ความสำคัญและที่มา

          ภัยพิบัติน้ำท่วมฉับพลันและแผ่นดินถล่มของประเทศไทยในช่วงระยะเวลา 10 ปีที่ผ่านมา นับว่ามีความถี่สูงและความรุนแรงสูง ซึ่งทำความเสียหายต่อชีวิต และทรัพย์สินของประชาชน นับวันจะมีความถี่ และทวีความรุนแรงมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งการเกิดภัยพิบัติน้ำท่วมฉับพลัน และแผ่นดินถล่มเป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติอันเนื่องมาจากอิทธิพลของฝน และปัจจัยทางกายภาพ และชีวภาพอื่นๆ ในพื้นที่รองรับน้ำไม่สามารถควบคุม และรองรับปริมาณน้ำฝนที่ตกให้ระบายได้ทันตามช่วงระยะเวลาที่ควรจะเป็น อาจจะเป็นเพราะปริมาณน้ำฝนที่ตกมากจนเกินไปเนื่องจากพายุหรือลมมรสุมพาดผ่าน หรือผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างและหน้าที่ขององค์ประกอบในพื้นที่ลุ่มน้ำ เนื่องจากไม่สามารถรู้เท่าทันเหตุการณ์จึงทำให้ไม่สามารถป้องกันและแก้ไขสถานการณ์ได้ทันท่วงที การขาดองค์ความรู้ด้านภัยพิบัติต่างๆ เป็นปัจจัยหนึ่งที่ส่งผลกระทบไปถึงการเกิดภัยพิบัติน้ำท่วมและดินถล่ม

          ในระยะเวลาที่ผ่านมาทางศูนย์วิจัยป่าไม้ได้ร่วมกับสำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ (ปี 2545 ต่อเนื่องถึงปี 2550)ได้มีการเก็บรวบรวมข้อมูลและพัฒนาการสร้างแบบจำลองมากมายเพื่อการบริหารและจัดการทรัพยากรโดยเฉพาะด้านภัยพิบัติที่เกี่ยวข้องกับน้ำท่วม น้ำแล้งและดินถล่มจากโครงการวิจัยสมดุลของพลังงาน และน้ำในเขตลมมรสุมของทวีปเอเชีย และในเขตลุ่มน้ำเจ้าพระยา จนถึงปัจจุบันผลการศึกษาวิจัยความก้าวหน้าไปสู่ระดับที่จะสามารถนำไปประยุกต์ใช้งานจริงในระดับประเทศได้  ปัจจุบันข้อมูลที่ได้รวบรวมไว้นั้น ยังมิได้มีการจัดทำให้เป็นหมวดหมู่ และจัดเก็บอยู่ในระบบฐานข้อมูล การใช้ประโยชน์ข้อมูลจึงอยู่ในขอบเขตที่จำกัด หากระบบฐานข้อมูลถูกพัฒนาขึ้น จะสนับสนุนให้การสร้างแบบจำลองที่ได้จากโครงการวิจัยสมดุลของพลังงานและน้ำในเขตลุ่มน้ำเจ้าพระยาสามารถนำมาใช้ในด้านการเตือนภัยพิบัติ น้ำท่วม น้ำแล้ง และดินถล่มอย่างเป็นรูปธรรมมากยิ่งขึ้น เพื่อให้การดำเนินงานโครงการวิจัยมีประสิทธิภาพและสามารถขยายผลไปสู่การปฏิบัติได้อย่างแท้จริง โดยอาศัยข้อมูลและผลลัพธ์ของการสร้างแบบจำลองอันเป็นผลผลิตที่ได้จากการศึกษาวิจัยที่ผ่านมา กลุ่มผู้ศึกษาวิจัยจึงมีแนวทางในการขยายผลองค์ความรู้ดังกล่าวมาสู่ชุมชน โดยมุ่งเน้นให้ภาคประชาชนได้เข้ามามีส่วนร่วมในกระบวนการบริหารจัดการด้วยองค์ความรู้และภูมิปัญญาของท้องถิ่นเองให้มากยิ่งขึ้น
นอกจากนี้ศูนย์วิจัยป่าไม้ยังได้จัดทำโครงการวิจัยร่วมกับกรมทรัพยากรน้ำในการศึกษาเกี่ยวกับการประยุกต์ค่าดัชนีวัดความชุ่มชื้นของดินเพื่อสนับสนุนระบบเตือนภัยน้ำท่วม-ดินถล่มแบบใกล้เวลาจริงผ่านเว็บไซต์ซึ่งค่าดัชนีวัดความชุ่มชื้นของดินเพื่อใช้เป็นปัจจัยในการบ่งชี้การเกิดน้ำท่วมฉับพลันและดินถล่ม และยังสามารถใช้ในการพยากรณ์การเกิดน้ำท่วมฉับพลันและดินถล่มอย่างทันทีทันใดอีกด้วย (Real Time) โดยได้วิเคราะห์หาค่าดัชนีความชุ่มชื้นของดิน (API) วิกฤติของแต่ละพื้นที่สำหรับจัดทำแผนที่แสดงค่า API วิกฤติในเชิงพื้นที่ในรูปของแผนที่กระดาษและแผนที่เชิงเลข และจัดทำระบบพยากรณ์พื้นที่เสี่ยงภัยน้ำท่วม และดินถล่มโดยใช้ค่าดัชนีความชุ่มชื้นของดิน (API)

