การจำลองพฤติกรรมทางชลศาสตร์ของทางระบายน้ำล้น ที่มีสันฝายในแนวไม่ตรง

Abstract

วิทยานิพนธ์นี้ได้เสนอ การศึกษาพฤติกรรมการไหลของทางระบายน้ำล้นที่มีสันฝายในแนวไม่ตรงจาก แบบจำลองย่อส่วนของโครงการด้วยมาตราส่วน 1:50 แบ่งการศึกษา 3 ส่วนคือ การไหลในอ่างรับน้ำด้านบนที่มีสันฝายในแนวไม่ตรง ทางลาดระบายน้ำและอาคารสลายพลังงาน ผลการศึกษาสรุปได้ว่าในอัตราการไหลต่ำกว่า 21.02 ลิตร/วินาที อ่างรับน้ำด้านบนทางลาดระบายน้ำ และอาคารสลายพลังงาน สามารถรับน้ำที่ระบายลงและสลายพลังงานได้ร้อยละ 80-90 แต่เมื่ออัตราการไหลมากกว่า 21.02 ลิตร/วินาที(0.52Qmax) ความลึกการไหลในอ่างเก็บน้ำด้านบนสูงขึ้นทำให้เกิดเกิดปรากฏการณ์ submerge ส่งผลให้ความลึกการไหลที่หน้าตัดควบคุมมากกว่าความลึกวิกฤต (critical depth) ระดับน้ำสั่นขึ้นลง และทำให้การไหลในทางลาดระบายน้ำ 1 บางส่วนเปลี่ยนเป็นการไหลแบบ subcritical แต่ในทางลาดระบายน้ำ 2 ยังคงการไหลแบบ supercritical ทุกอัตราการไหลเนื่องจากมีความลาดชันมาก ในส่วนอาคารสลายพลังงาน น้ำกระโดดเกิดนอกอาคารสลายพลังงาน และเกิดปรากฏการณ์ sweep-out คือน้ำชนส่วนท้ายอาคารสลายพลังงาน ด้วยความเร็วสูง พุ่งออกนอกอาคารสลายพลังงาน ทำให้เกิดการกัดเซาะด้านท้ายน้ำอาคารสลายพลังงานสามารถสลายพลังงานลดลงเหลือร้อยละ 50-60 โดยสรุปแล้วแบบจำลองที่สร้างขึ้นมีความลาดชันและความกว้างของอ่าง รับน้ำด้านบนไม่เพียงพอ และระดับน้ำท้ายน้ำของอาคารสลายพลังงานมีระดับไม่เพียงพอทำให้เกิดปรากฏการณ์ sweep-out ขึ้น การศึกษาได้เสนอให้ปรับปรุงเป็น 2 กรณีคือ ปรับปรุงด้านเหนือน้ำ และปรับปรุงด้านท้ายน้ำ การปรับปรุงด้านเหนือน้ำคือปรับปรุงความลาด และความกว้างทางระบายออกของอาคารรับน้ำด้านบน เกณฑ์การกำหนด ค่าความลาดและความกว้างของอ่างรับน้ำด้านบนคือ ความลาดควรมากกว่าความลาดชันวิกฤต ความกว้างทางช่องระบายออกต้องได้ค่ามากกว่า 0.25-0.35 เท่าของความยาวสันฝาย การปรับปรุงด้านท้ายน้ำ โดยทำให้ยกระดับท้ายน้ำให้สูงขึ้นจะสามารถแก้ปัญหา sweep-out ได้ น้ำกระโดดเกิดภายในอาคารสลายพลังงาน ความสูง ท้องคลองด้านท้ายน้ำควรอยู่ที่ 0.30 - 0.40 เท่าของความสูงน้ำกระโดดที่อัตราการไหลสูงสุด (Qmax) เมื่อทำการ ยกระดับท้องคลองด้านท้ายน้ำการสลายพลังงานในอาคารสลายพลังงานเพิ่มขึ้นเป็นร้อยละ 90