รายงานการวิจัย เรื่อง การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน้ำท่วมในลุ่มน้ำ โดยการบริหารอ่างเก็บน้ำที่เหมาะสม และการพยากรณ์แเตือนภัย ณ เวลาจริง : กรณีศึกษาลุ่มน้ำท่าตะเภา จังหวัดชุมพร

รายงานการวิจัย เรื่อง ชื่อโครงการวิจัย (ภาษาไทย) การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง : กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร (ภาษาอังกฤษ) Development of River Basin Flood Management System by Optimal Reservoir Operation and Real Time Flood Forecasting and Warning : A Case Study of Ta Tapao River Basin, Chumporn โดย ศาสตราจารย์ ดร. ธวัชชัย ติงสัญชลี ดร.วัชระ เสือดี สถาบันพัฒนาการชลประทาน ร่วมกับ รองศาสตราจารย์ ดร. กัมปนาท ภักดีกุล คณะสิ่งแวดล้อมและทรัพยากรศาสตร์มหาวิทยาลัยมหิดล ได้รับทุนอุดหนุนการวิจัยประเภทโครงการสนับสนุนการวิจัยขยายผลสู่การปฏิบัติ และพัฒนาต่อยอดงานวิจัยและพัฒนาสิ่งประดิษฐ์ จาก ส านักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ (วช.) ประจ าปี งบประมาณ 2552

กิตติกรรมประกาศ โครงการศึกษาวิจยัฉบบัน้ีส าเร็จลงไดด้ว้ยความร่วมมือจากบุคลากรหลายฝ่าย ท้งัหน่วยงาน ภาครัฐและชุมชนในพ้ืนที่ศึกษา โดยเฉพาะเจา้หนา้ที่กรมชลประทานที่อยใู่นพ้ืนที่ลุ่มน้า ท่าตะเภาไดแ้ก่ โครงการชลประทานชุมพร และ ส านักงานชลประทานที่ 14 ที่ได้อ านวยความสะดวกในการท างานและ ให้ขอ้คิดเห็นที่ส าคญัและเป็นประโยชน์อยา่งยงิ่แก่งานวิจยัรวมท้งัผูเ้ชี่ยวชาญดา้นการบริหารจดัการน้า ด้านประชาสัมพันธ์และการมีส่วนร่วมของชุมชน ตลอดจนผู้เชี่ยวชาญในสาขาอื่นที่เกี่ยวข้องจาก หน่วยงานต่าง ๆ ที่ร่วมกันสร้างสรรค์ผลงานที่มีคุณค่าและเป็นประโยชน์แก่ประเทศชาติโดยเฉพาะ อย่างยิ่งแหล่งเงินทุน ซ่ึงงานวิจยัชิ้นน้ีได้รับทุนอุดหนุนการวิจยัเพื่อพฒันาเศรษฐกิจและสังคมด้วย วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี จากส านักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ (วช.) นอกจากน้ีคณะผูว้ิจยัฯ ขอขอบคุณเจ้าหน้าที่ทุกท่านของส านักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ ที่ไดใ้ห้คา แนะน าเป็นอย่างดีต้งัแต่เริ่มโครงการฯ รวมถึงคณะกรรมการก ากับทางวิชาการจากสถาบัน ต่าง ๆ ที่ให้ข้อเสนอแนะที่เป็ นประโยชน์อยู่หลายประการ ซ่ึงช่วยให้งานวิจยัชิ้นน้ีมีความสมบูรณ์มาก ยงิ่ข้ึน ซึ่งคณะผู้วิจัยฯ ขอขอบคุณอย่างสูงมา ณ โอกาสน้ี คณะผู้วิจัยฯ

บทคัดย่อ กรมชลประทาน ได้ดา เนินการติดต้ังระบบโทรมาตรเพื่อการพยากรณ์และเตือนภัยลุ่มน้ า ท่าตะเภาจงัหวดัชุมพร มาต้งัแต่ปีพ.ศ. 2545 ทา การตรวจวดัขอ้มูลน้า ฝนและน้า ท่าและส่งข้อมูลมายัง สถานีหลกัซ่ึงต้งัอยู่ภายในโครงการชลประทานชุมพร เพื่อใช้ในการติดตามสถานการณ์และคาดการณ์ แนวโน้มของปริมาณน้า ในพ้ืนที่ลุ่มน้า ท่าตะเภาและเมื่อต้นปี 2553 โครงการชลประทานชุมพรได้ท า การก่อสร้างประตูระบายน้า ท่าตะเภาแล้วเสร็จ มีวัตถุประสงค์เพื่อเป็ นประตูระบายน้า สา หรับการชะลอ ปริมาณน้า หลากที่จะไหลลงสู่ตวัเมืองชุมพรและใชใ้นการกกัเก็บน้า ไวใ้นพ้ืนที่ตอนบน แต่เนื่องจากยัง ไม่มีการศึกษาถึงแนวทางการบริหารจดัการน้า อย่างเป็นระบบท้งัในดา้นของการบรรเทาอุทกภยัและ การเก็บกกัน้า ไวใ้ชใ้นฤดูแล้งผลจากการศึกษาโครงการน้ีจะเป็นเครื่องมือที่ช่วยให้การบริหารจดัการ น้า ในพ้ืนที่ลุ่มน้า ท่าตะเภามีความถูกตอ้งแม่นยา และใชป้ระโยชน์จากน้า ไดอย่างมีประสิทธิภาพ ้ตาม จุดประสงค์ดังกล่าว การศึกษาวิจัย ประกอบด้วยองค์ประกอบหลายส่วนด้วยกัน ไดแ้ก่การศึกษาด้านการบริหาร จดัการน้า หลากด้วยแบบจ าลอง MIKE 11 ส าหรับน้ าฝน-น้า ท่าและการไหลโดยใช้ข้อมูล ณ เวลาจริง จากระบบโทรมาตรร่วมกับเกณฑ์ในการบริหารจดัการน้ าที่ได้ผลจากการวิเคราะห์ด้วยแบบจ าลอง Genetic Algorithm (GA) แบบจ าลอง MIKE 11 ใช้ข้อมูลการพยากรณ์ฝนซึ่ งค านวณจากกราฟหนึ่ ง หน่วยน้า ฝน ซ่ึงพฒันาข้ึนจากขอ้มูลฝนที่จดัเก็บไวโ้ดยระบบโทรมาตร ระบบการพยากรณ์ที่พฒันาข้ึน ได้ถูกตรวจสอบโดยท าการจ าลองสถานการณ์น้า ท่วมใหญ่ช่วงเดือนสิงหาคม พ.ศ.2549ผลการพยากรณ์ ปริมาณน้า ทุก3 ชวั่โมงตลอดช่วงเวลาดงักล่าว ที่สถานีบ้านวังครก ปตร.สามแก้ว และสะพานเทศบาล 2 ตัวเมืองชุมพร ได้ผลอยู่ในระดับที่มีความแม่นย าเป็ นที่ยอมรับได้ใช้จัดท าแผนปฏิบัติการแจ้งข้อมูล เตือนภยัน้า ท่วมให้กับหน่วยงานที่เกี่ยวข้องได้ทันท่วงที สามารถแสดงแผนที่น้ าท่วมในบริเวณต่าง ๆ ช่วยให้เห็นภาพรวมของการเกิดอุทกภัยในแต่ละช่วงเวลาได้อย่างชัดเจน การศึกษาวิจัยได้เสนอให้ท า การติดต้งัอุปกรณ์สัญญาณไฟและเสียงไซเรนส าหรับเตือนภัยด้วย นอกจากน้ียังได้พัฒนาระบบการ พยากรณ์น้ ารายวันที่สถานีX.180 ที่สะพานเทศบาล 2 ซ่ึงต้ังอยู่ในตัวเมืองจังหวดัชุมพร โดยใช้ แบบจ าลองArtificial Neural Network model (ANN)ผลการพยากรณ์ปริมาณน้ า 1 วนัล่วงหน้าอยู่ใน เกณฑ์ที่มีค่าความถูกต้องเป็ นที่ยอมรับได้สามารถน าไปใช้งานเป็ นแบบจ าลองส ารองในกรณีที่ระบบ โทรมาตรเกิดการขัดข้องได้เป็ นอย่างดี คณะผู้วิจัยได้ออกภาคสนามเพื่อศึกษาท าความเข้าใจสภาวะน้า ท่วม รวมถึงส ารวจความคิดเห็น จากชุมชนที่อยู่โดยรอบสถานีโทรมาตร สรุปผลได้ว่า ราษฎรส่วนใหญ่เห็นว่าการที่ให้ชุมชนได้รับรู้ และเข้าใจการท างานของระบบโทรมาตร จะท าให้เกิดความรู้สึกมีส่วนร่วมในการช่วยดูแลรักษาระบบ โทรมาตรมากยงิ่ข้ึน แต่ยังมีราษฎรส่วนใหญ่ที่ไม่ทราบว่ามีการติดต้งัระบบโทรมาตรเพื่อการเตือนภยัน้า ท่วม ทางกรมชลประทานต้องเร่งประชาสัมพันธ์เพื่อให้ราษฎรซึ่งเป็ นผู้ได้รับผลกระทบจากปัญหา

อุทกภัยได้รับรู้เกี่ยวกับเครื่องมือที่จะช่วยในการเตือนภัยให้กับชุมชน พร้อมกับการท าความเข้าใจและ ซกัซอ้มในการรับมือกบัเหตุการณ์อุทกภยัที่อาจจะข้ึนต่อไปในอนาคต โดยรวมสามารถสรุปได้ว่า การศึกษาวิจัยและพัฒนาระบบการพยากรณ์และการแสดงแผนที่น้า ท่วม มีประโยชน์อย่างยิ่งต่อการบริหารจดัการน้า ในพ้ืนที่ลุ่มน้า ท่าตะเภาและน าผลมาจัดท าเป็ นตาราง แผนการแจ้งข้อมูลเตือนภัยสภาวะน้ าท่วม ที่สถานีบ้านวังครก ปตร.สามแก้ว และที่สถานีสะพาน เทศบาล 2 ตัวเมืองชุมพร ซึ่งจากการด าเนินการดังกล่าวจะท าให้สามารถก าหนดเวลาในการแจ้งข้อมูล ให้กับหน่วยงานที่เกี่ยวข้องและประชาชนที่ได้รับผลกระทบจากอุทกภัย สามารถน าไปประยุกต์เพื่อใช้ กบัมาตรการในการบรรเทาอุทกภยัในช่วงเวลาต่าง ๆ ท้งัก่อนน้า มา ช่วงน้า หลากและหลงัน้า ลดได้ซึ่ง ระบบดังกล่าว ถือเป็ นเครื่องมือหนึ่งที่จะช่วยลดความสูญเสียต่อชีวิตและทรัพย์สินของราษฎรที่อาศัยอยู่ ในเขตพ้ืนที่ประสบภัยพิบัติทางน้า ไดเ้ป็นอยา่งดี

ABSTRACT The Royal Irrigation Department (RID) of Thailand has installed telemetering system for flood forecasting and warning in Ta Tapao River Basin, Chumporn Province in 2002.The system collects rainfall and river water level data and transmits data to the main station at Chumporn Irrigation Project Office. The data are used to monitor and predict flood situations and the tendency in Ta Tapao River Basin. In 2010, Chumporn Irrigation Project Office of RID has constructed Ta Tapao drainage regulator gate for delaying flood peak discharge while entering Chumporn Province and in storing flood water in the upper reach of river basin. However, no study has ever been made how to manage systematically water resources in Ta Tapao River Basin for flood mitigation and for storing flood water for use after flood seasons. The present study provides the results which serves as a tool to manage water resources efficiently for the mentioned purposes. This research study consists of various components namely: study on flood water resources management by applying MIKE 11 for rainfall-runoff and hydrodynamic model using real time telemetering data together with criteria for management of water resources determined by using Genetic Algorithm GA model. The MIKE 11 model utilizes forecast rainfall input determined from unit rainfall hyetograph constructed by using rainfall data from telemetering system. The performance of flood forecasting is verified by considering data of the big flood in August 2006. Three hourly flood forecast was performed with acceptable accuracy at Ban Wang Krok Station, Sam Kaew Regulator and Chumporn Municipal Bridge-2 (Station X.180). The results can be used in developing operation plan for flood forecasting and warning for concerned authorities. The model also provides clear flood inundation maps. The research study proposes the installation of warning light and siren sound signals for flood warning purpose. In addition, the study further develops Artificial Neural Network model ANN for one-day ahead flood forecasting at Municipal Bridge-2 (station X.180) in Chumporn city. The results of ANN are found to be acceptable and can be used as an alternate model in case telemetering system fails. The research team had made field surveys to study and understand the flood situations in the study area and to obtain the opinion of local residents in the surrounding areas of the telemetering stations. It was concluded that most of the residents wish to know how the telemetering system works and this understanding will encourage them to participate in the development of the telemetering system and to help in better maintaining the system. However, most of them do not even know that telemetering system has already been installed. It is important for Chumporn Irrigation Project Office

and RID to campaign public relations to local residents who are affected by floods to learn about the telemetering system in flood forecasting and warning to the communities as well as in providing them training and drills to cope with future flood situations. In all, it can be summarized that the development of the flood forecasting and warning and flood inundation maps are very useful to water resources management in Ta Tapao River Basin. The results can be used to provide flood warning information at Ban Wang Krok Station, Sam Kaew Regulator and Chumporn Municipal Bridge-2 (Station X.180). The forecasting and warning information can specify times of flood arrival, flood peak and flood recession to concerned authorities and affected local residents. The flood forecasting and warning will effectively reduce losses in life and properties of the people in the flood affected areas.

