APPLICATION OF SCS-CN AND CA-MARKOV MODELS IN RUNOFF AND LAND USE PREDICTION IN THE NORTH–MEKONG BASIN

Abstract

This study applies CA-Markov Modeling of land use land cover change predictions and other factors such as annual rainfall and soil hydrological characteristics, along with geographic information techniques, to Forecast water runoff from Soil Conservation Service Curve Number (SCS-CN) model in the North–Mekong Watershed. The study found that the lowest runoff volume occurred in the year 2015, 2021, 2027 under both above-normal and below-normal rainfall scenario, all occurred in forest areas (F), with respective amounts 459 millimeters, 731 millimeters, 749 millimeters, 671 millimeters, and 461 millimeters. Conversely, the maximum runoff volume in 2015, 2021, 2027, and the below-normal rainfall scenario in 2027 occurred in urban areas (U), with amounts of 1,431 millimeters, 2,155 millimeters, 1,872 millimeters, and 1,335 millimeters, respectively. The highest runoff volume in 2027 under above-normal rainfall scenario was occurred in industrial areas (I), amounts 3,032 millimeters. The runoff volume shows a positive correlation with the annual average rainfall. However, no significant relationship was found between land use changes and runoff volume. From the study, it is evident that land use patterns directly influence runoff volume. Therefore, future land use planning and rainfall forecasting are crucial for effective flood prevention and management.

กการศึกษาครั้งนี้เป็นการประยุกต์แบบจำลองการใช้ประโยชน์ที่ดิน CA-Markov ที่ใช้ข้อมูลการใช้ประโยชน์ที่ดิน (Land Use) ในพื้นที่ลุ่มน้ำโขงเหนือ จากกรมพัฒนาที่ดิน ปี 2552 ปี 2558 และ ปี 2564 ร่วมกับปัจจัยอื่น ๆ เช่น ปริมาณน้ำฝนรายปี (ปี 2552-2565) ลักษณะทางอุทกวิทยาของดิน ประกอบกับการนำเทคนิคทางด้านสารสนเทศภูมิศาสตร์มาใช้ โดยนำข้อมูลการใช้ประโยชน์ที่ดินมาแบ่งประเภทใหม่ให้เป็น 7 ประเภท ให้สอดคล้องกับวิธีของ แบบจำลอง SCS-CN ประกอบด้วย พื้นที่ป่าไม้ (F), พื้นที่ผสมระหว่างป่า สวนป่า ไม้ผล ไม้ยืนต้น (G), พื้นที่เกษตรกรรม และอื่น ๆ เช่น พื้นที่นา (A), พื้นที่อุตสาหกรรมและที่ทิ้งขยะ (I), เขตเมือง การค้าและย่านธุรกิจ (U), พื้นที่เมือง (U) และพื้นที่แหล่งน้ำและพื้นที่ชื้นแฉะ (W) เพื่อใช้พยากรณ์ปริมาณน้ำไหลบ่าโดยใช้วิธีการ Soil Conservation Service Curve Number หรือ SCS-CN ในพื้นที่ลุ่มน้ำโขงเหนือ ผลการศึกษาพบว่า ปริมาณน้ำไหลบ่าที่มีค่าน้อยที่สุดในปี พ.ศ. 2558 ปี พ.ศ. 2564 ปี พ.ศ. 2570 ปี พ.ศ. 2570 กรณีฝนมากกว่าปกติ และปี พ.ศ. 2570 กรณีฝนน้อยกว่าปกติ ตกอยู่ในพื้นที่ป่า (F) ทั้งหมด โดยมีปริมาณ 459 มิลลิเมตร 731 มิลลิเมตร 749 มิลลิเมตร 671 มิลลิเมตร และ 461 มิลลิเมตร ตามลำดับ และปริมาณน้ำไหลบ่าที่มีค่ามากที่สุดในปี พ.ศ. 2558 ปี พ.ศ. 2564 ปี พ.ศ. 2570 และปี พ.ศ. 2570 กรณีฝนน้อยกว่าปกติ ตกอยู่ในพื้นที่เมือง (U) โดยมีปริมาณ 1,431 มิลลิเมตร 2,155 มิลลิเมตร 1,872 มิลลิเมตร และ 1,335 มิลลิเมตร ตามลำดับ และปริมาณน้ำไหลบ่าที่มีค่ามากที่สุดในปี พ.ศ. 2570 กรณีฝนมากกว่าปกติ ตกอยู่ในพื้นที่อุตสาหกรรม (I) มีปริมาณ 3,032 มิลลิเมตร โดยปริมาณน้ำไหลบ่ามีความสัมพันธ์แบบแปรผันตรงกับปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยในแต่ละปี แต่ยังไม่พบความสัมพันธ์ของ การเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดินกับปริมาณน้ำไหลบ่าอย่างมีนัยสำคัญ ทั้งนี้ จากผลการศึกษา ลักษณะการใช้ประโยชน์ที่ดินแต่ละประเภทส่งผลต่อปริมาณน้ำไหลบ่าโดยตรง ดังนั้น การวางแผนลักษณะการใช้ประโยชน์ที่ดินในอนาคต และการพยากรณ์ปริมาณน้ำฝนที่จะตกในแต่ละปี จึงมีความสำคัญในการวางแผนเพื่อการป้องกันอุทกภัยที่อาจเกิดขึ้น