คู่มือการออกแบบระบบน้ำฉบับประชาชน

คมู่ ือการออกแบบระบบนำ�้ ฉบับประชาชน พิมพค์ รั้งที่ 1 จำ� นวน 4,000 เลม่ ปี พ.ศ. 2561 จดั พิมพ์โดย ส�ำนกั งานการปฏิรปู ทด่ี ินเพอื่ เกษตรกรรม (ส.ป.ก.) พมิ พ์ที่ บรษิ ทั นวิ ธรรมดาการพิมพ์ (ประเทศไทย) จำ� กดั

คำ� น�ำ ค่มู อื การออกแบบระบบนำ้� ฉบับประชาชน น้�ำเป็นปัจจัยส�ำคัญในการเพาะปลูกพืช และในการปลูกพืชให้ได้ผลิตท่ีดีน้ันจ�ำเป็นต้องมีระบบ การให้น้�ำพืชที่ดี แต่การออกแบบระบบน�้ำให้ได้ดีนั้นเป็นเรื่องที่ยากส�ำหรับเกษตรกร เพราะระบบการให้น�้ำพืช เก่ียวข้องด้วยหลายเร่ืองหลายส่วนด้วยกัน เช่น ดิน น�้ำ พืช และระบบน�้ำ ในส่วนของระบบน้�ำก็มีแยกย่อย หลายสว่ นประกอบ เชน่ หวั จา่ ยน้�ำ ระบบทอ่ ตา่ งๆ และระบบเครอื่ งสบู น้ำ� หรอื ปั๊มน�ำ้ คู่มือการออกแบบระบบน้�ำฉบับประชาชนเล่มนี้จัดท�ำขึ้นด้วยตระหนักถึงความยากในการออกแบบ ระบบน้�ำของเกษตรกร และจากการท�ำงานของผู้เขียนท�ำให้เข้าใจถึงปัญหาต่างๆ ที่เก่ียวกับการออกแบบ ติดตั้งและใช้งานระบบน้�ำของเกษตรกร เช่น ความยากในการเลือกระบบน้�ำท่ีต้องการ ความยากในการเลือก ขนาดท่อและขนาดปั๊ม รวมถึงเทคนิควิธีการการติดตั้งระบบน้�ำ ซ่ึงเกษตรกรท่ัวไปจะมีความรู้เรื่องระบบน�้ำ กันน้อยมาก ส่วนใหญ่เกษตรกรจะใช้วีธีการสอบถามจากผู้ท่ีมีระบบน�้ำท่ีดี หรือการเลียนแบบระบบน้�ำ จากท่ีได้พบเห็น หรือการลองผิดลองถูกด้วยตัวเอง ซ่ึงท�ำให้การให้น�้ำพืชเป็นภาระอย่างมากส�ำหรับเกษตรกร และการขาดความรู้ด้านระบบน้�ำนี้ท�ำให้ต้นทุนการปลูกพืชของเกษตรกรสูงตามไปด้วย จากปัญหาดังกล่าว ท�ำให้ส�ำนักงานการปฏิรูปท่ีดินเพื่อเกษตรกรรม (ส.ป.ก.) จัดท�ำเอกสารที่จะเป็นคู่มืออย่างง่ายในการออกแบบ ติดต้ังระบบน�้ำให้แก่เกษตรกร โดยในคู่มือเล่มนี้จะอธิบายถึงข้ึนตอนการออกแบบระบบน�้ำ การเลือกอุปกรณ์ ระบบนำ�้ และตวั อยา่ งการออกแบบระบบนำ้� ทง้ั ระบบสปรงิ เกลอรแ์ ละระบบนำ้� หยด และทใ่ี ชค้ ำ� วา่ ฉบบั ประชาชน ก็เพราะเป็นคู่มือที่เขียนโดยใช้ค�ำศัพท์อย่างง่ายให้เกษตรกรท่ัวไปสามารถท�ำความเข้าใจและท�ำตามได้ แต่ก็ยงั คงอ้างอิงไวด้ ้วยหลกั การทางวิชาการเพ่ือความถูกต้องในการออกแบบ ขอขอบคุณ ผศ.วิทวัส ยมจินดา อาจารย์ที่สอนและถ่ายทอดวิชาความรู้ด้านระบบน�้ำต่างๆ ให้แก่ศิษย์ ขอขอบคุณทีมงานระบบสวนครัวน้�ำหยดของ ส.ป.ก. ทุกท่านท่ีได้ร่วมมือกันท�ำโครงการจนส�ำเร็จด้วยดี ขอขอบคณุ สำ� นักพัฒนาพืน้ ที่ปฏิรปู ทด่ี นิ (สพป.) ส�ำนักพัฒนาและถ่ายทอดเทคโนโลยี (สพท.) และผูบ้ รหิ ารของ สำ� นกั งานการปฏริ ปู ทด่ี นิ เพอ่ื เกษตรกรรม (ส.ป.ก.) ทไี่ ดใ้ หค้ วามสำ� คญั กบั ระบบการใหน้ ำ�้ พชื แกเ่ กษตรกรในพน้ื ที่ เขตปฏิรปู ท่ดี ิน มา ณ โอกาสนี้ ธราวุฒิ ไก่แก้ว วศิ วกรการเกษตรชำ� นาญการ กลุ่มออกแบบแหลง่ น้ำ� และเกษตรชลประทาน ส�ำนกั พัฒนาพ้นื ที่ปฏริ ูปที่ดิน

สารบญั เร่ือง หนา้ ค�ำน�ำ.....................................................................................................................................................1 บทที่ 1 ขอ้ ควรรทู้ ีใ่ ช้ในการออกแบบระบบน�้ำ...............................................................................3 1.1 ดิน นำ้� และพชื ความสัมพนั ธ์ทต่ี ้องใชใ้ นการออกแบบ.................................................3 1.2 ก�ำหนดการใหน้ ำ้� พืช.....................................................................................................5 1.3 อัตราการใชน้ ้�ำของพชื หรือปริมาณความตอ้ งการนำ้� ของพืช.........................................7 1.4 รูปแบบของระบบนำ้� .....................................................................................................8 บทที่ 2 ระบบการให้น้�ำแบบสปรงิ เกลอร.์....................................................................................11 2.1 ระบบการให้นำ�้ แบบสปริงเกลอร์............................................................................... 11 2.2 ขอ้ ดีของระบบสปรงิ เกลอร์........................................................................................ 12 2.3 ขอ้ เสียของระบบสปรงิ เกลอร์..................................................................................... 12 2.4 รปู แบบของระบบสปริงเกลอร์................................................................................... 12 2.5 อปุ กรณท์ ใ่ี ช้ในระบบสปริงเกลอร์............................................................................... 13 2.6 การออกแบบระบบสปรงิ เกลอร์................................................................................. 15 บทท่ี 3 ระบบการให้น�้ำแบบน้ำ� หยด............................................................................................49 3.1 ขอ้ ดขี องระบบน�้ำหยด................................................................................................ 50 3.2 ขอ้ เสียของระบบน�้ำหยด............................................................................................ 50 3.3 อปุ กรณท์ ใ่ี ชใ้ นระบบนำ�้ หยด...................................................................................... 51 3.4 การออกแบบระบบนำ้� หยด........................................................................................ 57 บทท่ี 4 ป๊มั น้�ำเพ่อื การเกษตร......................................................................................................77 ประเภทของปม๊ั ..................................................................................................................... 78 การเลอื กป๊มั .......................................................................................................................... 83 ภาคผนวก .......................................................................................................................................91 ประวตั ผิ เู้ ขียน................................................................................................................................... 101 เอกสารอ้างอิง

บทท่ี 1 ข้อควรรู้ท่ีใช้ในการออกแบบระบบนำ้� 1.1 ดิน น�ำ้ และพืช ความสมั พันธท์ ี่ต้องใช้ในการออกแบบ ในการออกแบบระบบน้�ำหรือการให้น�้ำแก่พืชเพ่ือให้พืชเจริญเติบโตและให้ผลตอบแทนสูงนั้น มักจะพบเจอปญั หาสำ� คญั อยเู่ ปน็ ประจำ� คือ เมื่อไรจึงควรจะใหน้ ำ�้ แกพ่ ืช และใหใ้ นปริมาณมากหรือน้อยเพยี งใด การออกแบบระบบนำ�้ ให้มปี ระสทิ ธภิ าพนน้ั จำ� เป็นต้องทราบค�ำตอบนัน้ ก่อน สิง่ ทผ่ี อู้ อกแบบระบบน�ำ้ ต้องทราบ มีดังน้ี 1.1.1 ชนดิ ของดนิ และการซมึ นำ�้ ไดข้ องดนิ ผอู้ อกแบบตอ้ งสามารถดชู นดิ ของดนิ ออกวา่ ดนิ ในพนื้ ทท่ี เี่ รา ต้องการออกแบบระบบชลประทานน้ันจัดเป็นดินชนิดใด เช่น ดินร่วน ดินร่วนปนทราย ดินเหนียว ปนดินทราย เป็นต้น เพ่ือท่ีจะได้ทราบลักษณะการซึมน้�ำของดินแต่ละประเภท ชนิดของดินนี้จะเป็น ตัวก�ำหนดจ�ำนวนหัวจ่ายน้�ำให้แก่ระบบว่าควรจะมีมากหรือน้อย เช่น ถ้าเป็นดินประเภทเน้ือหยาบ หรอื ดินทราย การซมึ น�ำ้ จะเปน็ ลกั ษณะการซึมลึก นำ�้ ระบายไดด้ ี การติดต้ังหวั จา่ ยกค็ วรจะอยู่ชิดหรือ มีมากกว่า 1 จุด เพื่อให้วงเปียกของน�้ำสามารถครอบคลุมพื้นท่ีเขตรากพืชได้ ถ้าเป็นดินประเภท เน้อื ละเอียดหรอื ดนิ เหนียว การซึมนำ�้ จะเป็นลกั ษณะแพรอ่ อกขา้ ง การซึมน้�ำจะยากกวา่ ดนิ เนอื้ หยาบ ทำ� ใหส้ ามารถตดิ ตงั้ หวั จา่ ยนำ้� ไดห้ า่ งกวา่ ดนิ ประเภทดนิ เนอื้ หยาบ ทง้ั นก้ี ารพจิ ารณาความถหี่ รอื หา่ งของ หัวจา่ ยนำ�้ น้ีสามารถน�ำไปใชพ้ ิจารณาไดท้ ้ังระบบน�ำ้ แบบสปริงเกลอรห์ รือน�ำ้ หยด 1.1.2 ชนิดของพืช ระบบน้�ำท่ีดีนอกจากจะส่งน้�ำได้ตามเวลาที่พืชต้องการแล้ว ยังต้องมีวิธีการให้น้�ำได้ เหมาะสมกบั ชนดิ ของพชื ดว้ ย รวมถงึ ผอู้ อกแบบจะตอ้ งรปู้ รมิ าณความตอ้ งการนำ้� ของพชื ในชว่ งระยะเวลา การเจรญิ เตบิ โตตา่ ง ๆ ตลอดอายกุ ารเพาะปลกู ของพชื ความตอ้ งการนำ�้ ของพชื หรอื การใชน้ ำ�้ ของพชื น้ี สามารถดูได้จากตารางในภาคผนวก 1 แต่ทั้งน้ีเมื่อพิจารณาจากตารางการใช้น�้ำของพืชดังกล่าว มีข้อสังเกตวา่ พืชผักจะใชน้ ำ�้ อยูท่ ี่ประมาณ 3 – 5 มลิ ลิเมตรต่อวนั ในกรณีท่ชี นิดของพืชทีต่ อ้ งการปลกู ไมม่ คี ่าการใชน้ ้ำ� ในตารางหรอื ไมท่ ราบค่า ก็มขี ้อแนะนำ� ในการประมาณค่าการใช้น�้ำดงั นี้ ✻ ในกรณีที่เป็นพืชผักที่กินผล ส่วนใหญ่จะใช้ค่าความต้องการน�้ำของพืชท่ีประมาณ 5 มิลลิเมตร ตอ่ วนั เชน่ มะเขอื หอมหวั ใหญ่ มะระ ถวั่ ฝกั ยาว กะหลำ่� ดอก เป็นต้น ✻ กลุ่มพืชกินใบ จะใช้ค่าความต้องการน�้ำของพืชท่ีประมาณ 3 มิลลิเมตรต่อวัน เช่น คะน้า ผกั กาดขาว กระเทียม เป็นตน้ คูม่ ือ การออกแบบระบบน้�ำฉบบั ประชาชน 3

ค่าการใช้น�้ำของพืชหรือปริมาณความต้องการน้�ำของพืชนี้ เป็นค่าแนะน�ำเพ่ือให้ง่ายต่อการน�ำไป ใช้งานของเกษตรกร ในการน�ำไปใช้งานจริงเกษตรกรควรท�ำการเทียบค่าจากการใช้งานจริงเพื่อปรับลด หรอื เพิ่มปรมิ าณการใหน้ ำ�้ พชื ใหเ้ หมาะสมเพอ่ื ปอ้ งกนั การขาดนำ�้ ของพชื หรอื การให้นำ�้ เกนิ ความตอ้ งการของพชื และคา่ การใชน้ ำ้� ของพชื นจ้ี ะแตกตา่ งกนั ไปตามสภาพภมู อิ ากาศในแตล่ ะพน้ื ท่ี แตล่ ะฤดกู าล รปู แบบและลกั ษณะ การปลูกพืชของเกษตรกร 1.1.3 ปรมิ าณนำ้� ตน้ ทนุ สำ� หรบั ใช้ในการปลกู พชื ปรมิ าณนำ้� ตน้ ทนุ นจ้ี ะเปน็ ตวั บง่ ชวี้ า่ ระบบนำ�้ รูปแบบไหนเหมาะสมที่สุดกับพื้นที่เพาะปลูกนั้นๆ น้�ำต้นทุนส�ำหรับการเกษตรน้ันสามารถแบ่ง อยา่ งง่ายได้ 2 ประเภทคือ I. น�้ำผิวดิน น้�ำผิวดินนี้ หมายถึง แหล่งน�้ำประเภทห้วย หนอง คลอง บึง หรือแหล่งน�้ำประเภท อยู่บนดิน น�้ำจากแหล่งน�้ำต้นทุนประเภทน้ีสามารถประมาณปริมาณได้ไม่ยากนัก หากทราบขนาด ของแหล่งน�้ำที่แน่ชัด เช่น สระน้�ำประจ�ำไร่นาขนาด 1,260 ลูกบาศก์เมตรจะมีปริมาณน�้ำต้นทุน (น้�ำใช้การ) ประมาณ 70% - 80% ของปรมิ าณน้�ำเกบ็ กัก II. น้�ำใต้ดิน น้�ำใต้ดินน้ี หมายถึง น�้ำจากแหล่งน้�ำที่อยู่ลึกลงไปในดินเช่น บ่อบาดาล การประมาณน�้ำ จากแหล่งน้�ำใต้ดินน้ีท�ำได้หลายรูปแบบ เช่น ถามจากผู้ขุดเจาะบ่อ หรือทดลองวัดปริมาณน้�ำ จากการทดสอบสูบน้�ำ การประมาณนำ�้ จากบอ่ บาดาลนโ้ี ดยทวั่ ไปจะประมาณในรปู แบบของการเทยี บ ปรมิ าณนำ้� ตอ่ หนว่ ยเวลา เชน่ 10 ลกู บาศกเ์ มตรตอ่ ชว่ั โมง (ลบ.ม./ชม.) ขอ้ ควรระวงั ในการประมาณนำ้� จากแหล่งนำ�้ ใตด้ นิ คอื การหมดของนำ�้ ใต้ดนิ หรอื การซมึ แทนที่ไมท่ ันของน้ำ� ใตด้ นิ ขอ้ น้เี ป็นข้อที่สำ� คัญ เพราะน้�ำใต้ดินในแต่ละพ้ืนท่ีน้ันมีปริมาณท่ีมากน้อยไม่เท่ากัน ข้อมูลปริมาณน้�ำจากแหล่งน้�ำใต้ดิน จงึ ควรเปน็ ขอ้ มลู ทคี่ รอบคลมุ ทง้ั การใชง้ านไดใ้ นกรณที ส่ี ามารถสบู นำ�้ ไดต้ อ่ เนอื่ งสงู สดุ กช่ี ว่ั โมง ชว่ งเวลา ในการไหลซึมของน�้ำมาเติมน้�ำก่ีชั่วโมง ข้อมูลเหล่านี้ส�ำคัญมากเพราะจะช่วยให้เกษตรกรสามารถ เลอื กปั๊มนำ้� ได้เหมาะสมและสามารถจดั รอบเวรการใหน้ ้ำ� พชื ได้อย่างเหมะสมกบั ปรมิ าณนำ้� ทม่ี ี ข้อมูลท้ังหมดนี้เป็นข้อมูลท่ีส�ำคัญที่จะช่วยให้ผู้ออกแบบสามารถเลือกระบบน้�ำได้เหมาะสมกับ ชนิดของพืช ชนดิ ของดนิ และปรมิ าณนำ�้ ท่ีมอี ยู่ นอกจากน้ยี ังช่วยให้จดั รอบเวรการให้น้�ำไดอ้ ยา่ งมีประสทิ ธภิ าพ สามารถจดั ส่งนำ�้ ได้ตามความต้องการของพืช อันจะเปน็ หลักประกันให้การปลูกพชื ไดผ้ ลผลติ ทดี่ ี 4 คูม่ ือ การออกแบบระบบน�ำ้ ฉบับประชาชน

