หลักความจริง 8 ประการ ธนาคารน้ำใต้ดิน ทำถูกหลักแก้ปัญหาภัยแล้งได้

ธนาคารน้ำใต้ดิน มักกล่าวถึงกันมากในช่วงไม่นานมานี้ เป็นวิธีการในการจัดการน้ำแบบหนึ่ง โดยอาศัยหลักการเติมน้ำผิวดินช่วงที่มีน้ำเยอะในหน้าฝนลงกักเก็บไว้ในชั้นหินอุ้มน้ำตื้น อาจเป็นชั้นกรวดทราย หรือชั้นหินที่มีความพรุนสูง (สามารถกักเก็บน้ำได้) ผ่านการเปิดชั้นผิวดินที่มีความพรุนต่ำ เป็นผลทำให้ระดับใต้ดินน้ำเพิ่มขึ้น เป็นการเพิ่มศักยภาพของแหล่งน้ำใต้ดินระดับตื้น ซึ่งเพิ่มโอกาสการใช้น้ำในช่วงหน้าแล้งได้

ผู้ช่วยศาตราจารย์ดีเซลล์ สวนบุรี ด้านหลังเป็นตัวอย่างสระเติมน้ำ ขนาดพื้นที่ 1 ไร่ (40×40 เมตร)

ส่วนกระบวนการเติมน้ำสู่ชั้นน้ำใต้ดินมีหลากหลายวิธี ขึ้นอยู่กับความเหมาะสมในแต่ละพื้นที่ สภาพชั้นดิน และภูมิประเทศ เช่น ผ่านบ่อน้ำ หรือสระ เป็นต้น ดังตัวอย่างบ่อเปิดใน รูปที่ 1

ประเทศไทยได้มีการศึกษา ทดลอง ระบบการเติมน้ำลงใต้ดินในหลายรูปแบบ ในหลายพื้นที่มานานแล้ว ดังตัวอย่างที่มีการจัดการน้ำด้านการเกษตร ด้วยระบบเติมน้ำจากหลังคาลงใต้ดิน ลงกักเก็บชั้นทราย ลึกประมาณ 14 เมตร มานานกว่า 30 ปี และยังใช้อยู่ในปัจจุบัน บริเวณพื้นที่อำเภอมโนรมย์ จังหวัดชัยนาท (อธิบายใน รูปที่ 2) ซึ่งเป็นพื้นที่ทำนา จนทำให้ระดับน้ำเพิ่มขึ้น เพียงพอใช้น้ำใต้ดินในการทำนานอกฤดู

การสร้างธนาคารน้ำใต้ดิน ด้วยการใช้น้ำจากหลังคาเติมลงในชั้นน้ำใต้ดินลึก ประมาณ 14 เมตร บริเวณพื้นที่อำเภอมโนรมย์ จังหวัดชัยนาท ผ่านแท็งก์เก็บน้ำ 3 แท็งก์ ได้ใช้งานมาแล้วกว่า 30 ปี มีผลทำให้ระดับน้ำใต้ดินสูงขึ้น ออกแบบก่อสร้างโดยกรมโยธาธิการ (สมัยนั้น)

ประโยชน์ของธนาคารน้ำใต้ดินที่ช่วยแก้ปัญหาพื้นที่แล้ง (การใช้น้ำด้านการเกษตรในหน้าแล้ง) และลดความสูญเสียจากน้ำท่วมในพื้นที่น้ำท่วมซ้ำซาก พบว่าช่วงที่ผ่านมาภาครัฐให้การสนับสนุน มีการจัดอบรมให้ความรู้กับเยาวชน นักเรียน รวมทั้งเจ้าหน้าที่ปกครองส่วนท้องถิ่นอย่างแพร่หลาย

เพื่อให้เกิดความเข้าใจที่ถูกต้อง ในการใช้ทรัพยากรและรักษาสภาพแวดล้อมของท้องถิ่นได้อย่างยั่งยืน บนพื้นฐานเชิงวิชาการ ผู้เขียนจึงได้เสนอหลักความจริงของธนาคารน้ำใต้ดิน 8 ประการ ไว้ดังนี้

