สระน้ำในไร่นา ขุดขนาดเท่าไรถึงพอใช้ทั้งปี คำนวณจากพื้นที่ปลูกและการระเหย

คำตอบเร็ว: ขนาดสระที่พอใช้ทั้งปีไม่ได้ขึ้นกับพื้นที่ปลูกอย่างเดียว ต้องบวกสามก้อนเข้าด้วยกัน คือน้ำที่พืชใช้ น้ำที่ระเหยจากผิวสระ และน้ำที่ซึมลงดิน แล้วบวกน้ำก้นสระที่ปั๊มดึงไม่ได้ ในตัวอย่างสมมติของบทความนี้ สระ 1,440 ลูกบาศก์เมตรที่ดินซึมน้อยรดได้ราว 0.66 ไร่ แต่ถ้าซึม 5 มม./วัน เหลือน้ำพอรดแค่ราว 0.14 ไร่ ตัวเลขสุดท้ายต้องใช้ของแปลงคุณเอง

อย่าเริ่มจากขนาดสระ ให้เริ่มจากน้ำที่ต้องใช้

คำถามที่ผมเจอบ่อยตอนคุยกับเกษตรกรคือ "ขุดสระกว้างเท่าไรถึงจะพอ" ซึ่งเป็นคำถามที่ถามกลับด้าน คนที่ขุดเสร็จแล้วน้ำหมดกลางเดือนกุมภาพันธ์ มักขุดตามงบหรือตามขนาดที่เห็นเพื่อนบ้านขุด ไม่ได้ตั้งต้นจากว่าน้ำปีนี้ต้องรดอะไร ไร่ละกี่ลูกบาศก์เมตร และหายไปกับอากาศกับดินอีกเท่าไร

มีตัวเลขหนึ่งที่ต้องแยกให้ออกก่อน คือขนาดมาตรฐานบ่อจิ๋วของกรมพัฒนาที่ดิน 1,260 ลูกบาศก์เมตร ตัวเลขนี้เป็นปริมาณดินที่ขุด (กว้าง 20 ยาว 30 ลึก 2.1 เมตร ตามหน้าบริการของกรม) ไม่ใช่น้ำที่ใช้ได้ น้ำที่เก็บได้จริงต่ำกว่านั้นเสมอ เพราะระดับน้ำไม่เต็มขอบ ก้นสระมีน้ำที่ปั๊มดึงไม่ขึ้น และน้ำหายไประหว่างฤดู

สูตรหาปริมาตรสระก่อน

สระในไร่นาส่วนใหญ่เป็นสี่เหลี่ยมมีด้านลาด คู่มือโครงการแหล่งน้ำในไร่นานอกเขตชลประทานของกรมพัฒนาที่ดินให้ความลาดข้าง 1:1, 1:1.5 และ 1:2 สำหรับบ่อลึกไม่เกิน 3 เมตร (บ่อลึก 5 เมตรใช้ได้เฉพาะ 1:1.5 กับ 1:2) และแนะนำ 1:2 ถ้าดินเป็นทรายปนเหนียว ปริมาตรของสระสี่เหลี่ยมก้นเรียบหาได้จากสูตรเรขาคณิต

V = D x (W x L + Z x D x (W + L) + 4/3 x Z² x D²) เมื่อ D คือความลึก W กับ L คือกว้างและยาวของก้นสระ Z คือความลาดข้างแนวราบต่อแนวดิ่ง

ตัวอย่างสมมติ (ตัวเลขทั้งหมดในหัวข้อนี้เป็นตัวอย่างเพื่อสอนวิธีคิด ไม่ใช่ข้อมูลของพื้นที่ใด) สระก้นกว้าง 12 ยาว 20 เมตร ลึก 3 เมตร ความลาด 1:2 ได้ปริมาตร 3 x (240 + 2 x 3 x 32 + 4/3 x 4 x 9) = 3 x (240 + 192 + 48) = 1,440 ลูกบาศก์เมตร ปากสระกว้าง 24 ยาว 32 เมตร พื้นที่ผิวน้ำตอนเต็ม 768 ตารางเมตร พื้นที่ผิวเปียกทั้งหมด (ก้นกับด้านข้าง) ราว 830 ตารางเมตร

