บทความเรื่องฝาย

โดยฝ่ายสำรวจและออกแบบ

กองช่าง องค์การบริหารส่วนจังหวัดเชียงราย

ประเทศไทยมีภูมิประเทศที่ตั้งอยู่ในเขตร้อนในช่วงระหว่างเดือนพฤศจิกายนข้ามมาถึงเดือนพฤษภาคมของปีถัดไป พื้นที่ที่อยู่ทางภาคกลาง ภาคเหนือและภาคตะวันออกเฉียงเหนือของประเทศจะประสบปัญหากับความแห้งแล้งเป็นประจำ เนื่องจากอยู่ใกล้เส้นศูนย์สูตร ทำให้สิ่งมีชีวิตทั้งมนุษย์ สัตว์และพืช ได้รับความเดือดร้อนจนต้องมีการปรับสภาพความต้านทานของตัวเอง เพื่อให้สามารถใช้ชีวิตดำรงอยู่บนพื้นโลกได้ ต้นไม้และพืชเองก็จะสลัดใบเพื่อลดการคายน้ำ มนุษย์และสัตว์ก็จำเป็นต้องหาแหล่งน้ำต่าง ๆ ไว้ใช้และสำรองในยามฉุกเฉิน

ในส่วนของมนุษย์ ความที่เป็นสัตว์ประเสริฐ มีมันสมองก็ได้คิดค้นและพัฒนาแหล่งน้ำอย่างต่อเนื่องมาโดยตลอด เนื่องจากแหล่งน้ำตามธรรมชาติที่มีอยู่นับวันก็จะหดหายไป ซึ่งตรงข้ามกับการเพิ่มของจำนวนประชากร พื้นที่ต้นน้ำต่าง ๆ ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดน้ำก็ถูกทำลายลงทุกวัน เป็นเหตุให้ราษฎรที่มีความจำเป็นต้องใช้น้ำในการอุปโภค บริโภคและการเกษตรได้รับความเดือดร้อนเป็นอย่างมาก หลายฝ่ายพยายามหาทางแก้ไขซึ่งรูปแบบหนึ่งก็คือการก่อสร้างฝายทดน้ำ

ฝาย คือ อาคารทดน้ำประเภทหนึ่งสร้างขึ้นทางต้นน้ำของลำน้ำธรรมชาติ ทำหน้าที่ทดน้ำที่ไหลมาตามลำน้ำให้มีระดับสูง จนสามารถไหลเข้าคลองส่งน้ำได้ตามปริมาณที่ต้องการในฤดูการเพาะปลูก ส่วนน้ำที่เหลือจะไหลล้นข้ามสันฝายไป ฝายส่วนใหญ่จะมีขนาดความสูงไม่มากนัก มีรูปร่างคล้ายสี่เหลี่ยมคางหมู

ชนิดของฝาย

ฝายแบ่งเป็นชนิดใหญ่ ๆ ได้ ๓ ชนิด คือ

๑. ฝายคอนกรีต

๒. ฝายยาง

๓. ฝายชั่วคราว หรือฝายแม้ว หรือฝายเช็คแคม

๑. ฝายคอนกรีต มี ๒ ชนิด

๑.๑ ฝายคอนกรีตเสริมเหล็ก (Reinforced concrete weirs) มีลักษณะเป็นตอม่อคอนกรีต ตั้งอยู่บนพื้นคอนกรีตเป็นระยะ ห่างกันประมาณ ๒.๐ เมตร ตลอดความกว้างของลำน้ำ ช่องระหว่างตอม่อทุกช่องมีกำแพงคอนกรีตตั้งทำหน้าที่เป็นสันฝาย (sharp crested weir ) และมีแผ่นไม้ กระดาน สำหรับไว้อัดน้ำเมื่อต้องการยกระดับน้ำให้สูงขึ้น

๑.๒ ฝายคอนกรีตล้วนหรือฝายหินก่อ (mass concrete or masonry weirs) ฝายคอนกรีตล้วนหรือฝายหินก่อเป็นกำแพงทึบ มีรูปตัดคล้ายรูปสี่เหลี่ยมคางหมู ซึ่งมีด้านบนคือสันฝายแคบกว่าด้านล่างซึ่งเป็นฐานฝาย โดยปกติลาดฝายด้านเหนือน้ำไม่มี หน้าฝายตั้งชันเป็นแนวดิ่งกับพื้นฝาย ส่วนลาดฝายด้านท้ายน้ำมีส่วนสัดตามที่คำนวณได้ เพื่อให้น้ำไหลข้ามฝายสะดวกและไม่ให้น้ำตกกระแทกพื้นฝายแรงเกินไป รูปตัดของฝายจะถูกดัดแปลงไปบ้าง คือจะทำสันฝายและบริเวณที่ปลายลาดฝายตัดกับพื้นท้ายน้ำไม่ให้มีเหลี่ยมมุมเหลืออยู่เลย