  1. 1. การเลือกพื้นที่ที่เหมาะสมในการทำระบบธนาคารน้ำใต้ดิน ตำแหน่งบ่อหรือสระเพื่อทำหน้าที่เติมน้ำ สามารถทำได้เฉพาะสภาพพื้นที่บริเวณที่มีลักษณะสภาพใต้ดินสามารถกักเก็บน้ำได้เท่านั้น นั่นคือ การจัดการน้ำแบบธนาคารน้ำใต้ดิน จะไม่สามารถทำได้ทุกพื้นที่ บริเวณที่เหมาะสมจะต้องมีชั้นตะกอนหรือหินมีความพรุนสูง หรือมีชั้นรอยแตกในเนื้อหินสูง สามารถกักเก็บน้ำได้ เช่น ชั้นกรวดทราย หรือรอยต่อระหว่างชั้นหินต่างกัน อธิบายไว้ตาม รูปที่ 3 ส่วนที่เข้าใจว่าบริเวณที่พบชั้นหินตับม้า (หรือตับควาย แล้วแต่บางพื้นที่จะเรียก) เป็นชั้นที่กักเก็บน้ำได้ดี ตามจริงเป็นชั้นหินโคลน (Mudstone) สีตับ มีความพรุนต่ำ น้ำอาจกักเก็บตามช่องว่างระหว่างชั้นหินเท่านั้น
  2. ความสำเร็จตามเป้าหมายของโครงการธนาคารน้ำใต้ดินที่ได้ดำเนินการไปแล้ว พบว่า การประชาสัมพันธ์โครงการค่อนข้างเยอะมาก และมักเป็นข่าวตอนเริ่มทำโครงการ แต่ยังขาดการประเมินศักยภาพของการเติมน้ำเมื่อทำเสร็จแล้วให้ชัดเจน และสังเกตว่า แทบไม่มีการกล่าวถึงโครงการที่ล้มเหลว (ไม่ได้ทำหน้าที่เติมน้ำลงในชั้นใต้ดินได้จริง) เช่น อาจทำในบริเวณที่ไม่มีความเหมาะสม ส่วนที่เป็นข่าวถึงผลสำเร็จ (ในปีแรก) แต่ขาดการประเมินประสิทธิภาพการเติมน้ำในปีต่อๆ มา เนื่องจากไม่มีกระบวนการดูแลรักษาสภาพการเติมน้ำให้ยาวนาน ซึ่งมีความจำเป็น เช่น การมีระบบดักตะกอนก่อนน้ำไหลเข้าบ่อเติมเพื่อช่วยยืดอายุของบ่อเติมน้ำ หรือการขุดลอกเอาตะกอนจากก้นบ่อที่ปิดกั้นการเติมน้ำออกทุกๆ ปี เป็นต้น
  3. การกำหนดพื้นที่ที่เหมาะสมกับระบบธนาคารน้ำใต้ดินอย่างมีประสิทธิภาพ ต้องประยุกต์เทคโนโลยีสแกนหาสภาพทางธรณีวิทยาใต้ดินก่อน จึงจะทำให้ทราบ ขอบเขต ความลึก/หนา ของแนวเขตชั้นกรวดทราย หรือขอบเขตที่มีชั้นที่สามารถกักเก็บน้ำใต้ดิน การประยุกต์เครื่องมือธรณีฟิสิกส์ที่ทันสมัย (รูปที่ 5) ของศูนย์วิจัยสำรวจธรณีประยุกต์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ประสบความสำเร็จในการนำมาใช้ การเลือกพิกัดตำแหน่งที่เหมาะสม จนวางแผน ออกแบบ สร้างบ่อเติมน้ำของระบบธนาคารน้ำใต้ดินอย่างมีประสิทธิภาพ ประกอบด้วย
    ตัวอย่างเครื่องมือสำรวจ ที่ใช้ในการหาสภาพใต้ดินที่เหมาะสมสำหรับธนาคารน้ำใต้ดิน
    1. เครื่องมือวัดค่าสนามแม่เหล็กไฟฟ้าแบบหลายความถี่ รุ่น Profiler EMP-400
    2. เครื่องมือวัดสภาพต้านทานไฟฟ้าแบบหลายขั้วไฟฟ้า ผลิตภัณฑ์ Geomative รุ่น GD-20