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ -I- สารบัญ โครงการปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ ์ สารบัญ หน้า กิตติกรรมประกาศ บทคัดย่อภาษาไทย บทคัดย่อภาษาอังกฤษ สารบัญ I สารบัญรูป VI สารบัญตาราง XI บทที่1 รายละเอยีดเกี่ยวกบักรอบโครงการวิจัยบูรณาการในภาพรวม 1.1 หลักการและเหตุผล 1-1 1.1.1 หลักการและเหตุผล 1-1 1.1.2 วิสัยทัศน์ 1-1 1.1.3 พันธกิจ 1-1 1.1.4 เป้าหมายเชิงยุทธศาสตร์ 1-1 1.2 ความส าคัญและที่มาของปัญหาที่ท าการวิจัย 1-1 1.3 วัตถุประสงค์หลักของโครงการวิจัย 1-2 1.4 ขอบเขตของโครงการวิจัย 1-3 1.5 วิธีการด าเนินการวิจัย 1-3 1.6 ทฤษฎีหรือแนวคิดที่น ามาใช้ในการวิจัย 1-4 1.7 ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับจากการวิจัย 1-5 บทที่2 การตรวจเอกสาร 2.1 สภาพทวั่ ไปของพ้ืนที่ศึกษา 2-1 2.1.1 ลุ่มน้า ท่าตะเภา 2-1 2.1.2 จังหวัดชุมพร 2-3

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ -II- สารบัญ สารบัญ (ต่อ) หน้า 2.1.3 โครงการชลประทานชุมพร 2-6 2.1.4 สถานการณ์อุทกภยัที่สา คญั ในพ้ืนที่ลุ่มน้า 2-6 2.1.5 โครงการป้องกันและบรรเทาอุทกภัย 2-8 2.1.6 การเตรียมความพร้อมในการรับมือกับอุทกภัย 2-11 2.2 การทบทวนวรรณกรรมทางทฤษฏีของ Genetic Algorithms (GAs) 2-14 2.2.1 การน าวิธีการของ GAs ไปประยุกต์ใช้ 2-16 2.2.2 ข้นัตอนการทา งานของ GAs 2-18 2.3 การทบทวนวรรณกรรมทางทฤษฎีของ Artificial Neural Networks 2-20 เพื่อการพยากรณ์ปริมาณน้า ไหลลงอ่างเก็บน้า 2.3.1 หลักการท างานโครงข่ายใยประสาท 2-24 2.3.2 วิวัฒนาการของ ANN 2-24 2.3.3 แนวคิดเบ้ืองตน้ โครงข่ายใยประสาทเทียม 2-27 2.3.4 ประเภทของ ANN ในเชิงการใช้งาน 2-28 2.3.5 การประยุกต์ใช้โครงข่ายใยประสาทเทียม 2-29 2.4 การทบทวนวรรณกรรมทางทฤษฏีของแบบจ าลองคณิตศาสตร์ดา้นน้า ท่วม 2-30 2.4.1 แบบจา ลองน้า ฝน-น้า ท่า 2-31 2.4.2 แบบจ าลองทางด้านอุทกพลศาสตร์ (Hydrodynamics Module) 2-37 2.5 ระบบโครงข่ายการพยากรณ์น้า ในประเทศไทย 2-42 2.5.1 หลกัการของอุปกรณ์ตรวจวดัระดบัน้า 2-42 2.5.2 การท าให้สัญญาณเป็ นเชิงเส้น (Linearization) 2-42 2.5.3 การแปลงสัญญาณ (Conversion) 2-42 2.5.4 การเชื่อมต่อกับไมโครคอมพิวเตอร์ 2-43 2.5.5 การเชื่อมต่อ Internet server 2-45 2.5.6 ลกัษณะทวั่ ไปของระบบโทรมาตร 2-46 2.5.7 SCADA 2-57 2.5.8 การเข้าถึงฐานข้อมูลด้วยโปรแกรม Visual Basic 2-72 2.6 การทบทวนวรรณกรรมกระบวนการการมีส่วนร่วม 2-76 2.6.1 กฎหมายและ พรบ.ที่เกี่ยวข้องกับการมีส่วนร่วม 2-76

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ -III- สารบัญ สารบัญ (ต่อ) หน้า 2.6.2 แนวนโยบายแห่งรัฐ:การมีส่วนร่วมของประชาชนในการจัดการ 2-78 ทรัพยากรธรรมชาติ 2.6.3 ความหมายและแนวคิดเกี่ยวกับกระบวนการมีส่วนร่วม 2-80 ของชุมชนกับภาครัฐ 2.7 การก าหนดเกณฑ์ความรุนแรงของอุทกภัย 2-82 2.8 การทบทวนรายงานการท างานเชิงรุกด้านป้องกันและบรรเทาภัย 2-82 อนัเกิดจากน้า ในพ้ืนที่จงัหวดัชุมพร 2.8.1 ความหมายของการท างานเชิงรุก 2-83 2.8.2 พฤติกรรมของบุคคลที่ท างานเชิงรุก 2-84 2.8.3 คุณสมบัติของผู้ท างานเชิงรุก 2-84 2.8.4 การทา งานเชิงรุกดา้นป้องกนัและบรรเทาภยัอนัเกิดจากน้า 2-85 ในพ้ืนที่จงัหวดัชุมพร 2.8.5 บทสรุป 2-89 บทที่3 วิธีการด าเนินการวิจัย 3.1 การประยุกต์ใช้ Artificial Neural Networks สา หรับการพยากรณ์ปริมาณน้า 3-1 3.1.1 ข้อมูลที่ใช้ในการศึกษา 3-1 3.1.2 ข้นัตอนในการพฒันาแบบจา ลอง 3-1 3.1.3 การศึกษาความสัมพันธ์ของแบบจ าลอง 3-3 3.1.4 แนวทางในการศึกษาแบบจ าลอง 3-4 3.2 การประยุกต์ใช้ Genetic Algorithm ในการสร้างแนวทางการปฏิบัติงาน 3-4 การจดัการน้า ในพ้ืนที่ลุ่มน้า ท่าตะเภา 3.2.1 วัตถุประสงค์การศึกษา 3-4 3.2.2 แนวทางการศึกษา 3-4 3.2.3 การพัฒนาแบบจ าลอง 3-5 3.2.4 สมการที่ใช้ในแบบจ าลอง GAs 3-8 3.3. การปรับปรุงแบบจ าลองทางคณิตศาสตร์ MIKE 11 สา หรับพ้ืนที่ลุ่มน้า ท่าตะเภา 3-10 3.3.1 การพัฒนาแบบจ าลอง MIKE 11 3-10 3.3.2 การพฒันาระบบพยากรณ์น้า ดว้ยแบบจา ลอง MIKE 11 FF 3-13

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ -IV- สารบัญ สารบัญ (ต่อ) หน้า 3.3.3 การแสดงแผนที่น้า ท่วมดว้ยแบบจา ลอง MIKE 11 GIS 3-17 3.4 การปรับปรุงและพัฒนาโครงข่ายระบบเชื่อมโยงระบบโทรมาตรในลุ่มน้า ท่าตะเภา 3-20 3.5 การประยุกต์ใช้กระบวนการมีส่วนร่วมของภาคประชาชน 3-21 ในพ้ืนที่ลุ่มน้า ท่าตะเภา 3.5.1 ความส าคัญของปัญหา 3-21 3.5.2 วัตถุประสงค์ของการวิจัยกระบวนการมีส่วนร่วม 3-22 3.5.3 ขอบเขตการศึกษา 3-23 3.5.4 นิยามศัพท์ 3-23 3.5.5 ค าถามการวิจัย 3-23 3.5.6 ความหมายและลักษณะของการมีส่วนร่วม 3-24 3.5.7 วิธีด าเนินการวิจัย 3-24 3.5.8 เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย 3-25 3.5.9 ประชากรเป้าหมายการวิจัย 3-25 3.5.10 การเก็บรวบรวมข้อมูล 3-25 3.5.11 แผนการด าเนินงานวิจัย 3-25 บทที่4 ผลการวิจัยและการวิเคราะห์วิจารณ์ 4.1 ผลการประยุกต์ใช้แบบจ าลอง ANNs สา หรับการพยากรน้า ล่วงหนา้ 4-1 4.1.1 ข้นัตอนการฝึกแบบจา ลอง 4-1 4.1.2 ผลการฝึ กแบบจ าลอง 4-3 4.1.3 ผลการทดสอบแบบจ าลอง 4-4 4.1.4 ผลการพยากรณ์น้า ล่วงหน้า 2วัน 4-5 4.1.5 สรุปผลการประยุกต์ใช้แบบจ าลอง ANNs ในการพยากรณ์น้า ล่วงหน้า 4-7 4.2 การประยุกต์ใช้ Genetic Algorithm ในการสร้างแนวทางการระบายน้า 4-8 ในพ้ืนที่ลุ่มน้า ท่าตะเภา 4.3 ผลการปรับปรุงแบบจ าลองทางคณิตศาสตร์ MIKE 11 4-10 สา หรับพ้ืนที่ลุ่มน้า ท่าตะเภา 4.3.1 ผลการวิเคราะห์ข้อมูล 4-10 4.3.2 การพัฒนาโครงข่ายและขอบเขตของแบบจ าลอง 4-10

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ -V- สารบัญ สารบัญ (ต่อ) หน้า 4.3.3 ผลการทดสอบแบบจ าลอง 4-14 4.3.4 การพัฒนาระบบพยากรณ์ฝน 4-23 4.3.5 ผลการก าหนดเกณฑ์การเปิ ด-ปิดบานระบายน้า 4-24 4.3.6 การประยุกต์ใช้งาน ณ เวลาจริง 4-30 4.3.7 ผลการทดสอบการประยุกต์ใช้งาน ณ เวลาจริง 4-33 4.4 การปรับปรุงและพัฒนาโครงข่ายระบบเชื่อมโยงระบบโทรมาตร 4-47 ในลุ่มน้า ท่าตะเภา 4.5 การประยกุตใ์ชก้ระบวนการมีส่วนร่วมของภาคประชาชนในพ้ืนที่ลุ่มน้า ท่าตะเภา 4-49 4.5.1 ผลการออกภาคสนามในพ้ืนที่จริง 4-49 4.5.2 การสรุปผลการสุ่มตัวอย่างแบบสอบถาม 4-49 4.5.3 การด าเนินงานด้านการส่วนร่วมของชุมชน 4-53 4.5.4 การบริหารจดัการระบบโทรมาตรในลุ่มน้า ท่าตะเภา 4-54 4.5.5 ปัญหาและอุปสรรคที่เกิดข้ึนจากการใชง้านระบบโทรมาตร 4-55 ของลุ่มน้า ท่าตะเภา 4.5.6 การศึกษาความสัมพันธ์ของการมีส่วนร่วม 4-63 4.5.7 สรุปผลการวิเคราะห์แบบสอบถาม 4-95 4.5.8 ข้อเสนอแนะ 4-96 บทที่5 สรุปผลการศึกษาและข้อเสนอแนะ 5.1 สรุปผลการศึกษา 5-1 5.2 ข้อเสนอแนะ 5-4 5.3 การศึกษาต่อยอดโครงการวิจัย 5-5 ภาคผนวก ก. ผลการจัดสัมมนาเชิงปฏิบัติการเพื่อระดมความคิดเห็นส าหรับระบบโทรมาตร ของกรมชลประทานในปัจจุบัน และการซ้อมแผนช่วยเหลือผู้ประสบภัยพิบัติ จังหวัดชุมพร ภาคผนวก ข. แบบสอบถาม

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ -VI- สารบัญ สารบัญรูป รูปที่หน้า 2.1.1-1 สภาพทวั่ ไปของพ้ืนที่ลุ่มน้า ท่าตะเภา 2-4 2.1.5-1 แผนงานโครงการป้องกันและบรรเทาอุทกภัยเมืองชุมพร ตามแนวพระราชด าริ 2-10 2.1.6-1 แผนผงัการแจง้เตือนภยัของลุ่มน้า ท่าตะเภาจงัหวดัชุมพร 2-13 2.2-1 โครโมโซมซึ่งประกอบด้วยจีนจ านวน 4 จีน 2-15 2.2.2-1 การสลับต าแหน่งของจีน แบบ 1 ต าแหน่ง 2-19 2.2.2-2 การสลับต าแหน่งของจีน แบบ 2 ต าแหน่ง 2-19 2.2.2-3 การสลับต าแหน่งของจีนแบบหลายต าแหน่ง 2-19 2.2.2-4 ข้นัตอนการทา งานของ GAs 2-21 2.3-1 การจ าลองโครงข่ายใยประสาทเทียม 2-22 2.3.2-1 วิวัฒนาการของ ANN 2-25 2.3.3-1 หลกัการทา งานเบ้ืองตน้ของ ANN 2-27 2.3.3-2 ฟังกช์นั่การกระตุน้ 2-28 2.4-1 ลักษณะการท างานของโปรแกรม MIKE 11 เพื่อการพยากรณ์น้า ท่วม 2-32 2.4-2 ลักษณะการท างานของโปรแกรม MIKE 11 เพื่อการแสดงแผนที่น้า ท่วม 2-34 2.4.1-1 หลกัการของการเกิดน้า หลากของแบบจา ลอง MIKE 11-RR 2-34 2.4.1-2 แผนผังแสดงแนวคิดของแบบจ าลอง NAM 2-35 2.4.1-3 โครงสร้างของแบบจ าลอง MIKE 11-RR 2-36 2.4.2-1 หลกัการของการเกิดน้า หลากของแบบจา ลอง MIKE 11-HD 2-38 2.4.2-2 โครงสร้างของแบบจ าลอง MIKE 11-HD 2-40 2.5.4-1 การเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ภายนอกที่มีการส่งข้อมูลอินพุต และเอาท์พุต 2-43 2.5.6-1 Graphical User Interface (GUI) โทรมาตร 2-48 2.5.6-2 กราฟพยากรณ์ระดบัน้า สถานีอยธุยา 2-48 2.5.6-3 ขอ้มูลเตือนภยัและพยากรณ์น้า ท่วม 2-49 2.5.6-4 สถานีแม่ข่าย และสถานีเครือข่ายระบบโทรมาตรของกรุงเทพมหานคร 2-51 2.5.6-5 หลักการท างานของระบบโทรมาตร 2-53 2.5.6-6 การท างานของโทรมาตรที่ประดิษฐ์เองในประเทศไทย 2-54 2.5.6-7 Installation RTU and sensors 2-55 2.5.6-8 ระดบัน้า หนา้ทา้ย ปตร.กม. 22+700คลอง 2 L 2-55 2.5.6-9 ระยะการเปิ ดบาน ปตร. กม. 22+700 คลอง 2 L 2-56

