การกัดเซาะรอบตอม่อสะพานที่เรียงเป็นตับ

Abstract

การศึกษาการกัดเซาะรอบตอม่อสะพานที่วางเรียงเป็นแถวที่ระยะต่างๆ โดยใช้แบบจำลองชลศาสตร์ทางกายภาพนี้ เป็นการศึกษาถึงความสัมพันธ์ของรูปแบบของหลุมกัดเซาะกับพฤติกรรมการไหลของน้ำและลักษณะของตะกอนท้องน้ำ ซึ่งการศึกษานี้ใช้ตอม่อจำลองรูปทรงกระบอกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 4.8 ซม. นำมาวางเรียงกันในรางน้ำสี่เหลี่ยมผืนผ้าขนาดความยาว 18 ม. กว้าง 0.60 ม. และลึก 0.75 ม. โดยมีระยะห่างระหว่างตอม่อเท่ากับ D 2D และ 3D ตามลำดับ เมื่อ D คือ เส้นผ่านศูนย์กลางของตอม่อ ฝังอยู่ในทรายขนาดสม่ำเสมอ 3 ขนาด ได้แก่ ทรายละเอียด (fine sand) Phi 0.36 มม. ทรายปานกลาง (medium sand) Phi 1.20 มม. และทรายหยาบ (coarse sand) Phi 2.20 มม. ภายใต้ภาวะที่ไม่มีการเคลื่อนที่ของวัสดุท้องน้ำ (clear water) และภาวะที่มีการเคลื่อนที่ของวัสดุท้องน้ำ (live bed) โดยมีเงื่อนไขการไหลเป็นแบบคงที่และสม่ำเสมอ (steady and uniform flow) และเป็นการไหลต่ำกว่าวิกฤติ (subcritical flow) จากการวิเคราะห์ผลการทดลอง พบว่าระยะห่างของตอม่อมีอิทธิพลเพียงเล็กน้อยต่อความลึกหลุมกัดเซาะรอบๆ ตอม่อตัวแรก แม้ว่าตอม่ออยู่ในแนวเดียวกันหรือทำมุมกับแนวทิศทางการไหลของน้ำก็ตาม ในขณะที่ตอม่อตัวที่ 2 และ 3 มีความลึกหลุมกัดเซาะลดลงมากกว่าร้อยละ 20 ซึ่งการทดลองนี้มีค่า Fr อยู่ระหว่าง 0.2-0.6 และค่า y/D อยู่ระหว่าง 1-6 ในสภาวะที่ไม่มีการเคลื่อนที่ของวัสดุท้องน้ำ สำหรับสภาวะที่มีการเคลื่อนที่ของวัสดุท้องน้ำมีค่า Fr อยู่ระหว่าง 0.4-0.8 และค่า y/D อยู่ระหว่าง 1-2 นอกจากนี้ขนาดของวัสดุท้องน้ำยังมีผลต่อความลึกหลุมกัดเซาะรอบๆ ตอม่อ โดยขนาดวัสดุท้องน้ำแปรผกผันกับความลึกหลุมกัดเซาะในเงื่อนไขทางชลศาสตร์เดียวกันและขนาดตอม่อเท่ากัน