การสำรวจและจำลองการเคลื่อนตัวของตะกอนแม่น้ำในลุ่มแม่น้ำเจ้าพระยาตอนบนฝั่งตะวันออก

Abstract

โครงการวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาลักษณะของตะกอนและกระบวนการเคลื่อนที่ของตะกอนใน แม่น้ำยมและน่าน ซึ่งเป็นแม่นํ้าสายหลักของประเทศ โดยการศึกษาลักษณะของตะกอนและการเคลื่อนที่ของ ตะกอนใช้การสำรวจและเก็บตัวอย่างข้อมูลในแม่นํ้า อันประกอบด้วย ข้อมูลความเร็วการไหล ความลึกการ ไหล หน้าตัดทางนํ้า อัตราการไหลของน้ำ ตัวอย่างตะกอนแขวนลอย ตัวอย่างตะกอนที่เคลื่อนที่ตามท้องนํ้า และวัสดุท้องน้ำ เพื่อนำมาใช้ในการวิเคราะห์ลักษณะของตะกอนแขวนลอย ตะกอนท้องน้ำ และปริมาณการ เคลื่อนที่ของตะกอนแขวนลอย ตะกอนท้องน้ำและตะกอนทั้งหมด ตามแนวลำน้ำยมและน่าน ส่วน กระบวนการเคลื่อนที่ของตะกอนในแต่ละแม่น้ำศึกษาด้วยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์HEC-RAS เวอร์ชั่น 5.2.2 โดยใช้ข้อมูลสำรวจภาคสนามและข้อมูลการไหลของน้ำและตะกอนแขวนลอยในอดีตที่รวบรวมจากกรม ชลประทาน อัตราการเคลื่อนที่ของตะกอนจากข้อมูลภาคสนามและข้อมูลตะกอนจากแบบจำลองทาง คณิตศาสตร์ที่ด้านเหนือนํ้าของโครงสร้างชลศาสตร์ขนาดใหญ่ที่ตั้ง ในแต่ละลำนํ้าถูกนำมาเปรียบเทียบกับอัตรา การเคลื่อนที่ของตะกอนด้านท้ายน้ำของโครงสร้าง เพื่อศึกษาถึงผลกระทบของโครงสร้างต่อลักษณะตะกอน และอัตราการเคลื่อนที่ของตะกอนในแม่น้ำยมและน่าน ผลการศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นว่า ตะกอนที่เคลื่อนที่ ตามแนวลำน้ำของแม่นํ้ายมมากกว่า 99 เปอร์เซ็นต์ของตะกอนทั้งหมดเป็นตะกอนแขวนลอย ส่วนตะกอนท้อง น้ำจะมีเพียง 0-1 เปอร์เซ็นต์ของตะกอนแขวนลอยเท่านั้น และตะกอนมีลักษณะเป็นทรายละเอียดถึงจนถึง ทรายหยาบมาก มีขนาดเฉลี่ยอยู่ในช่วง 0.19-1.65 มิลลิเมตร ส่วนในแม่น้ำน่าน มากกว่า 72 เปอร์เซ็นต์ของ ตะกอนทั้งหมดเคลื่อนที่อยู่ในรูปของตะกอนแขวนลอย การเคลื่อนที่ของตะกอนท้องนํ้าผันแปรอยู่ระหว่าง 0- 38 เปอร์เซ็นต์ของตะกอนแขวนลอย มีลักษณะเป็นทรายละเอียดมากจนถึงทรายหยาบ และมีขนาดเฉลี่ยของ ตะกอนอยู่ในช่วง 0.10-0.57 มิลลิเมตร ผลการศึกษายังแสดงให้เห็นว่าปริมาณการเคลื่อนที่ของตะกอนใน แม่น้ำยมและน่านไม่ได้เพิ่มขึ้นตามระยะทางจากเหนือน้ำสู่ท้ายน้ำตามปริมาณน้ำท่าเพิ่มที่สูงขึ้น แม่น้ำยม ตอนบน ตอนกลาง และตอนล่างมีปริมาณตะกอนทั้งหมดรายปีเฉลี่ย 0.71, 1.37 และ 0.82 ล้านตัน และมี ปริมาณน้ำท่ารายปีเฉลี่ย 1,510, 4,250 และ 5,970 ล้านลูกบาศก์เมตร ตามลำดับ ส่วนแม่น้ำน่านตอนบน ตอนกลาง และตอนล่างมีปริมาณตะกอนทั้งหมดรายปีเฉลี่ย 1.65, 0.52 และ 0.40 ล้านตัน และมีปริมาณ น้ำท่ารายปีเฉลี่ย 6,670, 5,980 และ 17,660 ล้านลูกบาศก์เมตร ตามลำดับ สำหรับผลกระทบของโครงสร้าง ทางชลศาสตร์ต่อกระบวนการเคลื่อนที่ของตะกอนในแม่นํ้ายมและน่าน ผลการศึกษาชี้ให้เห็นว่าเขื่อนสิริกิติ์ ส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงอัตราการเคลื่อนที่ของตะกอนบริเวณท้ายเขื่อนอย่างชัดเจน โดยในช่วงฤดูแล้งเขื่อน ส่งผลให้อัตราการเคลื่อนที่ของตะกอนเพิ่มขึ้น ส่งผลให้อัตราการเคลื่อนที่ของตะกอนลดลงในช่วงฤดูฝน เนื่องจากการควบคุมการไหลของน้ำด้านท้ายเขื่อนโดยเขื่อน ส่วนในแม่น้ำน่านเขื่อนนเรศวรส่งผลต่อการลดลง ของอัตราการเคลื่อนที่ของตะกอนบริเวณท้ายเขื่อนเฉพาะในช่วงลำน้ำที่ไกลจากตัวเขื่อน ในขณะที่ฝายแม่ยม ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของตะกอนในแม่น้ำยมเฉพาะในฤดูฝน