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ -VII- สารบัญ สารบัญรูป (ต่อ) รูปที่หน้า 2.5.6-10การสอบเทียบระดบัน้า หนา้ ปตร. ระหวา่งการใชค้น กบั RTU 2-56 2.5.6-11การสอบเทียบระดบัน้า ทา้ย ปตร. ระหวา่งการใชค้น กบั RTU 2-57 2.5.7-1 ระบบ MOSCAD อย่างง่าย 2-63 2.5.7-2 ลักษณะการท างาน Computer Control Center แบบ Stand Alone 2-64 2.5.7-3 ลักษณะการท างาน Computer Control Center แบบ Computer network 2-65 2.5.7-4 การท างานภายในระบบ RTU 2-67 2.5.7-5 ระบบ Network อย่างง่าย เพียง Link เดียว 2-68 2.5.7-6 ระบบที่มี 2 Link 2-68 2.5.7-7 ระบบที่มี 2 Zone 2-69 2.5.7-8 โครงข่ายระบบโทรมาตรลุ่มน้า ท่าตะเภา 2-71 2.8.5-1 แนวทางในการทา งานเชิงรุกดา้นการป้องกนัและบรรเทาภยัอนัเกิดจากน้า 2-90 3.1.1-1 ที่ต้งัสถานีตรวจวดัขอ้มูลน้า ฝนและน้า ท่าในลุ่มน้า ท่าตะเภา 3-2 3.1.1-2 สถิติขอ้มูลน้า ฝนและน้า ท่าที่จะใช้น าเข้าแบบจ าลอง ANNs ระหว่างปี 2003 –2007 3-3 3.2.2-1 แบบจ าลอง GAs ที่พฒันาข้ึนสา หรับการศึกษาแนวทางการบริหารจดัการน้า 3-5 3.2.3-1 แผนผงัลุ่มน้า (Schematic Diagram) ของลุ่มน้า ท่าตะเภา 3-6 3.3.2-1 ประเภทของความคลาดเคลื่อนที่แบบจ าลอง MIKE 11 น ามาใช้ Update 3-14 3.3.2-2 Unit Hyetograph ที่พฒันาข้ึนสา หรับลุ่มน้า คลองท่าตะเภา 3-15 3.3.2-3 ข้นัตอนในการพยากรณ์ปริมาณฝนล่วงหนา้โดยวิธีProfile Method 3-16 3.3.3-1 แผนภูมิแสดงข้นัตอนการทา งานของแบบจา ลอง MIKE 11 GIS 3-18 3.3.3-2 ขอ้มูลเส้นช้นัความสูงที่นา เข้าในแบบจ าลอง MIKE 11 GIS 3-19 3.3.3-3 แผนที่แสดงภูมิประเทศแบบสามมิติที่สร้างข้ึนจากเส้นช้นัความสูง 3-20 3.5.11-1ข้นัตอนการดา เนินงานวิจยัการมีส่วนร่วม 3-27 4.1.1-1 หน้าต่างการน าเข้าข้อมูลในโปรแกรม WinNN97 4-2 4.1.1-2 แบบจ าลองโครงสร้าง 5-5-1 4-2 4.1.2-1 กราฟเปรียบเทียบอตัราการไหลของน้า ที่ไดจ้ากแบบจา ลองกบัขอ้มูลที่ตรวจวดัจริง 4-4 ที่สถานี X.180 ในช่วงฝึ กแบบจ าลอง 4.1.3-1 กราฟเปรียบเทียบอตัราการไหลของน้า ที่ไดจ้ากแบบจา ลองกบัขอ้มูล 4-5 ที่ตรวจวัดจริงที่สถานX.180 ในช่วงทดสอบแบบจ าลอง

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ -VIII- สารบัญ สารบัญรูป (ต่อ) รูปที่หน้า 4.1.4-1 กราฟเปรียบเทียบอตัราการไหลของน้า ที่ไดจ้ากการแบบจา ลองกบัข้อัมูล 4-6 ที่ตรวจวัดจริงที่สถานีX.180 ในช่วงทดสอบแบบจ าลอง ในช่วงการฝึ กแบบจ าลอง 4.1.4-2 กราฟเปรียบเทียบอตัราการไหลของน้า ที่ไดจ้ากการแบบจา ลองกบัข้อัมูล 4-6 ที่ตรวจวัดจริงที่สถานีX.180 ในช่วงทดสอบแบบจ าลอง ในช่วงทดสอบแบบจ าลอง 4.2-1 ปริมาณน้า ไหลผา่นสถานีX.158 เทียบกับตัวเมือง ซึ่งแบบจ าลอง GAs แนะน า 4-9 4.2-2 ปริมาณน้า ผา่นประตูระบายน้า เทียบกบั ปริมาณน้า ผา่นสถานีX.158แนะน า 4-10 4.3.1-1 ฐานขอ้มูลรูปตดัลา น้า 4-11 4.3.1-2 ฐานข้อมูลที่ตรวจวัดได้จากระบบโทรมาตร 4-11 4.3.2-1 การกา หนดรูปเหลี่ยมธีเอสเสนเพื่อหาแฟคเตอร์ถ่วงน้า หนกั 4-12 4.3.2-2 ตวัอยา่งรูปตดัลา น้า ที่นา เขา้ในแบบจา ลอง 4-13 4.3.2-3 โครงข่ายการลา น้า ที่พฒันาข้ึนสา หรับแบบจา ลองชลศาสตร์ 4-13 4.3.3-1 ผลการค านวณอัตราการไหลเปรียบเทียบกับข้อมูลที่ตรวจวัดจริงที่สถานี X.158 ปี 2003 4-16 4.3.3-2 ผลการค านวณอัตราการไหลเปรียบเทียบกับข้อมูลที่ตรวจวัดจริงที่สถานี X.158 ปี 2004 4-17 4.3.3-3 ผลการค านวณอัตราการไหลเปรียบเทียบกับข้อมูลที่ตรวจวัดจริงที่สถานี X.158 ปี 2005 4-17 4.3.3-4 ผลการค านวณอัตราการไหลเปรียบเทียบกับข้อมูลที่ตรวจวัดจริงที่สถานี X.158 ปี 2006 4-18 4.3.3-5 ผลการค านวณอัตราการไหลเปรียบเทียบกับข้อมูลที่ตรวจวัดจริงที่สถานี X.158 ปี 2007 4-18 4.3.3-6 ผลการตรวจสอบความน่าเชื่อถือของข้อมูลฝนด้วยวิธี Double Mass Curve 4-20 4.3.3-7 โค้งความสัมพนัธ์ระหวา่งระดบัน้า และปริมาณน้า ของสถานีX.158 4-21 4.3.3-8 ผลค านวณเปรียบเทียบกับอัตราการไหล ปี 2004 ที่ได้จากการใช้ Rating Curve ปี 2007 4-22 4.3.3-9 ผลค านวณเปรียบเทียบกับอัตราการไหล ปี 2007 ที่ได้จากการใช้ Rating Curve ปี 2007 4-22 4.3.4-1 Unit Hyetograph ตวัแทนพ้ืนที่ลุ่มน้า ท่าตะเภาตอนบน 4-23 4.3.4-2 Unit Hyetograph ตวัแทนพ้ืนที่ลุ่มน้า ท่าตะเภาตอนล่าง 4-23 4.3.5-1 โครงข่ายลา น้า ในแบบจา ลอง MIKE 11 4-26 4.3.5-2 แผนภูมิโครงข่ายลา น้า และตา แหน่งอาคารชลศาสตร์ต่าง ๆ ในลุ่มน้า ท่าตะเภา 4-27 4.3.5-3 ผลการเปรียบเทียบระดบัน้า บริเวณตวัเมืองชุมพรที่สถานีเทศบาล2 ปี 2006 4-28 4.3.5-4 การเปรียบเทียบระดบัน้า และปริมาณการไหลสูงสุดที่ปตร.ท่าตะเภา 4-29 จากแบบจ าลอง MIKE 11 4.3.5-5 การเปรียบเทียบระดบัน้า และปริมาณการไหลสูงสุดที่ปตร.สามแก้ว 4-29 จากแบบจ าลอง MIKE 11

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ -IX- สารบัญ สารบัญรูป (ต่อ) รูปที่หน้า 4.3.5-6 การเปรียบเทียบระดบัน้า และปริมาณการไหลสูงสุดที่ปตร.หัววัง 4-30 จากแบบจ าลอง MIKE 11 4.3.6-1 ผลการจดัทา แผนที่น้า ท่วมที่ไดจ้ากแบบจา ลอง MIKE 11 4-31 4.3.6-2 ผลการเปรียบเทียบพ้ืนที่น้า ท่วมจากแบบจา ลอง MIKE 11GIS 4-32 กับต าแหน่งที่ได้จากการส ารวจภาคสนาม 4.3.7-1 กราฟความสัมพนัธ์ระหวา่งระดบัน้า -ระยะยกบาน-ปริมาณน้า ไหลผา่น ปตร.ท่าตะเภา 4-34 4.3.7-2 กราฟความสัมพนัธ์ระหวา่งระดบัน้า -ระยะยกบาน-ปริมาณน้า ไหลผา่น ปตร.สามแก้ว 4-35 4.3.7-3 เกณฑก์ารเตือนภยัระดบัน้า ณ ตา แหน่งสถานีสา คญั ในแม่น้า ท่าตะเภา 4-36 4.3.7-4 ตัวอย่างการพยากรณ์ฝนด้วยเทคนิค Profile Method 4-38 4.3.7-5 ตัวอย่างโปรแกรมรับข้อมูลจากโทรมาตรชุมพรแบบอัตโนมัติ 4-39 4.3.7-6 ผลการพยากรณ์ฝนด้วยเทคนิค Profile Method 4-40 วันที่ 14-20 สิงหาคม 2549 ในแต่ละสถานี 4.3.7-7 กราฟเปรีบยเทียบผลการพยากรณ์ระดบัน้า จากสถานภาพโครงการปัจจุบนั 4-44 กบัขอ้มูลที่เกิดข้ึนจริงในปี2549 ที่สถานีสะพานเทศบาล 2 4.3.7-8 ผลการเปรียบเทียบพ้ืนที่น้า ท่วมตามเงื่อนไขที่กา หนดจากการจา ลองสถานการณ์ปี2549 4-45 4.3.7-9 การรายงานขอ้มูลระดบัน้า ที่สถานีเทศบาล2 ในช่วงอุทกภัยปี พ.ศ 2549 4-46 4.4-1 การติดต้งัสัญญาณเตือนภยัณ สถานีสนามระบบโทรมาตรลุ่มน้า ท่าตะเภาจ.ชุมพร 4-48 4.5.5-1 สถานีโทรมาตรสนามบนพ้ืนดินเดิม 4-57 4.5.5-2 ความช้ืนสะสมภายใน ทา ใหอุ้ปกรณ์ไดร้ับความเสียหาย 4-58 4.5.5-3 สถานีโทรมาตรสนามบนอาคารยกระดบัพ้ืนสูง 4-58 4.5.5-4 อุปกรณ์ตรวจวดัปริมาณฝนตกที่ติดต้งั 4-59 4.5.5-5 อุปกรณ์ตรวจวดัปริมาณฝนตกที่ติดต้งัถูกบดบงัโดยตน้ ไมสู้ง 4-59 4.5.5-6 แผน่ระดบัน้า ที่ติดต้งัคลาดเคลื่อนเมื่ออ่านค่าระดบัน้า แลว้ไม่ตรง 4-60 กับค่าจากสถานีโทรมาตร 4.5.5-7 สถานีโทรมาตรสนามที่ใช้อุปกรณ์แปลงค่าระดบัน้า 4-60 4.5.5-8 การติดต้งัอุปกรณ์วดัระดบัน้า ในต าแหน่งที่ได้รับผลกระทบทางด้านชลศาสตร์ 4-61 จากตอม่อสะพาน 4.5.5-9 อุปกรณ์ภายในสถานีโทรมาตรสนาม (RTU) 4-61 4.5.5-10 สถานีโทรมาตรบ้านคีรีล้อม 4-62

