การบริหารจัดการระบบอ่างเก็บน้ำภายใต้เงื่อนไขการพัฒนาระบบเศรษฐกิจในลุ่มน้ำแม่กลอง

Abstract

ลุ่มน้ำแม่กลองเป็นลุ่มน้ำที่สำคัญในภาคตะวันตกของประเทศไทย มีเขื่อนขนาดใหญ่วางขนานกันจำนวน 2 เขื่อน ได้แก่ เขื่อนศรีนครินทร์ และเขื่อนวชิราลงกรณ โดยทางด้านล่างมีเขื่อนทดน้ำอีกจำนวน 2 เขื่อน ได้แก่ เขื่อนท่าทุ่งนา และเขื่อนแม่กลอง สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าเพื่อส่งเข้าระบบในช่วงการใช้ไฟฟ้าสูงสุดของภาคกลาง และภาคตะวันตกได้อย่างดี โดยในปัจจุบันพบว่าในปีน้ำปกติลุ่มน้ำแม่กลองมีปริมาณน้ำมากกว่าความต้องการใช้น้ำ สามารถผันน้ำเข้าช่วยเหลือโครงการชลประทานบริเวณลุ่มน้ำท่าจีน ผันน้ำเพื่อผลิตน้ำประปาที่โรงผลิตน้ำมหาสวัสดิ์ และผันน้ำเพื่อช่วยผลักดันน้ำเค็มทางตอนล่างของลุ่มน้ำ แต่ในปีน้ำน้อยพบว่าลุ่มน้ำแม่กลองมีการขาดแคลนน้ำในลุ่มน้ำเป็นจำนวนมาก โดยเฉพาะภาคเกษตรกรรม ขาดแคลนน้ำผลักดันน้ำเค็มท้ายลุ่ม และรวมถึงปัญหาปริมาณน้ำในเขื่อนต่ำจนไม่สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ ในปัจจุบันเขื่อนทั้ง 4 เขื่อนในโครงการพัฒนาแหล่งน้ำในลุ่มน้ำแม่กลองนั้น มีการบริหารจัดการน้ำที่เป็นอิสระต่อกัน ทั้งที่อ่างเก็บน้ำเหล่านั้นเชื่อมต่อกันด้วยแม่น้ำแควใหญ่ และแม่น้ำแควน้อย ซึ่งสามารถบริหารจัดการน้ำร่วมกันเพื่อให้ได้ประโยชน์สูงสุดภายใต้ข้อจำกัดที่มี วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้คือการพัฒนาแบบจำลองการบริหารจัดการระบบอ่างเก็บน้ำ (multi - reservoir) โดยการหาแนวทางการบริหารจัดการน้ำที่เหมาะสมกับเป้าหมาย (objective function) ภายใต้เงื่อนไขการพัฒนาเศรษฐกิจของลุ่มน้ำ ในการวิจัยนี้ได้ศึกษาความสัมพันธ์ความสัมพันธ์ระหว่างตารางปัจจัยการผลิตและผลผลิต (Input – Output Table) และความต้องการใช้น้ำ ของ 3 ภาคส่วนเศรษฐกิจ ได้แก่ ภาคส่วนเกษตรกรรม ภาคส่วนอุตสาหกรรม และภาคส่วนบริการ ซึ่งเป็นวิธีการใหม่ในการพิจารณามูลค่าของน้ำ สามารถหาผลประโยชน์ทั้งทางตรง ทางอ้อม และกิจกรรมในห่วงโซ่อุปทานอุปสงค์ของระบบเศรษฐกิจตามความต้องการใช้น้ำของแต่ละภาคส่วนได้ โดยแบบจำลองของระบบอ่างเก็บน้ำลุ่มน้ำแม่กลองเป็นปัญหาแบบไม่เป็นเชิงเส้นจํานวนผสม (MINLP) การศึกษานี้ได้พัฒนาแบบจำลองการบริหารจัดการระบบอ่างเก็บน้ำในโปรแกรม GAMS ใช้โปรแกรมแก้ปัญหาสำร็จรูป BONMIN โดยจะพิจารณาการบริหารจัดการน้ำในปี พ.ศ. 2556 – 2557 ซึ่งเป็นปีน้ำปกติ และน้ำน้อยตามลำดับ มีสมการเป้าหมาย (objective function) ที่พิจารณาผลประโยชน์ทางเศรษฐศาสตร์ของน้ำที่ส่งไปให้ใช้ประโยชน์ดังนี้ น้ำเพื่อการเกษตร น้ำเพื่อการประปาโรงผลิตน้ำมหาสวัสดิ์ น้ำเพื่อภาคอุตสาหกรรมในลุ่มน้ำ น้ำเพื่อภาคบริการในลุ่มน้ำ และพลังงานไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าพลังงานน้ำจากเขื่อนที่พิจารณา จากการศึกษาพบว่าการบริหารจัดการอ่างเก็บน้ำร่วมกันสามารถลดการขาดน้ำของภาคเกษตรได้ถึงร้อยละ 80 สามารถผลิตไฟฟ้าจากพลังงานน้ำได้มากขึ้นร้อยละ 0.70 และสามารถเพิ่มผลประโยชน์ทางเศรษฐศาสตร์เมื่อเทียบกับการบริหารจัดการจริงได้ถึงร้อยละ 10.10 ในปีน้ำปกติ ส่วนในปีน้ำน้อยสามารถลดการขาดน้ำของภาคเกษตรได้ถึงร้อยละ 58.56 สามารถผลิตไฟฟ้าจากพลังงานน้ำได้มากขึ้นร้อยละ 16.15 และสามารถเพิ่มผลประโยชน์ทางเศรษฐศาสตร์ได้ถึงร้อยละ 4.36