๒. ฝายยาง คือ ฝายที่สามารถควบคุมการพองตัวและยุบตัวด้วยน้ำ หรืออากาศเพื่อเก็บกักน้ำในลำน้ำเหนือฝาย สำหรับใช้ประโยชน์เพื่อการเกษตร และการอุปโภคบริโภค ในฤดูแล้ง และสามารถลดระดับเพื่อระบายน้ำหลากมากเกินความต้องการในฤดูฝน ซึ่งจะสามารถระบายตะกอนที่ทับถมบริเวณหน้าฝายได้ด้วย ฐานฝายและพื้นลาดตลิ่งสร้างด้วยหินก่อ คอนกรีต หรือคอนกรีตเสริมเหล็ก ตัวฝายยางประกอบด้วยแผ่นยางม้วนเป็นรูปคล้ายทรงกระบอก วางพาดขวางตลอดลำน้ำแล้วยึดติดแน่นกับฐานฝาย และที่ตลิ่งทั้งสองฝั่งตามแนวขอบยางด้านเหนือน้ำ ซึ่งหลังจากสูบลมหรือน้ำเข้าไปในตัวฝายยางจนถึงระดับความดันที่กำหนดแล้ว ตัวฝายยางนี้จะสามารถกักกั้นน้ำได้ตามที่ต้องการ ซึ่งแผ่นยางนั้นทำมาจากยางธรรมชาติ และยางสังเคราะห์

๓. ฝายแม้ว หรือ เช็คแดม (อังกฤษ: check dam) เป็นเขื่อนหรือฝายขนาดเล็กชะลอน้ำกึ่งถาวรประเภทหนึ่ง ฝายแม้วเป็นชื่อเรียกโครงการตามแนวพระราชดำริ เกี่ยวกับวิศวกรรมแบบ พื้นบ้าน ฝายแม้วเป็นฝายชะลอน้ำกึ่งถาวรประเภทหนึ่ง ประเภทเดียวกับฝายคอกหมู โดยใช้วัสดุที่หาได้ง่ายในท้องถิ่น เช่นกิ่งไม้ ก้อนหิน เพื่อกั้นชะลอน้ำในลำธาร หรือทางน้ำเล็กๆ ให้ไหลช้าลง และขังอยู่ในพื้นที่นานพอที่จะพื้นที่รอบๆจะได้ดูดซึมไปใช้ เป็นการฟื้นฟูพื้นที่ป่าเสื่อมโทรมให้เกิดความชุ่มชื้นมากพอที่จะพัฒนาการ เป็นป่าสมบูรณ์ขึ้นได้ ฝายแม้วยังอาจใช้เพื่อการทดน้ำ ให้มีระดับสูงพอที่จะดึงน้ำไปใช้ในคลองส่งน้ำได้ในฤดูแล้ง โครงการตามแนวพระราชดำรินี้ได้มีการทดลองใช้ที่โครงการห้วยฮ่องไคร้ จังหวัดเชียงใหม่ และประสบผลสำเร็จจนเป็นตัวอย่างให้กับโครงการอื่น ๆ ต่อมาฝายแม้วยังถูกเรียกว่า ฝายชะลอน้ำ อีกด้วย