1.2 ก�ำหนดการใหน้ ้ำ� พืช ก�ำหนดการให้น�้ำพืชก็หมายถึงความถี่หรือรอบเวรที่จะต้องให้น้�ำพืชครั้งต่อไป โดยท่ัวไปแล้ว จะก�ำหนดเวลาท่ีต้องให้น้�ำแก่พืชโดยการพิจารณาจากจ�ำนวนความชื้นท่ีพืชน�ำไปใช้ได้ (Available Moisture) ที่ยังมีเหลืออยใู่ นดนิ เพราะจ�ำนวนความช้นื ดงั กลา่ วนเี้ ทา่ นัน้ ที่จะบอกว่าพืชขาดน�้ำอยูห่ รอื เปล่า การทจ่ี ะใหพ้ ืช มีการเจรญิ เตบิ โตอย่างรวดเรว็ และให้ผลผลิตสูง จะต้องคอยควบคมุ ความช้ืนในดนิ ให้อยใู่ นระดบั ทีพ่ อเหมาะอยู่ เสมอ แตใ่ นการปลกู นัน้ ยอ่ มมกี ารการสูญเสียนำ้� หรอื ความชื้นในดินซึ่งมาจากหลายสาเหตุ เชน่ การใช้นำ้� ของพืช การคายนำ�้ ของพืช การระเหย การไหลท้ิง หรอื การไหลเลยเขตรากพืช ทำ� ให้ในการปลูกพชื นนั้ จะตอ้ งคอยหมนั่ เตมิ นำ้� เขา้ ไปแทนนำ�้ ทส่ี ญู เสยี ไปในแตล่ ะชว่ งวนั การเตมิ นำ้� เขา้ ไปใหมน่ เี้ รยี กวา่ กำ� หนดการใหน้ ำ�้ พชื ปจั จยั ทม่ี ผี ล ต่อกำ� หนดการใหน้ ้ำ� พืชมีดงั นี้ 1.2.1 “ชนิดของพืชและความหนาแน่นของต้นพืช” พืชแต่ละชนิดมีความต้องการน�้ำต่างกัน เชน่ พืชทมี่ รี ากส้ันจะมีต้องการความช้นื ในดนิ อยู่เสมอ สว่ นพืชท่ีมีรากยาวก็สามารถปล่อยให้ความช้นื ในดนิ ลดลงได้มากกว่ากลมุ่ รากส้นั 1.2.2 “ชนิดของดิน” ดินแต่ละชนิดมีความสามารถในการซึมน้�ำและอุ้มน�้ำต่างกัน เช่น ดินเน้ือหยาบ อย่างดินทราย น�้ำจะซึมผ่านได้ดีแต่จะไม่อุ้มน�้ำ การซึมของน�้ำจะเป็นลักษณะการซึมลึกซ่ึงต่างจาก ดนิ เนอ้ื ละเอียดท่ีจะซึมออกขา้ งเพราะเมด็ ดนิ ละเอยี ดกว่า 1.2.3 “ภูมิอากาศ” ได้แก่ความร้อนในช่วงวันและความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศ ความร้อนและ ความช้ืนสัมพัทธ์ในอากาศนี้จะท�ำให้น้�ำในดินหรือความชื้นในดินระเหยได้มากข้ึน และมีผลท�ำให้พืช คายน�้ำมากข้ึน 1.2.4 “การคลุมหน้าดิน” การคลุมหน้าดินจะช่วยลดการสัมผัสของแสงแดดกับพ้ืนดินท�ำให้ลด อตั ราการระเหยได้มาก ทั้งน้ีถ้าความชื้นในดินลดลงเรื่อยๆ มากเกินกว่าที่พืชจะสามารถน�ำความชื้นนั้นไปใช้ได้ พืชก็จะแสดง อาการขาดน้�ำให้เห็น เช่น สีของใบเปล่ียนไป ใบเร่ิมเหี่ยวหรือใบม้วน และถ้าหากการขาดความชื้นในดินน้ี เกดิ ขนึ้ ในชว่ งทส่ี ำ� คญั ตอ่ การเจรญิ เตบิ โตของพชื ทเี่ รยี กวา่ ชว่ งวกิ ฤต (Critical Period) จะทำ� ใหก้ ระทบตอ่ ผลผลติ เป็นอย่างมาก ถ้ายังปล่อยให้ความชื้นในดินน้อยอย่างต่อเนื่องติดต่อกันเป็นช่วงเวลานานจนถึงจุดๆ หน่ึง ท่ีเรียกว่าจุดเห่ียวเฉา (Wilting Point) พืชก็จะไม่สามารถฟื้นสภาพได้แม้ว่าจะมีการให้น้�ำหลังจากนี้ และพืช จะตายในที่สุดถ้าเข้าสู่ช่วงจุดเหี่ยวเฉาถาวร (Permanent Wilting Point) ดังน้ันเกษตรกรต้องการปลูกพืช ให้ได้ผลลิตที่ดีก็จะต้องหลีกเลี่ยงการให้พืชขาดน้�ำในช่วงวิกฤตของพืช จุดวิกฤตของพืชแต่ละชนิดสามารถ ดูได้จากตารางท่ี 1 คูม่ อื การออกแบบระบบน้ำ� ฉบบั ประชาชน 5

ตารางที่ 1 ช่วงวกิ ฤต (Critical Period) ในความตอ้ งการนำ้� ของพืชชนดิ ต่างๆ ชนิดของพืช ชว่ งวิกฤติ กะหล�ำ่ ปลี ใบเร่มิ หอ่ เปน็ หัวและหัวก�ำลงั โต กะหลำ่� ดอก ต้องการความช้นื ในดนิ สงู ตลอดฤดูกาลปลูก ขา้ ว จากตั้งทอ้ งถงึ ออกรวง (Booting to Heading) ข้าวโพด ชว่ งผสมเกสรจากออกชอ่ ดอกถงึ มเี นอ้ื เตม็ เมลด็ รองลงมาเปน็ ชว่ งกอ่ นออกชอ่ ดอก และ รองลงมาเปน็ ชว่ งทเ่ี มล็ดกำ� ลังจะเต็ม ชว่ งผสมเกสรจะวิกฤตมากถ้าหากขา้ วโพดไม่เคย ขา้ วฟ่าง ขาดนำ�้ มาก่อน ถ่วั ต่างๆ วิกฤตมากในช่วงออกช่อดอกจนถึงเมล็ดเตม็ รองลงมาเป็นช่วงกอ่ นออกดอก วกิ ฤตทสี่ ดุ ในชว่ งออกดอกและตดิ ฝกั รองลงมาเปน็ ชว่ งกอ่ นออกดอก รองลงมาเปน็ ชว่ ง ธัญพืช ฝักกำ� ลังแก่ แต่ช่วงฝกั แกจ่ ะวิกฤตกวา่ ชว่ งก่อนออกดอกถ้าไม่เคยขาดน้�ำมาก่อน บรอ๊ คเคอลี่ จากตั้งทอ้ งถึงออกรวง ผกั ตา่ งๆ เริม่ ออกดอกและดอกก�ำลังโต ฝา้ ย ต้องการความชนื้ ในดนิ สูงตลอดฤดูกาลปลกู วกิ ฤตทส่ี ดุ ในชว่ งออกดอกถงึ ตดิ สมอ รองลงมาเปน็ ชว่ งกอ่ นออกดอก รองลงมาเปน็ ชว่ ง มะเขอื เทศ หลังตดิ สมอถงึ สมอแก่ มนั ฝรัง่ จากออกดอกจนถึงชว่ งผลก�ำลังโต ไมผ้ ล ต้องการความช้ืนสูงหลังเร่ิมลงหัว ออกดอก จนถงึ เกบ็ เก่ียว ไมผ้ ลประเภทส้ม ผลก�ำลังโต ออกดอกและตดิ ผล มะนาวจะออกดอกถา้ งดใหน้ ำ้� ในชว่ งกอ่ นออกดอกเลก็ นอ้ ย ผลรว่ ง ยาสบู ในช่วงแล้งจดั อาจแกไ้ ด้โดยการให้นำ�้ ใหช้ ุม่ ชืน้ ผล ละหุ่ง ต้งั แตต่ ้นสูงประมาณ 50 เซนติเมตรจนถึงออกดอก ออ้ ย ต้องการความชน้ื สูงในระยะท่กี ำ� ลังโตเตม็ ท่ี วิกฤตมากในชว่ งกำ� ลงั แตกกอและลำ� ตน้ ก�ำลงั โต 6 คู่มอื การออกแบบระบบนำ้� ฉบบั ประชาชน

1.3 อตั ราการใชน้ ำ�้ ของพชื หรือปรมิ าณความต้องการนำ�้ ของพชื พืชแต่ละชนิดมีอัตราการใช้น�้ำต่างกันไป อัตราการใช้น้�ำของพืชจะบอกถึงปริมาณน้�ำที่พืชต้องการ ในแต่ละวัน หน่วยท่ีนิยมใช้กันทั่วไปคือ มิลลิเมตรต่อวัน หรือมิลลิเมตรต่อฤดูกาล ค่าอัตราการใช้น�้ำของพืชน้ี บางหน่วยงานก็จัดท�ำเป็นลูกบาศก์เมตรต่อไร่เพื่อสะดวกในการน�ำไปใช้คิดปริมาณน้�ำต้นทุน เช่น มะเขือเทศ มอี ตั ราการใช้น้�ำ 5.4 มลิ ลเิ มตรต่อวัน หอมแดงมีอัตราการใช้น้�ำ 4.5 มลิ ลเิ มตรต่อวัน ที่ผ่านมาค่าอัตราการใช้น�้ำนี้สร้างความสับสนให้ผู้ที่จะน�ำค่านี้ไปใช้ค่อนข้างมาก เพราะไม่เข้าใจว่า มิลลิเมตรต่อวันนี้หมายความว่าอย่างไร ผู้เขียนก็ขออธิบายกันอย่างง่ายๆ ให้เข้าใจว่า ค่านี้เป็นปริมาณน้�ำ ทตี่ อ้ งเตมิ ลงไปในดนิ ในสว่ นเขตรากพชื เพอ่ื ใหด้ นิ มคี วามชน้ื เพยี งพอทพ่ี ชื จะนำ� ไปใชใ้ นแตล่ ะวนั กลา่ วคอื ถา้ ทราบ พ้ืนท่ีปลูกพืช ก็ให้เอาค่าอัตราการใช้น�้ำของพืชไปคูณกับพ้ืนท่ีปลูกพืชก็จะได้ปริมาณน้�ำออกมาหน่วยเป็น ลูกบาศก์เมตรตอ่ วันต่อพื้นท่ี เช่น ถา้ ปลูกมะเขือเทศในพนื้ ท่ี 1 ไร่ เราสามารถหาปริมาณนำ้� ท่ีตอ้ งให้ไดด้ ังนค้ี ือ อตั ราการใชน้ �้ำของมะเขือเทศ = 5.4 มิลลิเมตรต่อวนั หรอื = 0.0054 เมตรต่อวัน (1 เมตร = 1000 มิลลเิ มตร) พนื้ ท่ที ่ีตอ้ งการให้นำ้� หรือพื้นทป่ี ลูก = 1 ไร่ หรือ 1600 ตารางเมตร เพราะฉะน้ันปริมาณน�้ำทตี่ ้องให้แกพ่ ืช = 0.0054 เมตร x 1600 ตร.ม. = 8.64 ลูกบาศกเ์ มตรตอ่ วัน หรอื = 8640 ลติ รต่อวัน ในกรณที เี่ ปน็ ไมผ้ ลหรอื ไมย้ นื ตน้ การคดิ อตั ราการใชน้ ำ�้ ของพชื จะคดิ ประมาณอยา่ งงา่ ยๆ โดยการนำ� เอา พนื้ ทเ่ี ขตรากพชื (ประมาณจากความกวา้ งทรงพมุ่ ) คณู ดว้ ยอตั ราการใชน้ ำ�้ ของพชื กจ็ ะไดป้ รมิ าณนำ้� ทจี่ ะตอ้ งใหพ้ ชื ในแตล่ ะวนั เชน่ สมมตุ ลิ ำ� ไยมอี ตั ราการใชน้ ำ�้ 3 มม.ตอ่ วนั ตน้ ลำ� ไยมขี นาดทรงพมุ่ 3 เมตร จากคา่ ดงั กลา่ วสามารถ ค�ำนวณปริมาณนำ้� ท่ีตอ้ งให้แก่ลำ� ไยได้ดงั น้ี อตั ราการใช้น�้ำตน้ ล�ำไย = 3.0 มิลลิเมตรต่อวนั หรอื = 0.003 เมตรตอ่ วัน (1 เมตร = 1000 มลิ ลเิ มตร) พืน้ ทที่ ่ตี ้องการใหน้ �ำ้ หรอื พืน้ ท่ีทรงพมุ่ = 3.14 x (1.5 x 1.5) = 7.065 ตารางเมตร เพราะฉะนัน้ ปริมาณน�้ำทตี่ อ้ งให้แกพ่ ืช = 0.003 เมตร x 7.065 ตร.ม. = 0.021 ลกู บาศกเ์ มตรต่อวัน หรือ = 21 ลติ รต่อวันต่อตน้ ค่าอัตราการใช้น�้ำของพืชสามารถดูได้จากตารางความต้องการน�้ำของพืชที่กรมชลประทานจัดท�ำไว้ดัง ตารางในภาคผนวก 1 ซึง่ จะจำ� แนกเป็นชนิดของพชื ชนดิ ต่างๆ ท้ังน้ีเม่ือพิจารณาจากตารางการใช้น�้ำของพืช จะมีข้อสังเกตว่าพืชผักจะใช้น้�ำเฉล่ียท่ีประมาณ 3 – 5 มิลลเิ มตรต่อวนั เพ่อื ให้งา่ ยตอ่ การนำ� ค่าความตอ้ งการนำ้� ของพืชไปใชง้ านนั้น มีขอ้ แนะนำ� ดงั น้ี คู่มอื การออกแบบระบบน�ำ้ ฉบบั ประชาชน 7

✻ ในกรณที เ่ี ปน็ พชื ผกั ทก่ี นิ ผลสว่ นใหญจ่ ะใชค้ า่ ความตอ้ งการนำ�้ ของพชื ทป่ี ระมาณ 5 มลิ ลเิ มตรตอ่ วนั เชน่ มะเขือ หอมหัวใหญ่ มะระ ถ่วั ฝกั ยาว กะหล�ำ่ ดอก เปน็ ต้น ✻ กลุ่มพืชกินใบ จะใช้ค่าความต้องการน�้ำของพืชท่ีประมาณ 3 มิลลิเมตรต่อวัน เช่น คะน้า ผักกาดขาว กระเทียม เปน็ ตน้ ในส่วนของไม้ผลหรือไม้ยืนต้นเป็นกลุ่มที่ไม่ค่อยมีตารางสรุปอัตราการใช้น้�ำไว้ให้เลือกน�ำไปใช้ การประมาณอัตราการใช้น้�ำของพืชกลุ่มนี้ผู้เขียนจึงแนะน�ำว่าให้ใช้วิธีประมาณการก่อนแล้วจึงน�ำไปปรับเทียบ จากพื้นท่ีจริง เช่น ประมาณว่าพืชชนิดนั้นๆ มีอัตราการใช้น�้ำท่ี 3 มิลลิเมตรต่อวัน แล้วค�ำนวณหาปริมาณน้�ำ ที่ต้องให้ในแต่ละวัน จากนั้นเม่ือให้น้�ำจริงก็ให้สังเกตความช้ืนท่ีพืชน�ำไปใช้ได้ท่ีอยู่ของดินและอาการของต้นพืช แลว้ จงึ ท�ำการปรบั ปรมิ าณนำ�้ เพ่อื ใหเ้ หมาะสมกับสภาพพื้นท่ีจริงตอ่ ไป สิ่งส�ำคัญในเรื่องนี้ผู้ออกแบบหรือผู้ใช้งานระบบจะต้องเข้าใจว่า ปริมาณน�้ำที่ต้องให้แก่พืชน้ี จะแตกต่างกนั ไปในแตล่ ะพื้นที่และตามปัจจัยในข้อ 1.2 ดงั นั้นปรมิ าณน�้ำทต่ี อ้ งใหแ้ ก่พชื ทีแ่ ทจ้ รงิ จะต้องพิจาณา ปรับเพ่ิมหรือลดจากสภาพพ้ืนที่การปลูกพืชจริงโดยให้เป็นไปตามเงื่อนไขของพ้ืนที่น้ันๆ เช่น ถ้าการปลูกพืชนั้น มีการคลุมหน้าดินและไม่คลุมหน้าดินปริมาณน�้ำท่ีต้องให้แก่พืชก็จะต่างกัน เพราะความช้ืนคงเหลือในดินของ สองพนื้ ทน่ี จี้ ะตา่ งกนั หรอื ถา้ พน้ื ทก่ี ารปลกู เปน็ ดนิ รว่ นปนดนิ ทรายและพนื้ ทดี่ นิ เปน็ ดนิ รว่ นปนดนิ เหนยี วปรมิ าณนำ้� ทตี่ อ้ งใหแ้ กพ่ ชื กจ็ ะตา่ งกนั เชน่ กนั การปรบั เพม่ิ หรอื ลดปรมิ าณนำ้� ทตี่ อ้ งใหพ้ ชื นส้ี ามารถหาไดจ้ ากการวดั ความชนื้ คงเหลือในดินก่อนการให้น�้ำ วิธีการวัดความช้ืนในดินอย่างง่ายท�ำได้หลายวิธีเช่น วิธีการก�ำดินเพ่ือประมาณ ความชื้น หรือการใช้เครื่องมือวัดช้ืนในดินซ่ึงปัจจุบันสามารถหาซ้ือได้ง่ายและราคาไม่แพง วิธีการเหล่าน้ี จะชว่ ยใหเ้ กษตรกรสามารถหาปริมาณน้ำ� ทีใ่ หแ้ ก่พชื ไดแ้ มน่ ยำ� ขึน้ 1.4 รปู แบบของระบบนำ้� 1.4.1 ระบบใหน้ ำ�้ ทางผวิ ดนิ (Surface Irrigation) ระบบการใหน้ ำ�้ รปู แบบนเ้ี ปน็ รปู แบบทใี่ ชก้ นั อยา่ งแพรห่ ลายมาตงั้ แตอ่ ดตี เพราะเปน็ รปู แบบอยา่ งงา่ ยๆ ไมม่ คี วามซบั ซอ้ นมากนกั เกษตรกรสามารถ ทำ� ได้เอง รปู แบบการให้น้ำ� โดยผิวดินท่ีนยิ ม เช่น การใหน้ ้ำ� แบบทว่ มเปน็ ผนื ในนาข้าว หรอื การให้นำ้� แบบร่องคู การให้น้�ำวิธีน้ีมีข้อดีที่ส�ำคัญคือ มีราคาถูก และไม่ต้องใช้ความเชี่ยวชาญในการออกแบบ ระบบ แตม่ ีข้อเสียคือประสทิ ธิภาพการใหน้ ำ้� ตำ่� และส้ินเปลืองนำ้� มาก 1.4.2 การให้น้�ำใต้ผิวดิน (Subsurface Irrigation) วิธีนี้ท�ำได้โดยการยกระดับน้�ำใต้ดิน ขึ้นมาให้สูงพอที่น้�ำจะไหลซึมขึ้นมาสู่ระดับเขตรากพืชได้ วิธีเพิ่มระดับน�้ำใต้ดินท�ำได้สองรูปแบบคือ การใหใ้ นคแู ละการให้นำ้� ไหลเขา้ ไปในท่อท่ฝี งั ไว้ใตด้ ิน 8 คมู่ อื การออกแบบระบบนำ�้ ฉบบั ประชาชน