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ -X- สารบัญ สารบัญรูป (ต่อ) รูปที่หน้า 4.5.5-11 ป้ายสถานีโทรมาตร 4-62 4.5.6-1 แผนภูมิแสดงจ านวนผู้ให้ความร่วมมือในการตอบแบบสอบถาม 4-64 จ าแนกเป็ นรายต าบล 4.5.6-2 แผนภูมิแสดงจ านวนผู้ให้ความร่วมมือในการตอบแบบสอบถามโดยจ าแนกตามเพศ 4-65 4.5.6-3 แผนภูมิแสดงจ านวนผู้ให้ความร่วมมือในการตอบแบบสอบถามโดยจ าแนกตามช่วงอายุ 4-66 4.5.6-4 แผนภูมิแสดงจ านวนผู้ให้ความร่วมมือในการตอบแบบสอบถาม 4-67 จ าแนกตามระดับการศึกษา 4.5.6-5 แผนภูมิแสดงจ านวนผู้ให้ความร่วมมือในการตอบแบบสอบถาม 4-68 โดยจ าแนกตามรายอาชีพ 4.5.6-6 แผนภูมิแสดงจ านวนผู้ตอบแบบสอบถามจ าแนกตามสภาพการถือครองที่ดิน 4-69 4.5.6-7 แผนภูมิแสดงจ านวนผู้ตอบแบบสอบถามจ าแนกตามการใช้ประโยชน์ 4-70 จากลุ่มน้า ท่าตะเภา 4.5.6-8 แผนภูมิแสดงจ านวนผู้ตอบแบบสอบถามจ าแนกตามการได้รับผลกระทบ 4-71 จากอุทกภัยในอดีต 4.5.6-9 แผนภูมิแสดงจ านวนผู้ตอบแบบสอบถามจ าแนกตามการได้รับผลกระทบ 4-72 จากอุทกภัยทางตรงและทางอ้อม 4.5.6-10แผนภูมิแสดงจ านวนผู้ตอบแบบสอบถามเกี่ยวกับความรู้เรื่องระบบโทรมาตร 4-73 4.5.6-11แผนภูมิแสดงจา นวนตอบแบบสอบถามเกี่ยวกบัการติดต้งัระบบโทรมาตร 4-74 ในลุ่มน้า ท่าตะเภา

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ -XI- สารบัญ สารบัญตาราง ตารางที่ หน้า 1.5-1 แผนการด าเนินงาน 1-6 2.1.5-1 เหตุการณ์น้า หลากสา คญัที่เกิดข้ึนในลุ่มน้า ท่าตะเภา 2-9 2.3-1 ความสัมพันธ์ระหว่างเซลล์ประสาทกับเซลล์ประสาทเทียม 2-23 2.4.1-1 ช่วงของค่าพารามิเตอร์ในแบบจ าลอง MIKE 11-RR (NAM Module) 2-35 2.5.7-1 รายละเอียดสถานีระบบโทรมาตรอุทกวิทยาลุ่มน้า ท่าตะเภาจ.ชุมพร 2-70 3.1.1-1 ค่าสัมประสิทธิ์ สหสัมพันธ์ (r)ระหว่างปริมาณการไหลของสถานี X.180 3-3 ที่เวลาล่วงหน้า1วนักบั ปริมาณน้า ฝนและปริมาณน้า ท่าของแต่ละสถานี 3.2.3-1 ค่าสูงสุดและต่า สุดของปริมาณน้า ที่จะระบายในคลอง 3-7 3.2.3-2 พ้ืนที่รับน้า (node) ที่ประเมินผลกระทบจากน้า ท่วม 3-7 3.2.3-3 อัตราการไหลสูงสุด / ต ่าสุดของคลอง 3-7 3.5.9-1 การสุ่มตัวอย่างประชากรเพื่อการสัมภาษณ์ 3-26 4.1.2-1 สรุปผลการฝึ กแบบจ าลองตามโครงสร้างรูปแบบต่าง ๆ 4-3 4.1.2-2 สรุปผลการฝึ กแบบจ าลองจากการปรับแก้ค่าพารามิเตอร์ต่าง ๆ 4-3 4.2-1 ผลการวิเคราะห์แนวทางการระบายผ่านประตูระบายน้า โดยประยกุตใ์ชแ้บบจา ลอง GAs 4-8 4.3.3-1 พารามิเตอร์ของแบบจ าลอง MIKE 11 NAM สา หรับแต่ละลุ่มน้า ยอ่ย 4-15 4.3.3-2 สัมประสิทธิ์ ความเสียดทาน (Manning’s n) ส าหรับแบบจ าลอง MIKE 11 HD 4-15 4.3.5-1 ขอ้มูลของประตูระบายน้า ที่ใชใ้นเกณฑก์ารเปิด-ปิ ดประตูระบาย 4-24 4.3.7-1 สถิติระดบัน้า สูงสุดที่เคยเกิดข้ึนจากขอ้มูลที่บนัทึกไวโ้ดยระบบโทรมาตร 4-37 4.3.7-2 วันเวลาที่ปริมาณฝนตามสถานีต่างๆ มีปริมาณตามข้อก าหนดในการเฝ้าระวัง 4-42 4.3.7-3 รายละเอียดการรายงานระดบัน้า ที่สถานีเทศบาล2 ในช่วงอุทกภัย ปี 2549 4-46 4.4-1 การก าหนดสัญญาณไฟและเสียงไซเรนในการแจง้เตือนระดบัความรุนแรงของน้า ท่วม 4-48 4.5.4-1 แสดงขอ้มูลของสถานีโทรมาตรในลุ่มน้า ท่าตะเภา 4-55 4.5.6-1 จ านวนผู้ให้ความร่วมมือในการตอบแบบสอบถามโดยจ าแนกเป็ นรายต าบล 4-63 4.5.6-2จ านวนผู้ให้ความร่วมมือในการตอบแบบสอบถามโดยจ าแนกตามเพศ 4-64 4.5.6-3 จ านวนผู้ให้ความร่วมมือในการตอบแบบสอบถามโดยจ าแนกตามช่วงอายุ 4-65 4.5.6-4 จ านวนผู้ให้ความร่วมมือในการตอบแบบสอบถามโดยจ าแนกตามระดับการศึกษา 4-66 4.5.6-5 จ านวนผู้ให้ความร่วมมือในการตอบแบบสอบถามโดยจ าแนกตามรายอาชีพ 4-67 4.5.6-6 จ านวนผู้ให้ความร่วมมือในการตอบแบบสอบถามจ าแนกตามสภาพการถือครองที่ดิน 4-69 4.5.6-7 จ านวนผู้ใชป้ระโยชน์จากลุ่มน้า ท่าตะเภา 4-70

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ -XII- สารบัญ สารบัญตาราง (ต่อ) ตารางที่ หน้า 4.5.6-8 จ านวนผู้ได้รับผลกระทบในกรณีที่เกิดอุทกภยัในเขตลุ่มน้า ท่าตะเภาในอดีต 4-71 4.5.6-9 จา นวนผทู้ี่มีความรู้เกี่ยวกบัการติดต้งัระบบโทรมาตร(เตือนภยั) ในลุ่มน้า ท่าตะเภา 4-73 4.5.6-10จา นวนผทู้ี่เห็นวา่การติดต้งัระบบโทรมาตรเป็ นประโยชน์ต่อชุมชนและครอบครัว 4-74 4.5.6-11 เปรียบเทียบความคิดเห็นในการเข้ามามีส่วนร่วมในการดูแลรักษาระบบโทรมาตร 4-75 4.5.6-12ค่าเฉลี่ยและส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของระดับความคิดเห็นในการส่วนเข้ามามี 4-76 ส่วนร่วมในการดูแลรักษาระบบโทรมาตรโดยจ าแนกตามต าบล 4.5.6-13 เปรียบเทียบความแตกต่างของความคิดเห็นในการเข้ามามีส่วนร่วมในการดูแลรักษา 4-77 ระบบโทรมาตรด้วยการวิเคราะห์ความแปรปรวนทางเดียว (ANOVA) (สุชาติ, 2539) 4.5.6-14 เปรียบเทียบความแตกต่างของความคิดเห็นในการมีส่วนร่วมในการดูแลรักษาระบบ 4-78 โทรมาตรเปรียบเทียบจ าแนกรายต าบลด้วยระเบียบวิธีของ Scheffe (บุญธรรม, 2545) 4.5.6-15 เปรียบเทียบความคิดเห็นในการมีส่วนร่วม ภายหลงัมีการติดต้งระบบเตือนภัย ั4-81 เรียบร้อยแล้ว หากมีการเชิญเข้าร่วมประชุมเพื่อรับทราบข้อมูลต่างๆ 4.5.6-16 ค่าเฉลี่ยและส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของระดับความคิดเห็นในการมีส่วนร่วม 4-83 ภายหลงัมีการติดต้งัระบบเตือนภยัเรียบร้อยแลว้หากมีการเชิญเขา้ร่วมประชุม เพื่อรับทราบข้อมูลต่างๆ 4.5.6-17 เปรียบเทียบความแตกต่างของความคิดเห็นในการมีส่วนร่วมต่อการเข้าร่วมภายหลัง 4-84 การติดต้งัระบบเตือนภยัเรียบร้อยแลว้หากมีการเชิญเข้าร่วมประชุมเพื่อรับทราบ ข้อมูลต่างๆ ด้วยการวิเคราะห์ความแปรปรวนทางเดียว (ANOVA) (สุชาติ, 2539) 4.5.6-18 เปรียบเทียบความแตกต่างของความคิดเห็นในการเข้าร่วมประชุมภายหลงัมีการติดต้งั4-85 ระบบเตือนภัยเรียบร้อยแล้ว เปรียบเทียบจ าแนกรายต าบลด้วยระเบียบวิธีของ Scheffe (บุญธรรม, 2545) 4.5.6-19 เปรียบเทียบความคิดเห็นในการส่วนในการดูแลระบบโทรมาตรร่วมกับทางราชการ 4-89 4.5.6-20 ค่าเฉลี่ยและส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของระดับความคิดเห็นในการดูแล 4-90 ระบบโทรมาตรร่วมกับรัฐบาลจ าแนกตามต าบล 4.5.6-21 เปรียบเทียบความแตกต่างของความคิดเห็นในการดูแลระบบโทรมาตร 4-91 ร่วมกับรัฐบาลด้วยการวิเคราะห์ความแปรปรวนทางเดียว (ANOVA) (สุชาติ, 2539) 4.5.6-22 เปรียบเทียบความแตกต่างของความคิดเห็นในการดูแลระบบโทรมาตรร่วมกับรัฐบาล 4-92 โดยเปรียบเทียบจ าแนกรายต าบลด้วยระเบียบวิธีของ Scheffe (บุญธรรม, 2545)

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ 1-1 บทที่1 บทน า บทที่ 1 บทน ำ 1.1 รายละเอยีดเกยี่วกบักรอบโครงการวิจัยบูรณาการในภาพรวม 1.1.1 หลกัการและเหตุผล การบริหารจดัการทรัพยากรน้ าอย่างบูรณาการมีความส าคญัและเป็นแนวทางที่ถูกตอ้งและ นา ไปสู่การพฒันาที่ยงั่ยนืและสามารถแกไ้ขปัญหาแบบองคร์วมได้โดยเฉพาะอยา่งยงิ่การบริหารจดการั อ่างเก็บน้ าซ่ึงจา เป็นตอ้งมีการปรับปรุงวิธีการเพื่อบรรลุแนวทางดงักล่าว จึงเห็นควรทา การศึกษาการ บริหารจดัการน้ าโดยเลือกโครงการตวัอย่างมาเพื่อดา เนินการศึกษาโดยเน้นแบบจา ลองการพยากรณ์ และบริหารอ่างเก็บน้า ที่สามารถนา ไปปฏิบตัิไดส้ ัมฤทธ์ิผลจริง 1.1.2 วิสัยทัศน์ มุ่งมนั่ความเป็นเลิศในการบริหารจดัการน้า ที่มีประสิทธิภาพ ภายใตเ้ทคโนโลยแีละการบริหาร จัดการที่เหมาะสม 1.1.3 พันธกิจ ด าเนินการผลักดันให้มีกิจกรรมต่าง ๆ ที่สนับสนุนและน าไปสู่วิสัยทัศน์ในรูปการด าเนินงาน แบบเครือข่ายองค์ความรู้และบูรณาการร่วมกัน 1.1.4 เป้าหมายเชิงยุทธศาสตร์ 1) เน้นการส่งเสริมการมีส่วนร่วมในการด าเนินการในลักษณะเครือข่าย 2) พฒันารูปแบบการบริหารการจดัการน้า โดยนา เทคโนโลยทีี่เหมาะสมมาประยกุตใ์ช้ 3) ผลงานสามารถน าไปประยุกต์ใช้ได้จริง 1.2 ความส าคัญและที่มาของปัญหาที่ท าการวิจัย ท่ามกลางกระแสการปรับตวัเขา้สู่จุดสมดุลใหม่ขององค์กรการบริหารจดัการน้ าของประเทศ ไทยในช่วงต่อเนื่องระหว่างปี พ.ศ.2545 ถึงปัจจุบนัน้า ซ่ึงถือเป็นทรัพยากรธรรมชาติที่มีความส าคญัยิ่ง ต่อการผลิตและการพัฒนาประเทศซึ่ งยังคงมีปัญหาด้านการจัดการแบบไม่มีเอกภาพอยู่ดังเดิม เป็ นที่ ยอมรับกันแลว้ว่าหลกัการจดัการทรัพยากรน้า อย่างบูรณาการ (Integrated Water Resources Management) มีความส าคญัเป็นแนวทางที่ถูกตอ้งและนา ไปสู่การพฒันาที่ยงั่ยนืและสามารถแกไ้ขปัญหาแบบองคร์วมได้