3.1 เครื่องมือวัดค่าสนามแม่เหล็กไฟฟ้า เป็นการวัดการเหนี่ยวนำใต้ผิวดินเพื่อหาบริเวณเป้าหมายที่แตกต่างกันของค่าสภาพนำไฟฟ้า เช่น เขตชั้นกรวดทราย จะมีค่าสภาพนำไฟฟ้าแตกต่างจากสภาพแวดล้อม ที่เป็นดินเหนียว เป็นผลจากการแตกต่าง สนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่ถูกเหนี่ยวนำ (EM Induction)

3.2 เครื่องมือวัดค่าสภาพต้านทานไฟฟ้าแบบหลายขั้วไฟฟ้า อาศัยหลักการ โดยการปล่อยกระแสไฟฟ้าลงไปในดินผ่านทางขั้วไฟฟ้า และวัดศักย์ไฟฟ้าจากระบบสายเคเบิ้ลที่วางบนผิวดิน ศักย์ไฟฟ้าที่เกิดขึ้นมีการกระจายตัวสัมพันธ์กับสภาพต้านทานไฟฟ้าใต้ผิวดิน ทำให้แยกค่าสภาพความต้านทานของชั้นน้ำใต้ดิน ชั้นดินหรือหิน ที่แตกต่างกันในเชิงธรณีไฟฟ้า จึงสามารถกำหนดการเรียงตัวของชั้นดิน/หิน ความลึกชั้นหินดาน (bed rock) ได้ (อธิบายใน รูปที่ 7)

อนึ่ง การหาสภาพทางธรณีวิทยาใต้ดิน อาจใช้วิธีการเจาะสำรวจ ซึ่งมีค่าใช้จ่ายที่สูงกว่ามาก

  1. ควรวิเคราะห์องค์ความรู้ทางอุทกธรณีวิทยาน้ำใต้ดินในการออกแบบสร้างระบบธนาคารน้ำใต้ดิน ระบบทิศทางการไหลของน้ำใต้ดินตื้น ที่ขึ้นอยู่กับลักษณะภูมิประเทศ ตำแหน่งแหล่งเติมระบบน้ำใต้ดิน ทิศทางที่น้ำใต้ดินไหลผ่าน และไหลออกจากระบบน้ำใต้ดินในพื้นที่ เพื่อเป็นแนวทางในการกำหนดตำแหน่งที่จะเติมน้ำ และวางแผน การใช้พื้นที่ได้อย่างเหมาะสม
  2. การแนะนำ และสาธิตเอาวัสดุที่ไม่เป็นธรรมชาติและเป็นมิตรกับสภาพแวดล้อม เช่น ยางรถยนต์เก่า ขวดน้ำพลาสติก ฝังกลบใต้ดินเพื่อเพิ่มช่องว่างกักเก็บน้ำ และมีการเผยแพร่สู่สังคมอย่างต่อเนื่อง ถ้าปล่อยแบบนี้ไปเรื่อยๆ จะส่งผลเพิ่มความเสี่ยงการปนเปื้อน โลหะหนัก สารเคมี จากยางเก่าและพลาสติก และในรูปไมโครพลาสติกจากขวดน้ำเก่าสู่ดินและน้ำใต้ดินตื้นในระยะยาว เช่น ตัวอย่างอายุการย่อยสลายขวดน้ำพลาสติก (ขึ้นอยู่กับชนิดสารสังเคราะห์ปิโตรเคมีที่เป็นส่วนประกอบ) อาจต้องใช้เวลา 70-450 ปี (https://www.down2earthmaterials.ie/2013/02/14/decompose/) แต่ช่วงเวลานี้ก็มีบางส่วนหลุดย่อยสลายออกมาบ้าง
ตัวอย่างผลการวัดค่าสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในพื้นที่จังหวัดสุพรรณบุรี สามารถกำหนดเขตแนวร่องทราย (แนวสีแดง) เป็นตำแหน่งที่เหมาะสมในการเติมน้ำลงใต้ดิน อาจออกแบบการเติมในลักษณะคูน้ำ ยาว 150 เมตร

