แปลงมะพร้าว

ขนาดแปลง เป็นสี่เหลี่ยมคางหมู

ระบบน้ำสำหรับสวนแบบบ้านๆ อยากให้รู้วิธีการคิดการวางแผนแบบมีระบบโดยเริ่มจากว่าจะปลูกอะไร และ ต้องการน้ำเท่าไร

ตอนที่หนึ่ง การวางแผนการปลูกและการให้ออกแบบแปลง

โจทย์ที่ให้มาคือ

  • ปลูกมะพร้าว
  • พื้นที่ 6.15 ไร่
  • แหล่งน้ำ
  • ใช้หัวสปริงเกอร์ (ต้องการแรงดัน 2 บาร์ ) สปริงเกอร์ Anan ให้น้ำ 500 ลิตรต่อซม
  • ระยะปลูก 6×6 เมตร
  • แบบแปลนตัวอย่าง
  • แปลงราชบุรี (มีค่าเฉลี่ยอัตราการระเหยจากถาดวัดการระเหย (Ep) มม/วัน มีค่าเท่ากับ 5.27 ณ เดือนเมษายน ค่าสูงสุด)

หาอัตราการให้น้ำของพืชโดย มะนาวจะมีค่า KC เท่ากับ 1.99 คือค่า สัมประสิทธิ์การให้น้ำของพืช ที่กรมชลประทานได้จัดทำ

เริ่มคิด

เมื่อเรากำหนดให้

การให้น้ำของพืช (ETcrop) และ การให้น้ำของพืชอ้างอิง(ETp)

จะได้ Kc=ETcrop/ETp

หรือคิดเป็น อตัราการใช้น้ำของพืช (ETcrop)=(Kc)x(ETp) หรือ=(Kc)x(Kp)x(Ep)

Kc =คือค่าสัมประสิทธิ์การใช้น้ำของพืช=1.99 (มะพร้าว 3-5ปี) (เทียบกับมะม่วง)

Ep=อัตราการให้น้ำพืชอ้างอิง =5.27 (เดือน มีนาคม ราชบุรี)

Kp=สัมประสิทธิ์ถาดวัดการระเหย (ประเทศไทยใชั 0.75) =.75

ดังนั้นเราปลูกมะพร้าว จังหวัดราชบุรี มี ค่าEp=5.27 มม/วัน ดูจากข้อมูลกรมชนประทาน ในกรณีที่ไม่มีให้ใช้จังหวัดที่ติดต่อกันก็ได้ ผมลองเปรียบเทียบให้ดูดว่า จ.ราชบุรี และ จ.นครปฐม

(ราชบุรี4.04,4.61,5.27,5.15,4.00,3.96,3.57,3.63,3.44,3.39,3.86,4.01)

(นครปฐม3.70,4.35,5.15,5.12,4.02,4.00,3.63,3.16,3.44,3.69,3.92,3.66)

แทนค่าในสูตร

มะพร้าว ที่ปลูกในจังหวัดราชบุรี ต้องการปริมาณน้ำ ค่า EP=5.27 มม/วัน

(ETcrop)= KcxKpxEp =1.99×5.27x.75 =7.86มม/วัน/ต้น

พื้นที่ทรงพุ่ม 6×6 =36ตรม

(ETcrop)= KcxKpxEp =1.99×5.27x.75 =7.86 มม/วัน/ต้น 6×6= 283.15 ลิตรต่อต้นต่อวัน

สรุปว่า ถ้าเราต้องการปลูกพร้าวในจังหวัดราชบุรี ต้องให้น้ำสูงสุดเท่ากับ 283.15ลิตร/ต้น/วัน

ถ้าปลูก 1 ไร่ ต้องการให้น้ำ เท่ากับ 1600 ตรารางเมตร(ระยะปลูก 6×6 =36ตรม) =283.15x(1600/36)=12.58 ลบม/วัน/ไร่ หรือ12,584.44 ลิตรต่อวันต่อไร่ ปลูก 6.15 ไร่ก็ใช้น้ำ เท่ากับ 77.394 m^3 /ไร่/วัน