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ 1-2 บทที่1 บทน า การจดัการน้า ในยุคใหม่น้ีจึงมีความสัมพนัธ์กบัทรัพยากรธรรมชาติอื่น ตลอดจนระบบเศรษฐกิจสังคม ในลุ่มน้า น้นัๆ อยา่งผสมผสาน แบบจา ลองทางคณิตศาสตร์พร้อมท้งัระบบโทรมาตรส าหรับการพยากรณ์และการเตือนภยัที่ ผนวกเอาปัจจยัต่าง ๆ ซ่ึงเป็นองค์รวมของท้งัลุ่มน้า ถูกหยิบยกข้ึนมาพฒันาเพื่อทา นายภาวะอุทกภยัใน ปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม ค าถามอยู่ที่ว่าแบบจ าลองและแนวทางการปฏิบัติใดที่เหมาะสมและสามารถ นา มาใช้ไดอ้ย่างเป็นรูปธรรมและมีประสิทธิภาพในการแกป้ ัญหาภยัธรรมชาติที่เกิดข้ึนจากน้ าไดจ้ริง (Practicability) ภายใตภ้าวะองคก์รการจดัการน้า ที่ยงัขาดเอกภาพในปัจจุบนั งานวิจัยชิ้นน้ีจึงได้ถูกริเริ่มข้ึน โดยมุ่งประเด็นไปที่การศึกษา “ทบทวนผลการด าเนินการ เกี่ยวกับระบบการพยากรณ์และเตือนภัยอุทกภัย ณ เวลาจริง การบริหารจัดการและระบบเครือข่าย เชื่อมโยงข้อมูลของหน่วยงานต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง” โดยเน้นแบบจ าลองการพยากรณ์ที่ปฏิบัติได้ผล สัมฤทธิ์ จริง เพื่อช่วยป้องกัน บรรเทาและเตือนภัยได้ทันการในภาวะเหตุการณ์จริง โดยจะด าเนินการ คัดเลือกแบบจ าลองที่เหมาะสมตามวัตถุประสงค์ เช่น การใช้แบบจ าลอง MIKE 11 ส าหรับการพยากรณ์ น้ าท่วมและพ้ืนที่น้ าท่วม (Teeraoranit, 2004) การใช้แบบจ าลอง Artificial Neural Networks (ANNs) ส าหรับการพยากรณ์น้ าฝน – น้ าท่า (Bordin, 2003) และการใช้แบบจ าลอง Genetic Algorithms (GAs) ส าหรับการจดัสรรน้ า (Bhaktikul, 2001) พร้อมท้งัทา การทดสอบใช้เป็นกรณีศึกษาในพ้ืนที่ลุ่มน้ าท่า ตะเภา (Suiadee and Tingsanchali, 2007) 1.3 วัตถุประสงค ์ หลกัของโครงการวิจัย เนื่องจากการเกิดปัญหาของการพยากรณ์และการจัดการบริหารน้ าในลุ่มน้ าท่าตะเภา ดังได้ กล่าวไวข้า้งตน้การศึกษาคร้ังน้ีจึงมีวตัถุประสงคเ์พื่อแกไ้ขปัญหาดงักล่าวในเชิงปฏิบตัิการ ณ เวลาจริง โดยใช้เทคโนโลยีสมัยใหม่ที่เหมาะสมในทางปฏิบัติ ในการจัดท าและศึกษาดังกล่าวผู้ท าการศึกษา ประกอบด้วย คณะท างานจากสถาบันต่างๆ โดยมีวตัถุประสงคข์องการศึกษาดงัน้ี 1) เพื่อติดตาม ประเมินผลระบบโทรมาตรของลุ่มน้า ท่าตะเภา จงัหวดัชุมพร 2) เพื่อแกไ้ขปัญหาขอ้จา กดัในการพยากรณ์ฝนและปริมาณน้า ในลุ่มน้า ท่าตะเภาจึงไดเ้สนอให้ มีการทบทวน ปรับปรุง เชื่อมโยง ทดสอบและคัดเลือกแบบจ าลองคอมพิวเตอร์ที่เหมาะสมในการน าไป ปฏิบัติงานได้อย่างเป็ นรู ปธรรมและสัมฤทธิ์ ผลในการบริ หารจัดการภัย ณ เวลาจริ งจากข้อมูล อุตุนิยมวิทยาและข้อมูลของระบบโทรมาตรที่มีอยู่เพื่อตอบสนองต่อผลการพยากรณ์ในระยะเวลาที่ยาว กว่าที่ท าได้ในปัจจุบันอันจะเป็ นผลดีต่อการวางแผนการปฏิบัติการ 3) ใช้แบบจ าลองพยากรณ์ร่วมกับแบบจ าลองการบริหารอ่างเก็บน้า และแบบจา ลอง MIKE 11 GIS เป็นเครื่องมือทา นายขนาดของอุทกภยัตา แหน่งที่เกิดและระดับความรุนแรงของภยัน้ าท่วมและ ขนาดพ้ืนที่ที่คาดวา่จะเกิดภยัในช่วงเวลาต่าง ๆ โดยแสดงผลในรูปแบบ GIS

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ 1-3 บทที่1 บทน า 1.4 ขอบเขตของโครงการวิจัย ขอบเขตการศึกษาซ่ึงกา หนดข้ึน โดยกรอบของระยะเวลา มีดงัน้ีคือ 1) การทดสอบแบบจ าลองคณิตศาสตร์ MIKE -11 GIS ส าหรับการพยากรณ์น้า ท่วมและพ้ืนที่ น้า ท่วมในลุ่มน้า ท่าตะเภาและการนา แบบจา ลองมาประยกุตใ์ชใ้นลุ่มน้า ในช่วงฤดูฝน พ.ศ.2551 (ต.ค.-ธ.ค.) 2) การพัฒนาแบบจ าลองส าหรับการพยากรณ์น้ าฝน-น้ าท่า โดยใช้วิธีแบบจา ลอง Artificial Neural Network (ANNs) 3) การบริหารจดัการน้า โดยใช้ GAsและ MIKE 11 4) การเสนอแนวทางในการปรับปรุงระบบโทรมาตรที่มีประสิทธิภาพและยงั่ยนื 5) การเสนอแนวทางการบริหารจดัการน้า ในลุ่มน้า ท่าตะเภาโดยใชก้ระบวนการมีส่วนร่วมของ หน่วยงานที่เกี่ยวขอ้งท้งัภาครัฐและเอกชน ตลอดจนประชาชนในพ้ืนที่ 1.5 วิธีการด าเนินการวิจัย 1) เลือกโครงการลุ่มน้า คลองท่าตะเภา เนื่องจากโครงการดงักล่าวจะเป็นพ้ืนที่ลุ่มน้า ที่มีการติดต้งั ระบบโทรมาตรไว้แล้วเพื่อความถูกต้องในการสอบเทียบและวัดผลสัมฤทธิ์ ของแบบจ าลอง ดังกล่าว และ พ้ืนที่ลุ่มน้า นา ร่องดงักล่าวเป็นพ้ืนที่ที่เคยประสบปัญหาอุทกภยัมาก่อน ในปี พ.ศ. 2545 2) ศึกษา ทบทวนงานวิจัยหรือการด าเนินการที่เกี่ยวข้อง เพื่อหาจุดอ่อน จุดแข็ง 3) การบริหารจดัการน้า ในลุ่มน้า ท่าตะเภามีการใช้แบบจ าลอง MIKE 11 GIS ในการพยากรณ์ ปริมาณน้ าไหลเขา้อ่างและจา ลองพ้ืนที่น้ าท่วมอยู่แล้วในปัจจุบัน แต่พบปัญหาความไม่ทันสมัยของ ขอ้มูลเนื่องจากมีการเปลี่ยนแปลงสภาวะทางกายภาพในพ้ืนที่ลุ่มน้า ซ่ึงส่งผลให้การทา นายปริมาณน้า ท่วมและขนาดพ้ืนที่น้ าท่วม ณ คาบเวลาต่าง ๆ เช่น การพยากรณ์ล่วงหน้า 1, 2 หรือ 3 วัน ที่มีความ คลาดเคลื่อนมากจึงเสนอใหม้ีการปรับปรุงฐานขอ้มูลที่ใชใ้นแบบจา ลองอาทิหนา้ตดัลา น้า ที่เปลี่ยนไป เพิ่มความละเอียดของเส้นช้นัความสูงของพ้ืนที่ซ่ึงทา ใหผ้ลการคา นวณถูกตอ้งกวา่เดิม 4) คัดเลือกแบบจ าลอง ANNs เพื่อทดลองทา นายปริมาณน้า ฝน-น้า ท่าในพ้ืนที่ลุ่มน้า เพื่อให้การ ท านายให้ผลใกล้เคียงความเป็ นจริงมากที่สุดและให้ผล ณ เวลาจริง และเปรียบเทียบกับแบบจ าลอง MIKE 11 บน Windows เพื่อยืนยันผลความถูกต้อง ให้ข้อเสนอแนะในการเลือกใช้แบบจ าลองที่ เหมาะสมต่อไปในอนาคต และแบบจ าลอง ANNs ยังสามารถใช้เป็ นแบบจ าลองสนับสนุนการ คาดการณ์ปริมาณน้ าไหลในกรณีระบบโทรมาตรลม้เหลว เนื่องจากขอ้มูลที่ใช้ในแบบจา ลองอาจใช้ ข้อมูลของสถานีตรวจวัดเพียงแค่ 2-3 สถานี 5) ศึกษาปัญหาการบริหารจดัการน้า ของโครงการฯ ในอดีตและปัจจุบัน เพื่อเสนอแนวทางการ บริหารจัดการที่ทันสมัย โดยการประยุกต์ใช้ GA ในการค านวณหาเกณฑ์ควบคุมปริมาณน้า ที่เหมาะสม ที่จะปล่อย ณ จุดควบคุมต่างๆอย่างมีประสิทธิภาพและใช้เกณฑ์ดังกล่าวในแบบจ าลอง MIKE 11 เพื่อ การบริหารจดัการน้า ณ เวลาจริง

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ 1-4 บทที่1 บทน า 6) จดัแสดงผลของพ้ืนที่น้า ท่วมในลุ่มน้า โดยใชแ้บบจา ลอง MIKE 11 GIS ตามสภาวะน้า ท่วมที่ เกิดในอดีตและจากผลของการพยากรณ์ ณ เวลาจริง 7) เสนอแนวทางการปรับปรุง จุดอ่อนของระบบโทรมาตรที่มีอยู่ในปัจจุบันและเสนอแนวทางการ เลือกใชร้ะบบโทรมาตรที่มีประสิทธิภาพและยงั่ยนืเหมาะสมกบัสภาพภูมิสังคมของทอ้งถิ่น 8) เสนอแนวทางการบริหารจดัการน้ าในลุ่มน้ าท่าตะเภาโดยใช้กระบวนการมีส่วนร่วมของ หน่วยงานที่เกี่ยวขอ้งและประชาชนในพ้ืนที่อาทิการเขา้พ้ืนที่เพื่อประชุมร่วมกับผูน้ าชุมชนองค์กร ปกครองส่วนท้องถิ่น และประชาชนในบริเวณที่มีสถานีโทรมาตรต้ังอยู่เพื่อสร้างความเข้าใจ กระบวนการมีส่วนร่วมในการดูแลบ ารุงรักษาระบบโทรมาตรการมีส่วนร่วมในการรายงานขอ้มูลระดบัน้า เพื่อใช้เป็ นข้อมูลเปรียบเทียบกับค่าที่อ่านได้จากระบบโทรมาตร รวมถึงการรายงานความผิดปกติ เกี่ยวกบัระบบโทรมาตร ฯลฯ เพื่อใหร้ะบบโทรมาตรใชง้านไดอ้ยา่งถูกตอ้งและยงั่ยนื 9) จัดประชุมความก้าวหน้าของผลงานทุกเดือนและส่งรายงานความก้าวหน้าฉบับที่ 1, 2 และ 3 ประมาณเดือนที่ 3, 7 และ 11 ตามล าดับ 10) ส่งรายงานโครงการฉบับกลาง ประมาณเดือนที่ 9 11) ส่งรายงานโครงการฉบับสุดท้าย ประมาณเดือนที่ 18 แผนการด าเนินงานแสดงดังตารางที่ 1.5-1 1.6 ทฤษฎีหรือแนวคิดที่น ามาใช้ในการวิจัย การปรับปรุงระบบการจดัการสภาวะน้ าท่วมในลุ่มน้ าโดยการบริหารอ่างเก็บน้ าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภยัณ เวลาจริง:กรณีศึกษาลุ่มน้ าท่าตะเภา จงัหวดัชุมพร ใช้ทฤษฎีและแนวคิด สมัยใหม่มาประยุกต์กับงานวิจัย อาทิ 1) แบบจ าลอง Artificial Neural Networks (ANNs) เพื่อพยากรณ์ปริมาณน้ าไหลเขา้พ้ืนที่ลุ่มน้ าท่า ตะเภา 2) แบบจ าลอง Genetic Algorithms (GAs) เพื่อสร้างเกณฑ์ในการปล่อยน้ าตามประตูระบายน้ า ต่าง ๆ ในพ้ืนที่ลุ่มน้า ท่าตะเภา ณ เวลาจริง 3) แบบจ าลอง MIKE 11 GIS เพื่อการบริหารจดัการน้า พ้ืนที่ลุ่มน้า ท่าตะเภา และระดับขนาด พ้ืนที่น้า ท่วมดา้นเหนือน้า และทา้ยน้า 4) ระบบโทรมาตรซึ่ งเป็ นระบบการตรวจวัดข้อมูลอุตุและอุทกวิทยาที่สถานีสนาม และส่ง ขอ้มูลที่ตรวจวดัไปเก็บรวบรวมและแสดงผลที่สถานีหลัก การทา งานท้ังหมดเป็นไปโดยอตัโนมัติ ตลอดเวลาท าให้สถานีหลักได้รับข้อมูลที่รวดเร็วทันต่อเหตุการณ์ที่เกิดข้ึนจริงเพื่อเป็นการเตือนภยัจาก สภาพน้า หลากการคาดหมายสภาพน้า ในแม่น้า อ่างเก็บน้า และเพื่อเป็นขอ้มูลสา หรับการปฏิบตัิการอ่าง เก็บน้ า โดยมีการเชื่อมโยงข้อมูลและแสดงผลบนระบบภูมิสารสนเทศผ่านเครือข่ายอินเทอร์เน็ต ตลอดจนเชื่อมโยงข้อมูลเข้ากับเครือข่ายคอมพิวเตอร์ของกรมชลประทาน และสถาบันสารสนเทศ

