การพัฒนาแบบจำลองเพื่อประเมินปริมาณการชะล้างตะกอนบริเวณลุ่มน้ำแม่สรวย (ตอนบน) จังหวัดเชียงราย

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อคาดการณ์ปริมาณการชะล้างพังทลายของหน้าดินในลุ่มน้ำแม่สรวยตอนบน จังหวัดเชียงราย ผู้วิจัยสร้างแบบจำลองโดยยึดแนวทางจากแบบจำลอง Daily Base- Morgan-Morgan Finney (DMMF) ในการอธิบายลักษณะของปริมาณน้ำท่า และแบบจำลอง Revised Morgan-Morgan Finney (RMMF) ในการจำลองปริมาณการชะล้างของตะกอน แบบจำลองสร้างขึ้นด้วยโปรแกรม PCRaster ซึ่งสามารถประมวลผลข้อมูลเชิงพลวัติ ในรูปแบบราสเตอร์ ผู้วิจัยใช้ข้อมูลปริมาณน้ำไหลในลำน้ำและปริมาณตะกอนแขวนลอยที่จุดออกของลุ่มน้ำในการปรับเทียบค่าพารามิเตอร์ที่เหมาะสมและประเมินประสิทธิภาพของแบบจำลองในการคาดการณ์ด้วยดัชนี Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE) ผลการศึกษาพบว่าแบบจำลองมีความถูกต้องในการคาดการณ์ปริมาณน้ำท่าในเกณฑ์ที่ยอมรับได้ด้วยค่า NSE เท่ากับ 0.37 และ 0.46 ในปี 2558 และ 2559 ตามลำดับ และคาดการณ์ปริมาณตะกอนมีความถูกต้องในระดับต่ำ (ค่า NSE เท่ากับ 0.12 และ 0.26 ในปี 2558 และ 2559 ตามลำดับ) แบบจำลองมีประสิทธิภาพในการคาดการณ์สูงในกรณีที่มีน้ำท่าและตะกอนในลำน้ำในปริมาณที่ไม่มากนัก หากเป็นช่วงที่มีน้ำท่าและปริมาณตะกอนเกิดขึ้นจำนวนมาก แบบจำลองคาดการณ์ปริมาณน้ำท่าและตะกอนต่ำกว่าความเป็นจริงมาก การคาดการณ์ปริมาณตะกอนในลำน้ำมีความผิดพลาดมากกว่าปริมาณน้ำท่า การวิเคราะห์รูปแบบทางพื้นที่และความรุนแรงของการชะล้างตะกอน พบว่าพื้นที่ส่วนใหญ่มีความรุนแรงจากการชะล้างตะกอนในระดับต่ำ (0-2 ตัน/ไร่/ฤดูฝน) เนื่องจากพื้นที่ศึกษาส่วนเป็นพื้นที่ป่าผลัดใบ มีการเกิดน้ำไหลบ่าหน้าดินไม่มากนักจึงทำให้เกิดการชะล้างหน้าดินในปริมาณไม่มากนัก ในขณะที่พื้นที่เพาะปลูกพืชไร่และไร่หมุนเวียน มีความรุนแรงของการชะล้างตะกอนในระดับสูง (มากกว่า 20 ตัน/ไร่/ฤดูฝน) นอกจากนี้ผู้วิจัยยังพบว่าในบริเวณที่มีลักษณะเป็นพื้นที่รับน้ำขนาดใหญ่และมีความลาดชันสูง หรือเป็นพื้นที่ที่มีดัชนีกำลังไหลลำธาร (stream power index) สูง จะทำให้มีการชะล้างของตะกอนหน้าดินจากการกระทำของน้ำไหลบ่าหน้าดินในปริมาณมาก