การจำลองลักษณะการไหลของน้ำใต้ดินในชั้นน้ำไม่อิ่มตัว

Abstract

การศึกษาเกี่ยวกับการไหลของน้ำใต้ดินในชั้นน้ำไม่อิ่มตัวมีความสำคัญในการวางแผนการเพาะปลูกและประเมินอัตราการเติมลงสู่น้ำใต้ดิน ในการศึกษานี้ได้ใช้แบบจำลองน้ำใต้ดิน HYDRUS-1D จำลองลักษณะการไหลของน้ำใต้ดินในชั้นน้ำไม่อิ่มตัวและพัฒนาการทดลอง โดยใช้แบบจำลองกายภาพ และทำการทดลองหาคุณสมบัติทางชลศาสตร์ของดินแต่ละชนิดจากการทดลองมาตรฐาน เพื่อนำมาใช้กำหนดค่าพารามิเตอร์ในการคำนวณการไหล การศึกษายังได้ประยุกต์ใช้และเปรียบเทียบผลการคำนวณปริมาณความชื้นในชั้นนไม่อิ่มตัวกับข้อมูลภาคสนาม ในการทดลองจากแบบจำลองกายภาพ ค่าความชื้นเริ่มต้นของดินแต่ละประเภท ให้ค่า ใกล้เคียงกับค่าความจุเก็บกักของดิน (field capacity) และมีความสัมพันธ์กับปริมาณน้าในดิน ตกค้าง (residual water content) ที่ได้จากการทดลองมาตรฐานที่ใช้การอัดความดัน ส่วน ปริมาณน้ำในดินอิ่มตัว ผลการทดลองมาตรฐานมีปริมาณน้ำในดินใกล้เคียงกับผลที่ได้จากการ ทดลองด้วยแบบจำลองกายภาพ ผลการศึกษายังพบว่ารูปแบบความชื้นจะเริ่มจากความชื้น เริ่มต้นและแพร่สู่ความชื้นอิ่มตัว เวลาที่ใช้ในการอิ่มตัวจากการเติมน้ำแบบมีระดับน้ำใต้ดิน เร็ว กว่าการเติมน้ำแบบระดับน้ำคงที่ประมาณ 60-70 % และอัตราคงที่ประมาณ 50-80 % เวลาที่ใช้ในการอิ่มตัวของดินแต่ละชนิดพบว่า ดินทรายใช้เวลาเร็วกว่าดินตะกอนประมาณ 115 เท่า และ มากกว่าดินเหนียวประมาณ 275 เท่า เมื่อนำค่าจากค่าความจุเก็บกักของดินเป็นค่าเริ่มต้นของการคำนวณในการจำลองสภาพการไหลในพื้นที่สนาม พบว่าแบบจำลอง HYDRUS-1D สามารถจำลองสภาพความชื้นในดินได้ดีพอสมควร เวลาที่ใช้ในการอิ่มตัวของดินจากการจำลองโดย HYDRUS-1D มีค่าน้อยกว่าข้อมูลวัดจริงภาคสนามประมาณ 10 % และการจำลองให้ค่าปริมาณน้ำในดินเฉลี่ยน้อยกว่าค่าที่วัดจากในพื้นที่สนามประมาณ 12-14 %