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ 1-5 บทที่1 บทน า ทรัพยากรน้า และการเกษตร รวมถึงหน่วยงานที่เกี่ยวขอ้ง เพื่อใช้เป็นแนวทางการบริหารจดัการน้า ลด ความเสียหายจากอุทกภัยและภัยแล้ง 5) การมีส่วนร่วมของประชาชน ซึ่งถือเป็ นหลักการสากลที่อารยประเทศให้ความส าคัญ และ เป็ นประเด็นหลักที่สังคมไทยให้ความสนใจเพื่อพัฒนาการเมืองเข้าสู่ระบอบประชาธิปไตยแบบมีส่วน ร่วม ตามหลักการธรรมมาภิบาลที่ภาครัฐจะต้องเปิ ดโอกาสให้ประชาชนและผู้เกี่ยวข้องทุกภาคส่วนรับรู้ ร่วมคิด ร่วมตดัสินใจเพื่อสร้างความโปร่งใสและเพิ่มคุณภาพการตดัสินใจของภาครัฐให้ดีข้ึน และเป็น ที่ยอมรับร่วมกันของทุก ๆ ฝ่ าย 1.7 ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับจากการวิจัย 1) บุคลากรจากหน่วยงานที่เกี่ยวข้องร่วมบูรณาการและพัฒนาองค์ความรู้บุคลากรได้รับการ พฒันายกระดับข้ึนท้งัในส่วนคณะผูว้ิจยัและเจ้าหน้าที่ในระดับปฏิบัติรวมถึงองค์กรที่เกี่ยวขอ้งและ ประชาชนในพ้ืนที่ 2) แนวทางเลือกระบบโทรมาตรและอุปกรณ์ต่างๆ ที่เหมาะสมกับสภาพภูมิประเทศและ สภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน ซึ่งจะเป็ นประโยชน์ต่อหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง อาทิ กรมชลประทานและ กรมทรัพยากรน้า เนื่องจากหน่วยงานท้งัสองมีแผนงานในอนาคตที่จะดา เนินการติดต้งัระบบโทรมาตร ในหลายพ้ืนที่โดยใช้งบประมาณจา นวนมาก ดังน้ันหากมีผลการศึกษาเกี่ยวกับแนวทางเลือกระบบ ดังกล่าวคาดว่าจะทา ให้สามารถเลือกใช้ระบบที่มีความเหมาะสมกับสภาพพ้ืนที่และภูมิอากาศของ ประเทศไทยได้เป็ นอย่างดี 3) แนวทางการนา กระบวนการมีส่วนร่วมของหน่วยงานที่เกี่ยวขอ้งและของประชาชนในพ้ืนที่ เขา้มาดา เนินการเพื่อใหก้ารบริหารจดัการระบบโทรมาตรเป็นไปอยา่งมีประสิทธิภาพและยงั่ยนื 4) แนวทางปฏิบัติส าหรับการพยากรณ์และเตือนภัยแบบเป็ นเอกภาพและบูรณาการสอดรับกับ ผลของแบบจา ลองอยา่งทนัเหตุการณ์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของการบริหารจดัการภยัที่เป็นอยใู่นปัจจุบัน 5) ความส าเร็จของโครงการน้ีจะสามารถน าไปใช้เป็นตัวอย่างอา้งอิงในการประยุกต์ใช้กับ โครงการอื่น ๆ ต่อไปในอนาคต ผลที่ไดจ้ากโครงการวิจยัน้ีคือรูปแบบใหม่ของการพฒันาการบริหารจดัการทรัพยากรน้า โดยมี การน าเอาเทคโนโลยีสมัยใหม่มาประยุกต์ใช้และบูรณาการเข้าร่วมกัน โดยการน าบุคลากรจาก หน่วยงานที่เกี่ยวข้องมาใช้อย่างมีประสิทธิภาพและประหยัด ซึ่งการท างานดังกล่าวส่งผลต่อการพัฒนา เทคโนโลยีเนื่องจากตอ้งมีการพฒันาแบบจา ลองข้ึนเองบางส่วน บุคลากรไดร้ับการพฒันายกระดบัข้ึน ท้งัในส่วนคณะผูว้ิจยัและเจา้หน้าที่ในระดบั ปฏิบตัิความส าเร็จของโครงการน้ีจะสามารถนา ไปใช้เป็น ตัวอย่างอ้างอิงในการประยุกต์ใช้กับโครงการอื่น ๆ ต่อไป

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ 1-6 บทที่1 บทน า ล ำดับ กำรด ำเนินงำน พ.ศ2552 พ.ศ2553 หน่วยงำน ม.ค ก.พ มี.ค เม.ย พ.ค มิ.ย ก.ค ส.ค ก.ย ต.ค พ.ย ธ.ค ม.ค ก.พ มี.ค เม.ย พ.ค มิ.ย ก.ค. รับผิดชอบ 1. จัดท ำข้อเสอชุดโครงกำรวิจัยจ ำนวน 4 เล่ม L IDI 2. รวบรวมกำรศึกษำในอดีต ปัญหำอุปสรรคจริง L IDI 3. กำรพยำกรณ์ฝนและปริมำณน ำ้ไหลเข้ำอ่ำงโดยใช้ANN L IDI 4. กำรพยำกรณ์น ำ้ไหลเข้ำอ่ำงและจ ำลองน ำ้ท่วมโดยใช้MIKE 11 GIS L IDI 5. กำรจ ำลองสถำนกำรณ์กำรจัดกำรน ำ้กรณีมี/ไม่มีอ่ำงเก็บน ำ้ท่ำแซะโดยใช้GA IDI 6. กำรพัฒนำโครงข่ำยระบบกำรพยำกรณ์น ำ้กำรเตือนภัยและกระบวนกำรมีส่วนร่วม L IDI RID MU 7. กำรบูรณำกำรส่วนต่ำง ๆ ของระบบและทดลองประยุกต์ใช้งำน ณเวลำจริง L IDI MU 8. กำรจัดประชุมคณะท ำงำนเพื่อรำยงำนควำมก้ำวหน้ำของผลงำน L IDI MU 9. กำรจัดส่งรำยงำน L IDI MU 9.1 รำยงำนวิจัยเบือ้งต้น (28 ม.ค. 2552) L IDI MU 9.2 รำยงำนควำมก้ำวหน้ำกำรวิจัยครัง้ที่1 (12 เม.ย. 2552) L IDI MU 9.3 รำยงำนควำมก้ำวหน้ำกำรวิจัยครัง้ที่2 (11 ส.ค. 2552) L IDI MU 9.4 รำยงำนควำมก้ำวหน้ำกำรวิจัยครัง้ที่3 (14 ธ.ค. 2552) L IDI MU 9.5 ร่ำงรำยงำนกำรวิจัยฉบับสมบูรณ์(8 พ.ค. 2553) L IDI MU 9.6 รำยงำนกำรวิจัยฉบับสมบูรณ์(7 ก.ค. 2553) L IDI MU สัญลักษณ์ หมายเหตุแต่ละสถำบันจะรับผิดชอบกำรด ำเนินงำนแตกต่ำงกันไป ทัง้นีส้ถำบันที่เป็นเจ้ำภำพในกำรด ำเนินงำนแต่ละหัวข้อจะปรำกฏเป็นอักษรตัวหนำขีดเส้นใต้ในช่องหน่วยงำนที่รับผิดชอบ โดยที่ศ.ดร.ธวัชชัย ติงสัญชลีหัวหน้ำคณะท ำงำน เป็นผู้ตรวจสอบควำมถูกต้องของกำรด ำเนินงำนในทุกหัวข้อ อักษรย่อ L = ศ.ดร.ธวัชชัย ติงสัญชลี IDI = สถำบันพัฒนำกำรชลประทำน RID = โครงกำรชลประทำนชุมพร MU = คณะสิง่แวดล้อมและทรัพยำกรศำสตร์มหำวิทยำลัยมหิดล แผนการด าเนินงาน ผลการด าเนินงาน ก าหนดส่งรายงาน จัดส่งรายงานแล้ว ประชุมคณะท างาน ตารางที่1.5-1 แผนการด าเนินงาน

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-1 บทที่2 การตรวจเอกสาร บทที่ 2 การตรวจเอกสาร 2.1 สภาพทั่วไปของพื้นที่ศึกษา 2.1.1 ลุ่มน ้าท่าตะเภา สภาพภูมิประเทศของที่ต้งัตวัเมืองชุมพรอยู่ในที่ราบลุ่มสองฝั่งคลองท่าตะเภา ซ่ึงคลองท่า ตะเภาน้ีเป็นแม่น้ าสายหลกัของเมืองชุมพร มีพ้ืนที่รวม 2,227 ตร.กม. มีความลาดชันมาก ตน้น้ าอยู่ที่ ต าบลนากระตาม มีลา น้า สาขาที่ส าคญั 2 สาย คือ คลองท่าแซะตน้น้า เกิดจากเทือกเขาในเขตอา เภอบาง สะพานน้อย จังหวัดประจวบคีรีขันธ์และคลองรับร่อ ตน้น้า เกิดจากเทือกเขาตะพนาวศรี เขตแดนไทยพม่า อ าเภอท่าแซะ จังหวัดชุมพร ไหลมารวมกันที่ต าบลนากระตาม อ าเภอท่าแซะ จังหวัดชุมพร แสดง ดังรูปที่ 2.1.1-1 เมื่อเกิดฝนตกหนักติดต่อกันหลายวนัทา ให้ปริมาณน้ าที่เกิดข้ึนแบบน้ าป่าไหลลงมา อย่างรวดเร็ว น้ าในคลองท่าตะเภาจะบ่าล้นตลิ่งเข้าท่วมพ้ืนที่เมืองชุมพร ไม่ว่าจะเกิดฝนตกหนักมี ปริมาณน้า มากในลุ่มน้า ท่าแซะ หรือลุ่มน้า รับร่อลา น้า ใดลา น้า หน่ึงก็ตาม จากปริมาณน้า ที่ไหลผ่านแม่ น้า ท่าตะเภามีปริมาณมากเกินความจุของคลองมาก(คลองท่าตะเภาช่วงบริเวณเมืองชุมพรจุน้า ผ่านได้ เพียง 350ลบ.ม./วินาที) ทา ให้ลน้ตลิ่ง ทา ให้เกิดสภาวะน้า ท่วมตวัเมืองชุมพรประจา ทุกปีแม่น้า ที่สา คญั ในเขตพ้ืนที่ลุ่มน้า ประกอบดว้ย 1)แม่น้า ชุมพร มีตน้กา เนิดจากทิวเขาตะนาวศรีซ่ึงเป็นเส้นก้นัอาณาเขตระหว่างประเทศไทย และประเทศพม่า ประกอบด้วยลา น้ าสาขาส าคญัสองสาย คือ คลองท่าแซะ คลองรับร่อ ซ่ึงไหลมา บรรจบกนัที่บา้นวงัครกกลายเป็นลา น้า สายใหญ่เรียกว่า คลองท่าตะเภา เมื่อไหลผ่านบา้นสามแกว้จะ แยกเป็ นคลองสามแก้ว-พนังตัก ซึ่ งไหลผ่านทางด้านเหนือของตัวอ าเภอเมือง จังหวัดชุมพร จะไป บรรจบกบัคลองท่านางสังขท์ ี่บา้นปากคลอง รวมเป็นแม่น้า สายใหญ่คือแม่น้า ชุมพรแลว้ไหลลงอ่าว ไทยที่บา้นปากน้า 2)คลองท่าแซะ มีต้นก าเนิดมาจากเทือกเขาในเขตอ าเภอบางสะพาน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ ซ่ึงได้แก่เขาลาดทางทิศตะวนัออกและเทือกเขาตะนาวศรีที่ก้ันพรมแดนไทย-พม่า ทางทิศตะวันตก ลกัษณะของลุ่มน้า มีสันเขาโอบลอ้มโดยรอบ ลา น้า สาขาที่สา คญั ไดแ้ก่คลองบางทะลาย คลองกะมิ้ว คลองคดศอก คลองเลา และคลองกระเปาะ ความยาวของลา น้า จากตน้น้า ถึงจุดบรรจบกบคลองรับร่อ ั ยาวประมาณ 118กิโลเมตร ไหลจากทิศเหนือไปทางทิศใตด้ ้วยความลาดชัน 1:100 ในบริเวณตน้น้ า และลดลงเหลือ1:3,000 ในบริเวณทา้ยน้า 3)คลองรับร่อ มีตน้กา เนิดจากเทือกเขาในเขตจงัหวดัชุมพร ซ่ึงไดแ้ก่เทือกเขาตะนาวศรีที่ก้นั พรมแดนไทย-พม่าลา น้ าสาขาที่ส าคญั ไดแ้ก่คลองมะละคลองสะตุงคลองพนัวาน คลองพงนัและ คลองทะเลเซียะ ความยาวของลา น้ าวดัจากตน้น้ าจนถึงจุดบรรจบกับคลองท่าแซะ ยาวประมาณ 78

