แนวทางจัดการน้ำเพื่อการเกษตร ในสถานการณ์วิกฤตภัยแล้ง จากแหล่งน้ำใต้ดินตื้น

สภาวะแล้ง ที่ยังแก้ไขช่วยเกษตรกรได้

การขาดแคลนน้ำเพื่อการเกษตร ไม่ว่าจะเป็นช่วงหน้าแล้งหลังเก็บเกี่ยว หรือช่วงฝนทิ้งช่วง พบว่าเป็นปัญหาสำคัญของเกษตรกร และพบประจำต่อเนื่องแทบทุกปี ปรากฏการณ์ฝนทิ้งช่วงนาน ที่เกิดขึ้นใน ปี 2562 พบว่า พืชที่ปลูกหรือกล้าข้าวที่ลงไว้ตั้งแต่ต้นฤดูฝนแห้งตายเป็นบริเวณกว้าง และจะปลูกซ้ำช่วงฝนรอบสองก็จะไม่ทันเก็บเกี่ยว สภาวะแล้งยังส่งผลกระทบต่อเนื่องต่อ เนื่องจากปริมาณฝนที่ลดลง ทำให้แหล่งน้ำผิวดินที่กักเก็บตามเขื่อน อ่างเก็บน้ำ มีปริมาณไม่เพียงพอสำหรับการเกษตรอย่างทั่วถึง ส่งผลต่อผลผลิตที่ลดลงจึงเป็นความสูญเสียทางเศรษฐกิจค่อนข้างมาก ดังนั้น แหล่งน้ำใต้ดินจึงต้องเป็นบทบาทสำคัญในการนำน้ำมาใช้ด้านการเกษตร

รูปที่ 1 อธิบายหลักการหาบริเวณที่เป็นแหล่งน้ำใต้ดินตื้นด้วยเครื่องมือวิจัย
1. การวัดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าแบบหลายความถี่ หาบริเวณค่าสภาพนำไฟฟ้าที่แตกต่างกัน แยกบริเวณที่เป็นสายน้ำใต้ดินตื้น ยี่ห้อ Profiler รุ่น EMP-400
2. การวัดค่าสภาพต้านทานไฟฟ้าเชิง 2 มิติ เป็นแบบหลายขั้วไฟฟ้า ทำการอ่านค่าอัตโนมัติ ยี่ห้อ Geomative รุ่น GD-20 เป็นเครื่องมือที่อ่านค่าได้แม่นยำและทันสมัยมาก

ศักยภาพของแหล่งน้ำใต้ดินในแต่ละพื้นที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับสภาพภูมิประเทศและแหล่งกักเก็บ เช่น ชั้นน้ำที่กักเก็บในชั้นตะกอน หรือในรอยแตกชั้นหินดานในพื้นที่นั้นๆ แนวทางเลือกหนึ่ง ที่เกษตรกรในหลายพื้นที่ช่วยตัวเองได้แบบไม่เดือดร้อนเรื่องค่าใช้จ่ายมาก โดยเฉพาะในยามสภาวะแล้ง คือ แหล่งน้ำใต้ดินตื้น (ที่ระดับความลึกไม่เกิน 15 เมตร) เป็นแหล่งน้ำใต้ดินในชั้นตะกอนหินร่วน (Unconsolidated Aquifer) และส่วนใหญ่พบว่าเป็นชั้นน้ำในสภาวะไร้แรงดัน ซึ่งเป็นตัวอย่างของแนวทางการจัดการน้ำ ช่วยเกษตรกรช่วงวิกฤตแล้งที่เหมาะสมอย่างหนึ่ง แต่ต้องมีการประยุกต์เทคโนโลยีการสำรวจทางธรณีฟิสิกส์สมัยใหม่ ช่วยในการสแกนใต้ผิวดิน วิเคราะห์บริเวณที่เป็นแหล่งน้ำใต้ดิน เมื่อเข้าใจธรรมชาติของชั้นน้ำใต้ดินตื้น การจัดการน้ำเพื่อการเกษตรก็สามารถทำได้อย่างมีประสิทธิผล

