ฝายกั้นน้ำเค็มระบบอัตโนมัติเพื่อป้องกันน้ำเค็มรุกล้ำเข้าพื้นที่เกษตร

 

รายงานพิเศษ : ผลงานจากโครงการประกวดสิ่งประดิษฐ์

หัวข้อ “Social Innovations นวัตกรรมเพื่อสังคมที่ยั่งยืน”

การเปลี่ยนแปลงสภาวะภูมิอากาศส่งผลกระทบต่อสภาวะแวดล้อมของไทยในหลายด้าน อาทิเช่น สภาวะภัยแล้ง และสภาวะฝนทิ้งช่วง เป็นต้น สภาวะฯเหล่านี้ทำให้การบริหารจัดการน้ำเป็นไปอย่างจำกัด ซึ่งส่งผลให้มีการรุกล้ำของน้ำเค็มเข้าสู่ระบบน้ำจืดตามแม่น้ำ พื้นที่เกษตรกรรม และส่งผลกระทบต่อเนื่องต่อผลผลิตทางการเกษตรและการอุปโภค บริโภค โดยปัญหาน้ำเค็มเข้าสู่ระบบน้ำจืดพบเกือบทุกจังหวัดในภาคใต้และภาคตะวันออก รวมถึงภาคกลาง 12 จังหวัด ได้แก่ นครปฐม สมุทรสาคร พระนครศรีอยุธยา ปทุมธานี นนทบุรี สมุทรปราการ กรุงเทพมหานคร ราชบุรี สมุทรสงคราม ฉะเชิงเทรา นครนายก และปราจีนบุรี ซึ่งตั้งอยู่บริเวณแถบปากแม่น้ำใน 4 ลุ่มน้ำสำคัญ ได้แก่ ลุ่มน้ำท่าจีน ลุ่มน้ำเจ้าพระยา ลุ่มน้ำแม่กลอง และลุ่มน้ำบางปะกง ทั้งนี้มีอำเภอที่คาดว่าจะเสี่ยงภัยต่อน้ำเค็ม จำนวน 40 อำเภอ 187 ตำบล เป็นพื้นที่ทำการเกษตรกว่า 173,888 ไร่ “ซึ่งเป็นค่าความเค็มที่สูงกว่าระดับมาตรฐานที่พืชสวน เช่น กล้วยไม้ ส้ม ฝรั่ง เป็นต้น ทำให้ต้นไม้เหล่านี้ ไม่สามารถเจริญเติบโตได้”

 

ภาพที่ 1 ภูมิปัญญาชาวบ้านในการสร้างฝายป้องกันน้ำเค็มรุกล้ำเข้าพื้นที่การเกษตร

จากภาพด้านบนเป็นภูมิปัญญาชาวบ้านในการสร้างฝายป้องกันน้ำเค็มรุกล้ำเข้าพื้นที่การเกษตรโดยการนำต้นมะพร้าวที่ตายนำมาวางเรียงกัน เสริมความแข็งแรงด้วยการปักหลัก มีการวางท่อตรงข้างล่างฝายเพื่อใช้สำหรับไว้เติมเมื่อมีน้ำจืดเข้ามา แต่จากการศึกษาพบว่าภูมิปัญญาชาวบ้านในการสร้างฝายป้องกันน้ำเค็มยังไม่ได้มาตรฐานเนื่องจากต้องอาศัยความชำนาญในการสังเกตสภาพน้ำเท่านั้น ไม่สามารถวัดค่าที่แท้จริงของความเค็มที่เข้ามาได้ นอกจากนี้เมื่อระดับน้ำเปลี่ยนแปลงหรือดินในฝายยุบตัวจะทำให้น้ำเค็มเข้าสู่พื้นที่ทางการเกษตรและไม่สามารถระบายออกได้ 

ผู้วิจัยจึงมีแนวคิดในการออกแบบ “นวัตกรรมฝายกั้นน้ำเค็มระบบอัตโนมัติเพื่อป้องกันน้ำเค็มรุกล้ำเข้าพื้นที่เกษตร” โดยการออกแบบนวัตกรรมประกอบด้วย

  1. ระบบเซนเซอร์ตรวจจับความเค็มและตรวจจับค่า PH
  2. ฝายกั้นน้ำเค็มระบบอัตโนมัติ

โดยมีหลักการท้างานคือระบบเซนเซอร์ตรวจจับความเค็มและ PH ด้วยระบบไร้สาย โดยหากผลของการตรวจจับพบว่าน้ำมีค่าความเค็มสูงกว่าค่าที่กำหนด ระบบจะสั่งให้ฝายกั้นน้ำเค็มปิดกั้นต้องการน้ำเค็มเข้าสู่พื้นที่เกษตร แต่หากตรวจจับพบว่าสภาพน้ำมีความเหมาะสม ระบบจะสั่งให้ฝายทำการเปิดเพื่อสูบน้ำจืดกักเก็บไว้ โดยนวัตกรรมดังกล่าวจะส่งผลให้สามารถลดความเสียหายต่อพื้นที่การเกษตร ส่งผลต่อรายได้และความยั่งยืนของชุมชนอีกด้วย