เมื่อผมทราบว่าในหนึ่งวันผมต้องการน้ำ 77.39ลมมต่อวันหรือ 77,394.30 ลิตรต่อวัน แล้วก็หาหัวสปริงเกอร์ และ หาท่อประธานสำหรับแปลง แล้วค่อยไปหาปั๊มน้ำมาใช้งาน

ต่อไปเป็นการหาหัวสปริงเกอร์มาใช้ในแปลง ตอนนี้ผมเลือกใช้หัว 500 ลิตรต่อชมหรือหัวขนาด 200 ลิตรต่อชม ตอนนี้ผมตัดสินใจจะเลือกหัวขนาด 500 ลิตรต่อ ซม ต้องการเปิดครั้งเดียวทั้งแปลง (อันนี้คือความท้าทายในการออกแบบแปลง)

ตอนที่สอง การหาหัวสปริงเกอร์ (สปริงต้องการแรงดัน 2บาร์)

เรามาคำนวณต่อไปว่าจะหาอะไรบ้าง ครับ ลำดับแรก คือ

1 หาปริมาณน้ำที่สปริงเกอร์ทำได้ และเอามาคูณด้วยจำนวนต้นที่ต้องการปลูก คือ 1 ไร่เราปลูกมะนาว 6×6 เมตร ได้ 44 ต้นพอดี

2 เท่ากับว่าได้หัวสปริงเกอร์ 44 หัวให้อยู่ในทรงพุ่มพอดีๆ (หัวต่อ 1 ต้น)

3 เริ่มการหา ปริมาณน้ำ คือ 1 หัวต้องการน้ำ 8.3 ลิตรต่อนาทีเราทราบมาว่า มะพร้าวต้องการน้ำ 283.15 ลิตรต่อวันต่อต้น

4 ใน 1 แถว เราใส่หัวสปริงเกอร์ทั้งหมด 20 ตัว ต่อ 1 ต้น แต่เรายังไม่ทราบว่าจะใช้ท่อขนาดไหนดี ต้องหาปริมาณน้ำก่อนค่อยไปหาขนาดท่อทีจะใช้ (ท่อรองประธาน) และที่สำคัญคือ การหา ค่า loss ในระบบท่ออันแรก คือท่อรองประธาน พร้อมสปริงเกอร์ 20 อันในแถวแรก

5 ใน 6 ไร่ เราได้ท่อรองประธาน 14 เส้น ต่อ 1 เส้นเท่ากับว่าได้หัวสปริงเกอร์ขนาด 500 ลิตรต่อชม 20 หัว แต่ท่อรองประธานยังไม่ทราบขนาด

6 ปริมาณน้ำ ใน1 แถว คือ 8.3×20 = 166.66 ลิตรต่อนาที ต่อแถว (20หัว) หรือ 9,999.6 ลิตรต่อชม 1 แถว

7 1 แถวเราจะนำน้ำ 9,999.6 ลิตรต่อชมนี้มาหาขนาดท่อว่าจะใช้ท่อขนาดไหนถึงเหมาะสม (ทำได้ดังนี้คือ)

8 14 แถว เท่ากับ 20×14 หัวจ่าย 9,999.6×14= 139,994.4 ลิตรต่อวันต่อไร่ (14 แถว ๆ ละ 20 หัวจ่าย)

9 ุ พื้นที่ 6.15 ไร่เราต้องการน้ำ 139,994.4 ลิตรต่อวัน จำนวน 6.15 ไร่ หรือ 139.9 ลบมต่อวัน

สรุป พื้นที่ 6.15 ไร่เราต้องการน้ำ 139,994.4 ลิตรต่อวัน จำนวน 6.15 ไร่ หรือ 139.9 ลบมต่อวัน