1.4.3 การให้น้�ำแบบสปริงเกลอร์หรือแบบฉีดฝอย (Sprinkler Irrigation) วิธีน้ี จะเป็นการเลียนแบบรูปแบบของฝนตก โดยการฉีดน�้ำเป็นฝอยขึ้นไปบนอากาศและตกลงบนพ้ืนที่ ที่ต้องการให้น�้ำ ข้อดีของวิธีการให้น้�ำรูปแบบน้ีคือ เป็นวิธีการให้น�้ำท่ีมีประสิทธิภาพสูง ประหยัดน้�ำ ประหยดั แรงงาน ชว่ ยลดอณุ หภมู ขิ องบรรยากาศในพน้ื ทใี่ หน้ ำ�้ ได้ ใชไ้ ดด้ กี บั พชื และดนิ หลากหลายชนดิ สามารถติดตงั้ ระบบใหป้ ยุ๋ เพ่อื ให้ไปพรอ้ มกบั การเปิดใหน้ �้ำได้ ข้อเสียของระบบนำ้� แบบนีค้ ือ เป็นระบบ ตอ้ งการแรงดนั ลงทุนเรม่ิ แรกสูง และมคี วามยุ่งยากในข้นั ตอนการออกแบบและตดิ ตั้ง 1.4.4 การให้น�้ำแบบน�้ำหยด (Drip Irrigation) น้�ำหยดเป็นวิธีการให้น้�ำพืชเฉพาะที่ โดยเน้น เฉพาะให้น้�ำบริเวณเขตรากพืช จึงเป็นวิธีการให้น้�ำท่ีประหยัดน้�ำท่ีสุดและมีประสิทธิภาพ การให้น�้ำสูงมาก รูปแบบระบบจะประกอบด้วยอุปกรณ์ท่ีคล้ายกับระบบการให้น้�ำแบบสปริงเกลอร์ จะต่างกันเฉพาะท่ีหัวจ่ายน้�ำ รูปแบบการจ่ายน้�ำของระบบน้�ำหยดจะเป็นลักษณะการหยด ในปริมาณน้อยและใช้แรงดันต่�ำ ข้อดีที่ส�ำคัญคือ ประหยัดน�้ำประสิทธิภาพการให้น้�ำสูงมาก วัชพืช เกิดได้น้อยกว่าการให้น้�ำแบบอื่นๆ ใช้แรงงานน้อย สามารถติดต้ังระบบให้ปุ๋ยเพ่ือให้ไปพร้อมกับ การเปิดให้น�้ำได้ ข้อเสียของระบบน้�ำหยดคือ ลงทุนเร่ิมแรกสูง และมีความยุ่งยากในการออกแบบ และตดิ ตงั้ เกดิ การอดุ ตนั ทห่ี วั จา่ ยไดง้ า่ ยในระบบจงึ จำ� เปน็ ตอ้ งมรี ะบบกรองนำ�้ ทด่ี ี และเนอ่ื งระบบนำ้� หยด เป็นระบบน้�ำที่ต้องการแรงดันต่�ำ ดังน้ันในการใช้งานระบบจึงเป็นต้องควบคุมแรงดันให้เหมาะสม เพ่ือป้องกนั การเสยี หายของอปุ กรณ์เนอื่ งจากแรงดันเกิน ทั้งนี้ในเล่มน้ีผู้เขียนจะแนะน�ำการออกแบบระบบน้�ำอยู่ 2 แบบ คือ ระบบสปริงเกลอร์และ ระบบน้�ำหยด ระบบน�้ำทั้ง 2 รูปแบบน้ีถือว่าเป็นระบบการให้น้�ำท่ีมีประสิทธิภาพการให้น้�ำสูงและประหยัดน�้ำ ซึ่งรูปแบบของระบบและวิธีการออกแบบของท้ัง 2 ระบบก็ถือว่าคล้ายๆ กัน ดังน้ันหากเข้าใจการออกแบบ ระบบใดระบบหน่งึ แลว้ อีกระบบหนึง่ ก็จะท�ำความเข้าใจได้ไมย่ าก คมู่ ือ การออกแบบระบบน้ำ� ฉบบั ประชาชน 9

10 คมู่ อื การออกแบบระบบนำ�้ ฉบบั ประชาชน

บทที่ 2 ระบบการใหน้ ำ�้ แบบสปรงิ เกลอร์ 2.1 ประเภทระบบการใหน้ ้�ำแบบสปรงิ เกลอร์ ระบบนำ�้ แบบสปรงิ เกลอร์นี้ ผเู้ ขียนขอแบง่ ออกเป็น 2 ประเภทตามลักษณะการใชง้ าน คือ ✻ ระบบสปริงเกลอรส์ ำ� หรับสนามหญ้าหรือสวนหยอ่ มหรือสนามกอลฟ์ ✻ ระบบสปริงเกลอรส์ ำ� หรับพชื ผลทางการเกษตร ระบบการใหน้ ำ้� แบบสปรงิ เกลอรท์ ง้ั 2 ประเภทนี้ แตกตา่ งกนั ทจี่ ดุ ประสงคแ์ ละรปู แบบการนำ� ไปใชง้ าน แบบใชก้ บั สนามหญา้ หรอื สวนหยอ่ มจะคำ� นงึ ถงึ ความสวยงามของระบบหลงั การตดิ ตงั้ และไมก่ ดี ขวางการดแู ลสวน ใหส้ วยงามอยเู่ สมอจงึ มกั นยิ มตดิ ตงั้ ระบบทอ่ และหวั จา่ ยนำ้� ตา่ งๆ ไวใ้ ตด้ นิ ระบบสปรงิ เกลอรร์ ปู แบบนี้ จงึ มรี าคาแพง ต้องออกแบบค�ำนวณระบบเป็นอย่างดี ส่วนระบบสปริงเกลอร์ท่ีใช้กับพืชผลทางการเกษตรจะเน้นตามลักษณะ การใชง้ านเปน็ หลกั แมจ้ ะไมเ่ นน้ ความสวยงามเหมอื นแบบแรก แตก่ ารออกแบบกต็ อ้ งคำ� นงึ ถงึ การจดั วางอปุ กรณ์ ในระบบนำ�้ ต่างๆ ให้เกิดความเหมาะสมไม่กีดขวางการทำ� งานของเคร่ืองจกั รกลทางการเกษตรท่ใี ชง้ านในพื้นที่ ในเอกสารเล่มน้ีจะแนะน�ำการออกแบบระบบสปริงเกลอร์เพียงรูปแบบเดียวคือการออกแบบ ระบบสปรงิ เกลอรส์ ำ� หรบั พชื ผลทางการเกษตร หากผอู้ า่ นสามารถทำ� ความเขา้ ใจจนสามารถออกแบบระบบไดแ้ ลว้ ก็จะสามารถนำ� พื้นฐานความรู้นี้ไปออกแบบระบบสปรงิ เกลอร์สำ� หรับสวนหย่อมหรือสนามหญ้าไดเ้ ชน่ กนั ภาพที่ 1 หวั สปริงเกลอรแ์ บบปอ๊ บอัพในแปลงสนามหญา้ ภาพที่ 2 ระบบมนิ ิสปรงิ เกลอรใ์ นแปลงผัก อปุ กรณส์ ว่ นใหญ่จะฝังใต้ดินเพือ่ ความสวยงาม คู่มือ การออกแบบระบบน้�ำฉบับประชาชน 11

2.2 ข้อดีของระบบสปริงเกลอร์ 1. ประสิทธภิ าพการใหน้ ้�ำสูงมาก 2. ประหยัดน้ำ� เม่ือเทยี บกับการให้น�้ำแบบผวิ ดนิ และแบบใต้ดนิ 3. ใชไ้ ด้ดกี ับดนิ ทุกชนดิ 4. ใช้ไดด้ ีกับทกุ สภาพภูมิประเทศ โดยเฉพาะพ้นื ท่ที ีม่ ีความลาดชนั งา่ ยตอ่ การกัดเซาะ 5. ใช้ไดก้ ับพชื หลากหลายชนิด 6. ชว่ ยเพ่ิมความชุ่มชน้ื ใหก้ ับบรรยากาศรอบข้าง 7. ประหยัดแรงงานในการใหน้ ำ้� 8. สามารถใหป้ ุย๋ ทางน�้ำรว่ มไปกบั การเปิดให้นำ�้ ได้ 2.3 ข้อเสียของระบบสปริงเกลอร์ 1. ประสิทธิภาพการให้น�้ำจะต�่ำ หากน�ำไปใช้ในพื้นที่ที่มีลมแรงเพราะรูปแบบการกระจายตัวของ เมด็ น�้ำจะเป็นวงไมส่ ม่�ำเสมอกนั 2. เม็ดนำ�้ ทต่ี กลงบนใบพืชอาจจะชำ� ระลา้ งสารเคมีทีพ่ น่ ให้ทางใบพืชได้ 3. คา่ ลงทุนเริ่มแรกสงู 4. ตอ้ งใชค้ วามรูแ้ ละทักษะในการออกแบบและติดต้งั 2.4 รูปแบบของระบบสปริงเกลอร์ 1. แบบติดอยู่กับท่ี ระบบสปริงเกลอร์รูปแบบนี้อุปกรณ์ต่างๆ เช่น หัวจ่ายน�้ำ ท่อส่งน�้ำ ปั๊มน้�ำ จะตดิ ตงั้ อยกู่ บั ทไี่ มม่ กี ารเคลอ่ื นยา้ ย ขอ้ ดขี องรปู แบบนค้ี อื งา่ ยตอ่ การใชง้ านและประหยดั แรงงาน ในการเปิดปิดระบบ ข้อเสียคือค่าลงทุนจะสูงกว่ารูปแบบอื่นๆ รูปแบบน้ีจึงนิยมใช้กับพืชที่มี มลู คา่ สูงหรือพชื ท่ีต้องการการใหน้ ำ�้ อย่างสม่ำ� เสมอ 2. แบบเคล่ือนย้ายได้บางส่วน ระบบสปริงเกลอร์รูปแบบน้ีจะมีการเคลื่อนย้ายอุปกรณ์ได้บางส่วน เชน่ หวั จา่ ยน�้ำ ท่อส่งนำ�้ หรอื ปั๊มน�ำ้ ก็ได้ ท้ังนีก้ ็เพื่อใหป้ ระหยดั งบประมาณคา่ ลงทุนระบบ 3. แบบเคลื่อนย้ายได้ท้ังหมด ระบบสปริงเกลอร์รูปแบบนี้จะสามารถเคล่ือนย้ายหรือโยกย้าย อุปกรณ์ทุกชิ้นส่วนได้หมด ข้อดีคืองบประมาณค่าลงทุนจะถูกกว่าแบบอ่ืนๆ ข้อเสียคือพืชอาจ ได้รบั น้�ำไมส่ ม่�ำเสมอ สน้ิ เปลืองแรงงานและเวลาในการเคลอื่ นย้ายอปุ กรณ์ 12 ค่มู ือ การออกแบบระบบนำ้� ฉบับประชาชน

2.5 อุปกรณ์ที่ใช้ในระบบสปริงเกลอร์ การจะออกแบบระบบน้�ำให้ได้ดี ผู้ออกแบบจ�ำเป็นต้องรู้จักอุปกรณ์ท่ีใช้ในระบบสปริงเกลอร์ให้มาก เพ่ือที่จะสามารถเลือกใช้อุปกรณ์ต่างๆ ได้อย่างเหมาะสมและได้ตรงตามความต้องการที่จะใช้งาน การเลือก อุปกรณ์ได้เหมาะสมนอกจากจะท�ำให้ได้ระบบสปริงเกลอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงแล้วยังจะช่วยให้สามารถจ�ำกัด งบประมาณค่าลงทนุ ได้อกี ด้วย อปุ กรณ์ท่ใี ชใ้ นระบบสปริงเกลอร์แบ่งออกเปน็ 4 ส่วนใหญๆ่ คือ 2.5.1 เครอ่ื งสบู นำ้� หรอื ปม๊ั นำ้� ปม๊ั นำ�้ ถอื เปน็ หวั ใจสำ� คญั ของระบบสปรงิ เกลอรเ์ พราะเปน็ อปุ กรณท์ ใี่ ช้ ในการส่งน้ำ� ให้กบั ระบบและใชใ้ นการสรา้ งแรงดันแกร่ ะบบให้สามารถฉีดพน่ น�้ำออกจากหัวจ่ายน�้ำได้ ปั๊มน้�ำที่ใช้ในระบบน้�ำการเกษตรน้ันมีหลายชนิด มีการจัดแบ่งไว้หลายประเภทหลายรูปแบบ เช่น แบง่ ตามลกั ษณะของตน้ กำ� ลงั หรอื แบง่ ตามลกั ษณะการใชง้ าน และดว้ ยความหลากหลายของปม๊ั นำ�้ จงึ เปน็ ปญั หา อันดับต้นๆ ของเกษตรกรในงานระบบน�ำ้ เพอ่ื การเกษตร ทงั้ การเลอื กป๊ัม การตดิ ต้ัง และการใชง้ าน ภาพท่ี 3 ปัม๊ แบบใช้เครอื่ งยนต์เป็นต้นกำ� ลงั ภาพที่ 4 ปัม๊ แบบใชม้ อเตอร์ไฟฟ้าเปน็ ตน้ ก�ำลงั ในการเลอื กปั๊มน�ำ้ ให้เหมาะสมกับระบบนำ้� ทอ่ี อกแบบจำ� เปน็ ตอ้ งทราบก่อนว่า ปัม๊ น�้ำชนิดใดเหมาะสม กับระบบน�้ำการเกษตร ปั๊มน้�ำชนิดใดเหมาะสมกับน้�ำผิวดิน ปั๊มน�้ำชนิดใดเหมาะสมกับน�้ำใต้ดิน ปั๊มน�้ำชนิดใด ท่ีเหมาะสมกับระบบสปริงเกลอร์หรือน้�ำหยด ทั้งน้ีในการออกแบบระบบน�้ำการเกษตรนั้นการพิจารณาเลือก ปัม๊ นำ้� จะท�ำได้ 2 กรณี คอื ✻ ออกแบบระบบสปริงเกลอร์ให้แล้วเสร็จก่อนจึงค่อยเลือกปั๊มน�้ำ วิธีน้ีจะท�ำในกรณีท่ีเป็น การออกแบบงานใหม่ที่ยังไม่มีปั๊มอยู่ก่อน หรือในพื้นที่ไม่มีข้อจ�ำกัดด้านไฟฟ้า ส่วนใหญ่มักจะ เป็นงานท่ีมีมูลค่าสูง สามารถขอขยายแนวเขตไฟฟ้าต้ังเสาพาดสายมายังพ้ืนที่หรือติดตั้ง หม้อแปลงแยกเฉพาะได้ ค่มู ือ การออกแบบระบบน้�ำฉบับประชาชน 13

✻ เลอื กปม๊ั นำ้� กอ่ นแลว้ จงึ ออกแบบระบบใหส้ มั พนั ธส์ อดคลอ้ งกบั ปม๊ั นำ�้ วธิ นี จี้ ะทำ� ในกรณที เี่ กษตรกร มีปั๊มน้�ำอยู่แล้ว หรือการมีข้อจ�ำกัดในการเลือกปั๊มน�้ำ เช่น ข้อจ�ำกัดด้านไฟฟ้าในแปลง เพราะ พ้ืนที่การเกษตรของเมืองไทยส่วนใหญ่เป็นพ้ืนท่ีที่ไม่ค่อยมีไฟฟ้าใช้หรือถ้ามีก็เป็นไฟฟ้าที่ใช้ ตามบ้านเรือนทว่ั ไป เป็นไฟ 1 เฟส มีแรงดนั ไฟฟา้ 220 โวลต์ และมักประสบปญั หาไฟฟ้าตก อย่เู ปน็ ประจำ� ในกรณเี ช่นนี้จึงจำ� เปน็ ทจี่ ะต้องเลอื กปม๊ั น�ำ้ ให้เหมาะสมกับปัจจัยทม่ี ีกอ่ นแลว้ เอา ความสามารถในการท�ำงานของปัม๊ น�ำ้ มาออกแบบระบบสปรงิ เกลอรอ์ ีกครัง้ จากข้างต้นหากผู้อ่าน อ่านแล้วยังไม่เข้าใจ ก็ขออธิบายเพ่ิมเติมว่า ถ้าหากในพ้ืนท่ีใช้ระบบไฟบ้าน ท่ีเรียกว่าระบบไฟฟ้า 1 เฟส แล้วท�ำการเลือกปั๊มโดยไม่ดูข้อจ�ำกัดก็อาจจะเลือกปั๊มที่มอเตอร์ขนาดใหญ่เกินไป จนไม่สามารถใชง้ านไดด้ ี เช่น เลือกป๊ัมขนาดเกิน 3 แรงม้ามาใช้ เมือ่ นำ� มาใชก้ ม็ ักจะประสบปญั หาเบรกเกอร์ตดั หรอื ฟวิ สข์ าดหรอื มอเตอรไ์ หม้ ทง้ั นกี้ เ็ พราะแรงดนั ไฟฟา้ ไมพ่ อทจ่ี ะขบั เคลอ่ื นมอเตอรน์ น่ั เอง ซงึ่ ทำ� ใหใ้ นการเลอื ก ขนาดป๊มั น้ำ� จะตอ้ งระวังเปน็ อย่างมาก ภาพท่ี 5 แรงดนั ไฟฟ้าที่วัดไดข้ ณะใช้งานป๊ัมบาดาลขนาด 2 แรงม้า พบว่าแรงดันไฟฟ้าตกเหลือ 162 โวลต์ 2.5.2 ท่อประธานหรือท่อหลักหรือท่อเมน ท่อเมนคือท่อหลักของระบบน้�ำ เป็นท่อท่ีท�ำหน้าท่ี ส่งน้�ำไปยังพ้ืนที่รับประโยชน์ต่างๆ ตามที่ออกแบบได้ การติดตั้งระบบน้�ำส่วนท่อเมนมักจะให้ ความส�ำคัญเป็นพิเศษ กับการเลือกชนิดท่อและการติดตั้ง จึงควรต้องพิจารณาถึงความทนทาน ในการใช้งาน การติดต้ังท่อเมนไว้ใต้ดินก็ช่วยให้ท่อมีอายุใช้งานยาวนานเป็น 10 ปีได้ ท่อเมนท่ีใช้ ในระบบนำ�้ เพอ่ื การเกษตรในปจั จบุ นั นยิ มใชท้ อ่ พวี ซี ี (PVC) และทอ่ พอี ี (PE) เพราะนำ้� หนกั เบา ราคาถกู หาซ้ือง่ายในท้องตลาด และติดตั้งได้ง่าย ส่วนท่อเหล็กหรือท่อเหล็กชุดสังกะสีมีใช้บ้างในบางส่วน เชน่ สว่ นท่ีติดต้งั กับปั๊มนำ�้ หรือใชก้ บั ท่อสว่ นทเี่ หนอื พ้นื ดนิ การเลือกท่อให้เหมาะสมเป็นส่ิงส�ำคัญท่ีผู้ออกแบบจะต้องเรียนรู้ เพราะการเลือกท่อได้เหมาะสม จะช่วยให้ไดน้ ำ�้ และแรงดันในปริมาณทต่ี ้องการ 14 คมู่ อื การออกแบบระบบน้�ำฉบบั ประชาชน

