รายงานการจัดการควา ...oopm.rid.go.th/subordinate/opm7/pdf/km...
Post on 03-Nov-2018
235 Views
Preview:
TRANSCRIPT
รายงานการจดการความร ความตองการใชนาของพชอางอง ภาคกลาง
1 กลมงานวางโครงการ 4 สานกบรหารโครงการ
รายงานการจดการความร
ความตองการใชนาของพชอางองโดยใชโปรแกรม CROPWAT
นายอคคพล นวลมงสอ วศวกรชลประทานปฏบตการ
กลมงานวางโครงการ 4 สานกบรหารโรงการ
รายงานการจดการความร ความตองการใชนาของพชอางอง ภาคกลาง
2 กลมงานวางโครงการ 4 สานกบรหารโครงการ
บทนา
1.1 หลกการและเหตผล ปรมาณความตองการใชนาของพช (Etc)เปนขอมลทมความสาคญสาหรบงานวางแผนพฒนาลมนา
ในการศกษาวางแผนพฒนาลมนา และงานวางแผนโครงการพฒนาแหลงนามขนตอน และรายละเอยดในการศกษามาก ซงสงผลตอเวลาและงบประมาณทใชในการศกษาโครงการ เพอเพมศกยภาพในการศกษาฯ จงไดจดทาการศกษาปรมาณการใชนาของพชอางอง (Eto) เพอนาคาปรมาณการใชนาของพชอางอง (Eto)ทไดศกษาน ไปใชในการหาคาปรมาณความตองการใชนาของพช (Etc) ชนดตางๆ โดยไมตองใชทรพยากร เพอทาการศกษาในสวนน ทงนจะทาใหเพมศกยภาพของการศกษาวางแผนลมนา และวางโครงการพฒนาแหลงนา 1.2 วตถประสงคของการศกษา
วตถประสงคของการหาคาการใชนาของพชอางอง (Eto)น เพอใชเปนฐานขอมลในการนาไปคานวณคาความตองการใชนาของพช (Etc)เพอสนบสนนการศกษาของการวางแผนพฒนาลมนา รวมถงการวางแผนโครงการพฒนาแหลงนา 1.3 เปาหมายในการศกษา
หาคาปรมาณการใชนาของพชอางอง (Eto) โดยใชขอมลภมอากาศลาสด เพอใหผทาการศกษาสามารถนาคาการใชนาของพชอางอง (Eto) ตามสภาพภมอากาศปจจบนและสอดคลองกบพนทโครงการ ไปคานวณคาความตองการใชนาของพช (Etc) ประกอบการศกษาไดโดยตรง เพอใชเปนขอมลในการดาเนนงานศกษาแผนพฒนาลมนา ศกษาโครงการพฒนาแหลงนา และสามารถเปนแนวทางเบองตนสาหรบการการสารองนาในปรมาณทเพยงพอ เพอเพาะปลกตลอดฤดกาลหรอเลอกชวงเวลาเพาะปลกทเหมาะสม เพอหลกเลยงความเสยงตอการขาดแคลนนา 1.4 ขอบเขตการศกษา
การศกษานเปนการใชโปรแกรมคานวณหาปรมาณการใชนาของพช Cropwat คานวณปรมาณความตองการนาของพชอางอง (Eto) รายเดอน โดยใชขอมลสภาพภมอากาศเฉลยในรอบ 30 ป ตงแตป พ.ศ.2524-2553 ของกรมอตนยมวทยา จากสถานวดภมอากาศรายจงหวดในเขตพนทและนาคาปรมาณความตองการนาของพชอางอง (Eto) ไปพลอตการฟเปรยบเทยบกบปรมาณฝนใชการในพนทเพอวเคราะหแนวโนมการขาดแคลนนาของพช
รายงานการจดการความร ความตองการใชนาของพชอางอง ภาคกลาง
3 กลมงานวางโครงการ 4 สานกบรหารโครงการ
บทท 2 ทฤษฎและแบบจาลองทใช