จากตัวอย่างนี้จะเห็นว่าบ่อลึก 3 เมตรที่ขุดตามพื้นที่ทำงานที่คู่มือกำหนด (เว้นรอบปากบ่อข้างละ 2 เมตร) ใช้ที่ดินมากกว่าที่ตาเห็นมาก ปากสระ 24 x 32 เมตรบวกที่ทำงานรอบ ๆ เป็นราว 28 x 36 เมตร ซึ่งก็ต้องวางไม่ให้ชิดเขตที่ดินเพื่อนบ้านเกิน 2 เท่าของความลึก (6 เมตรสำหรับบ่อลึก 3 เมตร)

น้ำที่หายไปมี 3 ทาง

1. น้ำที่พืชใช้

กรมชลประทานใช้สูตร ETc = ETo x Kc เมื่อ ETo คือการใช้น้ำอ้างอิงของพืชตัวอ้างอิง (มิลลิเมตรต่อวัน) และ Kc คือสัมประสิทธิ์พืช เอกสารค่าสัมประสิทธิ์พืชของกรมชลประทาน (มิถุนายน 2555) ให้ค่า Kc ของพืช 43 ชนิดตามช่วงอายุ ส่วนตำรา "การใช้น้ำของพืช" ของ ผศ.ดร.เอกสิทธิ์ โฆสิตสกุลชัย (มก.กำแพงแสน 2552) แบ่งระดับ ETo เป็นต่ำ 1 ถึง 3, ปานกลาง 3 ถึง 5, สูง 5 ถึง 7 และสูงมากเกิน 7 มิลลิเมตรต่อวัน และอธิบายว่ากรมอุตุนิยมวิทยาใช้ถาดวัดการระเหยมาตรฐาน Class A คำนวณ ETo = Kp x Epan

ตัวอย่างสมมติ ผักแปลง 1 ไร่ (1,600 ตารางเมตร) ถ้า ETo ช่วงนั้น 4 มม./วัน และ Kc 1.0 จะใช้น้ำ 4 ลิตรต่อตารางเมตรต่อวัน หรือ 6.4 ลูกบาศก์เมตรต่อไร่ต่อวัน ฤดูปลูก 90 วันเป็น 576 ลูกบาศก์เมตรต่อไร่ ถ้าระบบน้ำสูญเสียไปราวหนึ่งในห้า (ตั้งตัวอย่าง ประสิทธิภาพ 80 เปอร์เซ็นต์) ต้องสูบจากสระเป็น 720 ลูกบาศก์เมตรต่อไร่ ค่า ETo และ Kc ของพืชที่คุณปลูกจริงต้องไปเปิดเอกสารกรมชลประทานแล้วแทนเอง

2. น้ำที่ระเหยจากผิวสระ

งานวิจัยของ Sittichok และ Thepprasit (2021) ใน Science and Engineering Connect ทดลองบ่อคอนกรีต 3 บ่อ ที่ มก.กำแพงแสน (นครปฐม) พบว่าเมื่อคลุมผิวน้ำด้วยขวดพลาสติกใช้แล้ว การระเหยลดลง 64 เปอร์เซ็นต์ เหลือ 3.25 มม./วัน (1,185.34 มม./ปี) ลูกบอลพลาสติกคลุมเต็มพื้นที่ลดได้ 55 เปอร์เซ็นต์ และผักตบ/แหน ลดได้ 18 เปอร์เซ็นต์ ค่าใช้จ่ายของวัสดุคลุมในงานวิจัยคือ ขวดราว 15 บาทต่อตารางเมตร และลูกบอลราว 584 บาทต่อตารางเมตร (ราคาตามงานวิจัยปี 2021 ไม่ใช่ราคาตลาดปัจจุบัน)

