สามทศวรรษกับการรังวัดตรวจสอบการทรุดตัวของพื้นดินในเขตกรุงเทพมหานครและปริมณฑล

อ่าน 6,090 ครั้ง

สามทศวรรษกับการรังวัดตรวจสอบการทรุดตัวของพื้นดินในเขตกรุงเทพมหานคร
และปริมณฑล

ความเป็นมา

กรุงเทพมหานครเป็นเมืองที่มีความสำคัญที่สุดของประเทศ เป็นเมืองหลวง ศูนย์กลางการบริหาร เศรษฐกิจ การศึกษา มีประชาชนอาศัยอยู่เป็นจำนวนมาก แต่เนื่องจากลักษณะที่ตั้งที่อยู่บนพื้นดินอ่อนลุ่มแม่น้ำ ตลอดจนมีการตั้งถิ่นฐานหนาแน่น และมีการใช้น้ำบาดาลจำนวนมาก ทำให้เกิดการทรุดตัวของพื้นดินอย่างมาก

สำนักงานคณะกรรมการสิ่งแวดล้อมแห่งชาติ (ในอดีต) ได้ตระหนักถึงความสำคัญของการอนุรักษ์ทรัพยากรน้ำบาดาลและปัญหาการทรุดตัวของแผ่นดินในเขตกรุงเทพมหานคร จึงได้ร่วมกับกรมทรัพยากรธรณี สถาบันเทคโนโลยีแห่งเอเชีย (AIT: Asian Institute of Technology) และ กรมแผนที่ทหาร จัดทำโครงการป้องกันและแก้ไขวิกฤตการณ์น้ำบาดาลและแผ่นดินทรุด ในระหว่างปี พ.ศ.2521 – 2524  และพบว่าสาเหตุใหญ่ของการทรุดตัวของแผ่นดินเกิดจากการสูบน้ำบาดาลขึ้นมาใช้ในปริมาณมากเกินกว่าที่น้ำบาดาลตามธรรมชาติจะไหลเข้ามาแทนที่ได้ทัน ซึ่งองค์ประกอบและการใช้ประโยชน์จากแหล่งน้ำบาดาล ตามรูปที่ 1

1

รูปที่ 1  การใช้ประโยชน์แหล่งน้ำบาดาล

ที่มา http://dgr.go.th

วันที่ 15 มีนาคม 2526 คณะรัฐมนตรีมีมติเห็นชอบในหลักการที่สำคัญ คือ การกำหนดวิธีการและแนวทางดำเนินการที่จะทำให้ระดับน้ำบาดาลไม่ลดต่ำลงไปกว่าปัจจุบัน และให้ระดับน้ำบาดาลกลับคืนสู่สภาพที่ใกล้เคียงกับสภาพเดิมมากที่สุด โดยมิให้มีผลกระทบต่อเศรษฐกิจ และความเดือดร้อนแก่ผู้ใช้น้ำบาดาล กรมแผนที่ทหารเกี่ยวข้องกับมาตรการป้องกันและแก้ไขวิกฤติการณ์น้ำบาดาลและแผ่นดินทรุดดังกล่าวข้างต้น ในส่วนของ “กิจกรรมสนับสนุน” กล่าวคือ จัดทำโครางการสำรวจระดับการทรุดตัวของพื้นดิน เพื่อหาขนาดการทรุดตัวของพื้นดิน หากมีความจำเป็นก็ให้ขยายระบบตรวจสอบโดยติดตั้งสถานีตรวจสอบเพิ่มเติม ดังนี้

• ปีงบประมาณ 2540 ได้ขยายโครงข่ายระดับเพิ่มขึ้น เพื่อให้การสำรวจครอบคลุมถึงสถานีตรวจวัดการทรุดตัวของแผ่นดิน ที่สร้างขึ้นใหม่ (ในปีงบประมาณ 2539) จำนวน 10 สถานี (สถานีที่ 42 – 45 และสถานีที่ 50 – 55)

• ปีงบประมาณ 2542 ได้ขยายโครงข่ายระดับเพิ่มขึ้น เพื่อให้การสำรวจครอบคลุมถึงสถานีตรวจวัดการทรุดตัวของแผ่นดิน ที่สร้างขึ้นใหม่ (ในปีงบประมาณ 2541) จำนวน 4 สถานี (สถานีที่ 56 – 59)