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-2 บทที่2 การตรวจเอกสาร กิโลเมตร โดยไหลจากทิศตะวันตกไปทางทิศตะวันออกด้วยความลาดชันเฉลี่ยประมาณ 1:200 บริเวณ ตน้น้า และปริมาณ 1:2,000 บริเวณทา้ยน้า 4)คลองท่าตะเภา มีความยาวประมาณ 39กิโลเมตรลา น้า สาขาที่ส าคญั ไดแ้ก่คลองละมุคลอง ข้ีนาคคลองกรูด คลองท่านางสังข์เป็นตน้ สภาพภูมิประเทศของพ้ืนที่ลุ่มน้า คลองท่าตะเภาเป็นท้งัภูเขาสูง ที่ดอนลูกคลื่นลอนชนัที่ราบ ที่ ราบลุ่มน้ าท่วมถึงและที่ราบชายฝั่งทะเล จึงมีความหลายหลายและความอุดมส มบู รณ์ ของ ทรัพยากรธรรมชาติในระบบนิเวศลุ่มน้า ซ่ึงเป็นปัจจยัพ้ืนฐานที่ส าคญัต่อการรักษาความสมดุลของ ระบบนิเวศทางธรรมชาติและการพฒันาทางเศรษฐกิจในช่วงที่ผา่นมาพ้ืนที่ดงักล่าว มีการใชป้ระโยชน์ ในกิจกรรมการพฒันาต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเกษตรกรรม ซึ่งส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงการใช้ ที่ดินและการบุกรุกทา ลายป่าไม้ก่อให้เกิดปัญหาอื่นๆ ตามมา เช่น แหล่งต้นน้ าลา ธารถูกทา ลายใน บริเวณด้านตะวนัตกของพ้ืนที่ศึกษา น้ าท่วม ขาดแคลนน้ า และคุณภาพน้ าเสื่อมโทรมในบริเวณ ตอนกลางและตอนล่างของพ้ืนที่ศึกษา ส่วนการเพาะเล้ียงชายฝั่งเป็นสาเหตุส าคญัที่ทา ให้ทรัพยากร ชายฝั่งทะเลเสื่อมโทรม ปัญหาต่างๆ เหล่าน้ีส่งผลกระทบเชื่อมโยงถึงการใชป้ระโยชน์ทรัพยากรและ ความสมดุลของระบบนิเวศ จากผลการวิเคราะห์ปัญหาที่เกิดข้ึนในพ้ืนที่พบว่า ส่วนใหญ่เป็นปัญหา เกี่ยวกับการสูญเสียความอุดมสมบูรณ์ ของทรัพยากรธรรมชาติ และสภาพแวดล้อมที่เสื่อมโทรม ปัญหา ที่ส าคญัที่สุดในพ้ืนที่คือ ปัญหาทรัพยากรป่าไมถู้กทา ลาย ซ่ึงเป็นสาเหตุให้เกิดปัญหาต่อทรัพยากรน้า และทรัพยากรดิน ดงัน้ันการวางแผนการใช้ที่ดินและการจดัการทรัพยากรธรรมชาติในพ้ืนที่ศึกษาจึง มุ่งเน้นการแก้ไขปัญหาการใช้ที่ดินที่ไม่มีประสิทธิภาพ ไม่เหมาะกับศักยภาพของพ้ืนที่เพื่อฟ้ืนฟู ทรัพยากรป่าไมแ้ละทรัพยากรน้า เป็นหลกั โดยคา นึงถึงศกัยภาพและขอ้จา กดัของพ้ืนที่แนวโน้มและ บทบาทการพฒันาของพ้ืนที่แผนพฒันาที่เสนอแนะ ไดแ้ก่แผนการใช้ที่ดินในอนาคต แผนพฒันาการ เกษตรกรรม แผนพัฒนาศูนย์กลางเศรษฐกิจและอุตสาหกรรม แผนพัฒนาการท่องเที่ยวเชิงอนุรักษ์ แผนพัฒนาโครงข่ายคมนาคม รวมท้ังแผนจัดการทรัพยากรธรรมาติที่ส าคัญคือ ทรัพยากรป่าไม้ ทรัพยากรน้า ทรัพยากรดิน และทรัพยากรชายฝั่งทะเล ท้งัน้ีโดยมุ่งเนน้การจดัการอนุรักษ์การฟ้ืนฟูการ ควบคุม และการส่งเสริมมาตรการต่างๆ เพื่อรักษาความสมดุลของระบบนิเวศตามธรรมชาติและเพื่อการ พฒันาที่ยงั่ยนื (พูนทรัพย, 2540) ์ Pranee (1999) ท าการวิเคราะห์อุทกภัยเชิงสถิติโดยมีตัวแปรทางอุทกภัยเป็ นปัจจัย ที่น ามา วิเคราะห์ด้วยวิธีสมการสหสัมพันธ์ถดถอย พบว่าปัจจัยสา คญัที่ทา ให้เกิดอุทกภยัในพ้ืนที่ลุ่มน้า ชุมพรคือ การเกิดฝนตกหนักเนื่องจากพายุโซนร้อน นอกจากน้ีจากการศึกษา HEC-1 model พบว่า การ เปลี่ยนแปลงค่าของช่วงระยะเวลาที่ฝนตกจนกระทงั่ปริมาณน้ าท่าสูงสุด (lag time) และระดับน้ าท่า สูงสุด เป็ นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินและการขยายตัวของเมือง การเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดิน ไม่เพียงแต่ที่จะทา ให้ปริมาณน้า ท่าเพิ่มข้ึนภายหลงัฝนตก นอกจากน้ียงัมีผลทา ใหช้ ่วงระยะเวลาที่ฝนตก จนกระทงั่ปริมาณน้า ท่าสูงสุดลดลง ปริมาณน้า และระดบัน้า สูงสุดเพิ่มข้ึน

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-3 บทที่2 การตรวจเอกสาร 2.1.2 จังหวัดชุมพร 1) ที่ตั้งและสภาพภูมิประเทศ จงัหวดัชุมพรต้งัอยู่ทางใตข้องประเทศไทย มีลกัษณะพ้ืนที่ยาว แคบคล้ายรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า มีความยาวตามแนวชายฝั่งทะเลประมาณ 222กิโลเมตร มีความกว้าง ประมาณ 36กิโลเมตร มีเน้ือที่ประมาณ 3.75ล้านไร่ หรือ 6,009 ตารางกิโลเมตร ห่างจากกรุงเทพฯ 498 กิโลเมตร มีอาณาเขตติดต่อกบัจงัหวดัใกลเ้คียงดงัต่อไปน้ี ทิศเหนือ ติดต่อกับอ าเภอบางสะพานน้อย จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ ทิศใต้ ติดต่อกับอ าเภอท่าชนะ และอ าเภอไชยา จังหวัดสุราษฎร์ธานี ทิศตะวันออก ติดต่อกับอ่าวไทย ทิศตะวันตก ติดต่อกับจังหวัดระนอง และสหภาพเมียนมาร์ ลักษณะภูมิประเทศของจังหวัดชุมพรด้านทิศตะวันตก มีเทือกเขาตะนาวศรีและเทือกเขาภูเก็ต เป็นแนวก้นัเขตแดนระหว่างประเทศไทยกบัสหภาพเมียนมาร์จึงมีลกัษณะเป็นพ้ืนที่สูงลาดเทจากทิศ ตะวนัตกสู่พ้ืนที่ต่า ทางทิศตะวนัออก ประกอบด้วยภูเขาและป่ าไม้ซ่ึงเป็นแหล่งกา เนิดของตน้น้า ล าธาร ที่สา คญัสายส้ัน ๆ หลายสายเช่น แม่น้า ท่าตะเภาแม่น้า หลงัสวน และแม่น้า สวีเป็ นต้น 2) การคมนาคม จังหวัดชุมพร มีเส้นทางคมนาคมดงัน้ี (1) ทางบก แบ่งเป็ น 2 ทางคือ1) ทางรถยนต์ถนนสายหลักมี2 สาย คือ ทางหลวง แผ่นดิน สายเพชรเกษม (หมายเลข 4) เริ่มต้นจากกรุงเทพฯ ถึงจังหวัดชุมพร และต่อไปทางจังหวัด ระนอง ลงสู่จังหวัดอื่น ๆ ทางภาคใต้ถนนสายเอเซีย (หมายเลข 41) เริ่มตน้จากจงัหวดัชุมพรที่สี่แยก ปฐมพรผ่านจังหวัดสุราษฎร์ธานีต่อไปยังจังหวัดอื่น ๆ ทางภาคใต้และ 2) ทางรถไฟ ระยะทางจาก สถานีรถไฟธนบุรีถึงสถานีรถไฟจังหวัดชุมพรประมาณ 476กิโลเมตรขบวนรถไฟสายใต้ทุกขบวน จะต้องผ่านจังหวัดชุมพร และอ าเภอต่าง ๆ ของจังหวัดชุมพร ยกเว้น 2อ าเภอคืออ าเภอท่าแซะ และ อ าเภอพะโต๊ะ ชาวชุมพรจึงนิยมใช้การเดินทางโดยรถไฟเป็ นส่วนใหญ่ ในแต่ละวันจะมีรถไฟผ่าน จงัหวดัชุมพรท้งัเที่ยวไป และเที่ยวกลบัรวม 24ขบวน ท้งัขบวนรถธรรมดา รถเร็วรถด่วน และรถด่วน พิเศษ (2) ทางอากาศ การคมนาคมทางอากาศด าเนินการโดยกรมการบินพาณิชย์ สนามบิน จังหวัดชุมพร ต้งัอยู่ที่ตา บลชุมโคอ าเภอปะทิว อยู่ห่างจากตัวจังหวัดประมาณ 40กิโลเมตร สนามบิน แห่งน้ีได้ท าพิธีเปิดอย่างเป็นทางการ เมื่อวันที่ 15 สิ งหาคม 2541 โดย ฯพณฯ นายชวน หลีกภัย นายกรัฐมนตรีมาเป็ นประธานในพิธีเปิ ด (3) ทางน ้า การคมนาคมทางน้ าในจงัหวดัชุมพร ส่วนใหญ่เป็ นเรือบริการเพื่อการ ท่องเที่ยว มีบริษัทเอกชนมาเปิ ดบริการน าเที่ยวเกาะต่าง ๆ สามารถเดินทางไปยังเกาะเต่า อ าเภอเกาะ พงัน จังหวัดสุราษฎร์ธานีระยะทางประมาณ 75กิโลเมตรโดยทางเรือมีท่าเทียบเรืออยู่ที่ต าบลท่ายาง อ าเภอเมืองชุมพร

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-4 บทที่2 การตรวจเอกสาร รูปที่ 2.1.1-1 สภาพทวั่ ไปของพ้ืนที่ลุ่มน้า ท่าตะเภา