เทคโนโลยีการสำรวจทางธรณีฟิสิกส์ สแกนหาแหล่งน้ำใต้ดิน

รูปที่ 2 แผนที่เขตสายน้ำใต้ดินระดับตื้น จากการวัดค่าสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในพื้นที่จังหวัดสุพรรณบุรี สามารถกำหนดเขตสายน้ำใต้ดิน (แนวร่องทราย) เขตสีแดง สอดคล้องผลการสแกนใต้ดินด้วยวิธีวัดค่าสภาพต้านทานไฟฟ้า แสดงชั้นน้ำใต้ดิน ลึกประมาณ 10 เมตร เหมาะที่เกษตรกรสูบน้ำมาใช้ด้านการเกษตร

การพัฒนาเทคนิค และเครื่องมือวิจัยที่ทันสมัย เพื่อใช้ในการสำรวจ ศึกษาธรรมชาติของสายน้ำใต้ดินตื้น ซึ่งเป็นองค์ความรู้ ที่ศูนย์วิจัยสำรวจธรณีประยุกต์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ได้ศึกษาวิจัยโดยเน้นแหล่งน้ำใต้ดินระดับตื้น สำหรับเป็นแหล่งน้ำใช้ด้านการเกษตร จนประสบความสำเร็จในการสร้างแผนที่แนวน้ำใต้ดินตื้น กำหนดพิกัดตำแหน่งที่สามารถช่วยเหลือเกษตรกรในท้องที่ เจาะน้ำด้วยทุนตัวเอง

เครื่องมือวิจัยที่นำมาใช้ (อธิบายพร้อมหลักการไว้ใน รูปที่ 1) ประกอบด้วย

1.เครื่องมือวัดค่าสนามแม่เหล็กไฟฟ้าแบบหลายความถี่ (ได้ข้อมูลหลายระดับความลึก) ใช้หลักการสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่ถูกเหนี่ยวนำ (EM Induction) ใต้ผิวดินระดับตื้น (ประมาณ ไม่เกิน 20 เมตร) เพื่อหาแนวเขตชั้นน้ำใต้ดินตื้น หรือก็คือ แนวร่องสะสมตะกอนกรวดทรายโบราณ แยกออกจากบริเวณที่เป็นดินเหนียว ซึ่งเป็นพื้นที่ส่วนใหญ่ที่ไม่ให้น้ำ จากความแตกต่างกันของค่าสภาพนำไฟฟ้าใต้ผิวดิน

2.เครื่องมือวัดค่าสภาพต้านทานไฟฟ้าแบบหลายขั้วไฟฟ้า โดยการปล่อยกระแสไฟฟ้าลงใต้ดินผ่านทางขั้วไฟฟ้า และวัดศักย์ไฟฟ้าจากระบบสายเคเบิ้ลที่วางบนผิวดิน ทำให้ทราบค่าสภาพความต้านทานไฟฟ้าใต้ผิวดิน ซึ่งแยกค่าที่แตกต่างกันของชั้นน้ำใต้ดิน ชั้นดินหรือหินในพื้นที่ ที่แตกต่างกันในเชิงธรณีไฟฟ้า

ตัวอย่างกรณีศึกษา แหล่งน้ำใต้ดินตื้นและการจัดการน้ำเพื่อการเกษตรตามสภาพท้องที่

รูปที่ 3 เกษตรกรสามารถเจาะบ่อตื้น ความลึกน้อยกว่า 10 เมตร ตรงตามตำแหน่งแนวสายน้ำใต้ดินตื้น และสูบน้ำมาใช้ในการปลูกอ้อยได้อย่างเพียงพอ