2.5.3 ท่อแยกหรือท่อแขนง ท่อแยก คือ ท่อที่แยกออกมาจากท่อเมน เป็นท่อแยกส่งน้�ำไปยังพื้นท่ี ส่วนต่างๆ ท่ีเราออกแบบ ท่อแยกจะมีขนาดเล็กกว่าหรือเท่ากับท่อเมนก็ได้ข้ึนอยู่ระบบท่ีออกแบบ ทอ่ ทน่ี ยิ มนำ� มาใชเ้ ปน็ ทอ่ แยกไดแ้ ก่ ทอ่ พวี ซี ี (PVC) และทอ่ พอี ี (PE) การเลอื กใชจ้ ะเปน็ ทอ่ ชนดิ เดยี วกนั หรือต่างกันกับท่อเมนก็ได้ 2.5.4 หัวจ่ายน้�ำ ในท่ีน้ีจะรวมหัวท่ีใช้กับระบบสปริงเกลอร์ทั้งหมด ทั้งท่ีเป็นหัวขนาดเล็กและ หวั ขนาดใหญ่ ✻ ถา้ เปน็ หวั จา่ ยนำ้� ขนาดเลก็ รศั มกี ารจา่ ยนำ�้ ไมม่ ากประมาณ 1 - 3 เมตร จะเรยี กระบบมนิ สิ ปรงิ เกลอร์ ระบบต้องการแรงดันในระบบไมม่ ากนกั เพียง 1 - 2 บาร์ (10 - 20 เมตร) หวั จ่ายน้�ำแบบนีม้ ที ั้ง แบบหมนุ เหวยี่ งนำ้� ไดแ้ ละแบบไมห่ มนุ เหวย่ี ง ในสว่ นหวั ทไี่ มห่ มนุ เหวยี่ งมกั จะเปน็ แบบฉดี นำ�้ ไปยงั แผ่นบังคับน�้ำเพื่อให้น�้ำกระจายเป็นละอองฝอย หัวจ่ายน�้ำประเภทนี้นิยมใช้กับพืชผัก ไม้ดอก ไม้ประดับ พืชทีป่ ลกู ในโรงเรอื น ไม้ผลหรือไม้ยนื ต้น ✻ หัวสปริงเกลอร์ เป็นหัวจ่ายน้�ำท่ีมีรัศมีการฉีดน�้ำไกลกว่าแบบแรก สามารถฉีดไกลได้มากกว่า 20 เมตร แรงดันที่ใช้ประมาณ 2 - 4 บาร์ (20 – 40 เมตร) หวั ประเภทนเี้ หมาะส�ำหรับพืชไร่ หรือ เหมาะสมใช้กับพนื้ ที่ที่ปลกู หลายๆ ไร่ มีทั้งแบบหมนุ เหวีย่ งบงั คบั มมุ ได้ และบงั คบั มุมไมไ่ ด้ วัสดุท่ีใชม้ ีทัง้ แบบพลาสติกและทองเหลอื ง ✻ ✻ ✻ ส�ำหรับหัวสปริงเกลอร์เป็นระบบที่ต้องมีการติดตั้งกรองเกษตรเพ่ือป้องกันการอุดตันของหัว จ่ายนำ้� โดยเฉพาะหวั จ่ายน้ำ� ที่มีขนาดเลก็ เช่น ระบบมินิสปรงิ เกลอร์ รายละเอียดเร่อื งกรอง เกษตรดูไดใ้ นหวั ข้อ 3.3.5 กรองเกษตร 2.6 การออกแบบระบบสปริงเกลอร์ ในการออกแบบระบบน้�ำแบบสปริงเกลอร์ในที่นี้ จะแนะน�ำการออกแบบอย่างง่ายๆ เพื่อให้ผู้อ่าน สามารถทำ� ตามไดง้ า่ ย สง่ิ ทพ่ี บเจอเปน็ ประจำ� จากการทำ� งานดา้ นระบบนำ�้ ใหเ้ กษตรกร คอื เกษตรกรมกั จะถามวา่ ถ้าต้องการวางระบบน�้ำจะใช้ท่อกี่นิ้ว ใช้ปั๊มกี่แรงม้า ค�ำถามง่ายๆ น้ีไม่สามารถตอบได้ในทันที เพราะกว่าจะรู้ ว่าในระบบจะใช้ท่อกี่นิ้ว ใช้ปั๊มกี่แรงน้ันต้องคิดค�ำนวณมาตั้งแต่จะใช้หัวจ่ายน้�ำรุ่นอะไร ปริมาณน�้ำเท่าไหร่ เปิดคร้ังละก่ีหัว และโดยเฉพาะในเร่ืองปั๊มน้�ำนั้น เป็นเรื่องท่ีเกษตรกรเข้าใจคลาดเคลื่อนกันมาก คือเกษตรกร จะเลือกใช้หรือซื้อปั๊มจากขนาดแรงม้าแทนท่ีจะซ้ือจากความสามารถในการสูบน้�ำ เหตุน้ีท�ำให้เกษตรกรได้ ปั๊มน้�ำไม่ตรงตามที่ต้องการ การออกแบบระบบน�้ำอย่างเป็นข้ันเป็นตอนจึงเป็นส่ิงส�ำคัญท่ีจะช่วยให้สามารถ ออกแบบระบบนำ้� ไดด้ ตี ามทตี่ อ้ งการ และสามารถนำ� แบบทไี่ ดไ้ ปตดิ ตง้ั ได้ ขน้ั ตอนในการออกแบบระบบนำ้� มดี งั น้ี ขัน้ ตอนที่ 1 การวางแผน ผูอ้ อกแบบจะต้องทำ� การเตรียมข้อมลู จากแปลงท่ีต้องการออกแบบ มาคดิ วางแผนการออกแบบระบบ ขอ้ มูลท่ตี ้องใช้สำ� หรบั การวางแผนคอื คู่มอื การออกแบบระบบน�้ำฉบบั ประชาชน 15

✻ ข้อมลู ของพน้ื ท่ี ได้แก่ ความลาดเอียงของพื้นท่ี ตำ� แหนง่ แหลง่ นำ�้ ปริมาณน�ำ้ ต้นทุน ถนนในพน้ื ท่ี ต�ำแหนง่ สายไฟฟา้ (ถ้ามี) หรือตำ� แหน่งทพ่ี ักอาศัย ✻ ข้อมูลการปลกู พชื ไดแ้ ก่ ชนดิ พชื ทตี่ ้องการใหน้ ำ้� วิธกี ารปลูกพืช ยกรอ่ ง หรอื ไมย่ กร่อง แถวเดยี่ ว หรอื แถวคู่ ระยะระหว่างแถว ระยะระหว่างตน้ พชื ✻ ปรมิ าณความตอ้ งการนำ้� ของพชื ผอู้ อกแบบจะตอ้ งทราบความตอ้ งการนำ�้ ของพชื ทต่ี อ้ งการใหน้ ำ้� เพือ่ ที่จะได้ทราบปริมาณน�ำ้ ต้นทุนทใ่ี ช้ และทราบขนาดพน้ื ทท่ี ี่สามารถปลกู ไดใ้ นแตล่ ะฤดูกาล ข้ันตอนท่ี 2 การวาดแผนผัง แผนผังหรือแบบแปลนเป็นสิ่งส�ำคัญในการออกแบบระบบน�้ำ เพราะจะช่วยในการก�ำหนดต�ำแหน่งหัวจ่ายน้�ำ การแบ่งโซนให้น�้ำ การก�ำหนดแนวท่อและอุปกรณ์ต่างๆ โดยการน�ำเอาข้อมูลในข้ันตอนท่ี 1 มาใส่ลงไปในผังของพ้ืนท่ีตามต�ำแหน่งท่ีถูกต้องใกล้เคียงกับความเป็นจริง การจัดท�ำแผนผังสามารถท�ำได้หลายวิธีการ เช่น การใช้เทปวัด การใช้เคร่ืองจีพีเอส การใช้กล้องส�ำรวจ ทางวศิ วกรรม หรือการวาดจากภาพถ่ายทางอากาศผ่านแอปพลิเคชนั ในโทรศัพทม์ ือถอื การวาดแผนผังน้ี เกษตรกรส่วนใหญ่มักจะละเลยเพราะคิดว่าเป็นเร่ืองท่ียากและไม่จ�ำเป็น คิดว่า จะต้องมีความรู้ทางช่างเท่านั้นจึงจะสามารถท�ำได้ แต่จริงๆ แล้วการวาดแผนผังก็เหมือนการสเก็ตภาพ หรือวาดภาพพ้ืนท่ี ข้ันแรกให้ลองวาดภาพพ้ืนที่ให้มีรูปร่างใกล้เคียงกับความเป็นจริงโดยใส่ข้อมูลของพื้นที่ ลงไปให้ครบถ้วน เช่น ขอบเขตของพ้ืนท่ี ถนน แหล่งน้�ำ บ้านพักอาศัย เสาไฟฟ้า คลองระบายน�้ำ เป็นต้น ขนั้ ทสี่ อง คอื การใสร่ ะยะ การใสร่ ะยะนส้ี ามารถทำ� ไดห้ ลายวธิ ี อยา่ งงา่ ยทส่ี ดุ กค็ อื การประมาณโดยการเดนิ นบั กา้ ว แล้วประมาณว่าก้าวท่ีเดินมีระยะก่ีเซนติเมตร หรือจะใช้เทปวัดระยะ หรือวัดจากการใช้เคร่ืองจีพีเอส หรือ ภาพถา่ ยทางอากาศผา่ นแอปพลเิ คชน่ั ในโทรศพั ทม์ อื ถอื เพยี งเทา่ นก้ี เ็ พยี งพอสำ� หรบั งานออกแบบระบบนำ้� ฉะนน้ั หากมีแผนผังแล้วการวางแผน การออกแบบหรือการถอดแบบก็จะสามารถท�ำได้โดยง่าย และช่วยในเรื่อง การดูแลรักษาระบบในระยะยาวอีกด้วย ภาพที่ 6 ตัวอย่างการวาดแผนผังอย่างง่าย 16 คมู่ อื การออกแบบระบบนำ�้ ฉบับประชาชน

ภาพท่ี 7 ตัวอยา่ งแผนผังอยา่ งงา่ ยโดยการสเก็ตภาพและการใชแ้ อปพลิเคชันภาพถา่ ยทางอากาศจากสมารต์ โฟน แบบแปลนระบบน้ำ� อัตโนมัติ ภาพท่ี 8 ตัวอยา่ งแผนผงั ทว่ี ดั ระยะโดยใช้เทปวัดระยะ ภาพท่ี 9 ตวั อยา่ งแผนผังโดยใชเ้ ครอื่ งจพี เี อส ค่มู อื การออกแบบระบบนำ�้ ฉบบั ประชาชน 17

ข้ันตอนท่ี 3 การเลือกหัวจ่ายน�้ำ หัวจ่ายน�้ำมีหลายรุ่นหลายแบบ ท้ังขนาดเล็กขนาดใหญ่ ฉดี ใกลห้ รอื ไกล ฉดี นำ�้ เปน็ ฝอยหรอื เปน็ เสน้ ฉดี ขน้ึ บนหรอื ฉดี ลงลา่ ง ชนดิ ปกั ทเ่ี สน้ ทอ่ หรอื ตอ้ งใชข้ าปกั หรอื บางรนุ่ ใช้ตัวรุ่นเดียวกันแต่สามารถเปลี่ยนหัวฉีดได้หลากหลาย ดังน้ันการเลือกใช้หัวจ่ายน้�ำให้เหมาะสมกับชนิด ของพืชที่ปลกู และขนาดพื้นที่ปลกู จงึ เปน็ เรือ่ งที่สำ� คัญ ภาพที่ 10 ลกั ษณะการฉดี ของหัวจา่ ยน้�ำและการตกของน�ำ้ ของหัวสปริงเกลอร์ ภาพที่ 11 ตวั อยา่ งหัวมินิสปริงเกลอร์ 18 คู่มือ การออกแบบระบบน้ำ� ฉบับประชาชน

ปรมิ าณน�้ำทดสอบที่แรงดนั 1.5 บาร์ แรงดัน ภาพที่ 12 ตัวอย่างข้อมูลด้านเทคนิคของหัวมนิ สิ ปริงเกลอร์ ค่มู ือ การออกแบบระบบน�้ำฉบบั ประชาชน 19

ภาพท่ี 13 ตัวอยา่ งขอ้ มลู ด้านเทคนคิ ของหัวสปรงิ เกลอร์ ขอ้ ควรพิจารณาในการเลอื กหัวสปริงเกลอร์จากรายการสนิ ค้า ✻ รปู แบบลักษณะของการฉดี น้ำ� ✻ รัศมกี ารฉดี หน่วยเป็น เมตร ✻ แรงดันใช้งานของหัวสปรงิ เกลอร์ หน่วยเปน็ เมตร หรือ บาร์ ✻ อัตราการไหลหรือปริมาณน้�ำของสปริงเกลอร์ หน่วยเป็น ลิตรต่อช่ัวโมง หรือ ลิตร/นาที หรือ ลูกบาศก์เมตรต่อชว่ั โมง จากประสบการณข์ องผู้เขยี นพบวา่ เกษตรกรสว่ นใหญ่เลอื กซื้อหัวสปรงิ เกลอร์โดยไม่ได้พจิ ารณาเลอื ก สปริงเกลอร์จากข้อมูลทางเทคนิคของบริษัทผู้ผลิต หลายท่านยังไม่รู้เลยว่าข้อมูล หรือรายการสินค้าพวกนี้ มีให้ดูในร้านขายอุปกรณ์การเกษตร หลายๆร้านวางไว้ส�ำหรับแจกฟรี หรือสามารถเลือกดูได้จากอินเทอร์เน็ต ขอ้ มลู ทางเทคนคิ นม้ี คี วามสำ� คญั มากทจี่ ะชว่ ยใหผ้ ซู้ อื้ สามารถซอ้ื หวั สปรงิ เกลอรไ์ ดต้ รงตามทต่ี อ้ งการ และขอ้ มลู นี้ ยงั สำ� คญั มากทต่ี อ้ งนำ� ไปใชใ้ นการคำ� นวณในขน้ั ตอนตอ่ ไป เชน่ การหาระยะระหวา่ งหวั การหาระยะระหวา่ งแถว การคำ� นวณขนาดทอ่ และการค�ำนวณขนาดปัม๊ น�ำ้ 20 คู่มอื การออกแบบระบบน�ำ้ ฉบับประชาชน