• ปีงบประมาณ 2547 ได้ขยายโครงข่ายระดับเพิ่มขึ้น เพื่อให้การสำรวจครอบคลุมถึงบ่อสังเกตการณ์น้ำบาดาล ของกรมทรัพยากรน้ำบาดาล กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม

• ปีงบประมาณ 2549 ตรวจพบว่าหมุดหลักฐาน BMR.8 (บริเวณปากบ่อน้ำมันภาษีเจริญ ดังรูปที่ 2) ซึ่งใช้เป็นจุดบังคับโครงข่าย มีการทรุดตัวประมาณ 14 เซนติเมตร ดังนั้นในปีงบประมาณ 2550 จึงได้กำหนดให้หมุดหลักฐาน BMR.5 (เขาหลาว จังหวัดราชบุรี), BMR.14-1 (เขาโป่งแล้ง จังหวัดสระบุรี) และหมุดหลักฐาน BMR.16 (หรือ PBM.1408 จังหวัดชลบุรี) ซึ่งเชื่อว่ามีความมั่นคงแข็งแรงในทางธรณีวิทยา เพราะตั้งอยู่บนโขดหินเชิงเขา นอกจากนั้นหมุดหลักฐาน BMR.5 ยังเป็นหมุดหลักฐานแรกออกของโครงข่ายหมุดหลักฐานทางดิ่งแห่งชาติ ตอนบนของเกาะหลัก เป็นจุดบังคับโครงข่ายแทนหมุดหลักฐาน BMR.8

2

รูปที่ 2  หมุดหลักฐาน BMR.8 ที่พบว่ามีการทรุดตัวประมาณ 14 เซนติเมตร เมื่อปี พ.ศ.2549

ประเภทหมุดหลักฐาน ที่ใช้วัดแผ่นดินทรุดมีอยู่หลายชนิดแตกต่างกันตามความลึกของหมุด ซึ่งถูกออกแบบโดยสถาบัน AIT และก่อสร้างโดยสำนักนโยบายและแผน กรมทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม  และกรมแผนที่ทหาร  ซึ่งมีความลึกตั้งแต่ 1 เมตร จนถึงชั้นทรายที่ความลึก 200 เมตร รวม 1,130 หมุด มีรายละเอียดดังนี้

(1) หมุดหลักฐานสถานีวัดแผ่นดินทรุด

– หมุดหลักฐาน BM. มีความลึกระดับชั้นทราย (ประมาณ 20 เมตร) จำนวน 40 สถานี

– หมุดหลักฐาน CI.-1 มีความลึก 1 เมตร จำนวน  26 สถานี

–  หมุดหลักฐาน CI.-2 มีความลึก 10 เมตร จำนวน 9 สถานี

– หมุดหลักฐาน CI.-3 มีความลึก 15 เมตร หรือมากกว่า จำนวน  10 สถานี

– หมุดหลักฐาน CI.-4 มีความลึก 100 – 200 เมตร จำนวน 11 สถานี

(2) หมุดหลักฐานทางดิ่ง กรุงเทพมหานคร

– หมุดหลักฐานแบบเข็มเจาะ เป็นหมุดทองเหลืองฝังอยู่บนแท่น ตั้งอยู่บนหัวเสาคอนกรีตเสริมเหล็กถึงชั้นทราย จำนวน 75 หมุด

– หมุดหลักฐานแบบแขวนกับอาคารหรือสะพาน เป็นหมุดเหล็กหล่อ ติดอยู่ที่ตอม่อสะพานหรือเสาของอาคารทั้งภาครัฐและเอกชน สะพานและตอม่อดังกล่าว สร้างอยู่บนฐานรากที่ใช้เข็มยาวลึกถึงชั้นทราย จำนวน 26 หมุด

(3) หมุดหลักฐานบ่อสังเกตการณ์น้ำบาดาล ของ กรมทรัพยากรน้ำบาดาล

– หมุดหลักฐาน DMR. มีระดับความลึก 1 เมตร จำนวน 25 หมุด

– หมุดหลักฐาน PD. มีระดับความลึก 100 เมตร จำนวน 14 หมุด

– หมุดหลักฐาน NL. มีระดับความลึก 150 เมตร จำนวน 23 หมุด

– หมุดหลักฐาน NB. มีระดับความลึก 200 เมตร จำวน 25 หมุด

(4)  หมุดหลักฐานการแผนที่ กรมแผนที่ทหาร

– หมุดหลักฐาน BMR. ตั้งอยู่บนแท่นหิน จำนวน 4 หมุด

– หมุดหลักฐาน PBM. มีระดับความลึก 1 เมตร จำนวน 93 หมุด

– หมุดหลักฐาน SBM. หัวหมุดทองเหลือเจาะหรือฝังไว้กับตอม่อสะพาน เสาอาคาร ประตูน้ำหรือเขื่อน จำนวน 828 หมุด