2.1 ปรมาณการใชนาของพชอางอง (Reference Crop Evapotranspiration) ปรมาณการใชนาของพชอางอง (Reference Crop Evapotranspiration : ETo หรอ Potential Evapotranspiration : ETp ) ใชหลกการในการคานวณหาปรมาณนาทสญเสยไปจากพนทเพาะปลกทมพชปกคลมอยอยางทวถง ซงไดแก ตนถวอลฟาฟา โดยทดนจะตองมความชนอยอยางเพยงพอกบความตองการของพชตลอดเวลาและพนทเพาะปลกนนจะตองมบรเวณกวางใหญพอทจะไมทาใหการระเหยและการคายนาของพชตองกระทบกระเทอนจากอทธพลภายนอกมากนก
การคานวณปรมาณการใชนาของพชอางอง มสมการใหเลอกใชในการคานวณหลายสมการ ภายใตการศกษานใชสมการ Penman Monteith ซงมรปสมการดงน
[0.408∆(Rn-G)+r{900/(T+273)}U2(Cs-Ca)]
ETp = ∆+r(1+0.34U2)
เมอ
ETp คอ อตราการใชนาของพชอางอง (มม./วน) Rn คอ รงสสทธทตนพชไดรบ (MJ/ตร.ม./วน) G คอ ความหนาแนนของสนามความรอนจากดน (MJ/ตร.ม./วน) T คอ อณหภมของอากาศ ( oC) U2 คอ ความเรวลมทระดบสงจากพนดน 2 เมตร (เมตร/วนาท) Cs คอ ความดนไอนาอมตว (K Pa)
Ca คอ ความดนไอนา (K Pa) ∆ คอ ความลาดของโคงความดนไอ-อณหภม (KPa/ oC) สวนปรมาณการใชนาของพชชนดอนสามารถคานวณไดโดยคดเปนสดสวนกบปรมาณการใชนาของพชอางอง 2.2 การหาปรมาณการใชนาของพชดวยโปรแกรม CROPWAT CROPWAT 8.0 for Windows เปนโปรแกรมคอมพวเตอรสาหรบคานวณปรมาณการใชนาของพชและความตองการนาชลประทานโดยใชขอมลภมอากาศและพช ซงอาจเปนขอมลทมาพรอมกบโปรแกรมโดยปรยายหรอเปนขอมลทปอนเขาไปใหม นอกจากน โปรแกรมยงสามารถจดทากาหนดการใหนาชลประทานสาหรบพชทมแบบแผนการเพาะปลกตาง ๆ กน CROPWAT 8.0 เปนเวอรชนทพฒนาจาก CROPWAT 5.7
รายงานการจดการความร ความตองการใชนาของพชอางอง ภาคกลาง
4 กลมงานวางโครงการ 4 สานกบรหารโครงการ
(1992) และ CROPWAT 7.0 (1999) โดยไดทาการออกแบบสวนตอประสานกบผใช (user interface) ขนใหม รวมทง ไดปรบปรงและเพมเตมลกษณะการทางานอกหลายสวนประกอบดวย 1) การคานวณปรมาณการใชนาของพชอางองจากขอมลทงรายเดอน รายสบวน และรายวน 2) มความเขากนไดกบเวอรชนกอนหนา ซงทาใหสามารถใชฐานขอมล CLIMWAT ได 3) สามารถประมาณคาขอมลภมอากาศทขาดหายได 4) การคานวณคาปรมาณความตองการนาของพชรายวนและรายสบวน มกระบวนคานวณปรบแกคาสมประสทธการใชนาของพช 5) สามารถคานวณความตองการนาของพชและกาหนดการใหนาสาหรบพชไร และสาหรบขาวนาสวนและขาวไร 6) สามารถทางานแบบโตตอบกบผใชในการปรบแกกาหนดการใหนา 7) ใหตารางผลลพธของสมดลของนาในดนเปนรายวน 8) จดเกบและเรยกใชในแตละชวงการทางานหรอกาหนดการใหนาทผใชกาหนดขนไดอยางงายดาย 