สำหรับองค์การบริหารส่วนจังหวัดเชียงราย ที่ผ่านมาได้ทำการก่อสร้างฝายคอนกรีตเสริมเหล็กมาแล้วเป็นจำนวนมาก รูปแบบที่นำมาใช้คือฝาย มข.๒๗ ซึ่งออกแบบโดยมหาวิทยาลัยขอนแก่น ในปี พ.ศ.๒๕๒๗ แต่เมื่อเวลาผ่านไปจึงได้พบว่ารูปแบบฝาย มข.๒๗       ไม่เหมาะสมกับสภาพพื้นที่ของจังหวัดเชียงราย เกิดปัญหา อุปสรรคต่าง ๆ เช่นการก่อสร้างปีกด้านข้างฝาย ผนังข้าง รวมถึงสันฝายและเสาประตูน้ำทำได้ยุ่งยากมาก ทำให้ผู้รับจ้างลัดขั้นตอนการทำงานในกรณีที่การควบคุมงานทำได้ไม่ทั่วถึง การออกแบบปีกกันน้ำเซาะด้านข้างไม่ดี มีขนาดเล็กและยุ่งยากเกินไป สันฝายและเสาประตูน้ำเป็นอุปสรรคต่อการไหลของน้ำและเป็นตัวต้านวัสดุไหลลอยที่มากับกระแสน้ำ หลายครั้งทำให้เกิดน้ำท่วมบริเวณพื้นที่ข้างเคียงและบ้านเรือน ไร่นาของราษฎร ซึ่งปัญหาและอุปสรรคเหล่านี้ทำให้เกิดปัญหาต่อตัวฝายจนชำรุด เสียหายและพังทลาย ในที่สุด

หลังจากปี พ.ศ.๒๕๕๒ เป็นต้นมา องค์การบริหารส่วนจังหวัดเชียงรายได้นำข้อมูลและประสบการณ์ต่าง ๆ ในการก่อสร้างฝายแบบ มข.๒๗ มาศึกษาถึงข้อดี ข้อเสียและผลกระทบต่าง ๆ ที่เกิดขึ้น และได้ทำการออกแบบฝายคอนกรีตเสริมเหล็กในรูปแบบใหม่ โดยใช้รูปแบบข้อดีของฝายชลประทาน เช่นการทำผนังข้าง รูปแบบข้อดีของฝายหินก่อในการทำสันฝายและรูปแบบข้อดีของฝาย มข.๒๗ ในการก่อสร้างบล็อคลดแรงดัน รวมทั้งรูปแบบข้อดีของการก่อสร้างเขื่อนป้องกันตลิ่งมาผสมผสานกันเกิดเป็นฝายน้ำล้นคอนกรีตเสริมเหล็กรูปแบบใหม่ ซึ่งขณะนี้ได้ดำเนินการก่อสร้างไปแล้วไม่น้อยกว่า ๒๐ แห่ง จากการศึกษาและติดตามภายหลังการก่อสร้างพบว่ามีข้อดีหลายอย่าง เช่นก่อสร้างง่าย มีความมั่นคงแข็งแรง ประหยัดงบประมาณ ไม่มีปัญหาน้ำท่วม ให้ผลตอบแทนที่คุ้มค่าต่อภาคการเกษตร ซึ่งองค์การบริหารส่วนจังหวัดเชียงรายได้นำรูปแบบในการก่อสร้างและตัวอย่างการก่อสร้างฝายคอนกรีตเสริมเหล็ก หมู่ที่ ๑๔ ตำบลเม็งราย และตำบลไม้ยา อำเภอพญาเม็งราย จังหวัดเชียงราย ขนาดสันฝายกว้าง ๒๖.๐๐ เมตร สูง ๒.๐๐ เมตร มาแสดงเพื่อเป็นตัวอย่างและแนวทางให้กับหน่วยงานหรือผู้ที่สนใจนำไปใช้ประโยชน์ต่อไป

รูปแบบการก่อสร้างฝายคอนกรีตเสริมเหล็ก ขององค์การบริหารส่วนจังหวัดเชียงราย

สถานที่ หมู่ที่ ๑๔ ตำบลเม็งราย และตำบลไม้ยา อำเภอพญาเม็งราย จังหวัดเชียงราย

ขนาดสันฝายกว้าง ๒๖.๐๐ เมตร สูง ๒.๐๐ เมตร

 
สถานที่ก่อนดำเนินการ

ขณะเริ่มดำเนินการปรับพื้นที่

ขณะดำเนินการก่อสร้างคานรับพื้นและป้องกันน้ำเซาะ

ขณะดำเนินการก่อสร้างคานรับพื้นและสันฝาย

 
สันฝายและบล็อกลดแรงดันน้ำหลังฝาย

การก่อสร้างสันฝาย

การเตรียมการเทคอนกรีตพื้นด้านหน้าฝาย

การก่อสร้างสันฝายและบล็อคลดแรงดันด้านหลังฝาย

การเรียงหินยาแนวป้องกันการกัดเซาะด้านหน้าฝาย

การป้องกันการกัดเซาะด้านหน้าฝาย

การดำเนินการก่อสร้างฝายแล้วเสร็จ

ติดตั้งป้ายโครงการแล้วเสร็จ