จากท่กี ล่าวมา หากเกษตรกรละเลยข้อมูลทางเทคนคิ ของหวั สปรงิ เกลอร์แล้วเกษตรกรกจ็ ะไม่มีข้อมลู ทจ่ี ะนำ� ไปเลอื กขนาดทอ่ และเลอื กปม๊ั ทำ� ใหต้ อ้ งลองผดิ ลองถกู เวลาใชง้ านจงึ ตอ้ งปรบั ใชใ้ หเ้ หมาะสมตามหนา้ งาน ซึ่งสร้างปัญหาและความยุ่งยากให้แก่เกษตรกรเป็นอย่างมาก ผู้เขียนจึงขอให้ผู้อ่านให้ความส�ำคัญในทุกขั้นตอน การออกแบบ เพราะทกุ อยา่ งมีความสัมพันธก์ ันหมด หวั สปริงเกลอร์แต่ละรนุ่ มขี อ้ มลู ทางเทคนคิ สีทตี่ า่ งกันของ หวั แตล่ ะรนุ่ มีไวเ้ พ่ือเอาไว้ใหส้ ังเกตเลอื กใช้ได้ง่าย มีข้อมลู บอกท่ีชดั เจนไมไ่ ดเ้ อาไวใ้ ห้ผู้ซอื้ ซอ้ื ตามสที ี่ถูกโฉลก โดยทั่วไปแล้วรัศมีและปริมาณน�้ำของหัวสปริงเกลอร์หรือหัวมินิสปริงเกลอร์จะมากขึ้นตามแรงดัน ที่เพิ่มข้ึน แต่ก็มีหัวมินิสปริงเกลอร์ชนิดพิเศษอีกชนิดหนึ่งที่ปริมาณการไหลของน�้ำและรัศมีจะไม่เปลี่ยนมากนัก แม้แรงดันในระบบจะเพ่มิ ขน้ึ หัวชนดิ นเ้ี รียกวา่ หวั ชนดิ ปรับชดเชยแรงดัน (Compensated) โดยรูปรา่ งด้านนอก จะไม่ต่างจากหัวมินิสปริงเกลอร์ท่ัวไป แต่ภายในหัวจะมีแผ่นไดอะแฟลม หรือแผ่นยางปิดอยู่เพื่อปรับชดเชย แรงดันภายในหัวไม่ให้เพิ่มข้ึนตามแรงดันที่ส่งมาจากระบบ หัวจ่ายน�้ำชนิดน้ีจะมีราคาแพงกว่าหัวจ่ายน�้ำ แบบธรรมดาเลก็ น้อย แต่ก็คุ้มคา่ ถา้ ในระบบมีหัวจ่ายจ�ำนวนมาก เพราะการปรบั ชดเชยแรงดันนีจ้ ะชว่ ยใหอ้ ตั รา การตกของนำ้� ของหวั ทม่ี อี ยตู่ น้ สายและปลายสายมนี ำ�้ ออกสมำ�่ เสมอเทา่ ๆ กนั ทำ� ใหอ้ ตั ราการตกของนำ้� สมำ่� เสมอ และเวลาท่ีใชใ้ นการให้น้�ำกจ็ ะสามารถกำ� หนดได้แน่นอน ข้ันตอนที่ 4 การวางต�ำแหน่งหัวจ่ายน�้ำ ต้องหาระยะระหว่างหัวจ่ายน้�ำและระยะ ระหว่างแถว ซึ่งการจะหาระยะได้จะต้องทราบรัศมีของหัวจ่ายน้�ำรุ่นท่ีเลือกใช้ โดยดูข้อมูลได้จากข้อมูล ดา้ นเทคนคิ จากบรษิ ทั ผผู้ ลติ ของหวั จา่ ยนำ้� รนุ่ นนั้ ๆ ขอ้ นหี้ ากอา่ นผา่ นๆ จะไมเ่ หน็ ถงึ ปญั หาในการเลอื กใชร้ ศั มจี าก ตารางรายการสินค้า (แคตตาล็อก) แต่ถา้ พิจารณาให้ดีเกษตรกรหลายท่านจะประสบปัญหาที่ว่า ในตารางหรือ ในกราฟมีรัศมีหลายค่าท่ีต่างกันไปตามแรงดันที่ใช้ ซ่ึงข้อนี้เองท่ีผู้อ่านจะต้องท�ำความเข้าใจว่าการจะเลือกรัศมี ไดต้ อ้ งเลือกแรงดันใชง้ านในระบบกอ่ น ผู้อ่านหลายท่านนึกไม่ออกว่าจะเลือกแรงดันได้อย่างไรในเม่ือยังไม่ได้ออกแบบอะไรเลย ข้อน้ี ขออธบิ ายว่า จากหวั ขอ้ 2.5.4 ทอ่ี ธบิ ายถงึ เรือ่ งแรงดนั ท่เี หมาะสมของหัวจ่ายน้�ำ ซ่ึงหัวจา่ ยน้�ำแตล่ ะรนุ่ มีแรงดัน เหมาะสมทตี่ ่างกนั ถ้าเป็นแบบมิมสิ ปรงิ เกลอรต์ ้องการแรงดนั ใช้งาน 1 - 2 บาร์ (10 - 20 เมตร) ถา้ เป็นแบบ สปริงเกลอรต์ ้องการแรงดัน 2 – 4 บาร์ (20 - 40 เมตร) เมื่อทราบดังนีผ้ ้อู อกแบบก็ต้องมากำ� หนดแรงดันและ ว่าจะใช้แรงดันเท่าไรจึงจะเหมาะ โดยให้พิจารณาว่า ถ้าใช้แรงดันในระบบน้อย ปั๊มก็ตัวเล็ก ระบบท่อก็จะมี ขนาดเล็ก แต่เวลาในการเปิดให้น้�ำจะนาน แต่ถ้าใช้ระบบท่ีมีแรงดันสูง รัศมีการฉีดจะมากข้ึน ปั๊มจะต้องมี ขนาดใหญ่ขน้ึ ระบบท่อกจ็ ะมีขนาดใหญข่ น้ึ ในส่วนของผู้เขียนขอแนะน�ำให้ใช้แรงดันในระบบน้อย เช่น มินิสปริงเกลอร์แนะน�ำให้ใช้ 15 เมตร ไม่เกนิ 20 เมตร ระบบสปริงเกลอร์แนะน�ำใหใ้ ช้ 20 – 30 เมตร เม่ือก�ำหนดแรงดนั ออกแบบได้ สิง่ ที่จะทราบ ตอ่ ไปคอื รศั มแี ละปรมิ าณนำ�้ หรอื อตั ราการไหล โดยรศั มกี ารฉดี จะนำ� ไปคำ� นวนหาระยะระหวา่ งหวั ระยะระหวา่ งแถว และปริมาณนำ�้ หรอื อตั ราการไหลจะน�ำไป คำ� นวนหาขนาดท่อและขนาดป๊ัมตอ่ ไป คู่มือ การออกแบบระบบน้�ำฉบบั ประชาชน 21

ภาพท่ี 14 ตัวอยา่ งข้อมลู ทางเทคนคิ หวั สปริงเกลอร์ทใ่ี ช้ในการเลือกรศั มีหวั จ่ายนำ้� ตวั อยา่ งการเลือกหวั มินิสปริงเกลอร์ จากภาพท่ี 12 ถ้าต้องการเลือกใช้หัวรุ่น PRO - 1 SET จากข้อมูลทางเทคนิคท่บี ริษทั ผ้ผู ลิตใหม้ ามดี งั นี้ ✻ รัศมี 1 - 2 เมตร ✻ แรงดันใช้งาน 1 – 3 บาร์ ✻ ปรมิ าณน้�ำ 40 – 200 ลิตรต่อชว่ั โมง (แบง่ ตามโค้ดสี) ขอ้ พิจารณาในการเลือกอนั ดบั แรกใหเ้ ลือกแรงดันใช้งาน คอื 1.5 บาร์ อันดบั ตอ่ มาพิจารณาปริมาณน้ำ� เลือกอย่ใู นช่วงกลางๆ คอื 110 ลิตรตอ่ ชั่วโมง รศั มใี นตารางไม่ได้ระบุมาชัดเจน บอกมาแตเ่ พียง 1 - 2 เมตร ข้อน้ี พจิ ารณาไดด้ งั น้ี ถา้ แรงดนั ในระบบนอ้ ยจะไดร้ ศั มี 1 เมตร แตถ่ า้ แรงดนั มากขน้ึ รศั มกี จ็ ะมากขน้ึ ตามจนถงึ 2 เมตร ถ้าข้อมูลลักษณะน้ี ให้ผู้ออกแบบพิจารณาก�ำหนดรัศมีที่ต้องการน�ำมาออกแบบโดยให้พิจารณาจากแรงดัน ที่ออกแบบ เลือกใช้รัศมีค่าน้อยเพ่ือให้สัมพันธ์กับแรงดันใช้งานคือ 1.5 บาร์ การเลือกใช้ค่าน้อยก็เพื่อป้องกัน เมื่อน�ำหัวจ�ำนวนรุ่นน้ีไปติดต้ังจริงแล้วรัศมีฉีดไม่ถึงตามที่ออกแบบท�ำให้พืชได้รับน้�ำไม่สม�่ำเสมอ แต่ถ้าน�ำไป ติดต้ังจริงแล้วรัศมีเกินที่ออกแบบก็เพียงแค่ลดเวลาการให้น้�ำลงแต่การตกของน้�ำจะคงสม�่ำเสมอในพื้นท่ีติดต้ัง หรอื การปรบั ขยับหวั จากหน้างานจริงอกี ครัง้ จากขอ้ พิจารณาจะไดข้ ้อมลู ทจ่ี ะน�ำไปออกแบบคือ ✻ เลอื กใช้หวั รุ่นสเี ทา แรงดันใชง้ าน 1.5 บาร์ รัศมอี อกแบบ 1 เมตร ปรมิ าณน้�ำ 110 ลติ รต่อชัว่ โมง (ตามรปู ที่ 14) 22 คมู่ ือ การออกแบบระบบนำ�้ ฉบบั ประชาชน

ทั้งน้ีข้อมูลทางเทคนิคของหัวสปริงเกลอร์จะต่างกันไปตามผู้ผลิต บางผู้ผลิตอาจก�ำหนดรัศมีการฉีด ท่ชี ัดเจนตามคา่ แรงดนั ก็จะง่ายในการเลอื กใชร้ ัศมอี อกแบบ การหาระยะระหว่างหัวสปริงเกลอร์จะพิจารณาจากแรงลม ถ้าพื้นท่ีที่มีกระแสลมแรงการวาง ตำ� แหนง่ หวั จา่ ยนำ้� จะวางใหช้ ดิ กวา่ พน้ื ทท่ี กี่ ระแสลมไมแ่ รง การหาระยะระหวา่ งหวั หาไดจ้ ากตารางความสมั พนั ธ์ ระหว่างความเร็วลมและระยะระหวา่ งหวั ตารางท่ี 2 ความสัมพันธร์ ะหวา่ งความเรว็ ลมและระยะระหว่างหวั สปริงเกลอร์ จากตารางชอ่ งท่ี 1 เปน็ รปู แบบการตดิ ตงั้ หวั สปรงิ เกลอร์ โดยจะแบง่ เปน็ 2 รปู แบบคอื วางแบบสเี่ หลยี่ ม และแบบสามเหล่ียมหรือสลับฟันปลา ส�ำหรับการเลือกรูปแบบการติดต้ังก็ให้เป็นไปตามเกษตรกรคุ้นเคยหรือ ให้เหมาะสมกบั สภาพพ้นื ท่จี รงิ ก็ได้ ชอ่ งที่ 2 เป็นช่องความเร็วลม มหี นว่ ยเปน็ กโิ ลเมตรตอ่ ช่วั โมง ความเร็วลมนี้ในสมัยอดตี จะทราบยาก ถ้าไม่มีสถานีตรวจวัดสภาพอากาศอยู่ในพื้นที่ก็ต้องเช็คกับสถานีตรวจสภาพอากาศของกรมอุตุนิยมวิทยา แต่ในปัจจุบันความเร็วลมสามารถเช็คได้จากสมาร์ตโฟนโดยดูแบบเรียลไทม์วันไหนเวลาไหนก็ได้ หรือถ้าจะ เอาแบบแมน่ ย�ำก็สามารถเชค็ ได้จากกรมอตุ นุ ยิ มวิทยาท่จี ะบอกรายละเอียดเป็นรายพืน้ ท่ี ช่องที่ 3 เป็นชอ่ งแนะน�ำระยะระหวา่ งหัวทเ่ี หมาะสมกบั ความเร็วลม เมื่อผู้ออกแบบทราบความเร็วลม ในพื้นที่ใช้งานแล้วก็สามารถเลือกใช้ระยะระหว่างหัวให้เหมาะสมได้ หากว่าการตรวจเช็คความเร็วลม ยุ่งยากเกินไป ก็ขอแนะน�ำค่าที่เหมาะสมใช้งานส�ำหรับสภาพพื้นท่ีทั่วๆ ไป ค่าที่แนะน�ำคือ 50% - 60% ของเส้นผ่าศูนย์กลาง หรือจะวางแบบ 50% ท้ังหมดก็จะง่ายต่อการจ�ำและน�ำไปใช้งาน เรียกการวางแบบน้ีว่า การวางหัวแบบหัวชนหัว ทั้งน้ีการวางต�ำแหน่งหัวจ่ายน้�ำจะมีผลมากในเร่ืองความสม่�ำเสมอของวงเปียกของน้�ำ และความสมำ�่ เสมอของการตกของนำ�้ การวางตำ� แหนง่ หวั จา่ ยนำ�้ ไดถ้ กู ตอ้ งและเหมาะสมจะชว่ ยใหพ้ ชื เจรญิ เตบิ โต ได้สม่�ำเสมอทั่วทงั้ แปลง คมู่ อื การออกแบบระบบน้ำ� ฉบับประชาชน 23

ภาพท่ี 15 รปู แบบของรศั มีวงเปยี ก ภาพท่ี 16 รูปแบบการหัวจา่ ยน้�ำแบบส่ีเหลย่ี ม ภาพที่ 17 รปู แบบการหวั จ่ายน้ำ� แบบสามเหลยี่ ม ภาพที่ 18 การซอ้ นทบั ของวงน�้ำทวี่ างหวั หา่ งเกนิ ไปทำ� ใหม้ พี ืน้ ท่ขี าดน้�ำ 24 ค่มู ือ การออกแบบระบบน�้ำฉบับประชาชน

ภาพท่ี 19 การซ้อนทบั ของวงนำ�้ ท่ีวางหัวไดร้ ะยะทีเ่ หมาะสมท�ำใหม้ ีพน้ื ทไี่ ด้รบั นำ้� สม่�ำเสมอ ขนั้ ตอนที่ 5 การจัดแบ่งสถานีหรอื แบ่งโซน คือการจดั แบง่ การเปิดน้�ำให้เหมาะสมกบั การเปดิ ให้น�้ำ ในแตล่ ะครงั้ การจดั แบง่ สถานีนีม้ ีความส�ำคญั มากเพราะจะเป็นตวั กำ� หนดขนาดของทอ่ และขนาดป๊มั น้ำ� ระบบ จะเลก็ หรอื ใหญก่ ข็ น้ึ อยกู่ บั การแบง่ สถานี เชน่ ในพน้ื ที่ 10 ไร่ ถา้ ไมม่ กี ารแบง่ สถานหี รอื แบง่ โซนการเปดิ ใหน้ ำ�้ เลย อาจจะต้องใช้ปั๊มขนาด 10 แรงม้าข้ึนไป ซ่ึงก็จะต้องใช้ระบบไฟฟ้า 3 เฟส ค่าก่อสร้างก็จะแพงข้ึนไปอีก หลายแสนบาท แต่ถ้ามีการจัดแบ่งสถานีเป็น 5 สถานี โดยแบ่งเป็นเปิดให้น้�ำครั้งละ 2 ไร่ ปั๊มน�้ำก็จะใช้เพียง 2 - 3 แรงม้า ใช้ไฟฟา้ 1 เฟสหรอื ใชไ้ ฟบา้ นได้ ขอ้ พิจารณาในการจดั แบ่งสถานีใหน้ �้ำคอื ✻ เวลาท�ำงานท่ีจะใช้ในการเปิดให้น�้ำในแต่ละวัน และรอบเวรในการเปิดให้น้�ำ โดยปกติจะ คดิ ชั่วโมงทำ� งานไม่เกนิ 8 ชวั่ โมงต่อวัน เพ่ือใหเ้ หมาะสมกับการทำ� งานจริง ✻ สอดคล้องกับสภาพภูมิประเทศหรอื สภาพพ้นื ทีท่ ีต่ ดิ ต้งั ระบบดว้ ย ในพืน้ ทีท่ ี่เปน็ เนินหรือลกู ลอน การแบง่ สถานจี ะตอ้ งทำ� ตามสภาพแนวเสน้ ชนั้ ความสงู ของเนนิ เพอ่ื ใหน้ ำ้� ไหลไดแ้ รงดนั สมำ�่ เสมอ ✻ แบ่งให้ได้อัตราการไหลในแต่ละสถานีเท่าๆ กัน เพื่อให้ง่ายในการเลือกปั๊มน้�ำ ข้อน้ีส�ำคัญมาก เพราะการแบง่ สถานตี อ้ งแบง่ เปดิ โดยใหไ้ ดอ้ ตั ราการไหลใกลเ้ คยี งกนั เพอ่ื เวลาเปดิ ใชง้ านระบบนำ้� จะต้องออกสม�่ำเสมอมากท่ีสุด คมู่ อื การออกแบบระบบน�้ำฉบับประชาชน 25

ภาพที่ 20 ตวั อย่างการแบ่งสถานจี า่ ยนำ�้ แบบ 1 สถานแี ละ 2 สถานี ภาพท่ี 21 ตัวอย่างการแบ่งสถานใี นพนื้ ที่ท่ีเป็นลูกเนนิ โดยแบ่งแตล่ ะสถานตี ามแนวเส้นช้นั ความสงู ภาพที่ 22 ตวั อยา่ งการแบ่งสถานจี ่ายน้�ำหรือโซนใหน้ �ำ้ เปน็ 6 โซน 26 คู่มอื การออกแบบระบบน�ำ้ ฉบบั ประชาชน

ขนั้ ตอนที่ 6 การจดั วางระบบทอ่ สง่ นำ้� การจดั วางแนวทอ่ สง่ นำ�้ จะทำ� ไดก้ ต็ อ่ เมอ่ื มกี ารจดั วางหวั จา่ ยนำ้� และด�ำเนนิ การแบง่ สถานหี รือแบ่งโซนเสร็จเรียบร้อยแลว้ โดยระบบทอ่ ส่งนำ้� ในท่ีนจ้ี ะแบง่ ออกเป็น 4 ส่วน คอื ✻ ทอ่ ประธานหรือเมน (Main line pipe) ✻ ทอ่ รองประธานหรือซับเมน (Sub Main line pipe) ✻ ทอ่ แยก (Lateral line pipe) ✻ ทอ่ แยกย่อย (Sub Lateral line pipe) ท่อแต่ละส่วนเรียกตามต�ำแหน่งหน้าท่ีท่ีจัดวาง ในการออกแบบระบบน้�ำเพ่ือการเกษตร การจัดวาง ระบบท่อจะต้องค�ำนึงถึงส่ิงแวดล้อมภายในพื้นที่ ชนิดพืชท่ีปลูก ระบบการปลูก และการใช้งานเครื่องจักรกล การเกษตรภายในพ้ืนที่ โดยแนวท่ีออกแบบจะต้องไม่กีดขวางและเป็นอุปสรรคต่อการปลูกพืช และการใช้งาน เคร่ืองจักรกล ในกรณีที่วางท่อใต้ดิน ความลึกของท่อจะต้องพ้นจากความลึกของเครื่องจักรกลทางการเกษตร โดยเฉพาะถ้าในพื้นท่ีมีการใช้ไถระเบิดดินดานที่สามารถไถได้ลึกถึง 60 เซนติเมตร นอกจากน้ียังต้องค�ำนึง การวง่ิ ผ่านแนวท่อของรถขนผลผลติ ทางการเกษตรหลังการเก็บเกี่ยวอีกด้วย รถขนผลผลิตนี้มักจะมีน้ำ� หนกั มาก การวิง่ ผ่านแนวทอ่ ที่ฝงั ไว้ใตด้ นิ อาจจะท�ำให้ท่อชำ� รุดเสียหายไดง้ ่าย การจัดวางระบบท่อส่งน้�ำนอกจากจะเป็นเร่ืองที่เกี่ยวกับต�ำแหน่งการวางท่อและความเหมาะสม ในการวางแล้ว การจัดวางระบบท่อยังต้องค�ำนึงถึงการจัดวางเพื่อให้ได้แรงดันและอัตราการไหลท่ีสม่�ำเสมอ โดยมีเทคนิคในการออกแบบแนวท่อเพื่อให้ได้อัตราการไหลตามท่ีออกแบบและมีแรงดันตามต้องการ คือ การจัดสมดุลในเสน้ ท่อ ภาพท่ี 23 ตัวอย่างการวางแนวท่อทไี่ มส่ มดุลและการวางแนวท่อให้สมดุล คมู่ อื การออกแบบระบบน้ำ� ฉบบั ประชาชน 27