ลักษณะแนวสายน้ำใต้ดินตื้น ไม่เกิน 10 เมตร (หรือแนวสะสมตะกอนทรายโบราณ) จะได้ข้อมูลเชิงพื้นที่จากเครื่องวัดค่าสนามแม่เหล็กไฟฟ้า และได้ข้อมูลเชิงลึกแบบภาคตัดขวางจากการวัดค่าสภาพต้านทานไฟฟ้า เมื่อกำหนดเกณฑ์การแปลความหมายข้อมูล ในการแบ่งเขตชั้นน้ำใต้ดิน (หรือที่เป็นแนวร่องสะสมตะกอนกรวด ทราย) แยกออกจากบริเวณที่เป็นชั้นดินเหนียวได้อย่างชัดเจน จากค่าสภาพต้านทานไฟฟ้า ประมาณ 35 โอห์มเมตร และน้อยกว่า 10 โอห์มเมตร ตามลำดับ

  1. ตัวอย่างพื้นที่เกษตรกรรมบริเวณเขตภาคกลาง บริเวณใกล้ขอบแอ่งเจ้าพระยาด้านตะวันตก เป็นพื้นที่ค่อนข้างราบและเป็นบริเวณที่มีชั้นตะกอนหนา ความสูงของภูมิประเทศ 25-80 เมตร ลักษณะของชั้นน้ำบาดาลตื้นไหลจากตะวันตกไปทางตะวันออก เช่น พื้นที่อำเภอด่านช้าง-หนองหญ้าไซ จังหวัดสุพรรณบุรี การใช้พื้นที่ส่วนใหญ่เป็นพื้นที่ปลูกอ้อย สายน้ำใต้ดินตื้นเป็นชั้นตะกอนทรายเกิดจากเขตตะกอนน้ำพัดรูปพัดขนาดใหญ่ และยังพบว่าปริมาณน้ำที่ได้ยังขึ้นกับขนาดของกรวดทรายอีกด้วย (ตามรูปที่ 2) และพื้นที่ใกล้ๆ กันทางด้านเหนือ ในเขตอำเภอเนินขาม จังหวัดชัยนาท ใช้พื้นที่ส่วนใหญ่ปลูกพืชผสมผสาน อ้อย ข้าว และมันสำปะหลัง ชั้นน้ำใต้ดินตื้นเป็นชั้นตะกอนที่เกิดจากการผุพังของหินแกรนิตที่เป็นหินดานและอยู่ด้านตะวันตก จากข้อมูลพบมีสายน้ำใต้ดินหลายแนว (จากค่าสนามแม่เหล็กไฟฟ้า) ขนาดกว้าง 50-150 เมตร ยืนยันขนาดและความลึกประมาณ 10 เมตร (จากค่าสภาพต้านทานไฟฟ้าเชิง 2 มิติ) ตาม (รูปที่ 4) ส่วนพื้นที่อำเภอบ่อพลอย จังหวัดกาญจนบุรี ที่มีการใช้พื้นที่ส่วนใหญ่ปลูกพืชหลากหลาย มีลักษณะของชั้นน้ำใต้ดินตื้นเกิดการกัดเซาะของชั้นตะกอน มีทิศทางไหลจากเทือกเขาด้านตะวันตกไปทางตะวันออกลงลำตะเพิน พบสายน้ำใต้ดินตื้นหลายสาย ความกว้างและลึกของสายน้ำใต้ดินไม่แน่นอน ตามรูปที่ 5