ตอนที่สาม การหาปริมาณน้ำและขนาดท่อ

  • การเลือกขนาดท่อ มีท่อสองแบบให้เลือก คือ ท่อ พีวีซี และ HDPE

ผมขอเลือกท่อ HDPE นะครับ ส่วนขนาดไหนนั้น ต้องคำนวณปริมาณน้ำและแรงดันในระบบก่อน

จากตอนที่สอง เราได้ปริมาณน้ำที่ไหลผ่านสปริงเกอร์จาก จุด a-b คือ 8.3 ลิตรต่อนาทีเราก็ไปดูค่าการสูญเสียอันเนื่องมาจากความเสียทานของน้ำในท่อ HDPE ชั้นคุณภาพ 6.5 ขนาด 63mm มีค่าเท่ากับ 0.02 ที่อัตรากรไหลที่ 33 ลิตรต่อนาที ที่ความยาวท่อ 10 เมตร

ความยาวท่อเรา 177 เมตร =((0.04)/10)x(177)) =0.709 เมตร ในท่อเมนย่อย 63mm ยาว 177 เมตร ค่าการสูญเสีย .708 เมตร

เรามีค่าการปรับแก้ในกรณีมีอุปกรณ์ (สริงเกอร์ 20 หัว ค่าการปรับแก้คือ .365 ) ถ้าจำนวนประตูเปิดมากกว่า 100 หัวค่าการปรับแก้ใช้ค่า 0.347 ถ้าขนาด 15 หัวจ่ายใช้ค่าปรับแก้ 0.358

เราได้ การสูญเสียอันเนื่องมาจากความเสียทานของน้ำในท่อ ท่อ hdpe ชั้นคุณภาพ 6.5 ท่อ 63mm ยาว 177 เมตรมีค่าเท่ากับ 0.708 เมตร ค่าการปรับแก้ความดันในท่อขนาด 20 ทางออก คือ 0.368x.708=0.265 เมตร

สรุป การสูญเสียอันเนื่องมาจากความเสียทานของน้ำในท่อ ขนาด 63mm ระยะ 177ม=0.265ม

ใน 6 ไร่ คือ 14 แถว = (0.265 )x(14)=3.564 ม

6 ไร่ = (0.265 )x14= 3.564ม คือ การสูญเสียอันเนื่องมาจากความเสียทานของน้ำในท่อ ขนาด 63mm 6 ไร่

จำนวน 6 ไร่ การสูญเสียอันเนื่องมาจากความเสียทานของน้ำในท่อ hdpeชั้นคุณภาพ 6.5 ท่อ 63 mm =3.564 ม (รายการนี้รวมท่อเมนย่อยทั้งหมด 14 เส้นรวมกัน หรือ 14 ประตู)

ตอนที่สี่ การหาท่อประธาน

หลังจากเราได้ขนาดท่อเมนย่อยแล้วก็เหลือการหาท่อประธานเราทราบว่าปริมาณน้ำทั้งหมดคือ 139.9 ลบม ความยาวท่อประธานเท่ากับ 52 เมตร การสูญเสียอันเนื่องมาจากความเสียทานของน้ำในท่อ ขนาด 4″ระยะ 52ม =(1.78/10)x52x0.347=1.06 ม ผมหาปริมาณน้ำทั้งแปลงรวมกันได้ 139.9 ลบม หาขนาดท่อโดยการเปิดตารางปริมาณน้ำคิดเป็น ลิตรต่อนาที =79,200 ลิตรต่อชม คิดเป็นนาทีได้เท่ากับ 2333.23 ลิตรต่อนาที (ไปดูจากตารางเทียบอัตราการไหลของท่อขนาดต่างๆ มาจบที่ท่อขนาด 4″ ที่อัตราการไหล 2330 ลิตรที่ความยาวท่อ 10 เมตร การสูญเสียอันเนื่องมาจากความเสียทานของน้ำในท่อ มึค่าเท่ากับ 1.85)

