ฝาย - สารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ
 
สารานุกรมไทย
สำหรับเยาวชน  เมนู 7
เล่มที่ ๗
เรื่องที่ ๑ กล้วยไม้
เรื่องที่ ๒ ผีเสื้อ
เรื่องที่ ๓ การปลูกหม่อน เลี้ยงไหม
เรื่องที่ ๔ โรคพืช
เรื่องที่ ๕ ครั่ง
เรื่องที่ ๖ การเลี้ยงปลา
เรื่องที่ ๗ การชลประทาน
เรื่องที่ ๘ บ้านเรือนของเรา
เรื่องที่ ๙ โทรคมนาคม
รายชื่อผู้เขียน

สารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ / เล่มที่ ๗ / เรื่องที่ ๗ การชลประทาน / ฝาย

 ฝาย
ฝาย

เป็นอาคารที่สร้างขวางทางน้ำ เพื่อทำหน้าที่ทดน้ำ และให้น้ำไหลล้นข้ามไปบนสันของอาคารได้ เมื่อเราสร้างฝายที่ลำน้ำ ซึ่งจะใช้เป็นต้นน้ำของโครงการชลประทาน ฝายจะทำหน้าที่เป็นอาคารทดน้ำ หรือเขื่อนทดน้ำประเภทหนึ่ง สำหรับทดน้ำที่ไหลมาตามลำน้ำให้มีระดับสูง จนน้ำสามารถไหลเข้าคลองส่งน้ำได้ ตามปริมาณที่ต้องการในฤดูกาลเพาะปลูก ส่วนน้ำที่เหลือจะไหลล้นข้ามสันฝายไป ฝายทุกแห่งจึงจำเป็นต้องสร้างให้มีความสูงมากพอ สำหรับทดน้ำให้เข้าคลองส่งน้ำได้ และจะต้องมีความยาวมากพอ ที่จะให้น้ำที่ไหลมาในฤดูน้ำไหลล้นข้ามฝายไปได้อย่างปลอดภัย โดยไม่ทำให้เกิดน้ำท่วมตลิ่งสองฝั่งลำน้ำ ที่บริเวณด้านเหนือฝายมากเกินไปด้วย โดยทั่วไปแล้ว ฝายจะเป็นอาคาร ที่มีขนาดความสูงไม่มากน้ำ และมีรูปร่างคล้ายสี่เหลี่ยมคางหมู

ฝายที่สร้างขึ้นในแต่ละท้องที่ อาจมีความมั่งคงแข็งแรง และมีอายุการใช้งานได้นานมากน้อยต่างกัน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวัสดุ ที่ใช้ในการก่อสร้าง รวมทั้งความถูกต้องของการของการออกแบบ และการก่อสร้างเป็นสำคัญ ตัวอย่างเช่น ฝายที่ราษฎรช่วยกันสร้างในภาคเหนือ บางแห่งอาจจะมีอายุของการใช้งานได้ไม่นานนัก เพราะใช้วัสดุ ซึ่งมีราคาถูก และหาได้ง่ายในท้องถิ่นเป็นส่วนใหญ่ เช่น กิ่งไม้ ใบไม้ ไม้ไผ่ เสาไม้ ทราย และกรวด เป็นต้น ฝายดังกล่าวจึงมีลักษณะไม่คงทนถาวรมากนัก และนอกจากนี้การก่อสร้างอาจไม่ประณีต เพราะต้องการสร้างให้เสร็จโดยเร็วที่สุด เพื่อจะใช้งานได้ทันที