จาก 3.25 มม./วันที่ลดได้ 64 เปอร์เซ็นต์ ผู้เขียนบทความนี้คำนวณย้อนได้ว่าบ่อที่ไม่คลุมระเหยราว 5 มม./วัน จึงใช้ 5 มม./วัน เป็นตัวอย่างในตารางด้านล่าง ตัวเลขนี้มาจากบ่อคอนกรีตที่นครปฐมเท่านั้น สระดินในภาคอื่นอาจต่างกัน

3. น้ำที่ซึมลงดิน

ตรงนี้คือก้อนที่เดายากที่สุด และทำให้สระหลายใบพังทั้งที่ขุดตามแบบ ในงานวิจัยของ Sukkunthata และคณะ (TSAEJ 2566) ที่แปลงทดสอบ พื้นดินธรรมชาติซึมถึง 160 มม./วัน และเมื่อซีลรอยต่อผ้าใบคอนกรีตด้วยปูนกาว ลดเหลือ 2.6 มม./วัน (ซีลด้วยผงปูนซีเมนต์เหลือ 19.0 มม./วัน) งานนี้ทดสอบที่แปลงเดียวกับผ้าใบคอนกรีต ใช้เทียบกับสระดินทั่วไปไม่ได้ตรง ๆ แต่บอกลำดับขนาดว่าการซึมอาจใหญ่กว่าการระเหยหลายเท่า

คู่มือกรมพัฒนาที่ดินแก้ปัญหานี้ด้วยการเลือกพื้นที่ที่ดินระบายน้ำเลวถึงเลวมาก (ดินเหนียวกักน้ำได้) และเลี่ยงดินทรายจัด หลังฝนแรกให้ตรวจว่าบ่อรั่วหรือไม่ ถ้ารั่วให้บดอัดหรือใช้ดินเหนียวปิดทับ ในตารางต่อไปนี้ผมจึงให้ตัวอย่างการซึม 3 ระดับ เพราะไม่มีตัวเลขกลางของประเทศ

ตัวอย่างการคิดสมดุลน้ำของสระตัวอย่าง

ใช้สระตัวอย่างข้างบน (1,440 ลูกบาศก์เมตร) หน้าแล้ง 150 วัน ตั้งสมมติว่าไม่มีฝนเติม น้ำ 0.5 เมตรสุดท้ายดึงไม่ได้ (คิดเป็น 137 ลูกบาศก์เมตร เหลือใช้ได้ 1,303) การระเหย 5 มม./วัน คูณพื้นผิวเต็ม 768 ตารางเมตร เป็น 3.84 ลูกบาศก์เมตรต่อวัน ครบ 150 วันเป็น 576 ลูกบาศก์เมตร (ค่านี้สูงเกินจริงเล็กน้อย เพราะผิวน้ำเล็กลงเมื่อระดับลด) การซึมคิดจากพื้นที่เปียกเฉลี่ย 830 ตารางเมตร

ตัวเลขที่ต้องมองคือบรรทัดที่สอง การซึมเพียง 5 มม./วัน ซึ่งฟังดูเล็กเท่าความหนาเหรียญ กินน้ำไปเกือบครึ่งสระ ที่เกษตรกรเรียกว่า "บ่อกินน้ำ" ส่วนใหญ่เป็นแบบนี้ ไม่ได้ซึมเป็นรู แต่ซึมช้า ๆ ทั้งก้นบ่อ เมื่อมองจากบ่อมาตรฐาน 1,260 ลูกบาศก์เมตรของโครงการ บ่อน้อยกว่าตัวอย่างนี้ด้วยซ้ำ จึงเหมาะกับพืชใช้น้ำน้อยและอายุสั้น ตรงกับที่คู่มือแนะนำให้วางแผนปลูกพืชใช้น้ำน้อยและช่วงการเจริญเติบโตสั้น