วัตถุประสงค์ของโครงการ

1. เพื่อจัดทำระบบฐานข้อมูลเพื่อสนับสนุนระบบเฝ้าระวังพื้นที่เสี่ยงภัยน้ำท่วมและดินถล่มและให้ประชาชนสามารถเข้าถึงข้อมูลของลุ่มน้ำ และสามารถดึงข้อมูลผ่านเครือข่ายอินเตอร์เน็ตได้
2. เพื่อศึกษาการใช้แบบจำลอง และระบบสนับสนุนการตัดสินใจเพื่อจัดการทรัพยากรในลุ่มน้ำได้
3. เพื่อศึกษาค่าดัชนีวัดความชุ่มชื้นวิกฤติของดิน และค่าคงที่คูณลดใน 25 ลุ่มน้ำหลัก
4. เพื่อจัดทำแผนที่แสดงค่า API วิกฤติเชิงพื้นที่ทั้งในรูปของแผนที่กระดาษ และแผนที่เชิงเลขเพื่อสนับสนุนการเตือนภัยน้ำท่วมฉับพลัน-ดินถล่ม
5. เพื่อพัฒนาระบบเฝ้าระวังพื้นที่เสี่ยงภัยน้ำท่วมและดินถล่มโดยใช้ค่าดัชนีวัดความชุ่มชื้นของดินแบบใกล้เวลาจริงในพื้นที่เสี่ยงภัยการเกิดน้ำท่วมฉับพลันและดินถล่ม
6. พื่อให้ประชาชนเรียนรู้ระบบเตือนภัย และมีส่วนร่วมในการดูแลเครื่องมือเตือนภัย

ผลการดำเนินงานโครงการ

          ในส่วนของโครงการบูรณาการพัฒนาระบบระบบเตือนภัยน้ำท่วมฉับพลัน-ดินถล่มแบบใกล้เวลาจริงนั้น สามารถสรุปผลการศึกษาดังต่อไปนี้

          (1) ได้พัฒนาระบบฐานข้อมูล และฐานความรู้เพื่อทำการจัดเก็บข้อมูลอย่างเป็นระเบียบ ซึ่งประกอบไปด้วย ฐานข้อมูลด้านชีวกายภาพ ฐานความรู้ทางเศรษฐกิจ-สังคมวัฒนธรรม และฐานข้อมูลที่บ่งบอกถึงทุนการพัฒนาของชุมชน ฐานข้อมูลแผนที่และสารสนเทศภูมิศาสตร์ และ ฐานข้อมูลเพื่อการเตือนภัยแบบตามเวลาจริง (Real-Time) แต่ละฐานข้อมูลมีชุดข้อมูลที่ถูกจัดเก็บในลักษณะโครงสร้างที่แตกต่างกันตามความต้องการข้อมูลของผู้ใช้หรือแบบจำลอง ลักษณะการนำข้อมูลไปใช้งาน เพื่อใช้ในการศึกษาแบบจำลอง และองค์ความรู้ต่าง ๆ สำหรับให้นักวิชาการ เจ้าหน้าที่ภาคสนามและประชาชนผู้สนใจได้เข้าถึงผ่านเครือข่ายอินเตอร์เน็ต

          (2) การประยุกต์แบบจำลองการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดิน (CLUE-S) ในพื้นที่ลุ่มน้ำแม่วาง น้ำกอน แม่สอย และแม่สอยซึ่งเป็นลุ่มน้ำตัวแทน ซึ่งให้ผลลัพธ์ออกมาตามภาพเหตุการณ์ที่ผู้วิจัยกำหนดได้เป็นอย่างดี โดยจะมีประโยชน์ในการกำหนดแนวทางและมาตรการการใช้ที่ดินให้เหมาะสมกับพื้นที่ได้ ซึ่งสามารถนำผลลัพธ์ที่ได้มาใช้ร่วมกับ แบบจำลองเพื่อการคาดการณ์การชะล้างพังทลายของดิน