วิธีการก่อสร้างฝายของราษฎรที่ทำกันโดยทั่วไป ได้แก่ การตอกเสาไม้ให้ห่างกันเป็นระยะๆ ขวางลำน้ำ ให้ได้หลายแถวตามที่ต้องการ และนำไม้เคร่ามาตอกติดกับเสา แล้วกรุด้วย ไม้ไผ่ติดกับเคร่า พร้อมกับอัดกิ่งไม้ ใบไม้ และกรวดทรายลงไปในคอกให้เต็ม เมื่อใช้งานไปชั่วระยะหนึ่ง ใบไม้ และกิ่งไม้จะเน่าเปื่อย ทำให้ฝ่ายชำรุดเสียหายได้ ซึ่งต้องคอยเปลี่ยนกิ่งไม้ ใบไม้ในคอกเสียใหม่เป็นประจำเช่นนี้ทุกปี ฝายประเภทนี้เรียกว่า "ฝายเฉพาะฤดูกาล" หากต้องการให้ฝายดังกล่าวใช้งานได้นานขึ้น ก็ต้องสร้างให้ประณีตยิ่งขึ้นไปอีก โดยอาจนำกิ่งไม้และใบไม้ มามัดรวมกันเป็นฟ่อน ทิ้งอัดลงไปเป็นชั้นๆ แต่ละชั้นอัดด้วยทรายและกรวดแทรกลงไปในช่องว่างให้แน่น ถ้าหมั่นคอยดูแลซ่อมแซมวัสดุที่ชำรุดเสียหาย และที่หลุดลอยตามน้ำไป ให้อยู่ในสภาพดีเสมอ ฝายประเภทนี้จะมีอายุของการใช้งานได้นาน หลายปีเรียกว่า "ฝายชั่วคราว"
ฝายคอกหมู
ฝายคอกหมู
ในการสร้างฝายให้มีอายุของการใช้งานได้นานยิ่งขึ้นไปอีก ก็อาจใช้วัสดุก่อสร้าง อันประกอบด้วย เสาไม้ขนาดใหญ่ ทราย กรวด และหินขนาดต่างๆ มีฝายลักษณะหนึ่ง ที่แต่ก่อนนิยมสร้างกัน คือ จะวางเสาไม้ต่อกันยาวตามลำน้ำ ให้เป็นแถวๆ ตลอดความกว้างของลำน้ำ แล้วสลับกับวางตามขวางของลำน้ำ ทำให้เป็นคอกสูงลดหลั่นกันเป็นรูปฝายตามที่ต้องการ หลังจากนั้นจึงทิ้งหินขนาดต่างๆ พร้อมทั้งกรวดและทรายลงไปในคอกจนเต็ม หิน กรวด และทราย จะต้านทานน้ำ ที่ไหลผ่านตัวฝาย และน้ำที่ไหลล้นข้ามสันฝายได้เป็นอย่างดี ทำให้ฝายแบบนี้ มีความแข็งแรงและมั่นคงถาวรมากยิ่งขึ้น จึงสามารถใช้งานได้นาน ฝายชนิดนี้คือ "ฝายคอกหมู" ซึ่งเป็นฝายประเภทกึ่งถาวร  
เมื่อต้องการสร้างฝายให้มั่นคงแข็งแรงและใช้งานได้ ตลอดไป ก็จะต้องใช้วัสดุที่มีความคงทนถาวรเป็นหลัก ได้แก่ หิน ซีเมนต์ คอนกรีตล้วน และคอนกรีตเสริมเหล็ก เป็นต้น โดยจะต้องคำนวณออกแบบ กำหนดส่วนสัดของฝาย ให้เหมาะสมกับสภาพภูมิประเทศ ให้เหมาะสมกับปริมาณน้ำที่จะมีมามากที่สุดในลำน้ำ ให้ไหลล้นข้ามไปได้โดยปลอดภัย และจะต้องทำการก่อสร้างให้ถูกวิธีและประณีตด้วย
ฝายสร้างด้วยหินวางเป็นขั้นบันได
ฝายสร้างด้วยหินวางเป็นขั้นบันได
การออกแบบฝายลักษณะถาวรที่สำคัญ จะต้องกำหนดให้ ฝายมีขนาดความยาวมากพอที่จะระบายน้ำให้ล้นข้ามไปได้ โดยระดับน้ำด้านหน้าฝาย ไม่ล้นสูงกว่าขอบตลิ่งมากจนทำให้น้ำ ไหลอ้อมมากัดเซาะปลายฝายที่บริเวณตลิ่งทั้งสองข้าง หรือทำให้เกิดน้ำท่วมพื้นที่เพาะปลูกที่บริเวณด้านหน้าฝาย จนได้รับความเสียหาย นอกจากนี้ การออกแบบตัวฝายก็จะต้องกำหนด ให้มีขนาดรูปร่าง และน้ำหนักที่จะต้านแรงดันของน้ำที่กระทำกับ  ตัวฝายได้ในทุกกรณี อีกทั้งการออกแบบเกี่ยวกับฐานราก ซึ่งมีขนาด ความยาวและความหนาของพื้นฝาย จะต้องมีความพอ เหมาะพอดีกับลักษณะดินฐานราก จนฝายที่ก่อสร้างนั้น สามารถตั้งอยู่ และระบายน้ำให้ไหลล้นข้ามไปได้อย่างปลอดภัยเสมอ

ฝายสร้างด้วยคอนกรีต
ฝายสร้างด้วยคอนกรีต

เมื่อน้ำไหลล้นข้ามสันฝาย ปริมาณน้ำที่ไหลล้นข้ามสัน ฝาย ความยาวของสันฝาย และความสูงของน้ำด้านหน้าฝาย เหนือสันฝาย จะมีความสัมพันธ์กันตามสูตรดังนี้

Q = CLH๓/๒

เมื่อ
Q = ปริมาณน้ำที่ไหลล้นข้ามสันฝาย เป็น ลูกบาศก์เมตรต่อวินาที หรือลูกบาศก์ ฟุตต่อวินาที
C = สัมประสิทธิ์ของการไหลของน้ำล้นข้าม สันฝาย ซึ่งจะมีค่าเปลี่ยนแปลงไปตาม ความสูงของฝาย รูปร่างของสันฝาย ตลอดจนระดับน้ำด้านท้ายฝายขณะที่น้ำ ล้นข้ามนั้นจะสูงกว่าระดับสันฝายเพียงไร หรือไม่
L = ความยาวของสันฝาย เป็นเมตรหรือฟุต
H = ความสูงของน้ำด้านหน้าฝายเหนือสัน ฝายเป็นเมตรหรือฟุต

วิธีการคำนวณโดยใช้สูตรข้างต้นจะไม่กล่าวในที่นี้ แต่ผู้ สนใจจะสามารถศึกษาค้นคว้าได้ในหนังสือชลศาสตร์ทั่วไป
หัวข้อก่อนหน้า หัวข้อถัดไป