9) นาเสนอขอมลเปนกราฟ ทงขอมลนาเขา ผลการคานวณความตองการนาของพชและกาหนดการใหนา 10) การนาขอมลเขาหรอสงออกทาไดอยางงายดายผาน clipboard หรอ ASCII text files 11) เพมความสามารถสวนของการพมพผลลพธ ซงทางานกบเครองพมพในระบบวนโดสไดเปนอยางด 12) ระบบใหขอมลชวยการทางาน กระบวนการคานวณคาปรมาณการใชนาของพชใน CROPWAT 8.0 ใชตามคมอของ FAO-56 "Crop Evapotranspiration - Guidelines for computingcrop water requirements" (Allen et al., 1998)
2.2.1 การใชงานโปรแกรม CROPWAT
รปท 2-1 หนาจอแรกเมอเรมใชงาน CROPWAT
รายงานการจดการความร ความตองการใชนาของพชอางอง ภาคกลาง
5 กลมงานวางโครงการ 4 สานกบรหารโครงการ
1) ขอมล Climate/ETo 1.1 การใสขอมลอตนยมวทยา การทางานกบขอมลอตนยมวทยาเรมตนโดยเลอก ทาดานซายของจอภาพ โปรแกรมจะแสดงหนาจอขอมลอตนยมวทยาเปนรายเดอน ซงผใช สามารถกรอกขอมลไดภาพ
รปท 2-2 หนาจอขอมลอตนยมวทยาเปนรายเดอน
รปท 2-3 หนาจอขอมลอตนยมวทยาเปนรายเดอนทใสขอมลแลว
ในกรณทมขอมลอยแลวใหกดปม เพอเปดขอมลมาใชงาน ซงจะใหผลลพธดงหนาจอ
รายงานการจดการความร ความตองการใชนาของพชอางอง ภาคกลาง
6 กลมงานวางโครงการ 4 สานกบรหารโครงการ
1.2 การกาหนดทางเลอกขอมลอตนยมวทยา
รปท 2-4 เมนสาหรบกาหนดทางเลอก การกาหนดทางเลอกสาหรบขอมลอตนยมวทยาเลอกปม หรอจาก MENU Setting Options โปรแกรมจะแสดงทางเลอกสาหรบขอมลในกรณทปอนขอมลใหม แตถาม
การเปลยนแปลงทางเลอกหลงจากใสขอมลแลวจะไมมผลตอขอมลเดม หนาจอทางเลอกของขอมลอตนยมวทยา (แทบ Climate/ETo) มสวนสาหรบกาหนดทางเลอกสองสวน คอ DATA SETTINGS OPTIONS และ UNITSOPTIONS
รปท 2-5 หนาจอทางเลอกสาหรบขอมลอตนยมวทยา
1.2.1 DATA SETTINGS OPTIONS มสวนกาหนดทางเลอก ดงน
1) ETo Penman-Monteith: - ETo Penman-Monteith calculated from temperature data: เปนการคานวณปรมาณการใชนาอางอง ตามวธ Penman-Monteith โดยใชขอมลอตนยมวทยาทครบถวน ซงเปนทางเลอกโดย default ของโปรแกรม
รายงานการจดการความร ความตองการใชนาของพชอางอง ภาคกลาง
7 กลมงานวางโครงการ 4 สานกบรหารโครงการ