บทสรุป ความยาวท่อประธานเท่ากับ 52 เมตร การสูญเสียอันเนื่องมาจากความเสียทานของน้ำในท่อ ขนาด 4″ระยะ 52ม =(1.85/10)x52x0.347=3.2113 ม

  • ค่าการปรับแก้ คือ 0.347 คือจำนวน 100 หัวจ่ายขึ้นไป
  • การสูญเสียอันเนื่องมาจากความเสียทานของน้ำในท่อ 4″ = 1.85 (ต่อความยาวท่อ 10 เมตร)
  • ความยาวท่อประธาน 52 เมตร

ตอนที่ห้า การเลือกปั๊มน้ำที่เหมาะสม กับปริมาณน้ำที่หาได้ 2330 ลิตรต่อนาที

ตอนนี้สำคัญมากหรับการเลือกปั๊มน้ำมาใช้งานในแปลงให้มีประสิทธิภาพสูงสุดต้นทุนต่ำที่สุดเท่าที่จะทำได้ ผมหาปั๊มหอยโข่งรุ่นหนึ่งขนาด 20-90hp ปริมาณน้ 2330 ลิตรต่อนาที แรงดัน 4 บาร์ ปั๊มขนาด 4″x4″ ลูกค้าไม่มีไฟฟ้า ต้องการให้ผมหาเครื่องพร้อมปั๊มให้ จริงๆแล้วเราใช้แค่ 20 แรงม้าก็ได้นะครับ แค่ 4 บาร์ ปริมาณน้ำ 2330 ลิตรต่อนาที

ดังนี้ head =4 บาร์ หรือ 40 เมตร ค่า loss ในท่อประธาน =3.2113 มตร ค่า loss ในท่อรองประธานเ =3.564 เมตร ความสูงของพื้นที่ 2 เมตร

40-(-2-3.2113-3.564)=31.224 เมตร

จากการคำนาณ ที่ผ่านมา ค่า loss ทั้ง 6 ไร่มีค่าเท่ากับ ท่อรองประธาน =3.564 เมตร

ค่า Loss จากท่อประธาน 4″ ระยะ 52 เมตร 250 หัวจ่าย =3.2113 เมตร

ระบบมี head 40 เมตร ค่า loss ทั้งระบบ 40-(-2-3.2113-3.564)=31.224 เมตร
บทสรุปคือ

  • ผมได้ head ระบบนี้คือ 40 เมตรน้ำ
  • ปั๊มน้ำ hp ปริมาณน้ำ 2330 ลิตรต่อนาที head 40 เมตร
  • ค่า head loss ในแแปลงคือสี่ไร่รวมกันมีค้าเท่ากับ 3.564 เมตร
  • ค่า head loss ในท่อประธาน 4″ ระยะทาง 52 เมตรมีค่าเท่ากับ 3.2113
  • ค่า loss ทั้งระบบคือ 2+3.2113+3.564=8.77
  • ระบบมี head 40 เมตร ค่า loss ทั้งระบบ 40-(-2-3.2113-3.564)=31.224เมตร
  • ผมเลือกท่อประธาน 4″ ยาว 52 เมตร
  • ผมเลือกท่อรองประธาน 63mm 14 ประตู (14เส้นละ 177 เมตร)
  • ผมเลือกหัวสปริงเกอร์ ทั้งหมด 280 หัว ไร่ละ 44หัว ขนาด 500 ลิตรต่อนาที
  • ผมชื้อประตูน้ำ 2″ ทั้งหมด 14 ตัว
  • ประตูน้ำ 4″ 2 ตัว
  • ตอนที่หก การออกแบบงบประมาณรายจ่ายสำหรับ 6.15 ไร่
  • ผมจะเปิดวันละ 4.60-5นาทีจะได้น้ำทั้งหมด 283.4 ลิตร/ต้น/วัน (เปิดทีเดียวทั้ง 6.19 ไร่) คือ 280 ต้น ให้น้ำบริเวณทรงพุ่มพอดีๆ

Translate »