– หมุดหลักฐาน GPS. มีระดับความลึก 1 เมตร จำนวน 3 หมุด

– หมุดย่อย (TI.) มีระดับความลึกประมาณ 1.20 เมตร จำนวน 3 หมุด

กรมแผนที่ทหาร ทำการสำรวจค่าความสูงบนหัวหมุดหลักฐานด้วยวิธีการรังวัดระดับชั้นที่ 1 ซึ่งเป็นวิธีการที่ให้ความถูกต้องสูงที่สุดในเทคนิคในการสำรวจหาค่าระดับ ตามรูปที่ 3 โดยการถ่ายค่าระดับไปตามหัวหมุดหลักฐานเป็นสายงานระดับ โดยสำรวจเป็นรูปโครงข่ายและทำการปรับแก้ค่าระดับในโครงข่ายด้วยเทคนิคค่ากำลังสองน้อยที่สุด (Least squares) ตามรูปที่ 4

 

3 4

รูปที่ 3  การรังวัดระดับชั้นที่ 1

5

รูปที่ 4 โครงข่ายระดับ

กรมแผนที่ทหาร ได้ดำเนินการสำรวจระดับการทรุดของพื้นดินในเขตกรุงเทพมหานคร และปริมณฑล เป็นประจำทุกปี โดยเริ่มตั้งแต่ปี พ.ศ.2521 จนถึงปี พ.ศ.2554 รวมจำนวน  34 เที่ยว ถ้านำค่าการทรุดตัวในแต่ละปีมาแสดงเป็นกราฟ (รูปที่ 5) จะเห็นว่าในช่วงแรก ๆ ปี พ.ศ.2521 ถึง ปี พ.ศ.2527 อัตราการทรุดตัวจะค่อนข้างสูง (เฉลี่ยประมาณ 7 เซนติเมตรต่อปี) แต่ภายหลังจากที่รัฐบาลเริ่มมีนโยบายเรื่องการใช้น้ำบาดาล ทำให้อัตราการทรุดตัวเริ่มมีแนวโน้มที่ลดลง

6

รูปที่ 5  กราฟแสดงอัตราการทรุดตัวสะสมของหมุด CI.16-1 ตั้งแต่ปี พ.ศ.2521 ถึง ปี พ.ศ.2554

เมื่อนำข้อมูลที่ทำการสำรวจตั้งแต่ปี พ.ศ.2521 ถึง พ.ศ.2554 มาจัดทำเป็นผังแสดงอัตราการทรุดตัวสะสมของพื้นดินในรูปของเส้นค่าผิดปรกติ (anomaly) ดังรูปที่ 6 จะพบว่ากรุงเทพมหานครและปริมณฑล มีอัตราการทรุดตัวของพื้นดินสะสมมากกว่า 1 เมตร ในเขตพื้นที่บางกะปิ และจังหวัดสมุทรปราการ และมีค่าน้อยลงไปตามลำดับเมื่อไกลออกไปจากพื้นที่กรุงเทพมหานคร ซึ่งแสดงว่าในเขตพื้นที่เมืองมีอัตราการทรุดตัวสูงที่สุด

7

รูปที่ 6  แสดงอัตราการทรุดตัวสะสมของพื้นดิน

ค่าการทรุดตัวของพื้นดินในปัจจุบัน ที่แสดงในรูปที่ 7 เป็นการแสดงอัตราการทรุดตัว ณ ปัจจุบันที่คำนวณตัวเลขจากผลต่างของค่าระดับสูงที่สำรวจในปี พ.ศ.2553 เทียบกับค่าระดับสูงที่สำรวจในปี พ.ศ.2554 โดยจะสังเกตว่ามีหลายพื้นที่ที่มีขนาดการทรุดตัวมากกว่า 2 เซนติเมตร และในบริเวณปากแม่น้ำจะมีการทรุดตัวมากที่สุด คือ มากกว่า 3 เซนติเมตร

