ ซึ่งช่วยลดความขัดแย้งระหว่างคนต้นน้ำและคนปลายน้ำได้

งานวิจัยนี้พัฒนาเครื่องมือเพื่อช่วยใช้ตัดสินใจระบายน้ำที่เหมาะสมโดยเชื่อมโยงกับแบบจำลองการประเมินความต้องการน้ำของพืชในระบบแปลงนาที่ติดตั้งเซนเซอร์ตรวจวัดความชื้นในดินแบบอัตโนมัติ ลดการสูญเสียจากการส่งน้ำเกินความจำเป็นและไม่ต้องการของพืช อีกทั้งพัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่จำลองการไหลในลำน้ำตั้งแต่ท้ายเขื่อนภูมิพลสู่แม่น้ำปิง คลองส่งน้ำสายหลักและสายซอยสู่พื้นที่เกษตรกรรม เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้น้ำจากแหล่งน้ำต้นทุน ให้สามารถเพิ่มพื้นที่เพาะปลูกหรือลดการสูญเสียน้ำในระบบชลประทานได้เฉลี่ย 15% ซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงการขาดแคลนน้ำของพื้นที่เกษตรกรรม “ปัญหาการใช้น้ำมากกว่าความต้องการจะหมดไป” ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ภาณุวัฒน์ ปิ่นทอง กล่าว

ทีมวิจัยยังได้พัฒนาระบบติดตามรายงานสภาพการเปลี่ยนแปลงทางอุทกวิทยาของพื้นที่เกษตรกรรมต้นแบบโครงการส่งน้ำและบำรุงรักษาท่อทองแดง ที่ใช้สนับสนุนการตัดสินใจบริหารจัดการน้ำแบบทันต่อเวลา สามารถสั่งการหรือควบคุมและประเมินสถานการณ์น้ำในระบบส่งน้ำโครงการชลประทานไปยังพื้นที่ต้นแบบที่ประยุกต์ใช้เทคโนโลยีหรือเครื่องมือบริหารจัดการเกษตรกรรม ระบบดังกล่าวสามารถใช้งานในรูปแอปพลิเคชันที่สามารถดาวน์โหลดเพื่อใช้งานผ่านสมาร์ทโฟนในชื่อ SWOM

ทั้งนี้ ทีมวิจัยได้นำแบบจำลองที่พัฒนาขึ้นไปใช้งานจริงในพื้นที่ต้นแบบ โดยประมวลผลเชื่อมโยงกับเทคโนโลยีการตรวจความชื้นดิน วัดระดับน้ำ และอุปกรณ์ควบคุมการเปิด-ปิดบานประตูที่มีการทำงานแบบอัตโนมัติและทันต่อเวลา พร้อมทั้งสร้างองค์ความรู้ให้เกิดความเข้าใจต่อเครื่องมือและเทคโนโลยีที่ได้จากการวิจัยแก่บุคลากรกรมชลประทาน เกษตรกรผู้มีส่วนได้ส่วนเสียในพื้นที่ต้นน้ำ กลางน้ำ ปลายน้ำ เพื่อการประยุกต์ใช้และปฏิบัติได้อย่างถูกต้องเหมาะสม เพื่อประเมินประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องมือให้สำเร็จตามเป้าหมายของงานวิจัย