การศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างน้ำฝน-น้ำท่า ในลุ่มน้ำป่าสักโดยวิธีแบบจำลองถัง

Abstract

แบบจำลองถัง (Tank Model) เป็นเทคนิคอย่างหนึ่งในการทำแบบจำลองของลุ่มน้ำ เพื่อใช้ในการประเมินปริมาณการไหลของน้ำท่าจำข้อมูลน้ำฝน เนื่องจากแบบจำลองถังนี้จะต้องมีค่าคงที่หลายตัว และเพื่อเป็นแนวทางในการกำหนดค่าคงที่ดังกล่าว จึงทำการศึกษาแบบจำลองถังของสถานีวัดน้ำท่าจำนวน 7 สถานีภายในลุ่มน้ำป่าสัก โดยมีจุดประสงค์ 3 ประการคือ ก) เพื่อหาความสัมพันธ์ระหว่างน้ำฝนและน้ำท่าโดยวิธีแบบจำลองถัง โดยมีขอบข่ายสำหรับสถานีวัดน้ำท่าที่มีพื้นที่รับน้ำไม่เกิน 1,000 ตารางกิโลเมตร ข) เพื่อหาวิธีกำหนดชุดของค่าคงที่ที่เหมาะสมจำลองถัง ขอบข่ายสำหรับใช้ในบริเวณที่ไม่มีสถานีวัดน้ำท่า พื้นที่รับน้ำไม่เกิน 1,000 ตารางกิโลเมตร ค) เพื่อศึกษาความเป็นไปได้ ในการขยายการใช้ค่าคงที่จากกลุ่มน้ำย่อยไปใช้ลุ่มน้ำรวม จากการศึกษาแบบจำลองถังของพื้นที่รับน้ำขนาดเล็กไม่เกิน 1,000 ตารางกิโลเมตรจำนวน 6 สถานี และลุ่มน้ำขนาดใหญ่ของลุ่มน้ำป่าสักรวมอีก 1 สถานี สามารถสรุปผลที่ได้ดังนี้ ก) ความสัมพันธ์ระหว่างน้ำฝนกับน้ำท่า จากการศึกษาแบบจำลองถังของสถานีวัดน้ำท่าที่มีพื้นที่รับน้ำไม่เกิน 1,000 ตารางกิโลเมตรจำนวน 6 สถานี ผลปรากฏว่าแบบจำลองถังสามารถนำมาใช้ประมาณปริมาณน้ำท่าจากสถิติน้ำฝนได้ผลดี ค่าปริมาณน้ำท่าที่คำนวณได้ใกล้เคียงกันกับปริมาณน้ำท่าจากข้อมูลการจัด และมีความสัมพันธ์กันอย่างมีนัยสำคัญที่ความเชื่อมั่น 99.9% ค่าคงที่ของแบบจำลองถังสำหรับสถานีต่างๆ ได้แสดงไว้ในตารางที่ 5-1 ข) วิธีกำหนดค่าคงที่ที่เหมาะสมของแบบจำลองถังสำหรับพื้นที่ที่ไม่มีสถานีวัดน้ำ และมีพื้นที่รับน้ำไม่เกิน 1,000 ตารางกิโลเมตรนั้น ได้ทำการศึกษาค่าคงที่ชนิดต่างๆ จำนวน 14 ชนิดจากสถานีวัดน้ำท่าที่มีพื้นที่รับน้ำขนาดเล็กไม่เกิน 1,000 ตารางกิโรงเมตรจำนวน 6 สถานี โดยจะนำมาเปรียบเทียบกับลักษณะภูมิประเทศของพื้นที่รับน้ำของสถานีวัดน้ำนั้นๆ จำนวน 5 ชนิด คือ ขนาดของพื้นที่รับน้ำ, ความยาวลำน้ำ, ความลาดของลำน้ำ, ชนิดของดิน, และรูปร่างของพื้นที่รับน้ำ แล้วหาความสัมพันธ์ของข้อมูลทั้ง 2 ชนิด เพื่อใช้เป็นแนวทางในการกำหนดค่าคงที่ของแบบจำลองถังจากสภาพภูมิประเทศต่อไป ผลจากการศึกษาปรากฏว่าค่าคงที่จำนวน 7 ชนิดจากทั้งสิ้น 14 ชนิดจะมีความสัมพันธ์กันกับลักษณะภูมิประเทศอย่างใดอย่างหนึ่งอย่างมีนัยสำคัญที่ความเชื่อมัน 80% ค่าคงที่เหล่านี้จะสามารถประเมินได้จากลักษณะภูมิประเทศของลุ่มน้ำตามความสัมพันธ์ที่ได้แสดงไว้ในตารางที่ 6-2 ส่วนค่าคงที่อื่นๆ อีก 7 ชนิดยังไม่อาจจะบอกได้ว่า ความสัมพันธ์กันกับลักษณะของภูมิประเทศอย่างไรบ้าง ค) การขยายการใช้ค่าคงที่จากลุ่มน้ำย่อยไปยังลุ่มน้ำรวม เนื่องจากค่าคงที่ของแบบจำลองถังของแต่ละสถานีมีความแตกต่างกันมาก จนไม่อาจนำมาใช้ทดแทนกันได้การที่จะนำเอาค่าคงที่จากลุ่มน้ำย่อยไปใช้กับลุ่มน้ำรวมจึงไม่น่าจะเป็นไปได้ วิธีที่ดีในการหาค่าคงที่ของแบบจำลองถังสำหรับลุ่มน้ำป่าสักรวม จึงควรได้จากการทดลองทำแบบจำลองถังของตัวเอง