ภาพที่ 24 ตวั อย่างการวางแนวทอ่ เมนเข้าระบบที่ไมส่ มดลุ และการวางแนวทอ่ ให้สมดลุ จากภาพท่ี 24 จะสังเกตเหน็ ว่าการจัดสมดลุ ในเส้นทอ่ น้ันทำ� ไดไ้ ม่ยาก แตเ่ มือ่ จัดแล้วไดผ้ ลดีกับระบบ เป็นอย่างมาก เพราะอัตราการไหลและแรงดันในระบบจะสม�่ำเสมอ ไม่ใช่ต้นสายแรงปลายสายแผ่ว อย่างทีเ่ กษตรกรมักประสบปญั หา ข้ันตอนท่ี 7 การเลือกขนาดท่อ การค�ำนวณหาขนาดท่อนั้นจะท�ำได้ก็ต่อเมื่อทราบ อัตราการไหลของน�้ำในแต่ละช่วงท่อจากปั๊มจนถึงหัวจ่ายน้�ำแล้ว การจะรู้อัตราการไหลได้ก็ต้องเลือกหัวจ่ายน�้ำ ให้ได้และต้องวางหัวจ่ายน้�ำให้ได้ก่อน นั่นคือจะต้องท�ำตามข้ันตอนต้ังแต่ข้ันตอนท่ี 1 จนมาถึงข้ันตอนท่ี 6 และเม่ือทราบอัตราการไหลในแตล่ ะช่วงทอ่ การค�ำนวณหาขนาดทอ่ ก็สามารถท�ำได้โดยง่าย การค�ำนวณขนาดทอ่ จะสามารถท�ำได้ 2 วิธีด้วยกันคือ ✻ การค�ำนวณโดยใชส้ มการ Q = AV เมอ่ื Q คอื อตั ราการไหล (ลบ.ม./ชม.) A คือ พ้นื ท่หี น้าตัดของท่อ (ตร.ม.) V คือ ความเรว็ ของน้�ำในท่อ (เมตรตอ่ วนิ าท)ี ✻ การเปดิ หาจากแผนภูมทิ อ่ เพ่อื ให้การเลอื กขนาดท่อท�ำได้โดยง่าย ในคมู่ อื เลม่ น้จี ะใชว้ ธิ ีการคำ� นวณขนาดทอ่ โดยใชก้ ารเปดิ แผนภูมิแทนการค�ำนวณโดยการสมการ เพราะแผนภูมิน้ีก็คือการน�ำค่าตัวเลขต่างๆ แทนค่าลงไปในสมการ แลว้ มาเขยี นเปน็ กราฟเพอื่ ใหง้ า่ ยตอ่ การนำ� ไปใชง้ าน ซง่ึ การหาขนาดทอ่ โดยการใชแ้ ผนภมู นิ ก้ี ม็ คี วามถกู ตอ้ งแมน่ ยำ� สามารถน�ำไปใชไ้ ดง้ านจรงิ 28 คมู่ อื การออกแบบระบบนำ�้ ฉบบั ประชาชน

ความรเู้ บื้องตน้ เกยี่ วกบั ทอ่ น้�ำเพื่อการเกษตร ✻ ทอ่ การเกษตรทนี่ ิยมใช้ไดแ้ ก่ ท่อพวี ีซี และท่อพอี ี ✻ ทอ่ พวี ีซีต่อด้วยนำ้� ยาประสานทอ่ มี 3 ชัน้ คณุ ภาพ ได้แก่ ● ชั้น 5 เป็นท่อบางเหมาะส�ำหรับงานระบบสุขาภิบาล ท่อระบายน�้ำ ไม่เหมาะกับงานระบบ ทม่ี ีแรงดนั ทนแรงดนั ได้ 5 บาร์ ● ชั้น 8.5 เหมาะส�ำหรับงานสุขาภิบาล และการเกษตร สามารถน�ำมาใช้กับงานระบบน�้ำที่มี แรงดันได้ ทนแรงดันได้ 8.5 บาร์ ● ชน้ั 13.5 มคี วามหนาทสี่ ดุ เหมาะสำ� หรบั งานระบบนำ�้ ทมี่ แี รงดนั สงู นยิ มนำ� มาใชท้ ำ� ทอ่ ประธาน หรอื ทอ่ เมน ทนแรงดนั ได้ 13.5 บาร์ ● ท่อพวี ซี จี ะบอกขนาดจากเส้นผา่ นศูนยก์ ลางภายใน (Inside Diameter, ID) เช่น ท่อ 1 น้ิว หรือ 25 มิลลิเมตร แต่ทั้งนี้ในแต่ละชั้นคุณภาพของท่อในท่อขนาดเดียวกันขนาดของ เส้นผ่านศนู ยก์ ลางภายนอกจะเท่ากัน (Outside Diameter, OD) แตค่ วามหนาของผนงั ทอ่ ต่างกนั ทำ� ใหเ้ ส้นผ่าศนู ยก์ ลางภายในทอ่ แต่ละชั้นคุณภาพจะตา่ งกันเล็กน้อย ✻ ท่อพอี ี หรอื ทอ่ ด�ำ หรอื ท่อโพลีเอทธลี นี มี 2 ประเภทใหญๆ่ คือ ● HDPE นิยมใช้ท�ำทอ่ เมนเชอื่ มตอ่ ดว้ ยความรอ้ นหรือใช้ข้อตอ่ แบบสวมอดั ในท่อขนาดเล็ก ● LDPE นยิ มใช้ทำ� ทอ่ รองและท่อแยกใชว้ ธิ ตี ่อด้วยขอ้ ต่อสวมอัดอย่างเดียว ✻ ท่อพีอมี ีความยดื หยุน่ สามารถโค้งงอได้ ทนทานต่อแสงแดด ✻ พีอนี ิยมบอกขนาดเป็นมิลลิเมตรโดยวดั รวมความหนาผนงั ท่อ (Outside Diameter, OD) ✻ ท่อพอี ีขนาดเล็กจะขายเป็นมว้ น ขนาดตั้งแต่ 110 เมตร จะขายเปน็ ทอ่ ทอ่ ละ 4 เมตรหรือ 6 เมตร ✻ ท่อพอี ีชนิด LDPE สามารถหักไดโ้ ดยไม่แตกหรอื เสยี รูป ✻ ท่อพอี แี บ่งชัน้ คุณภาพเรียกวา่ PN เชน่ PN2 PN4 PN6.3 PN8 PN10 เป็นตน้ คา่ ตวั เลขย่ิงมาก ย่ิงสามารถทนแรงดนั ไดม้ าก เชน่ PN2 เหมาะกบั ใช้กบั ระบบท่มี แี รงดนั ไม่เกิน 2 บาร์ หรือ PN10 เหมาะกับใชก้ ับระบบท่ีมแี รงดนั ไม่เกนิ 10 บาร์ ขนาดท่อกับการไหลของนำ�้ เกษตรกรจ�ำนวนไม่น้อยมีความเข้าใจคลาดเคล่ือนเกี่ยวกับขนาดท่อ หลายคนเข้าใจว่าถ้าอยากให้ น�้ำไหลได้ดีได้แรงให้ท�ำการรีดท่อหรือลดขนาดท่อลงจากขนาดหน้าปั๊ม ซึ่งข้อนี้เป็นเรื่องส�ำคัญที่ผู้อ่านทุกคน ต้องท�ำความเข้าใจเก่ียวกับเรื่องขนาดท่อให้เข้าใจถูกต้อง ท่อแต่ละขนาดจะมีความสามารถในการไหลของน�้ำ ท่ีต่างกัน และการไหลของน้�ำในท่อจะเกี่ยวข้องกับปัจจัยที่ส�ำคัญ คือ ขนาดพื้นท่ีหน้าตัดของท่อและความเร็ว ของน�้ำทไ่ี หลภายในทอ่ ค่มู ือ การออกแบบระบบนำ�้ ฉบบั ประชาชน 29

ขอยกตัวอย่างเปรียบเทียบให้ผู้อ่านได้เข้าใจมากขึ้น เปรียบการไหลของน้�ำภายในท่อคือการว่ิงของรถ บนถนน 2 เลนและถนน 4 เลน ภาพที่ 25 ภาพที่ 25 เปรียบเทียบการไหลของน�ำ้ ในทอ่ กับการวง่ิ ของรถในถนน 2 เลนและถนน 4 เลน การท่ียกถนนท่ีมีรถว่ิงมาเปรียบเทียบกับการไหลของน้�ำในท่อขนาดต่างๆ ก็เพราะว่า มีลักษณะ ท่คี ลา้ ยคลงึ กนั ✻ ถ้าจะถามวา่ ถนน 2 เลนและ ถนน 4 เลน รถวิง่ ในถนนแบบไหนได้มากกว่ากนั ✻ ทุกคนคงตอบได้เหมือนกันคือถนน 4 เลน เพราะอะไร ก็เพราะรถว่ิงได้จ�ำนวนมากกว่าใช่ไหม เรียงหน้ากระดานได้ครงั้ ละ 4 คนั ส่วนถนนสองเลนรถวง่ิ เรยี งหนา้ กระดานไดแ้ คค่ ร้งั ละ 2 คนั ✻ ทีน้ีถ้าถามใหม่ว่า ถ้าอยากให้รถที่วิ่งในถนน 2 เลน ว่ิงให้ได้จ�ำนวนเท่ากับถนน 4 เลนในเวลา ท่ีเท่ากัน จะตอ้ งท�ำอยา่ งไร ??? ✻ วิธกี ารงา่ ยๆ ก็คอื ให้รถในถนน 2 เลน ขบั ให้เรว็ ขน้ึ ใหเ้ รว็ กวา่ รถท่ีในถนน 4 เลน ใชไ่ หม ตวั อยา่ งทน่ี ำ� มาเปรยี บเทยี บนีก้ เ็ พื่ออยากจะให้ผอู้ ่านได้เข้าใจเรื่องการไหลในท่อมากย่ิงขึ้น เพราะเรือ่ ง การเลอื กขนาดทอ่ นเ้ี ป็นปญั หาใหญข่ องเกษตรกรที่ทำ� ระบบนำ้� เกษตรกรจำ� นวนไมน่ อ้ ยเข้าใจผิดกนั มาตลอดว่า ถา้ อยากให้ได้น�ำ้ มากหรือไดน้ ้�ำแรงกใ็ หล้ ดขนาดท่อลง บางคนใช้ปมั๊ หน้า 3 (ท่อออก 3นวิ้ ) กไ็ ปลดขนาดลงเหลือ 2 นว้ิ หรอื 1 ½ นว้ิ เพราะลดขนาดทอ่ ลงแลว้ เหน็ นำ�้ แรงขน้ึ ชดั เจน แตท่ แ่ี รงขน้ึ ไมใ่ ชแ่ รงดนั ทเ่ี พม่ิ ขนึ้ หรอื ปรมิ าณนำ�้ ทเ่ี พม่ิ ขนึ้ แตเ่ ปน็ ความเรว็ ทเ่ี พม่ิ ขนึ้ นำ�้ เลยพงุ่ จากปลายทอ่ ไดไ้ กลขน้ึ กเ็ ปรยี บเหมอื นรถทข่ี บั อยใู่ นถนน 2 เลนที่ ถา้ อยากใหร้ ถวง่ิ ผ่านไดป้ รมิ าณมากเทา่ รถที่ขบั อย่ใู นถนน 4 เลน จะต้องท�ำยงั ไง??? คำ� ตอบก็คอื ต้องให้รถท่ีขบั 30 คูม่ อื การออกแบบระบบนำ้� ฉบับประชาชน

ในถนน 2 เลนใชค้ วามเรว็ มากขน้ึ แตค่ วามเรว็ ทเ่ี พม่ิ ขนึ้ กไ็ มใ่ ชส่ งิ่ ทด่ี ี เพราะเวลาทว่ี งิ่ ไปถงึ ตามทางโคง้ ทางแยกหรอื ทิศทางท่ีเปลี่ยนไป มันก็เกิดการกระแทกข้ึน เมื่อเกิดขึ้นซ้�ำแล้วซ�้ำเล่า เกิดบ่อยๆ มันก็แตกก็หลุดก็พัง เหมือน ทางโคง้ ทม่ี กั เกดิ อบุ ตั เิ หตรุ ถแหกโคง้ หลดุ โคง้ นน่ั แหละ สว่ นถนนใหญ่ 4 เลนรถขบั กนั ไดส้ บายๆ ไมต่ อ้ งใชค้ วามเรว็ ท่มี ากนัก เมอ่ื ถงึ ทางแยกทางเลยี้ วสามารถเปลี่ยนทศิ ทางไดง้ า่ ยๆ คอื ได้ทงั้ ปริมาณและความปลอดภยั การเลอื กขนาดทอ่ ไมว่ า่ จะใชว้ ธิ กี ารคำ� นวณ อา่ นตารางหรอื อา่ นจากกราฟ จะตอ้ งเขา้ ใจถงึ ตวั แปรตา่ งๆ หรือสัญลกั ษณท์ ี่ใช้ ตวั แปรท่ใี ช้ในการหาขนาดท่อมดี งั น้ี Q คือ อัตราการไหล หรอื ภาษาชาวบ้านก็คือปรมิ าณนำ�้ หนว่ ยเปน็ ลกู บาศก์เมตรต่อช่ัวโมง (m3/hr) V คอื ความเรว็ ของนำ้� ทไ่ี หลในทอ่ หนว่ ย เมตรตอ่ วนิ าที (m/s) ความเรว็ นำ�้ นเี้ ปน็ คา่ ทผ่ี เู้ ลอื ก จะตอ้ ง ก�ำหนดเอง ส�ำหรับความเร็วของน�้ำในท่อสามารถใช้ตามค�ำแนะน�ำของผู้ผลิตท่อ หรือ เอกสารทางวชิ าการตา่ งๆ ทแี่ นะนำ� โดยสว่ นใหญแ่ ลว้ จะแนะนำ� ใหใ้ ชท้ ี่ 1.0 – 3.0 เมตรตอ่ วนิ าที หรือข้ึนอยู่กับขนาดท่อท่ีใช้ ในกรณีท่ีต้องส่งน�้ำระยะไกล บางคร้ังจ�ำเป็นต้องใช้ค่าความเร็ว ของนำ้� นอ้ ยๆ เพื่อไม่ให้เกิดการสญู เสยี ความดันในท่อสงู จนเกินไป หรือเรียกว่า ไมใ่ หแ้ รงดนั ตก และให้จ�ำไว้ว่า ค่าความเร็วของน้�ำในท่อย่ิงมาก ค่าการสูญเสียความดันในท่อก็จะยิ่งสูง และ โอกาสทที่ อ่ จะเสยี หายเนอ่ื งการกระแทกของนำ�้ กม็ มี าก ในเอกสารเลม่ นแี้ นะนำ� ใหใ้ ชค้ วามเรว็ นำ�้ คอื 1.5 เมตรต่อวินาที A คือ พืน้ ทห่ี นา้ ตัดของทอ่ หน่วยเป็น ตารางเมตร (m2) 7.1 การเลอื กขนาดท่อโดยวธิ กี ารเลอื กจากตารางอตั ราการไหล วธิ นี เ้ี ปน็ วธิ อี ยา่ งงา่ ย ทใ่ี ชใ้ นการเลอื กขนาดทอ่ ไดต้ ามความเหมาะสมของอตั ราการไหลหรอื ควิ นำ�้ ตารางที่ 3 ขนาดท่อพวี ซี แี ละอัตราการไหลที่ความเร็วน้ำ� 1.5 เมตร/วนิ าที ขนาดท่อ (นว้ิ ) อตั ราการไหล (Q , ลูกบาศก์เมตร ตอ่ ชวั่ โมง) ½ พีวีซีชนั้ 5 พวี ซี ชี นั้ 8.5 พีวีซีช้ัน 13.5 ¾ 1.7 1.4 1.2 1 2.4 2.0 1.9 1¼ 4.3 3.8 3.3 1½ 6.4 6.1 5.4 2 8.6 7.9 7.1 2½ 13.4 12.4 11.2 3 21.7 20.2 18.0 4 29.9 27.7 24.6 5 49.1 45.5 40.6 6 74.1 68.6 61.3 102.9 95.4 85.0 หมายเหตุ : 1 ลบ.ม. ต่อ ชม. (m3/hr) = 1,000 ลิตร ตอ่ ชม. คมู่ ือ การออกแบบระบบน้ำ� ฉบบั ประชาชน 31

ท่อพีวีซีแต่ละช้ันคุณภาพจะมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางภายนอก (Outside Diameter, OD) เท่ากัน แต่ความหนาแต่ละชั้นคุณภาพจะไม่เท่ากัน ท่อชั้น 5 คือท่อที่ผนังบางที่สุด ท่อช้ัน 13.5 คือ ท่อทผี่ นังหนาทส่ี ดุ ทำ� ใหเ้ สน้ ผ่าศูนยก์ ลางภายในต่างกนั เลก็ น้อย จากตารางท่ี 3 จะเหน็ ได้วา่ ถ้ารู้อตั ราการไหลของน�ำ้ กส็ ามารถนำ� มาเทยี บเพ่อื เลือกขนาดท่อได้ ทงั้ นใ้ี นตารางน้ีจะบอกอตั ราการไหลในท่อท่คี วามเร็ว 1.5 เมตรต่อวินาที แต่ท่คี วามเร็วอน่ื ๆ ไม่สามารถบอกได้ ถ้าต้องการทราบขนาดท่อที่ความเร็วน้�ำท่ีต่างออกไปก็ต้องใช้วิธีการค�ำนวณหรือการเปิดกราฟ และตารางนี้ ไม่สามารถทราบการสูญเสียแรงดนั เนอ่ื งจากแรงเสยี ดทานภายในทอ่ ได้ 7.2 การเลือกขนาดท่อโดยการอ่านจากกราฟ โดยปกติแล้วเม่ือน้�ำไหลอยู่ภายในท่อ สิ่งที่เกิดข้ึนจากการไหลก็คือการสูญเสียแรงดันเนื่องจาก แรงเสียดทานภายในท่อ (Friction Loss) มีหนว่ ยเปน็ เมตร เพราะภายในท่อมีความขรขุ ระทีผ่ วิ หรอื ผนังด้านใน ท่อที่ขรุขระมากเช่นท่อใยหินหรือท่อเหล็กจะมีการสูญเสียแรงดันเน่ืองจากแรงเสียดทานภายในท่อมากกว่า ท่อท่ีมีผนังเรียบ เช่นท่อพีวีซีหรือท่อพีอี การสูญเสียแรงดันเน่ืองจากแรงเสียดทานภายในท่อน้ีเองท่ีท�ำให้ แรงดันในท่อตกหรอื ทีเ่ รยี กง่ายๆ วา่ เฮดลอสส์ (Head Loss) มหี น่วยเปน็ เมตร คา่ การสญู เสยี แรงดันเน่ืองจาก แรงเสยี ดทานภายในท่อนีจ้ ะแปรผนั ตรงตามความยาวทอ่ และความเรว็ ยิง่ ความยาวทอ่ มากแรงดันก็จะตกมาก หรือยิง่ ความเรว็ ของน�้ำในท่อมากแรงเสียดทานยงิ่ มากแรงดนั ก็จะตกมาก ดังนั้นในการพิจารณาเลือกขนาดท่อส่งน้�ำนอกจากจะพิจารณาเลือกตามอัตราการไหลและ ความเร็วน้ำ� แล้ว ยังตอ้ งพิจารณาถึงเร่อื งการสญู เสียแรงดันเน่อื งจากแรงเสียดทานภายในทอ่ ด้วย ในการวางทอ่ ระยะไกลหลายรอ้ ยเมตรหรือหลายกโิ ลเมตร บางครง้ั จะมกี ารขยายขนาดทอ่ สง่ น�ำ้ ขึ้นจากทอ่ ขนาดทางออกของ ปั๊ม ทั้งนี้ก็เพ่ือลดความเร็วของน้�ำในท่อลงซึ่งจะส่งผลให้การสูญเสียแรงดันเน่ืองจากแรงเสียดทานภายในท่อลด ลง แรงดนั กจ็ ะตกลงไมม่ าก สง่ ผลใหป้ ม๊ั ทใ่ี ชไ้ มต่ อ้ งเลอื กปม๊ั ทมี่ แี รงดนั สงู จนเกนิ ไป เพอ่ื ใหท้ ราบถงึ การสญู เสยี แรง ดันเนื่องจากแรงเสยี ดทานภายในทอ่ ผู้อ่านจำ� เปน็ จะต้องเรยี นรกู้ ารหาขนาดทอ่ จากกราฟด้วย ซ่ึงก็ไม่ได้ยากเกนิ ไปทจ่ี ะเขา้ ใจได้ ขอให้ผอู้ า่ นใจเย็นๆ คอ่ ยๆ ทำ� ความเข้าใจตามที่แนะน�ำ กราฟการหาขนาดทอ่ ทีน่ ำ� มาใชน้ มี้ ีส่งิ ทใี่ ช้พจิ ารณาดังน้ี ✻ อตั ราการไหล (Q) หนว่ ยเป็น ลกู บาศก์เมตรต่อช่วั โมง (0.1 – 10000 ลบ.ม. ตอ่ ชม.) ✻ ความเร็วของน�้ำในท่อ (v) หนว่ ยเป็น เมตรต่อวินาที (0.3 – 5 เมตรต่อวินาท)ี ✻ ขนาดทอ่ หนว่ ยเป็น น้ิว (3/8 นวิ้ – 24 น้ิว) ✻ แรงดันท่ีตก (Head Loss) หน่วยเปน็ เมตรต่อความยาวท่อ 100 เมตร (0.1 m/100 m – 100 m/100 m) ✻ ***คา่ ความเร็วทแ่ี นะนำ� ให้ใช้ในการออกแบบหรอื การเลือกใชค้ ือ 1.5 เมตรต่อวินาที 32 คมู่ อื การออกแบบระบบนำ�้ ฉบับประชาชน