          (3) การประยุกต์แบบจำลองเพื่อการคาดการณ์การชะล้างพังทลายของดิน (WEPP) และโปรแกรมระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ GeoWEPP คาดการณ์การชะล้างพังทลายของดินที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดินโดยกำหนดเงื่อนไขในลักษณะต่างๆ เพื่อช่วยในการตัดสินใจเลือกชนิดพืชที่ทำการเพาะปลูก

ภาพที่ 1 การเปรียบเทียบผลลัพธ์คาดการณ์การชะล้างพังทลายของดิน จากโปรแกรม GeoWEPP กรณีพื้นที่ศึกษา (ก) ในลุ่มน้ำแม่สอยใช้ประโยชน์เป็น (ข) พื้นที่ป่าไม้ และ (ค) พืชไร่

          (4) พัฒนาแบบจำลองในการคาดการณ์ปริมาณน้ำฝนล่วงหน้าโดยอาศัยดัชนีอุณหภูมิพื้นผิวน้ำทะเลในมหาสมุทรแปซิฟิก (SST) เพื่อประโยชน์สำหรับการวางแผน และป้องกันภัยแล้งที่จะเกิดขึ้นได้ โดยพบว่าดัชนีอุณหภูมิผิวน้ำทะเล (SST) สามารถใช้ในการพยากรณ์ปริมาณน้ำฝนในพื้นที่ลุ่มน้ำได้เป็นอย่างดี และสามารถคาดการณ์ปริมาณน้ำฝนรายเดือนล่วงหน้า 3 เดือนได้

          (5) การศึกษาทุนการพัฒนาชุมชนท้องถิ่นในแต่ละลุ่มน้ำ ซึ่งประกอบด้วยทุน 5 ด้านได้แก่ ทุนด้านทรัพยากรธรรมชาติ ทุนด้านการจัดการมลพิษสิ่งแวดล้อม ทุนด้านเศรษฐสังคม ทุนด้านโครงสร้างพื้นฐาน และทุนหรือองค์ความรู้ในการบริหารจัดการ พบว่าทุกลุ่มน้ำศึกษามีทุนการพัฒนาชุมชนท้องถิ่นอยู่ในระดับปานกลางขึ้นไป โดยมีทุนทางเศรษฐกิจที่มีระดับที่ต่ำ

ภาพที่ 2  ตัวอย่างผลลัพธ์ของการศึกษาทุนการพัฒนาชุมชนท้องถิ่นทั้ง 5 ด้านของลุ่มน้ำแม่สอย ลุ่มน้ำแม่สอย และลุ่มน้ำกอน

          (6) พัฒนาระบบเตือนภัยน้ำท่วม-ดินถล่มโดยโครงการได้ทำการติดตั้งเครื่องมือตรวจวัดและเตือนภัยในพื้นที่นำร่องที่ลุ่มน้ำแม่วาง 4 สถานี ลุ่มน้ำกอน 2 สถานี ลุ่มน้ำแม่สอยและแม่สอยลุ่มน้ำละ 1 สถานี เพื่อให้เป็นประโยชน์กับชุมชนในการติดตามสถานการณ์ล่วงหน้า และบรรเทาความเสียหายได้ทันท่วงที พร้อมทั้งกับที่ทางโครงการได้ดำเนินการถ่ายทอดเทคโนโลยี และผลลัพธ์จากโครงการสู่ชุมชนท้องถิ่น และสาธารณะในพื้นที่ลุ่มน้ำนำร่อง

ภาพที่ 3 การพัฒนาระบบเตือนภัยน้ำท่วม-ดินถล่ม

          (7) อบรมการถ่ายทอดเทคโนโลยี และแบบจำลองเพื่อการจัดการทรัพยากรธรรมชาติในลุ่มน้ำอย่างยั่งยืน รวมทั้งอบรมความรู้เกี่ยวกับระบบเตือนภัยน้ำท่วม-ดินถล่มล่วงหน้าให้กับชุมชนเพื่อเตรียมพร้อมรับมือกับสถานการณ์ที่จะเกิดขึ้น โดยการจัดประชุมชาวบ้านในพื้นที่ลุ่มน้ำศึกษา และถ่ายทอดองค์ความรู้ให้กับคณะทำงานวางแผนหลัก การเผยแพร่ข้อมูลผ่านเครือข่ายอินเตอร์เน็ต โดยมีการติดตั้งเครื่องแม่ข่าย (Server) และจัดตั้งเว็บไซต์ของโครงการ http://www.gamet-c.com ซึ่งประชาชนสามารถเข้ามามีส่วนร่วมได้โดยใช้งานระบบ และผลลัพธ์จากแบบจำลองผ่านเครือข่ายอินเตอร์เน็ต และระบบเตือนภัยที่สามารถทราบระดับสถานการณ์ในพื้นที่ได้