วิธีคิดขนาดสระทีละขั้น

1. ระบุพื้นที่ปลูกและพืชที่จะรดในหน้าแล้ง แล้วนับจำนวนวันที่ต้องพึ่งสระ (ตัวอย่างใช้ 150 วัน ให้ใช้ตามปฏิทินน้ำของคุณ)
2. หาค่า ETo ช่วงนั้นและ Kc ของพืชจากเอกสารกรมชลประทาน แล้วคำนวณ ETc ต่อวัน แปลงเป็นลูกบาศก์เมตรต่อไร่ต่อวัน (1 มม. ต่อไร่ = 1.6 ลูกบาศก์เมตร)
3. หารด้วยประสิทธิภาพระบบน้ำจริงของคุณ ถ้าให้น้ำแบบหยดสูญเสียน้อยกว่าร่องหรือสายยางตัวเลขคุณต้องวัดเอง
4. ประมาณการระเหยจากพื้นที่ผิว ใช้ค่าแถวบ้านจากถาดวัดการระเหย ถ้าไม่มีให้ถามสำนักงานชลประทานหรือสถานีอุตุนิยมวิทยา
5. ทดสอบการซึมก่อนขุดเต็มขนาด หรืออย่างน้อยหลังขุดให้เติมน้ำแล้ววัดระดับที่ลดในช่วงที่ไม่มีฝน ลบด้วยค่าระเหยจะได้การซึมโดยประมาณ
6. บวกน้ำก้นสระที่ปั๊มดึงไม่ได้ และเผื่อตะกอนที่จะทับถมในฤดูฝน
7. นำปริมาตรรวมไปหาขนาดกว้าง ยาว ลึก ด้วยสูตรปริมาตร โดยไม่ให้ลึกเกิน 3 เมตร ถ้าไม่ต้องการเข้ากฎหมายขุดดินและถมดิน

เช็กลิสต์ก่อนกดรถแบ็คโฮ

• รู้แล้วว่าน้ำจะหมดเดือนไหน และพืชหน้าแล้งที่จะรดคืออะไรกี่ไร่
• ถ้าเป็นดินทรายหรือดินร่วนปนทราย ตั้งใจจะแก้การซึมก่อนหรือหลังขุด และมีงบเหลือพอหรือไม่
• ระยะห่างจากเขตที่ดินเพื่อนบ้านมากกว่า 2 เท่าของความลึก
• ตรวจกับเทศบาลหรือ อบต. ว่าอยู่ในท้องที่ที่กฎหมายขุดดินและถมดินบังคับใช้ ถ้าลึกเกิน 3 เมตรหรือปากบ่อเกิน 10,000 ตารางเมตรต้องแจ้ง
• ทางน้ำเข้าและทางน้ำล้นออกถูกวางไว้ ไม่ปล่อยให้ตัดขอบบ่อตอนน้ำหลาก
• วางแผนปลูกหญ้าแฝกรอบบ่อในหน้าฝน (คู่มือกรมพัฒนาที่ดินแนะนำสองแถว แถวแรกห่างขอบ 50 เซนติเมตร)

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย

• ขุดให้ได้ 1,260 ลูกบาศก์เมตรแล้วคิดว่ามีน้ำ 1,260 ให้รดพืช ไม่ได้หักน้ำก้นสระ การระเหย และการซึม
• ไม่วัดการซึมก่อนวางแผนปลูก รอจนกลางหน้าแล้งน้ำลดวันละเป็นฝ่ามือ แล้วถึงรู้ว่าที่ดินเป็นดินร่วนซุย
• คิดการระเหยจากพื้นผิวที่เหลือในปลายฤดู แต่ลืมว่าตอนต้นฤดู ผิวน้ำกว้างสุด สูญเสียมากสุด ไม่ได้สม่ำเสมอ
• ขุดลึกเกิน 3 เมตรเพื่อให้ได้ปริมาตร โดยไม่ได้ตรวจกฎหมายขุดดิน ไม่คำนึงถึงความลาดข้างที่ต้องใช้ 1:1.5 หรือ 1:2
• ใช้ค่า Kc หรือ ETo จากพืชคนละชนิด หรือคนละช่วงอายุ ทำให้ความต้องการน้ำเพี้ยนเป็นเท่าตัว