ข้อมูลจากเว็บไซต์ของ สวทช. (https://www.nstda.or.th/th/sci-kids-menu/3535-tyre) ยางรถยนต์ มีส่วนประกอบ ด้วย ยางธรรมชาติ ยางสังเคราะห์ คาร์บอนแบล็ก หรือผงเขม่า ผ้าใบ หรือเส้นลวด ออกไซด์ของสังกะสี กำมะถัน ที่สำคัญมีสารเคมีและโลหะหนักอีกหลายตัว เช่น แคดเมียม ทองแดง ตะกั่ว สังกะสี ปรอทและโลหะหนักอื่นๆ รวมทั้งสารประกอบไฮโดรคาร์บอน การกำจัดยางเก่าค่อนข้างยุ่งยาก มีค่าใช้จ่ายสูง ในต่างประเทศ เดิมเขาใช้ฝังกลบใต้ดิน ต้องมีการปูไลเนอร์ทำเป็นพื้นที่ปิด กันการรั่วซึมสู่ชั้นน้ำใต้ดินภายนอก ปัจจุบัน การฝังกลบยางรถยนต์เก่าลงใต้ดินนั้นผิดกฎหมาย (https://www.edie.net/news/4/Old-tyres-banned-from-landfill/11723/) เขาจึงพยายามหาวิธีในการรีไซเคิลยางเก่าแทน

การตรวจวัดคุณภาพน้ำใต้ดินบริเวณที่ฝังกลบยางหรือขวดเก่า ไม่น่าตอบโจทย์ในช่วงระยะสั้น อีกอย่างต้องคำนึงถึงการไหลตลอดเวลาของชั้นน้ำใต้ดิน อนึ่ง การเพิ่มพื้นที่กักเก็บน้ำควรเป็นวัสดุธรรมชาติ เช่น หิน หรือกรวดแม่น้ำ เป็นต้น