          (8) ในภาพรวมของประเทศไทยค่าดัชนีวัดความชุ่มชื้นวิกฤติของดินสูงสุดเท่ากับ 397.07 มิลลิเมตรบริเวณลุ่มน้ำสาละวิน ซึ่งหมายความว่า ดินบริเวณนั้นสามารถรองรับน้ำฝนได้สูงสุด ประมาณ 397.07 มิลลิเมตรจึงจะมีความเสี่ยงภัยน้ำท่วม-ดินถล่มทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความหนักเบาของฝนด้วย และมีค่าดัชนีวัดความชุ่มชื้นวิกฤติของดินต่ำสุดเท่ากับ 40.62 มิลลิเมตร บริเวณลุ่มน้ำเพชรบุรีซึ่งหมายความว่าดินบริเวณนั้นสามารถรองรับน้ำฝนได้สูงสุด ประมาณ 40.62 มิลลิเมตรจึงเกิดน้ำท่วม-ดินถล่ม ซึ่งหากเปรียบเทียบกับความหนักเบาของฝนแสดงว่าพื้นที่ดังกล่าวมีความเสี่ยงเกิดน้ำท่วม-ดินถล่มสูง ในการใช้ค่า API วิกฤติในการเตือนภัยน้ำท่วมฉับพลันนั้นจะใช้เปรียบเทียบกับค่า API แบบใกล้เคียงเวลาจริงถ้ามีค่าใกล้เคียงกันหรือเกือบถึงค่าวิกฤติแสดงว่าบริเวณนั้นมีความเสี่ยงจะเกิดน้ำท่วมฉับพลันต้องมีการเฝ้าระวัง ติดตามสถานการณ์ และอพยพตามลำดับ

          (9) ระบบตรวจวัดความชื้นในดิน เนื่องจากค่า API เป็นค่าเสมือนความชื้นในดินจึงจำเป็นต้องมีการตรวจวัดความชื้นในดินเพื่อสอบเทียบค่าความถูกต้องในแบบจำลองประเมินค่า API แบบใกล้เคียงเวลาจริง  ได้ดำเนินการติดตั้งเครื่องวัดความชื้นในดิน จำนวน 100 สถานี สถานีละ 1 ชุด ที่ระดับความลึก 40 เซนติเมตรจากผิวหน้าดิน โดยคัดเลือกจากสถานีที่เคยเกิดเหตุการณ์น้ำท่วม-ดินถล่ม ซึ่งค่าความชื้นในดินสามารถบ่งชี้ถึงศักยภาพความสามารถในการรองรับน้ำของดินในขณะนั้นได้ว่ามีมากหรือน้อยอันจะบอกถึงความเสี่ยงภัยน้ำท่วมฉับพลันได้อีกปัจจัยหนึ่ง

          (10) ระบบพยากรณ์พื้นที่เสี่ยงภัยน้ำท่วมฉับพลัน และดินถล่มโดยใช้ค่า API ในการออกแบบและพัฒนาระบบพยากรณ์และระบบเฝ้าระวังพื้นที่เสี่ยงภัยน้ำท่วมฉับพลันและดินถล่มโดยใช้ค่า API ได้ทำการพัฒนาโปรแกรมประมวลผลค่า API แบบใกล้เคียงเวลาจริง (Near real time) โดยอาศัยข้อมูลโครงการจัดทำระบบ Early Warning ของกรมทรัพยากรน้ำ ซึ่งประกอบด้วยข้อมูลปริมาณน้ำฝน อุณหภูมิ และความชื้นในดิน โดยค่า API ที่คำนวณได้จากโปรแกรมจะถูกนำไปเปรียบเทียบกับค่า API วิกฤติที่อยู่ในฐานข้อมูล เพื่อประเมินสถานะของดินว่าอยู่ในสถานะความเสี่ยงในระดับใด โดยเชื่อมโยงระบบฐานข้อมูลโครงการจัดทำระบบ Early Warning ซึ่งได้จัดการฝึกอบรมการใช้งานระบบเฝ้าระวังเตือนภัยน้ำท่วมฉับพลัน-ดินถล่มโดยใช้ค่า API ให้กับเจ้าหน้าที่ของกรมทรัพยากรน้ำที่มีหน้าที่เฝ้าระวังและดูแลระบบฯ รวมทั้งได้จัดทำคู่มือสำหรับใช้งานระบบให้กับผู้เข้าร่วมอบรมอีกด้วย

ภาพที่ 4 แผนที่แสดงค่าดัชนีความชุ่มชื้นวิกฤติของดินในประเทศไทย

สถานีเตือนภัยฯ	อุปกรณ์ตรวจวัดความชื้นในดิน

ภาพที่ 5   สถานีตรวจวัดอากาศของโครงการ Early Warning และอุปกรณ์ตรวจวัดความชื้นในดิน