- ETo Penman-Monteith calculated from temperature data (other dataestimated"): กรณน ใชเฉพาะขอมลอณหภมคานวณปรมาณการใชนาอางอง ตามวธ Penman-Monteith สวนขอมลอน ๆ ใชการประมาณคาจากอณภม ทางเลอกกรณนเลอกใชเฉพาะกรณทไมมขอมลอน ๆ หากมบางสวน ใหเลอกกรณแรก และใชการประมาณคาขอมลทหายไปแทน 2) Temperature: CROPWAT8.0 สามารถทางานไดกบขอมล minimum และ maximum temperatures (ซงเปนคาโดย default) อกทางเลอกหนงเปนขอมลอณหภมเฉลย 1.2.2 UNITS OPTIONS มสวนกาหนดทางเลอก ดงน 1) Humidity: ใชเปนคาความชนสมพทธ (relative humidity) หนวยเปนรอยละ (%) หรอ ความดนไอนาในอากาศ (actual vapour pressure) หนวยเปนกโลปาสกาล (kPa) 2) Wind speed: ใชหนวยเปน กโลเมตรตอวน (km/day) หรอ เมตรตอวนาท(m/s) 3) Sunshine: ใชเปนจานวนชวโมงแสงอาทตยในรอบวน (hours), รอยละ ของแสงอาทตยในรอบวน (%) หรอสดสวนของแสงอาทตยในรอบวน (fraction) 4) Reference evapotranspiration (ETo): ใชเปนมลลเมตรตอวน (mm/day) หรอ ตอชวงเวลา (mm per period) เชน ตอเดอน หรอ ตอสบวน 2) ขอมล Rain 2.1 การใสขอมลฝน การทางานกบขอมลฝน เรมตนโดยเลอก ท า ง ด า น ซ า ย ข อ งจอภาพโปรแกรมจะแสดงหนาจอขอมลฝนเปนรายเดอน ซงผใชสามารถ กรอกขอมลได
รปท 2-6 หนาจอขอมลฝนเปนรายเดอน
ในกรณทมขอมลอยแลวใหกด ปม เพอเปดขอมลมาใชงาน
รายงานการจดการความร ความตองการใชนาของพชอางอง ภาคกลาง
8 กลมงานวางโครงการ 4 สานกบรหารโครงการ
รปท 2-7 เมนสาหรบเลอกขอมลฝนรายเดอน
1) การทางานกบขอมลฝนเปนรายเดอนเลอก MENU New Rain Monthlyหนาจอจะเปลยนเปนขอมลฝนรายเดอน 2) การทางานกบขอมลฝนเปนรายสบวนเลอกMENU New Rain Decade หนาจอจะเปลยนเปนขอมลฝนรายสบวน 3) การทางานกบขอมลฝนเปนรายวนเลอก MENU New Rain Daily หนาจอจะเปลยนเปนขอมลฝนรายวน
รปท 2-8 ปมสาหรบเลอกขอมลฝน
รายงานการจดการความร ความตองการใชนาของพชอางอง ภาคกลาง
9 กลมงานวางโครงการ 4 สานกบรหารโครงการ
อกแนวทางหนงผใชสามารถกดทรปสามเหลยมดานขางของปม จะปรากฏทางเลอกชนดของขอมลฝนเชนเดยวกน 2.2 การกาหนดฝนใชการ ฝนใชการ หรอ effective rainfall ในงานทางดานชลประทานหมายถง สวนของฝนทตกลงพนทเพาะปลก ซงพชสามารถนาไปใชในการเจรญเตบโตได หรอสวนของนาฝนททดแทนปรมาณนาชลประทานทตองสงใหแกพช (กรมชลประทาน, 2534)
รปท 2-9 เมนสาหรบกาหนดทางเลอกขอมล
1) การกาหนดทางเลอกฝนใชการเลอกจากปม หรอจาก MENU
New Setting Options
รปท 2-10 หนาจอทางเลอกสาหรบกาหนดฝนใชการ
รายงานการจดการความร ความตองการใชนาของพชอางอง ภาคกลาง
10 กลมงานวางโครงการ 4 สานกบรหารโครงการ
