ประสิทธิผลการดักตะกอนและการเปลี่ยนแปลงท้องน้ำด้านเหนือน้ำของฝายดักตะกอน

Abstract

ฝายดักตะกอนเป็นอาคารชลศาสตร์ที่สร้างขึ้นในลำน้ำเพื่อใช้ในการลดปริมาณตะกอนไหลไปทางด้านท้ายน้ำ การทราบถึงอัตราการดักตะกอนและพฤติกรรมการเปลี่ยนแปลงท้องน้ำ อันเนื่องจากการทับถมของตะกอนด้านหน้าฝายจะเป็นข้อมูลเพื่อใช้ในการประเมินอายุการใช้งานของฝายและใช้ในการขุดลอกท้องน้ำ การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์คือ การหาอัตราการดักตะกอนและการเปลี่ยนแปลงท้องน้ำในลำน้ำด้านเหนือน้ำของฝายดักตะกอน โดยพิจารณาผลที่เกิดขึ้นเนื่องจากการกำหนดปัจจัยที่สำคัญสามประการคืออัตราการไหลของน้ำ ขนาดตะกอนเฉลี่ย และความสูงของฝาย การศึกษานี้ได้ใช้แบบจำลองชลศาสตร์กายภาพ ประกอบด้วยรางน้ำสี่เหลี่ยมผืนผ้าขนาด กว้าง 0.6 ม. ยาง 18.0 ม. สูง 0.75 ม. เครื่องโรยทราย ระบบหมุนเวียนน้ำ และแบบจำลองฝาย ณ ห้องปฏิบัติการแบบจำลองชลศาสตร์และชายฝั่งทะเล ภาควิชาวิศวกรรมแหล่งน้ำ คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย การทดลองทั้งหมด 45 ชุด โดยพิจารณาค่าอัตราการไหล 5 ค่าในช่วง 14-28 ลิตรต่อวินาที ขนาดตะกอนเฉลี่ย 3 ค่าในช่วง 0.33-2.0 มม. และความสูงฝาย 3 ค่าในช่วง 5-10 ซม. จากการศึกษาพบว่าการเปลี่ยนแปลงท้องน้ำเนื่องจากการทับถมของตะกอนเริ่มต้นด้วยการเกิดสันคลื่นท้องน้ำ ณ จุดระหว่างจุดทางเข้าของตะกอนถึงฝาย เมื่อมีการทับถมตะกอนมากขึ้นส่งผลทำให้แนวสันคลื่นท้องน้ำเคลื่อนตัวไปทางด้านท้ายน้ำเข้าหาฝายและมีขนาดใหญ่ขึ้นจนกระทั่งถึงตัวฝายและค่าระดับของสันคลื่นท้องน้ำสูงเท่ากับระดับสันฝาย ซึ่งเป็นสภาวะที่ตะกอนเต็มความจุของลำน้ำที่ดักตะกอน พบว่าประสิทธิผลการดักตะกอนตลอดลำน้ำตั้งแต่ช่วงระหว่างจุดทางเข้าของตะกอนถึงฝายมีค่าเฉลี่ยประมาณ 75% โดยพบว่าประสิทธิผลการดักตะกอนมีค่าเพิ่มขึ้นเมื่ออัตราการไหลและขนาดตะกอนเพิ่มขึ้นแต่ความสูงฝายลดลง