กราฟแผนภมู คิ วามสมั พนั ธร์ ะหวา่ งอตั ราการไหล เสน้ ผา่ ศนู ยก์ ลางของทอ่ และคา่ การสญู เสยี ความ ดันเปน็ ความสงู ของการไหล คมู่ ือ การออกแบบระบบน�ำ้ ฉบับประชาชน 33

การหาขนาดท่อและการสญู เสียความดันโดยการอา่ นกราฟท�ำไดด้ งั น้ี 1. นำ� อตั ราการไหลทห่ี าไดจ้ ากหวั ขอ้ ทแี่ ลว้ มาเลอื กในกราฟเสน้ อตั ราการไหล หนว่ ยเปน็ ลบ.ม.ตอ่ ชม. 2. ลากเสน้ จากอตั ราการไหลทเี่ ลอื กใหไ้ ปตดั กบั เสน้ ความเรว็ ของนำ้� โดยเลอื กเสน้ 1.5 เมตรตอ่ วนิ าที 3. พจิ ารณาจดุ ตัดของเสน้ อัตราการไหลและความเร็วน้�ำ 4. อ่านคา่ ขนาดท่อท่ีได้ 5. ลากเสน้ จากจดุ ตดั ของ อตั ราการไหล ความเรว็ นำ้� และขนาดทอ่ ทเี่ ลอื กใหไ้ ปตงั้ ฉากกบั เสน้ Head Loss 6. อา่ นคา่ Head Loss หรอื การสญู เสยี ความดนั ทไี่ ด้ นำ� มาเทยี บกบั ความยาวของทอ่ ทต่ี อ้ งการใชจ้ รงิ ตวั อย่างที่ 1 ให้หาขนาดท่อโดยวิธีการใช้ตารางและใช้กราฟ โดยอัตราการไหลท่ีต้องการส่งน้�ำ 20 ลบ.ม.ต่อชม. ความยาวทอ่ 500 เมตร โดยตอ้ งการใชท้ ่อพีวซี ีชั้นคณุ ภาพ 8.5 วธิ ที �ำ หาโดยวธิ ีใช้ตาราง กใ็ ชอ้ ตั ราการไหลทตี่ อ้ งการไปเทยี บกับตารางท่ี 3 ขนาดทอ่ (น้ิว) อตั ราการไหล (Q , ลกู บาศก์เมตร/ชั่วโมง) ½ พวี ซี ชี ัน้ 5 พีวีซชี ัน้ 8.5 พีวีซชี ้นั 13.5 ¾ 1 1.7 1.4 1.2 1¼ 1½ 2.4 2.0 1.9 2 2½ 4.3 3.8 3.3 3 4 6.4 6.1 5.4 5 6 8.6 7.9 7.1 13.4 12.4 11.2 21.7 20.2 18.0 29.9 27.7 24.6 49.1 45.5 40.6 74.1 68.6 61.3 102.9 95.4 85.0 จากตารางที่อัตราการไหล 20 ลบ.ม.ต่อชม. ทอ่ พีวซี ีทเ่ี หมาะสมคือ พวี ซี ีขนาด 2 ½” ในกรณีทเ่ี ลอื กใช้ พีวีซีช้ัน 13.5 ก็สามารถใช้ได้ แต่ความเร็วจะเพิ่มขึ้นจาก 1.5 เมตรต่อวินาทีเล็กน้อย ซ่ึงก็สามารถใช้ได้ หรือถ้าตอ้ งวางท่อระยะทางไกลๆ ก็ตอ้ งพิจารณาค่าแรงดนั ทต่ี กในทอ่ 34 คู่มือ การออกแบบระบบนำ�้ ฉบับประชาชน

หาโดยวิธีใช้กราฟ ✻ เลอื กอัตราการไหลใหไ้ ด้ตามท่ตี อ้ งการแลว้ ลากขึ้นไปตัดกับเส้นความเรว็ 1.5 เมตรตอ่ วินาที ✻ พจิ ารณาจดุ ตัดของเส้นอัตราการไหลและความเรว็ น้�ำ ไดข้ นาดทอ่ ทีเ่ หมาะสมคือ 2 ½” คมู่ อื การออกแบบระบบน�้ำฉบบั ประชาชน 35

✻ ลากเส้นจากจุดตัดของ อัตราการไหล ความเร็วน้�ำและขนาดท่อท่ีเลือกให้ไปตั้งฉากกับ เส้น Head Loss อา่ นค่า Head Loss ได้ 3 เมตรต่อความยาวท่อ 100 เมตร ✻ ถา้ ทอ่ ยาว 500 เมตร การสญู เสยี แรงดนั จะมคี า่ เทา่ กับ (3 เมตร/100 เมตร) x 500 เมตร = 15 เมตร ถ้าผู้อ่านท�ำตามข้ันตอนที่แนะน�ำก็จะสามารถหาขนาดท่อที่เหมาะสมกับอัตราการไหลและทราบ การสญู เสียแรงดนั ทเี่ กิดขึน้ ได้ ทั้งนี้การหาขนาดท่อจากกราฟน้ีจะสร้างปัญหาให้แก่ผู้อ่านในกรณีที่ เม่ือลากเส้นอัตราการไหล ข้ึนไปตัดกบั เส้นความเร็วแลว้ จดุ ตัดนน้ั ไมไ่ ดอ้ ยูพ่ อดีบนเสน้ ขนาดท่อ แตจ่ ดุ ตัดนนั้ อยู่ระหวา่ งขนาดท่อสองขนาด ขอ้ นหี้ ลายตอ่ หลายทา่ นจะสบั สนหรอื เลอื กไมถ่ กู วา่ จะเลอื กขนาดไหนดจี งึ จะเหมาะสม ถา้ ในกรณเี ชน่ นกี้ ารจะเลอื ก ขนาดท่อให้พิจารณาจากค่าการสูญเสียแรงดันท่ีจะเกิดขึ้นเป็นหลัก ในกรณีที่เลือกท่อขนาดเล็กค่าการสูญเสีย แรงดันจะมีมากกว่าการเลือกท่อขนาดใหญ่ แต่ทั้งนี้ก็ต้องพิจารณาถึงความยาวช่วงท่อที่ใช้ในช่วงนั้นๆ ประกอบดว้ ย ถา้ เปน็ ชว่ งสนั้ ๆ ไมก่ เ่ี มตร กส็ ามารถเลอื กทอ่ เลก็ ได้ แตถ่ า้ ชว่ งทอ่ นนั้ ยาวหลายสบิ หรอื หลายรอ้ ยเมตร ก็ควรเลือกท่อขนาดใหญ่เพื่อเป็นการลดภาระในการเลือกขนาดปั๊ม และที่ส�ำคัญจะต้องคิดถึงแผนการให้น�้ำ ในอนาคตอกี ด้วย 36 คูม่ อื การออกแบบระบบน้�ำฉบับประชาชน

ตัวอย่างท่ี 2 ให้หาขนาดท่อโดยวิธีการใช้กราฟ โดยอัตราการไหลท่ีต้องการส่งน้�ำ 15 ลบ.ม.ต่อชม. ความยาวท่อ 500 เมตร วธิ ที ำ� หาโดยวธิ ีใช้กราฟ ✻ เลือกอัตราการไหลให้ได้ตามที่ต้องการแล้วลากขึ้นไปตัดกับเส้นความเร็ว 1.5 เมตรต่อวินาที พจิ ารณาจดุ ตดั ของเสน้ อตั ราการไหลและความเรว็ นำ้� ไดข้ นาดทอ่ คอื อยรู่ ะหวา่ ง 2 นว้ิ และ 2 ½ นวิ้ ✻ เลอื กท่อขนาด 2 นิ้ว ค่มู อื การออกแบบระบบน้�ำฉบับประชาชน 37

ค�ำอธิบาย ในกรณีที่เลอื กท่อ 2 น้ิว ก็ให้ลากเสน้ อัตราการไหลข้นึ ไปตัดกับเส้นขนาดท่อ 2 น้ิว ณ จุดตัดนัน้ จะเป็น สภาวะจริงท่เี กดิ ข้ึนเมอ่ื นำ� ท่อ 2 นิ้วไปใชใ้ นการส่งนำ้� ด้วยอัตราการไหล 15 ลบ.ม.ต่อชม. ซ่ึงจะพบวา่ ความเร็ว ของนำ�้ ในทอ่ จะเพ่มิ ขึน้ จากความเร็วออกแบบ 1.5 เมตรต่อวนิ าทเี ป็น 2.0 เมตรต่อวนิ าที ส่วนการสญู เสียแรงดนั จะอ่านไดเ้ ท่ากับ 7 เมตร / 100 เมตร ถา้ ท่อชว่ งนีย้ าว 500 เมตร จะมีค่าการสญู เสียแรงดนั หรือ Head Loss = (7 เมตร/100 เมตร) x 500 m = 35 เมตร ค่าการสูญเสียแรงดัน 35 เมตรนี้ คือเฉพาะแค่แรงดันท่ีสูญเสียไปจากการท่ีน�้ำไหลในท่อแล้วมี แรงเสยี ดทานยงั ไมน่ บั รวมแรงดนั ปลายทางทร่ี ะบบตอ้ งการหรอื แรงดนั ทตี่ อ้ งดนั ผา่ นพน้ื ทเ่ี นนิ ตา่ งๆ ซง่ึ ถา้ รวมกนั แล้วค่าจะสูงขึ้นไปอีก นี่เป็นสาเหตุส�ำคัญท่ีเกษตรกรจ�ำนวนมากประสบจากการเลือกขนาดท่อท่ีไม่เหมาะสม เมอ่ื เปดิ ใชง้ านระบบแรงดนั ใชง้ านในระบบนอ้ ยกวา่ ทรี่ ะบบตอ้ งการหรอื นำ�้ ไหลไมไ่ ดอ้ ตั ราการไหลตามทต่ี อ้ งการ ✻ เลอื กทอ่ ขนาด 2 ½ น้ิว คำ� อธิบาย ในกรณีทเี่ ลือกท่อ 2 ½ น้วิ กใ็ หล้ ากเส้นอัตราการไหลขนึ้ ไปตดั กับเส้นขนาดท่อ 2 ½ น้วิ ณ จดุ ตัดน้ัน จะเป็นสภาวะจรงิ ทเ่ี กิดขนึ้ เมื่อน�ำท่อ 2 ½ น้ิว ไปใช้ในการสง่ น้ำ� ด้วยอตั ราการไหล 15 ลบ.ม.ตอ่ ชม. ซ่งึ จะพบวา่ ความเร็วของน้�ำในท่อจะลดลงจากความเร็วออกแบบ 1.5 เมตรต่อวินาทีเป็นประมาณ 1.2 เมตรต่อวินาที ส่วนการสูญเสียแรงดันจะอ่านได้เท่ากับ 1.9 เมตร/100 เมตร ถ้าท่อช่วงนี้ยาว 500 เมตร จะมีค่าการสูญเสีย แรงดนั หรอื Head Loss = (1.9 เมตร/100 เมตร) x 500 m = 9.5 เมตร จากตัวอย่างเมื่อท�ำการเปล่ียนมาเลือกท่อท่ีขนาดใหญ่ค่าการสูญเสียแรงดันก็จะลดลงจาก 7 เมตร/ 100 เมตร มาเหลอื เพยี ง 1.9 เมตร/100 เมตร ซงึ่ จากตวั อยา่ งนจ้ี ะทำ� ใหผ้ อู้ า่ นเหน็ ไดช้ ดั ถงึ ความสำ� คญั ของการเลอื ก ขนาดทอ่ และจากตัวอย่างทง้ั สองจะชว่ ยเป็นแนวทางให้ผูอ้ า่ นสามารถเลอื กขนาดได้ถูกต้องและเหมาะสม 38 คูม่ อื การออกแบบระบบน้�ำฉบับประชาชน

การหาอัตราการไหลเพอื่ น�ำไปหาขนาดท่อ เมอ่ื ผอู้ า่ นไดท้ ราบถงึ การหาขนาดทอ่ โดยวธิ กี ารตา่ งๆ แลว้ จะเหน็ ไดว้ า่ การหาขนาดทอ่ นนั้ ทำ� ไดไ้ มย่ าก แตส่ ง่ิ หนงึ่ ทเ่ี ปน็ ปญั หาของผอู้ อกแบบระบบนำ้� คอื การหาอตั ราการไหลในแตล่ ะชว่ งทอ่ เพอ่ื จะนำ� มาหาขนาดทอ่ การหาอัตราการไหลในระบบสปริงเกลอร์คือ การรวมอัตราการไหล หรือปริมาณน้�ำของหัวจ่ายน้�ำที่ได้ใน แต่ละช่วงท่อหรือแต่ละสถานีหรือแต่ละโซนตามที่ได้แบ่งสถานีในข้ันตอนที่ 5 และขั้นตอนที่ 6 การหาอัตรา การไหลน้ีจะหาในแต่ละช่วงของท่อตั้งแต่ปลายสายไปจนถึงท่อเมนที่ออกจากปั๊ม เมื่อได้อัตราการไหล ในแตล่ ะช่วงท่อก็สามารถนำ� ไปค�ำนวณหาขนาดท่อไดต้ ามวธิ ีท่ี 7.1 และ 7.2 ตัวอย่าง ตอ้ งการหาขนาดทอ่ ในแตล่ ะชว่ งทอ่ ทใี่ นแปลงปลกู ขา้ วโพดหวาน ขนาด 40 เมตร x 40 เมตร หวั จา่ ยนำ�้ ที่ใช้คอื หวั สปริงเกลอร์ มอี ัตราการไหล 660 ลติ รต่อชัว่ โมง รัศมี 9 เมตร ระยะระหวา่ งหวั และระยะระหวา่ งแถว ใช้ระยะ 60% ของเส้นผา่ นศูนยก์ ลาง หรอื 11 เมตร ติดตง้ั ตามรูป คมู่ อื การออกแบบระบบน้�ำฉบับประชาชน 39

วธิ ีทำ� ขนั้ ท่ี 1 เม่ือได้ต�ำแหน่งหัวจ่ายน้�ำและแนวท่อของระบบท้ังหมด ข้ันตอนท่ีจะต้องท�ำต่อไปก็คือ การหาอัตรา การไหลในแตล่ ะชว่ งทอ่ โดยหาจากชว่ งปลายของทอ่ มาเรอื่ ยๆ จนถงึ ทอ่ เมนหรอื ไปจนถงึ ทอ่ หนา้ ปม๊ั โดยการรวม เอาอัตราการไหลของหวั สปรงิ เกลอร์แต่ละหัวจากหวั สุดท้ายรวมกันเรื่อยๆ ✻ ท่อเมนคือท่อท่ีจะต้องมีอัตราการไหลท่ีสามารถจ่ายน้�ำให้กับระบบท้ังหมดตามท่ีออกแบบ แบง่ โซนการจ่ายน�ำ้ ได้ ✻ ท่อซับเมนคอื ทอ่ ทร่ี บั น�้ำจากทอ่ เมนไปยงั ทอ่ แยก ✻ ทอ่ แยกคอื ทอ่ ทสี่ ง่ น้�ำไปยังหวั ปริงเกลอร์ตา่ งๆ จากขั้นตอนการหาอัตราการไหล สามารถน�ำมาหาอัตราการไหลในแต่ละช่วงท่อโดยการเขียนลงใน แบบไดด้ ังน้ี (การเขียนอตั ราการไหลลงในแบบนจี้ ะช่วยใหเ้ ข้าใจอตั ราการไหลในแตล่ ะชว่ งทอ่ ได้ง่าย) สรปุ เปน็ ตารางอตั ราการไหลในแตล่ ะชว่ งทอ่ ไดด้ ังน้ี ชว่ งทอ่ จ�ำนวนหวั การคดิ อัตราการไหล อัตราการไหลรวม (ลติ ร/ชม.) ช่วง A 1 1 x 660 660 ช่วง B 2 2 x 660 1,320 ช่วง C 3 3 x 660 1,980 ชว่ ง D 4 4 x 660 2,640 ชว่ ง E 8 8 x 660 5,280 ชว่ ง F 16 16 x 660 10,560 40 คมู่ ือ การออกแบบระบบน�ำ้ ฉบับประชาชน