  1. การอ้างประโยชน์จากธนาคารน้ำใต้ดิน บริเวณพื้นที่ภาคตะวันออกเฉียงเหนือที่มีสภาพน้ำใต้ดินเค็มอยู่แล้ว ว่าช่วยเปลี่ยนคุณภาพน้ำเค็มในพื้นที่ให้เป็นน้ำจืดได้ จากการให้น้ำจืดดันหรือกดน้ำเค็มลงระดับล่าง เนื่องจากยังไม่มีงานวิจัยที่แสดงถึงผลกระทบที่เกิดขึ้นในกรณีดังกล่าว ซึ่งน่าจะเป็นไปได้ยากมาก เนื่องจากน้ำใต้ดินเค็มเกิดจากการละลายเกลือหินระดับลึกตลอดเวลา และชั้นน้ำใต้ดินก็มีการไหลเคลื่อนที่ตลอดเวลา มีแต่จะเพิ่มโอกาสการแพร่กระจายของน้ำเค็มมากขึ้นด้วยซ้ำไป
  2. ผลกระทบจากการสร้างธนาคารน้ำใต้ดินที่เกิดขึ้น อาจจะไม่เป็นบวกอย่างเดียว ธรรมชาติของชั้นน้ำใต้ดินเป็นระบบที่ซับซ้อน ขึ้นอยู่กับสภาพชั้นดิน/หิน และภูมิประเทศ บางครั้งยากที่จะอธิบายความสัมพันธ์กัน ระหว่างบ่อเติม-บ่อรับน้ำ ของระบบธนาคารน้ำใต้ดินบริเวณพื้นที่เดียวกัน หากมีการสร้างบ่อเติมจำนวนมาก ก็คงน่าจะดี แต่บางพื้นที่พบว่า มีผลกระทบด้านลบ เช่น ทำให้น้ำในบ่อน้ำบาดาลที่กำลังใช้งานอยู่เดิมหายไป เป็นต้น
  3. หากการก่อสร้างธนาคารน้ำใต้ดินไม่มีความเหมาะสมตามหลักวิชาการ พื้นที่ไม่มีชั้นกักเก็บน้ำใต้ดิน เช่น เป็นชั้นดินเหนียว ไม่ทำหน้าที่เติมกลับลงในชั้นน้ำใต้ดิน หรือที่ใส่วัสดุเพิ่มช่องว่างกักเก็บ แต่มีดินไหลไปอุดตันตามช่องว่าง ดังนั้น หลักการสุดท้าย เมื่อไม่มีธนาคารให้เก็บ จึงแนะนำให้ใช้ทฤษฎี “ทำใจ” อย่างน้อย ก็มีบ่อ/สระ เก็บน้ำ เผื่อเหลือน้ำไว้ใช้ถึงในหน้าแล้งก็ยังดี

การออกแบบสร้างธนาคารน้ำใต้ดินอย่างมีประสิทธิผล ควรเป็นบริเวณมีที่แหล่งกักเก็บน้ำที่เหมาะสม ต้องใช้เทคโนโลยีการสำรวจที่ทันสมัยเข้าช่วย รวมทั้งรักษาสภาพแวดล้อมด้วย จึงเป็นการจัดการน้ำอย่างสมดุล อาจช่วยแก้ปัญหาน้ำท่วมและภัยแล้งได้ ผลการเปลี่ยนแปลงทำให้ระดับน้ำใต้ดินตื้นเพิ่มขึ้น เมื่อมีโอกาสบริหารจัดการน้ำใช้หลังฤดูเก็บเกี่ยว เป็นการสร้างอาชีพ เพิ่มรายได้ให้กับชุมชน เปลี่ยนคุณภาพชีวิตของชุมชนให้ดีขึ้น   

อธิบายหลักการธนาคารน้ำใต้ดิน สร้างบ่อเติมน้ำ ลงระดับลึก บางครั้ง 8-10 เมตร เพื่อให้น้ำผิวดินที่มีมากในหน้าฝน ลงไปกักเก็บในชั้นที่มีความพรุนสูง หรือมีรอยแตกในเนื้อหินมาก ทำให้ระดับน้ำเพิ่มขึ้น เพียงพอสำหรับใช้ในหน้าแล้ง
ผลการสแกนใต้ดินด้วยวิธีวัดค่าสภาพต้านทานไฟฟ้า หาเขตที่เป็นชั้นทรายใต้ดิน (สีเขียว-แดง) มีค่าประมาณ 20-30 โอห์มเมตร ปรากฏในชั้นตะกอนแวดล้อมที่เป็นดินเหนียว ค่าสภาพต้านทานไฟฟ้าต่ำกว่า (สีน้ำเงิน) น้อยกว่า 10 โอห์มเมตร ช่วยกำหนดตำแหน่งที่เหมาะสมเป็นจุดเติมน้ำ
การปนเปื้อนสู่ ดิน อากาศ และแหล่งน้ำ จากการสลายของพลาสติกและยางรถยนต์เก่า เมื่อเข้าสู่ร่างกาย จะเกิดผลกระทบต่อร่างกายหลายส่วน ดัดแปลงจาก (https://www.researchgate.net/figure/Impact-of-Plastics-on-Human-Health_fig2_321906991)