การศึกษาเชิงตัวเลขของน้ำรั่วซึมกรณีการดาดคลองส่งน้ำบางส่วน

Numerical Study on Water Leakage from Partially Lined Canal

บทคัดย่อ

การปรับปรุงคลองส่งน้ำชลประทาน ประเภทหนึ่งคือการใช้คอนกรีตดาดผิวสัมผัสระหว่างผิว เนื้อดินของคลองส่งน้ำกับน้ำที่ไหล โดยมีวัตถุประสงค์หลักคือป้องกันหรือลดการสูญเสียปริมาณน้ำที่ ต้องการส่งน้ำจากแหล่งน้ำต้นทุนสู่จุดจ่ายน้ำปลายทางจากการรั่วซึม งานวิจัยบางงานมีประเด็นโต้แย้ง และมีข้อร้องเรียนจากผู้ที่อยู่ในพื้นที่ที่คลองส่งน้ำตัดผ่านแต่ไม่ได้รับการจ่ายน้ำว่า บางพื้นที่อาจไม่ได้ รับการสนับสนุนจากน้ำชลประทานเนื่องจากการดาดคลอง การศึกษานี้จึงศึกษาในเชิงตัวเลขว่า ใน สถานภาพตามสมมุติฐานในการออกแบบแล้ว คลองที่ไม่ดาด หรือคลองที่ดาดคอนกรีตเพียงบางส่วน จะมีข้อแตกต่างเชิงปริมาณของนำที่สูญเสียจากการรั่วซึมมีนัยสำคัญต่อปริมาณน้ำที่ส่งเพียงใด การ ศึกษานี้ได้จ ำลองนำรั่วซึมในเชิงตัวเลขด้วยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของไหลพลวัตเชิงตัวเลขสองมิติ โดยทำการศึกษาในสามกรณีคือ กรณีแรกไม่มีการดาด กรณีที่สองดาดเฉพาะก้นคลอง และกรณีที่สาม ดาดเฉพาะลาดตลิ่งข้างคลอง ภายใต้เงื่อนไขขอบเขตความสามารถซึมของดินเหนียวปนทรายที่บดอัด แน่นตามมาตรฐานทั่วไปในการก่อสร้างคลองส่งน้ำ ผลการศึกษาพบว่า สัดส่วนร้อยละของปริมาณน้ำ ที่สูญเสียต่อปริมาณน้ำที่ส่งน้ำผ่านคลองส่งน้ำ (ขนาดก้นคลองกว้าง 2 เมตร ความลึกจากระดับผิวน้ำ ถึงก้นคลอง 1 เมตร ลาดตลิ่ง 1:1.5 ลาดท้องคลอง 1:10,000) เป็นร้อยละ 0.0000013, 0.0000012, และ 0.0000011 ในกรณีไม่มีการดาด ดาดเฉพาะก้นคลอง และ ดาดเฉพาะลาดตลิ่งข้างคลอง ตาม ลำดับ ซึ่งสามารถสรุปได้ว่าการสูญเสียน้ำจากการดาดคลองทั้งสามเงื่อนไขไม่มีนัยสำคัญในความแตก ต่างเชิงปริมาณเมื่อเปรียบเทียบปริมาณน้ำที่ส่งกับปริมาณน้ำที่สูญเสีย