8

รูปที่ 7  อัตราการทรุดตัวของพื้นดินต่อปี ณ ปัจจุบัน

การนำหมุดหลักฐานเหล่านี้ไปปฏิบัติงานหรือต่อยอดเพื่อใช้ประโยชน์ในรูปแบบอื่น ๆ จากค่าระดับสูงของพื้นที่ที่มีค่าเป็นปัจจุบัน อาทิเช่น ในปี พ.ศ.2553 สำนักงานคณะกรรมการพิเศษเพื่อประสานงานโครงการอันเนื่องมาจากพระราชดำริ (กปร.) ได้ขอรับการสนับสนุนกรมแผนที่ทหาร  ในการสำรวจระดับคันกั้นน้ำและระดับพื้นที่ กรุงเทพมหานคร และปริมณฑล  เพื่อนำข้อมูลไปใช้ในการเตรียมความพร้อมรับสถานการณ์น้ำท่วมที่อาจจะเกิดขึ้นในอนาคต  โดยการสำรวจจะหาค่าระดับสูงของ พื้นดินอ้างอิงกับ ระดับทะเลปานกลาง ทุกๆ 2 กิโลเมตร ซึ่งผลการสำรวจสรุปได้ว่า   พื้นที่บริเวณกรุงเทพมหานคร และปริมณฑล มีค่าระดับสูงตั้งแต่ต่ำกว่าระดับทะเลปานกลาง จนถึงสูงกว่าระดับทะเลปานกลางหลายเมตร พื้นที่เสี่ยงต่อการ เกิดน้ำท่วม คือ บริเวณพื้นที่ราบลุ่มปากแม่น้ำเจ้าพระยา  ความสูงต่ำของพื้นที่ แสดงได้ตามรูปที่ 8 และ 9

 

 

9 10 11

ในเดือน ตุลาคม – พฤษจิกายน พ.ศ.2554  ได้เกิดมหาอุทกภัยครั้งใหญ่ขึ้นในประเทศไทย การสำรวจค่าระดับสูงเพื่อแสดงความสูงต่ำของพื้นที่ในเขตกรุงเทพมหานคร และปริมณฑล ของกรมแผนที่ทหาร ตามรูปที่ 8 และ 9 จึงเป็นข้อมูลเบื้องต้น ที่เป็นประโยชน์ต่อหน่วยงานภาครัฐ และเอกชน ในการเตรียมการป้องกันน้ำท่วม  นอกจากนี้กรมแผนที่ทหาร กองบัญชาการกองทัพไทย  ยังได้ใช้ข้อมูลเหล่านี้ มาจัดทำเป็นแผนที่ติดตามสถานการณ์น้ำท่วมอย่างใกล้ชิด เพื่อใช้เป็นข้อมูลในการป้องกันน้ำท่วม ตามรูปที่ 10

บทสรุป

ตลอดห้วงเวลากว่าสามทศวรรษในการสำรวจตรวจสอบการทรุดตัวของพื้นที่กรุงเทพมหานครและปริมณฑล พบว่า การทรุดตัวของพื้นดินยังคงมีอย่างต่อเนื่อง แต่อัตราการทรุดตัวได้ลดลงจากตอนเริ่มต้นสำรวจในปี พ.ศ.2521 อย่างไรก็ตามจากข้อมูลที่กรมแผนที่ทหารสำรวจมาหลายปีนั้น สามารถสรุปได้ว่าการทรุดตัวของพื้นดินยังคงมีต่อเนื่องต่อไป ซึ่งเป็นเรื่องที่น่ากังวลว่า ในขณะที่พื้นที่กรุงเทพมหานครและปริมณฑลเองยังมีการทรุดตัวต่อไป ประกอบกับชุมชนเมืองมีแนวโน้มที่จะขยายตัวออกไปมากขึ้นทุกปี ๆ ทำให้พื้นที่ที่มีหน้าดินสำหรับรับน้ำ และพื้นที่ระบายน้ำก็จะลดน้อยลงไปตามลำดับ อาจจะยิ่งส่งผลให้ประสิทธิภาพในการระบายน้ำลดลงไปด้วย โดยเฉพาะในขณะที่กำลังประสบเหตุอุทกภัยการระบายน้ำออกจากพื้นที่จะต้องใช้เวลามากขึ้น และระบายน้ำได้ยากขึ้นไปตามลำดับ