2.การสำรวจและพัฒนาแหล่งน้ำใต้ดินตื้นในหลายพื้นที่ ด้วยการวัดค่าสภาพต้านทานไฟฟ้าเชิง 2 มิติ ประสบผลสำเร็จในการใช้น้ำเพื่อการเกษตรมาแล้ว แต่ละพื้นที่มีลักษณะของชั้นน้ำใต้ดินที่แตกต่างกัน เช่น พื้นที่ภาคกลางที่ทำนาข้าวกันเป็นส่วนมาก และมักปลูกข้าวมากกว่า 1 ฤดูเก็บเกี่ยว น้ำใต้ดินตื้นจึงเป็นปัจจัยสำคัญในการทำนาปรัง ลักษณะชั้นน้ำใต้ดินตื้นพบว่า สะสมในชั้นตะกอนกรวดทราย ค่อนข้างลึก ประมาณ 14 เมตร เช่น ตัวอย่างผลการสำรวจ พื้นที่อำเภอมโนรมย์ จังหวัดชัยนาท และพื้นที่อำเภอไทรงาม จังหวัดกำแพงเพชร (ตาม รูปที่ 6 และ รูปที่ 7 ตามลำดับ) ส่วนพื้นที่ภาคตะวันออก บางบริเวณพื้นที่เกษตรพืชสวน พบว่ามีแหล่งน้ำใต้ดินตื้น เป็นชั้นน้ำหน้าหิน โดยมีหินดานในท้องที่รองรับ การเลือกตำแหน่งที่เหมาะสม คือตำแหน่งที่ลึกกว่าบริเวณทั่วไป (เปรียบเสมือนลักษณะก้นกระทะ) เช่น ตัวอย่างที่อำเภอวังจันทร์ จังหวัดระยอง (ตามผลสำรวจใน รูปที่ 8) หลายบริเวณของพื้นที่ภาคตะวันออกเฉียงเหนือสามารถใช้น้ำคุณภาพดี (ไม่เค็ม) เช่น บริเวณพื้นที่อำเภอลำปลายมาศ จังหวัดบุรีรัมย์ (ข้อมูลตาม รูปที่ 9) ชั้นน้ำที่พบอยู่ระดับความลึก 12-25 เมตร ปริมาณมากกว่า 12 ลูกบาศก์เมตร/ชั่วโมง เป็นน้ำจืด เหมาะสมเพื่อใช้ในการเกษตรแบบผสมผสาน

รูปที่ 4 แนวสายน้ำใต้ดินตื้นในบริเวณพื้นที่ด้านใต้ของจังหวัดชัยนาท เป็นผลจากการวัดค่าสนามแม่เหล็กไฟฟ้า (รูปเชิงพื้นที่) ที่พบแนวสายน้ำใต้ดินกว้างกว่า 100 เมตร ลึกประมาณ 10 เมตร จากผลการวัดค่าสภาพต้านทานไฟฟ้า (รูปภาคตัดขวาง)

แนวทางในการจัดหาน้ำใช้ด้านกิจกรรมทางการเกษตร ใช้วิธีการพัฒนาแหล่งใต้ดินตื้นที่เหมาะสม เมื่อทราบลักษณะธรรมชาติของแหล่งกักเก็บน้ำใต้ดิน ด้วยการใช้เครื่องมือทางธรณีฟิสิกส์ที่ทันสมัยเป็นตัวช่วย การช่วยเหลือเกษตรกรในสถานการณ์แล้ง หรือช่วงฝนทิ้งช่วงนั้นควรต้องรีบช่วยเหลือ เมื่อทราบลักษณะแหล่งน้ำใต้ดิน ค่าใช้จ่ายในการเจาะน้ำไม่แพงมาก เกษตรกรพอที่จะช่วยตัวเองได้ ควรมีการแนะนำการใช้น้ำอย่างเหมาะสม หากต้องการใช้น้ำปริมาณมาก ก็ต้องมีหลายบ่อและกระจายตำแหน่งกัน จากการศึกษาการเปลี่ยนแปลงระดับน้ำใต้ดิน ช่วง 2 ปีที่ผ่าน (ดู รูปที่ 10 ผลการวัดค่าระดับน้ำใต้ดินอย่างต่อเนื่อง บริเวณต้นน้ำและปลายน้ำ) พบว่าศักยภาพของแหล่งน้ำใต้ดินตื้น บริเวณพื้นที่สุพรรณบุรี ถึงแม้มีการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลแต่ก็ยังพอมีน้ำเหลือใช้ตลอดปี และถ้ามีการเพิ่มศักยภาพของแหล่งน้ำใต้ดินตื้น ด้วยการใช้น้ำผิวดินเติมกลับอย่างถูกหลักวิธี (Artificial recharge) ในช่วงหน้าฝน (หรือที่เรียกกันว่า ธนาคารน้ำใต้ดิน) บริเวณที่เป็นสายน้ำใต้ดินตื้น ดังนั้น การจัดการใช้น้ำใต้ดินตื้นอย่างสมดุล ก็ยังสามารถใช้น้ำเพื่อการเกษตรได้ยาวนาน