บทความที่เกี่ยวข้อง

ถ้าอยากเทียบขนาดกับงบ ดู ต้นทุนสระเก็บน้ำในฟาร์ม และ วิธีคำนวณขนาดบ่อเก็บน้ำฝน สำหรับเกษตรกรที่ยังชั่งใจเรื่องบาดาล อ่าน เจาะบาดาลหรือขุดสระรับน้ำฝน ส่วนข้อกำหนดของโครงการสระขนาดเล็กอยู่ใน โครงการสระน้ำในไร่นาขนาดเล็ก และเรื่องการเก็บน้ำใต้ดินดู ธนาคารน้ำใต้ดิน

สรุป

สระที่พอใช้ทั้งปีคำนวณจากน้ำที่พืชใช้ บวกการระเหย บวกการซึม บวกน้ำก้นสระที่ดึงไม่ได้ ไม่ใช่จากตัวเลข 1,260 ลูกบาศก์เมตรที่เป็นเพียงปริมาณดินขุดของบ่อมาตรฐาน จากตัวอย่างสมมติ การซึมเป็นก้อนที่ทำให้แผนล้มได้มากที่สุดและเป็นก้อนที่ต้องวัดเองในแปลง ก่อนลงทุนขุดให้เก็บตัวเลขของพื้นที่คุณจริง แล้วใช้ตารางในบทความนี้เป็นแบบฝึกคิด ข้อมูลวิชาการตรวจ ณ ต.ค. 2569

แหล่งข้อมูลอ้างอิง

• 📄คู่มือโครงการแหล่งน้ำในไร่นานอกเขตชลประทาน ฉบับปรับปรุงครั้งที่ 2 (กรมพัฒนาที่ดิน, ก.พ. 2565) — ขนาดมาตรฐาน ความลาดข้าง ระยะห่างแนวเขต วิธีแก้บ่อรั่ว https://orgweb.ldd.go.th/sources/img/part_document/FILES_9905_664442d4980a7.pdf
• 📄ขอรับบริการสระน้ำในไร่นา (บ่อจิ๋ว) กรมพัฒนาที่ดิน — ขนาดบ่อ 20 x 30 x 2.1 เมตร และพื้นที่ก่อสร้างอย่างน้อย 30 x 40 เมตร https://www.ldd.go.th/WEB_Water/detail.html
• 📄ค่าสัมประสิทธิ์พืชโดยวิธี Penman-Monteith (กรมชลประทาน, มิถุนายน 2555) — สูตร ETc = ETo x Kc และค่า Kc ของพืช 43 ชนิด https://water.rid.go.th/hwm/cropwater/iwmd/db/pdf/kc.pdf
• 📄การใช้น้ำของพืช ทฤษฎีและการประยุกต์ (เอกสิทธิ์ โฆสิตสกุลชัย, มก.กำแพงแสน 2552) — ระดับ ETo และการใช้ถาดวัดการระเหย Class A https://irre.ku.ac.th/books/pdf/20.pdf
• 📄Sittichok & Thepprasit (2021) การลดการระเหยจากแหล่งเก็บน้ำขนาดเล็กด้วยวัสดุคลุม, Science and Engineering Connect — ผลลดการระเหย 64/55/18 เปอร์เซ็นต์ และต้นทุนวัสดุ https://ph04.tci-thaijo.org/index.php/SEC/article/view/10357
• 📄Sukkunthata และคณะ (2566) TSAEJ ปีที่ 29 ฉบับที่ 2 — การซึม 160 มม./วัน ลดเหลือ 2.6 มม./วัน เมื่อซีลรอยต่อผ้าใบคอนกรีต https://li01.tci-thaijo.org/index.php/TSAEJ/article/view/256375
• 📄คู่มือสำหรับประชาชน การแจ้งขุดดิน เทศบาลตำบลพะตง — เกณฑ์ลึกเกิน 3 เมตร หรือปากบ่อเกิน 10,000 ตารางเมตร https://infocenter.oic.go.th/FILEWEB/CABINFOCENTER3/DRAWER091/GENERAL/DATA0001/00001768.PDF

ข้อมูลราคา ปริมาณการใช้สารเคมี และคำแนะนำทางการเกษตรอาจเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลและนโยบาย โปรดตรวจสอบข้อมูลล่าสุดจากหน่วยงานที่เกี่ยวข้องก่อนตัดสินใจ