 

 

ลักษณะผลงาน / ความโดดเด่นของผลงาน

  1. ลักษณะผลงานประกอบด้วยสองส่วน คือ
    – ระบบเซนเซอร์ตรวจจับความเค็มและตรวจจับค่า PH
    – ฝายกั้นน้ำเค็ม ทำงานโดยอัตโนมัติ
  2. ป้องกันน้ำเค็มรุกล้ำเข้าพื้นที่การเกษตรได้ทันท่วงทีลดการเสียหายต่อพื้นที่การเกษตร ส่งผลต่อรายได้และความยั่งยืนของชุมชน
  3. ติดตั้งและเคลื่อนย้ายได้ง่าย

กลุ่มเป้าหมาย / ใช้ประโยชน์

  1. นำนวัตกรรมไปใช้กับภาคประชาชน/สังคม/ชุมชน ได้แก่ ชุมชนเกษตรกรท่าฉาง อ.ท่าฉาง จ.สุราษฎร์ธานี ซึ่งเป็นพื้นที่ที่ประสบกับน้ำเค็มรุกล้ำเข้าพื้นที่การเกษตร
  2. หน่วยงานภาครัฐ ได้แก่ สำนักงานเกษตรและสหกรณ์จังหวัดสุราษฎร์ธานี ที่นำนวัตกรรมไปใช้ในแก้ปัญหาน้้าเค็มรุกล้ำเข้าพื้นที่การเกษตร และสามารถขยายผลสู่พื้นที่อื่นๆของประเทศ
  3. หน่วยงานภาคเอกชน ได้แก่ ธุรกิจการเลี้ยงนากุ้ง ที่นำนวัตกรรมไปประยุกต์ใช้ในแก้ปัญหาน้ำจืดรุกล้ำเข้าพื้นที่นากุ้ง

 

ค่าวัสดุอุปกรณ์และค่าใช้จ่าย

 

ภาพร่างชิ้นงาน / ข้อมูลประกอบโครงการ

 

ภาพที่ 2 โครงสร้างหลักของฝายกั้นน้ำเค็มระบบอัตโนมัติเพื่อป้องกันน้ำเค็มรุกล้ำเข้าพื้นที่เกษตร


จากภาพที่ 2 โครงสร้างฝายกั้นน้ำเค็มระบบอัตโนมัติเพื่อป้องกันน้ำเค็มรุกล้ำเข้าพื้นที่เกษตรประกอบด้วย

  1. ระบบเซนเซอร์ตรวจจับความเค็มและ PH
  2. ฝายกั้นน้ำเค็มระบบอัตโนมัติ

โดยโครงสร้างเป็นสแตนเลสสามารถยกเคลื่อนย้ายได้สะดวก โดยใช้ไม้ไผ่ในการจับยึดชุดโครงสร้างให้แข็งแรง ซึ่งจะช่วยในการชะลอน้ำในช่วงน้ำหลาก โดยภายในฝายมีระบบปิดเปิดอัตโนมัติโดยอาศัยหลักการของบานเกล็ด โดยเมื่อตรวจจับพบว่าน้ำมีค่าความเค็มสูงกว่าค่าที่กำหนด ระบบจะสั่งให้มอเตอร์หมุนปิด ปิดกั้นต้องการน้ำเค็มเข้าสู่พื้นที่เกษตร แต่หากตรวจจับพบว่าสภาพน้ำมีความเหมาะสม ระบบจะสั่งให้ฝายทำการเปิดเพื่อสูบน้ำจืดกักเก็บไว้

 

ภาพที่ 3 โครงสร้างด้านข้างของฝายกั้นน้ำเค็มระบบอัตโนมัติเพื่อป้องกันน้ำเค็มรุกล้ำเข้าพื้นที่เกษตร

 

ภาพที่ 4 การติดตั้งฝายกั้นน้ำเค็มระบบอัตโนมัติเพื่อป้องกันน้ำเค็มรุกล้ำเข้าพื้นที่เกษตร

 

เรียบเรียง : ส่วนยุทธศาสตร์การเกษตร – สำนักงานสภาเกษตรกรจังหวัดสมุทรสาคร