รูปที่ 5 ลักษณะแหล่งน้ำใต้ดินตื้น พื้นที่อำเภอบ่อพลอย จังหวัดกาญจนบุรี เกิดจากการกัดเซาะของตะกอนเกิดเป็นแนวร่องน้ำใต้ดินตื้น เป็นแนวที่มีค่าสภาพต้านทานไฟฟ้าต่ำกว่าบริเวณรอบข้าง

อนึ่ง แหล่งน้ำใต้ดินตื้น ไม่ได้พบทั่วไปทุกพื้นที่ ดังนั้น การจัดการน้ำตามกรณีดังกล่าวจึงสามารถทำได้เฉพาะในบางพื้นที่เท่านั้น แลกเปลี่ยนข้อมูลได้ที่ FB:Desell Suanburi

รูปที่ 6 เขตที่พบชั้นน้ำตื้นในดินตื้น อยู่ในชั้นกรวดทราย ลึก 14-25 เมตร แยกจากชั้นดินเหนียวที่พบทั่วไปของแอ่งเจ้าพระยา เกษตรกรสามารถใช้น้ำในการทำนาปรัง
รูปที่ 7 ลักษณะแหล่งน้ำใต้ดินตื้น พื้นที่อำเภอไทรงาม จังหวัดกำแพงเพชร เป็นเขตชั้นทรายหนา ระดับน้ำลึก 12 เมตร มีน้ำเพียงพอใช้ทำนา 2 ครั้ง ถ้าเลือกเจาะน้ำในตำแหน่งที่เหมาะสม
รูปที่ 8 พื้นที่เกษตรทำสวนผลไม้ของ อำเภอวังจันทร์ จังหวัดระยอง สามารถเลือกใช้น้ำจากแหล่งน้ำใต้ดินตื้นในช่วงขาดแคลนน้ำผิวดิน ระดับน้ำลึก 10 -25 เมตร เป็นชั้นน้ำหน้าหิน โดยมีหินชั้นหินดานรองรับด้านล่าง
รูปที่ 9 น้ำใต้ดินบริเวณอำเภอลำปลายมาศ จังหวัดบุรีรัมย์ เป็นแหล่งน้ำที่เพียงพอเอามาใช้ในกิจกรรมด้านการเกษตรช่วงหน้าแล้ง ถ้าเลือกตำแหน่งและความลึกที่เหมาะสม ได้น้ำคุณภาพจืด
รูปที่ 10 การตรวจวัดระดับน้ำใต้ดินเปลี่ยนแปลงสัมพันธ์กับปริมาณฝนตกในพื้นที่ ทำการวัดต่อเนื่องเป็นเวลากว่า 2 ปี บริเวณพื้นที่จังหวัดสุพรรณบุรี พบว่าถึงเป็นช่วงหน้าแล้งก็ยังพอมีน้ำใช้สำหรับการเกษตร
บทความก่อนหน้านี้เกษตรกรขอนแก่น ปลูกข้าวโพดหลังนา สร้างรายได้ สู้ภัยแล้ง
บทความถัดไปธ.ก.ส. ได้รางวัล Thailand Quality Class (TQC)