การต่อเชื่อมระหว่างแบบจำลองชลศาสตร์กับระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์

Abstract

การออกแบบระบบระบายน้ำในพื้นที่เขตเมืองโดยทั่วไปจะทำโดยการจำลองสภาพการระบายน้ำฝนที่ตกในพื้นที่โดยใช้แบบจำลองชลศาสตร์ในรูปของโปรแกรมคอมพิวเตอร์เป็นเครื่องมือหลัก อย่างไรก็ตามแบบจำลองที่มีอยู่ในปัจจุบันแสดงผลการคำนวณในรูปของค่าระดับน้ำตามตำแหน่งพิกัดหรือจุดรับน้ำต่างๆ ที่กำหนดในพื้นที่ โดยไม่แสดงผลขอบเขตน้ำท่วมบนแผนที่ภูมิประเทศของพื้นที่ศึกษา ซึ่งสามารถเข้าใจได้เฉพาะผู้ใช้โปรแกรมเท่านั้น ดังนั้นจึงได้มีความพยายามอย่างต่อเนื่องที่จะพัฒนาวิธีการแสดงผลการจำลองสภาพน้ำท่วมลงบนแผนที่ภูมิประเทศ ในการศึกษานี้เป็นการต่อเชื่อมกันระหว่างแบบจำลองชลศาสตร์ Hydroworks กับระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ ArcView ซึ่งมีรูปแบบการต่อเชื่อมแบบหลวมโดยผู้ใช้โปรแกรมเป็นผู้ส่งข้อมูลและดำเนินการต่อเชื่อมในทุกขั้นตอน เริ่มต้นจากแบบจำลองชลศาสตร์จะคำนวณค่าระดับน้ำที่จุดต่างๆ ในพื้นที่ จากนั้นจะส่งผลมายังระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์เพื่อทำการวิเคราะห์ขอบเขตพื้นที่น้ำท่วมและความลึกน้ำท่วมในบริเวณต่างๆ โดยนำผลไปแสดงซ้อนทับกับแผนที่ภูมิประเทศของพื้นที่ศึกษา การแสดงผลดังกล่าวจะทำให้เข้าใจการจำลองสภาพน้ำท่วมได้ชัดเจนขึ้น จากการศึกษานี้ได้เลือกรูปแบบผลลัพธ์ที่ได้จากแบบจำลอง Hydroworks ในรูปแบบของแฟ้มข้อมูลรูปภาพ *.hyd ให้เป็นแฟ้มข้อมูลตัวหนังสือ *.txt หลังจากนั้น ArcView GIS จะนำแฟ้มข้อมูลตัวหนังสือที่ได้นี้ มาสร้างพื้นผิวของค่าระดับน้ำ หลักการสำคัญในการต่อเชื่อมระหว่างแบบจำลองทั้งสองนี้จะใช้หมายเลขจุดรับน้ำเป็นการอ้างอิง ส่วนค่าระดับพื้นดินจะใช้ข้อมูลที่ใส่โดยตรงใน ArcView GIS หลังจากนั้นจะใช้ค่าความแตกต่างระหว่างระดับน้ำและพื้นดิน แสดงเป็นแผนที่น้ำท่วมทุกๆ ช่วงเวลา 15 นาทีของเวลาในการจำลอง พื้นที่ศึกษา คือพื้นที่สุขุมวิท มีพื้นที่ประมาณ 24 ตารางกิโลเมตร ข้อมูลที่ใช้ในการปรับเทียบและสอบเทียบแบบจำลองเป็นเหตุการณ์วันที่ 15 กันยายน 2540 และวันที่ 1 กันยายน 2541 ตามลำดับ โดยค่าพารามิเตอร์ที่ใช้ในการปรับเทียบจะเป็นค่าสัมประสิทธิ์การไหลของท่อ ผลที่ได้จากการต่อเชื่อมระหว่างแบบจำลองทั้งสอง สามารถใช้เป็นแนวทางในการกำหนดทางเลือกการดำเนินการระบายน้ำในเวลาจริงและการศึกษาปรับปรุงระบบระบายน้ำ ในการศึกษานี้มีการประยุกต์ใช้กับพื้นที่ศึกษาในการปรับปรุงระบบระบายน้ำโดยใช้ฝนที่มีคาบการเกิด 2 ปี มีแนวทางการปรับปรุง เช่น การเพิ่มขนาดและความลาดชันของท่อ, การติดตั้งหรือเพิ่มกำลังของเครื่องสูบน้ำและการขุดเจาะอุโมงค์ผันน้ำ ซึ่งสามารถลดขนาดของน้ำท่วมได้ วิธีการต่อเชื่อมแบบจำลองทั้งสองนี้จะใช้เป็นแนวทางเบื้องต้นของการต่อเชื่อมระหว่างแบบจำลองอื่นๆ กับระบบสารสนเทศภูมิศาสตริได้ต่อไป