ข้นั ที่ 2 หาขนาดทอ่ ในตัวอยา่ งนี้จะใชก้ ารหาขนาดท่อทง้ั 2 วธิ ี ✻ โดยวิธีเปดิ ตาราง น�ำค่าอัตราการไหลที่ได้เทียบกับอัตราการไหลในตารางจะได้ขนาดท่อที่เหมาะสมดังตาราง โดยในตวั อย่างจะเทียบกบั ทอ่ พวี ซี ีชน้ั คณุ ภาพ 8.5 ขนาดท่อ (นว้ิ ) อตั ราการไหล (Q , ลูกบาศกเ์ มตร/ช่วั โมง) พีวซี ีชั้น 5 พวี ซี ชี ั้น 8.5 พีวีซีชั้น 13.5 ½” ทอ่ ช่วง A, B 1.7 1.4 1.2 ¾” ชว่ ง C 2.4 2.0 1.9 1” ชว่ ง D 4.3 3.8 3.3 1 ¼” ช่วง E 6.4 6.1 5.4 1 ½” 8.6 7.9 7.1 2” ชว่ ง F 13.4 12.4 11.2 2 ½” 21.7 20.2 18.0 3” 29.9 27.7 24.6 4” 49.1 45.5 40.6 5” 74.1 68.6 61.3 6” 102.9 95.4 85.0 จากตารางขนาดท่อที่หาได้ จะน�ำขนาดท่อที่หาได้มาใส่ลงในแบบเพ่ือให้เห็นขนาดท่อต่างๆ ที่ใช้ แบบท่ีได้นี้สามารถน�ำไปถอดแบบเพื่อประเมินวัสดุและราคาได้ และยังช่วยในการติดตั้งจริงจะได้เข้าใจได้ง่าย ว่าช่วงท่อไหนใช้ท่อขนาดเท่าไหร่ และจากแบบจะเห็นการเปล่ียนขนาดท่อต่างๆ ขอให้เข้าใจว่า การเปล่ียน ขนาดทอ่ หรือการลดขนาดทอ่ จะท�ำหลงั จากทต่ี อ่ เลยสามทางหรอื จุดแยกไปแล้ว ค่มู ือ การออกแบบระบบน้�ำฉบบั ประชาชน 41

ภาพที่ 26 ขนาดท่อตา่ งๆ ทห่ี าไดจ้ ากการเปิดตารางทอ่ ✻ หาโดยวิธีใช้กราฟ การหาขนาดท่อโดยวิธีการอ่านจากกราฟนี้จะแสดงเป็นตัวอย่างแค่ 2 ช่วงท่อ คือช่วง A ท่มี ีอัตราการไหล 660 ลติ รต่อชั่วโมง และชว่ ง F ทม่ี ีอัตราการไหล 10,560 ลติ รตอ่ ช่วั โมง วิธีการคือ ลากเส้นอัตราการไหลจากท่ีหาได้คือ 0.66 ลบ.ม.ต่อชม. และ 10.56 ลบ.ม.ต่อชม. ให้ข้ึนไปตัดกับเส้นความเร็วของน้�ำ 1.5 เมตรต่อวินาที ซึ่งคือความเร็วออกแบบ ในคู่มือเล่มน้ีแนะน�ำให้ใช้ ความเรว็ นี้เปน็ ความเร็วออกแบบ 42 คูม่ ือ การออกแบบระบบนำ้� ฉบบั ประชาชน

✻ พิจารณาจดุ ตดั ของเส้นอตั ราการไหลและความเร็วน้�ำ ไดข้ นาดท่อท่ีเหมาะสมคอื ½”และ 2” ✻ ที่ Q = 0.66 ลบ.ม./ชม. ท่อ ½” จะมกี ารสูญเสียแรงดนั = 6 m/100 m ✻ ท่ี Q = 10.56 ลบ.ม./ชม. ท่อ 2” จะมกี ารสูญเสยี แรงดนั = 3.5 m/100 m อธิบายเพมิ่ เตมิ จากขนาดท่อท่ีหาได้ในการเปิดกราฟ ส�ำหรับท่อชว่ ง A ผู้อ่านหลายท่านถา้ ได้ทดลองเลือกคงจะเลือก ได้ท่อขนาด 3/8 น้ิว หรือท่ีนิยมเรียก 3 หุน แต่ท่อขนาด 3/8 นิ้ว น้ี ไม่นิยมน�ำมาใช้ในงานระบบท่อส่งน้�ำ แต่จะน�ำมาใชก้ ับงานท่อระบายน�้ำหรอื ทอ่ ส�ำหรบั ร้อยสายไฟฟา้ ดงั นัน้ ในกราฟจึงเลอื กทอ่ ขนาด ½ นว้ิ แทน ขั้นตอนที่ 8 การหาอัตราการตกของน�้ำ (Precipitation Rates, PR) ค่า PR คืออัตราการตกของน�้ำท่ีได้จากการให้น�้ำ หรือก็คือการตกของน้�ำท่ีได้จากการเปิดให้น�้ำในช่วงเวลาหน่ึงต่อ พ้ืนท่ีรับน�้ำ หน่วยที่นิยมใช้ก็คือ มิลลิเมตรต่อช่ัวโมง (mm/hr) และค่า PR น้ีจะน�ำมาใช้ในการคิดเวลา ในการเปิดให้น้�ำในแต่ละวันหรือในแต่ละรอบเวร ซึ่งท�ำได้โดยการน�ำไปเปรียบเทียบกับปริมาณน�้ำที่พืชต้องการ ในแตล่ ะวนั หรือก็คือค่าความต้องการน�้ำของพืช ค่าอัตราการตกของน้�ำหรือ PR ส�ำหรับระบบสปริงเกลอร์จะหาได้ต้องพิจารณารูปแบบการออกแบบ ติดตั้งหวั สปรงิ เกลอร์ คู่มือ การออกแบบระบบน�ำ้ ฉบับประชาชน 43

ภาพท่ี 27 แสดงระยะระหวา่ งหวั และระยะระหว่างแถว ภาพที่ 28 แสดงระยะระหวา่ งหัวและระยะระหวา่ งแถว ของการวางต�ำแหน่งหวั จ่ายน้ำ� แบบส่ีเหลย่ี ม ของการวางต�ำแหนง่ หวั จ่ายน�้ำแบบสามเหลยี่ ม ภาพท่ี 29 แสดงระยะระหว่างหัวและระยะระหวา่ งแถวของการวางตำ� แหนง่ หัวจา่ ยน้�ำแบบแถวเดยี ว อัตราการตกของน้�ำจะไม่เท่ากันข้ึนอยู่กับชนิดของหัวจ่ายน้�ำ ระยะในการติดต้ังหัวจ่ายน�้ำ รูปแบบ การวางหัวจา่ ยนำ�้ อตั ราการตกของน้�ำสามารถหาได้จากสมการต่อไปนี้ Precipitation Rate (mm/hr) ส�ำหรบั หัวจ่ายนำ�้ ทมี่ ีมุมการฉดี น�้ำ 360 องศา ✻ รปู แบบการวางส่ีเหล่ียม (Square spacing) PR (mm/hr) = m3/hr x ประสทิ ธภิ าพระบบสปริงเกลอร์ x 1000 ระยะระหวา่ งหวั (m) x ระยะระหวา่ งแถว (m) ✻ รูปแบบการวางสามเหลย่ี ม (Triangular spacing) PR (mm/hr) = m3/hr x ประสทิ ธภิ าพระบบสปริงเกลอร์ x 1000 ระยะระหวา่ งหัว (a) x ระยะระหวา่ งแถว (b) หรือ PR (mm/hr) = m3/hr x ประสิทธิภาพระบบสปริงเกลอร์ x 1000 ระยะระหว่างหวั 2 x 0.866 44 ค่มู ือ การออกแบบระบบน�้ำฉบับประชาชน

✻ รปู แบบการวางแถวเดียว single Row in line spacing PR (mm/hr) = m3/hr x ประสทิ ธภิ าพระบบสปริงเกลอร์ x 1000 ระยะระหวา่ งหัว x ความกว้างวงซ้อนทับของนำ้� ✻ PR สำ� หรับหัวจ่ายนำ�้ ทม่ี ีมมุ การฉีดน�้ำอื่นๆ PR (mm/hr) = m3/hr x ประสทิ ธภิ าพระบบสปริงเกลอร์ x 1000 มมุ การฉดี (องศา) x ระยะระหวา่ งหัว x ระยะระหว่างแถว การหาคา่ Precipitation Rate นบ้ี างครงั้ หรอื บางกรณสี ามารถทจ่ี ะหาออกมาเปน็ คา่ เฉลยี่ ไดถ้ า้ พนื้ ทท่ี ี่ วางระบบนำ้� สามารถหาพนื้ ทที่ ง้ั ไดห้ มด โดยทเี่ อาปรมิ าณนำ�้ ทจ่ี า่ ยจากหวั จา่ ยนำ�้ ทกุ หวั หารดว้ ยพน้ื ทร่ี บั นำ�้ ทงั้ หมด PR (mm/hr) = ผลรวมอัตราการไหล (m3/hr) x ประสิทธิภาพระบบสปริงเกลอร์ x 1000 พ้นื ทีท่ ้ังหมด ( m2 ) เมื่อประสิทธภิ าพของระบบสปริงเกลอร์ = 80% – 85% แท้จริงแล้วค่าอัตราการตกของน้�ำ (PR) ก็คือปริมาณของน้�ำที่ตกลงบนพื้นท่ีต่อหน่วยเวลา เพียงแต่แตกต่างกันไปตามรูปแบบการวางหัวจ่ายน�้ำ ซ่ึงผู้อ่านต้องท�ำความเข้าใจให้เข้าใจเพ่ือที่จะได้น�ำไปใช้ ในการคิดเวลาการเปดิ ใหน้ ้ำ� และรอบเวรการให้น้�ำไดถ้ กู ต้องกบั ความตอ้ งการของพืช ข้ันตอนที่ 9 การหาเวลาในการให้น้�ำ เวลาในการให้น้�ำหาได้จากการน�ำอัตราการใช้น�้ำ ของพชื (ดูในภาคผนวก 1) มาเปรียบเทยี บกับอตั ราการตกของนำ�้ (PR) เวลาในการเปิดใหน้ ้�ำจะแตกตา่ งกันไป ตามชนดิ ของพชื ชนดิ ของหวั จา่ ยนำ�้ และรปู แบบการวางหวั จา่ ยนำ�้ สง่ิ ทจี่ ะตอ้ งรเู้ พอ่ื จะใชใ้ นการหาเวลาใหน้ ำ้� คอื 1. อัตราการใช้น้�ำของพืชหรือปริมาณการใช้น�้ำของพืชในแต่ละวันหรือในแต่ละฤดูกาล ซึ่งสามารถ หาดูได้จากท่ีหน่วยงานราชการได้จัดท�ำไว้หรือดูได้จากภาคผนวก 1 ซ่ึงเมื่อพิจารณาอัตรา การใช้น�้ำของพืชแล้วจะพบว่า พืชผักจะใช้น้�ำอยู่ท่ีประมาณ 3 – 5 มิลลิเมตรต่อวัน ข้อแนะน�ำ ในการนำ� ไปใชง้ านในกรณที เี่ ปน็ พชื ผกั ทกี่ นิ ผลสว่ นใหญจ่ ะใชค้ า่ ความตอ้ งการนำ้� ของพชื ทปี่ ระมาณ 5 มลิ ลเิ มตรตอ่ วนั เช่น มะเขอื หอมหัวใหญ่ มะระ ถัว่ ฝักยาว กะหลำ่� ดอก เป็นต้น ส่วนพชื ผัก ท่ีเป็นกลุ่มพืชกินใบ จะใช้ค่าความต้องการน้�ำของพืชที่ประมาณ 3 มิลลิเมตรต่อวัน เช่น คะน้า ผักกาดขาว กระเทียม เป็นตน้ 2. อัตราการตกของน้�ำ (PR) ซึง่ หาไดไ้ มย่ ากจากขนั้ ตอนท่ี 8 เวลาในการเปิดใหน้ ้�ำ (ชว่ั โมง/วัน) = อัตราการใชน้ �ำ้ ของพืช (มม./วัน) อตั ราการตกของนำ้� (PR) (มม./ชม.) คมู่ อื การออกแบบระบบนำ�้ ฉบบั ประชาชน 45

ภาพที่ 30 แสดงรัศมวี งเปียกของหวั สปริงเกลอร์และพนื้ ท่ีรับน�้ำจากการวางหวั รูปแบบสเี่ หล่ยี ม ตวั อยา่ ง การหาเวลาการใหน้ ้ำ� พ้ืนท่ีแห่งหน่ึงปลูกผักด้วยระบบมินิสปริงเกลอร์ หัวสปริงเกลอร์มีอัตราการไหล 100 ลิตรต่อช่ัวโมง ท่ีรัศมี 2 เมตร แรงดัน 1.5 บาร์ (15 เมตร) ระยะระหว่างหัวและระยะแถวใช้ที่ 50% ของเส้นผ่าศูนย์กลาง หวั สปริงเกลอร์ติดตั้งแบบสี่เหลีย่ ม พชื ผักท่ปี ลกู มีความตอ้ งการน้ำ� 3 มลิ ลิเมตรตอ่ วัน ให้หาเวลาในการเปดิ ใหน้ ้�ำ วธิ ที �ำ = 50% ของเส้นผา่ ศูนยก์ ลาง หาระยะระหว่างหัวและระยะระหวา่ งแถว = 0.50 x 4 เมตร = 2 เมตร หาอัตราการตกของน�้ำ PR จาก PR ของรปู แบบการวางส่ีเหลย่ี ม (Square spacing) PR (mm/hr) = m3/hr x ประสิทธิภาพระบบสปรงิ เกลอร์ x 1000 ระยะระหวา่ งหวั (ม.) x ระยะระหวา่ งแถว (ม.) เมอื่ อัตราการไหลของหวั มนิ ิสปริงเกลอร์ = 100 ลิตร/ชม. = 0.1 ลบ.ม./ชม. ระยะระหวา่ งหวั และระยะหวา่ งแถว = 2 เมตร แทนค่าลงในสมการ PR (mm/hr) = 0.1 m3/hr x 0.85 x 1000 2mx2m ∴ PR = 21.25 mm/hr หรอื 21.25 มลิ ลิเมตรต่อชัว่ โมง หมายความว่า ในพ้ืนท่ีท่ีติดต้ังหัวมินิสปริงเกลอร์รุ่นน้ี ถ้าเปิดให้น�้ำ 1 ช่ัวโมง จะได้น้�ำสูงขึ้นมา 21.25 มิลลเิ มตรหรอื 2.1 เซนติเมตร 46 คู่มือ การออกแบบระบบน้ำ� ฉบับประชาชน

ภาพที่ 31 แสดงตัวอย่างพื้นทร่ี บั น้�ำจากการเปดิ หัวมนิ ิสปริงเกลอรเ์ ป็นเวลา 1 ชั่วโมง จะไดน้ ำ�้ 21.25 มลิ ลิเมตร หรอื มคี า่ PR เทา่ กับ 21.25 มิลลิเมตรตอ่ ช่ัวโมง (mm/hr) จากสมการ เวลาในการเปดิ ใหน้ ้ำ� (ชัว่ โมง/วัน) = อตั ราการใช้น�ำ้ ของพืช (มม./วัน) อตั ราการตกของน�ำ้ (PR) (มม./ชม.) แทนค่าลงในสมการได้ 213.2(5มม(ม./มว./นั ช)ม.) เวลาใ นการเ ปดิ ให้น ำ้� (ชวั่ โมง/ว ัน) = ∴ เวลาในการเปดิ ใหน้ �้ำ = 0.14 ช่ัวโมง/วัน หรอื = (0.14 ชัว่ โมง/วนั ) x (60 นาที/1 ช่ัวโมง) = 8.5 นาที จากเวลาการเปิดให้น้�ำที่ค�ำนวณได้ จะเป็นเวลาที่ต้องเปิดให้น�้ำเป็นประจ�ำทุกวัน เพราะคิดค�ำนวณ จากอัตราการใช้น้�ำของพืชในแต่ละวัน ในการใช้งานระบบจริง การจะเปิดให้น�้ำมากหรือน้อยยังข้ึนอยู่กับ ปจั จยั อนื่ ๆ เชน่ ✻ ชนดิ ของดิน ✻ ความหนาแนน่ ของต้นพืช ✻ ความรอ้ นของบรรยากาศในช่วงวัน ✻ ความช้ืนสัมพทั ธใ์ นบรรยากาศ ✻ รูปแบบการปลกู มีวสั ดคุ ลุมดินหรือไมม่ ี ปัจจัยภายนอกต่างๆ ที่กล่าวมาจะมีผลโดยตรงต่อการใช้น�้ำพืชทั้งการระเหยของความชื้นในดิน และการคายนำ�้ ของพชื ซง่ึ ผใู้ ชง้ านจะตอ้ งนำ� เวลาในการใชง้ านทไ่ี ดจ้ ากการคำ� นวณนไี้ ปปรบั แกก้ บั พน้ื ทใ่ี หน้ ำ�้ จรงิ อีกคร้งั เพือ่ ความเหมาะสมต่อสภาพแวดล้อมจรงิ เวลาในการให้น�้ำนี้เป็นสิ่งที่เกษตรกรละเลยกันไม่น้อย เพราะคิดว่าอยากจะให้น้�ำให้มากไว้ก่อน เหลือดีกว่าขาด ซ่งึ ถ้าให้โดยขาดการคดิ ค�ำนวณกจ็ ะท�ำให้เป็นการให้น�้ำเกนิ ความต้องการของพืช น้ำ� ทใ่ี หไ้ ปกจ็ ะ ไหลทิ้งหรือไหลเลยเขตรากพืช ดังน้ันการให้น้�ำพืชให้ตรงตามปริมาณท่ีพืชต้องการและในปริมาณท่ีเหมาะสม นอกจากจะชว่ ยใหพ้ ชื เจรญิ เตบิ โตได้ผลผลิตทดี่ แี ล้วยังจะชว่ ยลดตน้ ทุนการผลิตได้อีกดว้ ย ค่มู อื การออกแบบระบบนำ้� ฉบบั ประชาชน 47

48 คมู่ อื การออกแบบระบบนำ�้ ฉบบั ประชาชน