Rain options มสวนกาหนดทางเลอกวธการคานวณฝนใชการ (effective rainfall) ดงน 1) Fixed percentage: ปรมาณฝนใชการเปนสดสวนคงท (fixed percentage) กบปรมาณฝนทตกจรง ดงสมการ Peff = Fixed percentage× P ( 2-1 ) โดยท P = ปรมาณนาฝน [มม.] และ Peff = ปรมาณฝนใชการ [มม.] 2) Dependable rainfall (FAO/AGLW formula): เปนวธการคานวณจากสมการเอมพรคลทพฒนาโดย FAO สมการคานวณฝนใชการเปนรายเดอน (monthly rainfall) ม 2 กรณ ดงน Peff = 0.6× Pmonth −10 เมอ Pmonth ≤ 70 mm. ( 2-2 ) Peff = 0.8× Pmonth − 24 เมอ Pmonth > 70 mm. ( 2-3 ) โดยท Pmonth = ปรมาณนาฝนรายเดอน [มม.] และ Peff = ปรมาณฝนใชการ [มม.] สวนการคานวณเปนรายสบวน ใหหารสมการขางตนดวย 3 ดงน Peff = 0.6× Pdec −10 / 3 เมอ Pdec ≤ 70 / 3 mm. ( 2-4 ) Peff = 0.8× Pdec − 24 / 3 เมอ Pdec > 70 / 3mm. ( 2-5 ) โดยท Pdec = ปรมาณนาฝนรายสบวน [มม.] 3) Empirical formula: เปนวธการคานวณจากสมการเอมพรคลเชนกนแตอนญาตใหผใชกาหนดพารามเตอรในสมการเอง 4) USDA Soil Conservation Service: เปนการคานวณปรมาณฝนใชการจาก สมการทพฒนาโดย US SCS สมการคานวณฝนใชการเปนรายเดอน (monthly rainfall) ม 2 กรณ ดงน Peff = Pmonth × (125 − 0.2× Pmonth ) 125 เมอ Pmonth ≤ 250 mm. ( 2-6 ) Peff = 125 + 0.1× Pmonth เมอ Pmonth > 250 mm. ( 2-7 ) โดยท Pmonth = ปรมาณนาฝนรายเดอน [มม.] และ Peff = ปรมาณฝนใชการ [มม.] สวนการคานวณเปนรายสบวน ใหหารสมการขางตนดวย 3 ดงน Peff = Pmonth ×(125 − (0.2×3)× Pmonth ) 125 เมอ Pdec ≤ 250 / 3 mm. ( 2-8 ) Peff = (125 3) + 0.1× Pdec เมอ Pdec > 250 / 3mm. ( 2-9 ) โดยท Pdec = ปรมาณนาฝนรายสบวน [มม.] 5) Rainfall not considered in irrigation calculations (Effective rainfall = 0): เปนการกาหนดใหไมพจารณาขอมลฝน หรอปรมาณฝนใชการเทากบศนย
รายงานการจดการความร ความตองการใชนาของพชอางอง ภาคกลาง
11 กลมงานวางโครงการ 4 สานกบรหารโครงการ
บทท 3 ขนตอนการดาเนนงาน
การดาเนนงานประกอบดวย 2 สวน คอ การคานวณหาปรมาณการใชนาของพชอางอง (Eto) และการนาปรมาณการใชนาของพชอางอง (Eto) ไปพลอตกราฟเปรยบเทยบกบปรมาณฝนใชการ 3.1 การจดการขอมล ขอมลทจาเปนตองใชในการคานวณ ไดแก ขอมลอตนยมวทยา ซงสามารถรวบรวมไดจากสถานวดในแตละเขตพนท ซงจะประกอบดวยขอมลดงน รายละเอยดดงแสดงในตารางท 1 1) Temperature สามารถทางานไดกบขอมล minimum และ maximum temperatures (ซงเปนคาโดย default) อกทางเลอกหนงเปนขอมลอณหภมเฉลย 2) Humidity ใชเปนคาความชนสมพทธ (relative humidity) หนวยเปนรอยละ (%) 3) Wind speed: ใชหนวยเปน กโลเมตรตอวน (km/day) 4) Sunshine: ใชเปนสดสวนของแสงอาทตยในรอบวน (fraction) รายละเอยดดงแสดงในตารางท 1 3.2 การคานวณโดยโปรแกรม Cropwat 8.0 โดยการนาขอมลอตนยมวทยากรอกเขาไปในโปรแกรม เมอกรอกขอมลเสรจโปรแกรมจะแสดงผลการคานวณดงรป
รปท3-1 หนาโปรแกรมสาหรบกรอกขอมล
รายงานการจดการความร ความตองการใชนาของพชอางอง ภาคกลาง
12 กลมงานวางโครงการ 4 สานกบรหารโครงการ
รปท3-2 เมอกรอกขอมลเสรจโปรแกรมจะแสดงผล
คาทไดจะเปนคาปรมาณการใชนาของพชอางอง (ETo) รายเดอนของแตละพนทตามขอมลอทกวทยาของพนทนนๆ 3.3 การนาคาทไดไปเปรยบเทยบ เมอนาคาปรมาณการใชนาของพชอางอง (ETo) จากการคานวณดวยโปรแกรมCropwat8.0 ไปพลอตกราฟเพอเปรยบเทยบกบปรมาณฝนใชการในเขตพนทนนๆ ดงรป 3-3 เพอวเคราะหแนวโนมชวงเวลาการขาดแคลนนาของพช
รปท3-3 กราฟแสดงการเปรยบเทยบระหวางปรมาณการใชนาของพชอางองกบปรมาณฝนใชการ
จากกราฟจะเหนไดวาชวงเดอนตลาคม-เมษายน ในพนทนมแนวโนมการขาดแคลนนาของพชได
0
20
40
60
80
100
120
140
160
mm/m
onth
กราฟแสดงการเปรยบเทยบระหวางคาการใชนาของพช
อางองกบปรมาณฝนใชการ
Eto mm/month
Rainfall mm/month
รายงานการจดการความร ความตองการใชนาของพชอางอง ภาคกลาง
13 กลมงานวางโครงการ 4 สานกบรหารโครงการ
ตารางท 1 ขอมลอตนยมวทยา
ทมา : กรมอตนยมวทยา
รายงานการจดการความร ความตองการใชนาของพชอางอง ภาคกลาง
14 กลมงานวางโครงการ 4 สานกบรหารโครงการ
บทท 4
ผลการศกษาและขอเสนอแนะ
4.1 ผลการศกษา
ผลทไดจากการศกษา เปนตารางแสดงคาปรมาณการใชนาของพชอางอง (Eto) รายเดอน หนวยเปน มม./วน และ กราฟแสดงการเปรยบเทยบระหวางคาปรมาณการใชนาของพชอางองกบปรมาณฝนใชการของแตละพนทจงหวดซงจะสามารถวเคราะหแนวโนมความตองการนาของพชได โดยในชวงเวลาทคาปรมาณการใชนาของพชอางอง (ETo) สงกวาปรมาณฝนใชการจะเปนชวงเวลาทมแนวโนมทจะเกดการขาดแคลนนาของพชได 1) เนองจากปรมาณความตองการใชนาชลประทานของพช (Etc) เปนสงทมความสาคญในการวางแผนการเพาะปลก การศกษาวางแผนลมนาและวางแผนโครงการพฒนาแหลงนา ในการประเมณคาความตองการใชนาของพชปจจยทมนยสาคญ คอ ฝนใชการ ซงในการศกษาน ไดนาฝนใชการมาเปรยนเทยบกบคาปรมาณการใชนาของพชอางอง (Eto) ในการดาเนนงานตอไปควรวเคราะหหาคาความตองการใชนาของพช (Etc) ทปลกจรงในพนทมาใชเพอวางแผนการสงนาใหพนทเพาะปลกในพนทตอไป
2) ในการศกษาตอไป ควรปรบขอมลใหทนสมยอยเสมอ เนองจากสภาพภมอากาศในปจจบนมการเปลยนแปลงไปคอนขางมาก ซงถาใชขอมลเกาๆมาคานวณอาจทาใหผลทไดไมตรงตามสภาพพนทในปจจบน
top related