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-5 บทที่2 การตรวจเอกสาร 3) การปกครองและประชากร (1)จังหวัดชุมพร แบ่งการปกครองออกเป็ น 8อ าเภอ 70 ต าบล 710 หมู่บ้าน ได้แก่ อ าเภอเมืองชุมพร 17 ต าบล 161 หมู่บ้าน,อ าเภอสวี11 ต าบล 112 หมู่บ้าน, อ าเภอหลังสวน 13 ต าบล 146 หมู่บ้าน, อ าเภอปะทิว 7 ต าบล 68 หมู่บ้าน,อ าเภอท่าแซะ 10 ต าบล 105 หมู่บ้าน, อ าเภอละแม 4 ต าบล43 หมู่บ้าน, อ าเภอทุ่งตะโก4 ต าบล35 หมู่บ้าน และ อ าเภอพะโต๊ะ4 ต าบล42 หมู่บ้าน (2)การปกครองส่วนท้องถิ่น ประกอบด้วย องค์การบริ หารส่วนจังหวัด 1 แห่ง เทศบาล 14แห่ง องค์การบริหารส่วนต าบล 66แห่ง ประชากรของจงัหวดัณ วนัสิ้นปี2550 มีท้งัสิ้น 481,298คน เป็ นชาย 240,186 คน เป็ นหญิง 241,112 คน ความหนาแน่นของประชากรมากที่สุดคือ อ าเภอเมืองชุมพร 126คน/ตร.กม. นับถือศาสนาพุทธ คิดเป็ นร้อยละ 97.21 รองลงมาได้แก่ศาสนา อิสลามร้อยละ 1.86และศาสนาคริสต์ร้อยละ 0.91 4) สภาพภูมิอากาศ จงัหวดัชุมพรต้งัอยู่บนแหลมมลายูซึ่งอยู่ระหว่างทะเลอันดามันกับทะเลจีน ใต้จึงไดร้ับอิทธิพลจากลมมรสุมท้งัสองฤดูคือลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ต้งัแต่เดือนพฤษภาคม ถึง เดือนตุลาคม และลมมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือ ต้ังแต่เดือนตุลาคม ถึงเดือนกุมภาพันธ์ด้วยเหตุน้ี จงัหวดัชุมพรจึงได้รับปริมาณน้ าฝนมากท้งัสองฤดูโดยเฉพาะด้านฤดูลมมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือ เป็ นช่วงที่ได้รับฝนมากที่สุด เพราะอิทธิพลจากหย่อมความกดอากาศต ่า และพายุหมุนเขตร้อน ท าให้มี ฝนตกเป็นบริเวณกวา้ง น้า หลากจากเทือกเขาทางทิศตะวนัตกลงสู่ที่ราบทางทิศตะวนัออกและมกัเกิดน้า ท่วมอย่างฉับพลันบริเวณที่ราบลุ่มเกือบทุกปีด้วยอิทธิพลของลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้และลมมรสุม ตะวันออกเฉียงเหนือ ทา ใหล้กัษณะภูมิอากาศของจงัหวดัชุมพรเป็นแบบมรสุมร้อนช้ืน และแบ่งฤดูกาล ในรอบปี ได้ 2ฤดู คือ ฤดูฝนและฤดูร้อน 5) สภาพแวดล้อม สภาพแวดลอ้มทางสังคมโดยทวั่ ไปของจงัหวดัชุมพรเป็ นสังคมเกษตรกรรม ประชากรร้อยละ 90 อาศัยอยู่ในชนบท และประกอบอาชีพเกษตรกรรม เนื่องจากจังหวัดชุมพรมี สภาพภูมิประเทศและภูมิอากาศที่เหมาะแก่การเพาะปลูกโดยเฉพาะอยา่งยงิ่พืชเศรษฐกิจจา พวกผลไมท้ ี่ ตอ้งการน้า มากในฤดูแลง้ จากการสูญเสียสภาพสมดุลทางธรรมชาติเนื่องจากพายุไต้ฝุ่ นเกย์และการตัด ไม้ท าลายป่ า ท าให้สภาพอากาศแปรปรวน ฝนไม่ตกต้องตามฤดูกาล ชาวสวนต้องหาทางช่วยเหลือ ตนเองโดยขดุบ่อน้า ขนาดใหญ่นอกจากน้ีประชาชนในทอ้งถิ่นยงัใหค้วามร่วมมือในการพฒันาแหล่งน้า ขนาดเล็กเพื่อกกัน้า ไวใ้ชใ้นฤดูแลง้ เพื่อให้มีเพียงพอต่อเกษตรกรรม โดยช่วยกนัลอกคูคลองที่ต้ืนเขิน หรือขุดเจาะบ่อน้ าขนาดเล็ก หากเป็ นงานขนาดใหญ่ที่ต้องใช้แรงงาน และการลงทุนมาก ก็จะได้รับ ความช่วยเหลือจากหน่วยราชการตามโครงการชลประทานขนาดเล็กเช่น การสร้างฝายการขุดสระการ ขดุเจาะบ่อน้า บาดาลเป็ นต้น

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-6 บทที่2 การตรวจเอกสาร 2.1.3 โครงการชลประทานชุมพร การชลประทานในจังหวัดชุมพร ไดเ้กิดข้ึนเป็นคร้ังแรกในสมยั หม่อมหลวงชูชาติก าภูด ารง ต าแหน่งอธิบดีกรมชลประทาน คือโครงการบรรเทาอุทกภัยเมืองชุมพร เป็นโครงการเพื่อการระบายน้า โดยรับน้า จากคลองท่าตะเภาในฤดูน้า หลากลดปัญหาอุทกภยัในตวัเมืองชุมพรลกัษณะโครงการขุด คลองระบายน้า สามแกว้พร้อมก่อสร้างประตูระบายน้า ไดด้า เนินการก่อสร้างเมื่อปี2494และก่อสร้าง เสร็จเมื่อปี 2497และต่อมาได้ปรับปรุงระบบการระบายน้ าให้มีประสิทธิภาพมากข้ึนจนถึงปัจจุบัน โครงการชลประทานชุมพร ต้งัอยู่เลขที่162 หมู่ที่ 1 ต.นาชะอังอ.เมือง จ.ชุมพรอยู่ห่างจากตัวเมืองไป ทางทิศเหนือตามถนนไตรรัตน์ประมาณ 3กม. 2.1.4 สถานการณ์อุทกภัยที่ส าคัญในพื้นที่ลุ่มน ้า ในช่วงระหว่างวันที่ 14 -18 สิงหาคม 2549 ร่องความกดอากาศต ่าหรือร่องฝนก าลังแรงพาดผ่าน ภาคเหนือ และภาคตะวันออกเฉียงเหนือเข้าสู่หย่อมความกดอากาศต ่าก าลังแรงในทะเลจีนใต้ตอนกลาง ลักษณะดังกล่าวท าให้ภาคเหนือและภาคตะวันออกเฉียงเหนือมีฝนชุกหนาแน่นกับมีฝนตกหนักและลม ฝ่ ายตะวันตกก าลังแรงพัดปกคลุมทะเลอันดามัน ภาคใต้ และอ่าวไทย ท าให้มีฝนตกหนักถึงหนักมากใน ภาคตะวันออกและภาคใต้ส่งผลท าให้มีฝนตกหนักถึงหนักมากและเกิดน้ าท่วมในจังหวัด ประจวบคีรีขันธ์และชุมพร สามารถสรุปสถานการณ์อุทกภัยในเขตพ้ืนที่จังหวัดชุมพร พร้อม ขอ้เสนอแนะแนวทางการแกไ้ข ดงัน้ี 1) ปริมาณฝน จังหวัดชุมพรได้เกิดฝนตกหนักถึงหนักมากติดต่อกันในวันที่ 14-15 สิงหาคม 2549 โดยปริมาณฝนตกวันที่ 14 ส.ค.2549 ที่ อ.เมือง 153.5 มม. อ.สวี 122.3 มม. อ.ท่าแซะ 115.5 มม. อ. หลังสวน 68.0 มม. อ.พะโต๊ะ 120.8 มม. อ.ละแม 62.0 มม. อ.ปะทิว 112.0 มม. อ.ทุ่งตะโก 58.8 มม. ปริมาณน้า ฝนวนัที่15 ส.ค2549 ที่อ.ท่าแซะ55.7 มม.อ.พะโต๊ะ60.2 มม.อ.สวี35.0 มม.อ. ปะทิว43.4 มม. ทา ใหเ้กิดสภาวะน้า ท่วมในพ้ืนที่ลุ่มน้า โดยทวั่ ไป 2) สภาพน ้าท่วม (1)อ าเภอเมืองชุมพร ปริมาณน้า ในเมืองชุมพรเอ่อลน้ตลิ่งไหลท่วมในเขต ต. บา้นนา ต.ขนุกระทิง ต. ตากแดด ต.วงัไผ่สถานการณ์น้า ท่วมได้เข้าสู่สภาวะปกติ ในวันที่ 20 สิงหาคม 2549 (2) อ าเภอท่าแซะ น้า ในคลองรับร่อเอ่อลน้เขา้ท่วมพ้ืนที่ในเขต ต.ท่าขา้ม (หมู่ที่1-4, 6, 7, 9และ 14) ต.นากระตาม(หมู่ที่ 1, 5, 8, 9และ 11) ระดบัน้า สูง 1.00-1.20 ม. ส่วนที่ ต.รับร่อ(หมู่ที่1-8 และ 20) ต.หินแก้ว(หมู่ที่ 1,2) ต.คุริง(หมู่ที่ 1-3) ต. สลุย ต.ท่าแซะ(หมู่ที่ 1,7,10,11,16) ต. หงษ์เจริญ(หมู่ ที่1,4,8,14) ต. ทรัพย์อนันต์(หมู่ที่ 1,2,7) ต. สองพี่นอ้ง ระดบัน้า สูง 0.20-0.60 ม. สถานการณ์น้า ท่วมได้ เข้าสู่สภาวะปกติในวันที่ 20 ส.ค 2549 (3) อ าเภอปะทิว น้ าท่วมในเขต ต.สะพลี(หมู่ที่2, 4, 6, 7, 10และ 11) ต.เขาไชยราช (หมู่ที่ 1,3,6,8) ต. บางสน(หมู่ที่ 2-5) ต. ชุมโค(หมู่ที่ 1-4,6,9,10,11) ต. ปากคลอง(หมู่ที่ 1,3,4,6) ต. ทะเล

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-7 บทที่2 การตรวจเอกสาร ทรัพย์(หมู่ที่ 1-3) ต. ดอนยาง(หมู่ที่ 2,3,5,6,8,9,15) สถานการณ์น้ าท่วมไดเ้ขา้สู่สภาวะปกติในวนัที่18 สิงหาคม 2549 (4) อ าเภอหลังสวน น้า ท่วมในเขต ต. ท่ามะพลา(หมู่ที่2,8) ต. บางมะพร้าว(หมู่ที่ 9) ต. หาดยาย(หมู่ที่1,2,4,5,6,9) ต. พ้อแดง(หมู่ที่1,3,4,5,7,8) ต. แหลมทราย(หมู่ที่1,11) ต. วังตะก้อ(หมู่ที่1) สถานการณ์น้า ท่วมไดเ้ขา้สู่สภาวะปกติในวนัที่18 สิงหาคม 2549 (5) เขตเทศบาลเมืองชุมพร ปริมาณน้า ในท่าตะเภาที่บา้นวงัครกอ.ท่าแซะ มีระดบัน้า สูงสุด 12.50 ม. ปริมาณน้ าสูงสุด 1,095ลบ.ม./วินาที(เวลา 19.00 น.ของวนัที่ 15 ส.ค. 49) ซึ่ งจะมี ผลกระทบต่อเทศบาลเมืองชุมพรในเวลาต่อมา (เริ่มมีผลกระทบเมื่อระดบัน้า ที่บา้นครกมีระดบัน้า เกิน 12.00 ม.) ปริมาณน้า จากบา้นวงัครกไดไ้หลลงสู่เทศบาลเมืองชุมพร น้า เริ่มท่วมเมืองชุมพรบริเวณที่ลุ่ม รอบนอกต้งัแต่เวลา 16.00 น. (16 ส.ค2549)ในเขตชุมชนหนองทองค า ชุมชนวัดสุบรรณ ชุมชนรังนก ออก ชุมชนดอนหลวง โดยให้ทา บริเวณเทศบาล2อ.เมือง มีระดบัน้า สูงสุด 4.00 ม. ปริมาณน้า ไหลผ่าน 285ลบ.ม./วินาทีในวนัที่17 ส.ค2549 เวลา 05.00 น. (ระดบัเริ่มท่วม 3.80 ม. ปริมาณน้ า 260ลบ.ม/ วินาที) ท าให้เกิดน้ าท่วมในเขตเทศบาลเมืองชุมพรเพียงเล็กน้อย ไม่รุนแรง ท้ังน้ีเนื่องจากกรม ชลประทานไดผ้นัน้า ส่วนหน่ึงที่ไหลมาจากบา้นวงัครกอ.ท่าแซะ เขา้คลองหัววงั-พนังตกั(ปริมาณน้ า ไหลผ่าน ปตร.หัววงัจา นวน 580ลบ.ม./วินาที)และคลองสามแกว้(ปริมาณน้า ไหลผ่าน ปตร.สามแกว้ จ านวน 230 ลบ.ม./วินาที) ซึ่งเป็นโครงการอนัเนื่องมาจากพระราชดา ริให้น้า ไหลออกสู่ทะเลโดยไม่ ไหลผา่นเขา้ตวัเมืองชุมพร นอกจากน้ียงัไดต้ิดต้งัเครื่องสูบน้า เคลื่อนที่เร่งสูบน้า ที่ปตร.พนงัตกัจา นวน 3 เครื่อง เทศบาลเมืองชุมพรจา นวน 6 เครื่อง สถานการณ์น้า ท่วมในเขตเทศบาลเมืองชุมพรไดเ้ริ่มเขาสู่ ้ สภาวะปกติในวนัที่18 สิงหาคม 2549 แต่ยงัมีน้ าท่วมขังในพ้ืนที่ลุ่มต่า ในหลายตา บลรอบนอกเขต เทศบาลเมืองชุมพรกรมชลประทานไดส้นบัสนุนเครื่องสูบน้า เคลื่อนที่ขนาด 8 นิ้ว 3) สรุปความเสียหายเนื่องจากอุทกภัยจังหวัดชุมพร(14-16 สิงหาคม 2549) (1) พ้ืนที่ประสบอุทกภัย 4 อ าเภอ 28 ต าบล 135 หมู่บ้าน ราษฎรได้รับความเดือดร้อน ประมาณ 3,434ครัวเรือน (2) พ้ืนที่การเกษตรไดร้ับความเสียหาย ประมาณ 8,000ไร่ (3) อาคารชลประทานในเขตโครงการชลประทานชุมพร ไดร้ับความเสียหาย ดงัน้ี - อาคารระบายน้ าท่อลอดถนนบริเวณปากคลองน้อย มีหินเรียงพร้อมเอ็น คอนกรีตเสริมเหล็กช ารุดเสียหาย 1 แห่ง - ผิวราดยางถนนของอาคารท่อลอดถนนสายวัดประเดิม ช ารุดเสียหาย 1 แห่ง - คนัก้นัน้า คลองสามแกว้และคลองบางโหลง น้า กดัเซาะพงัเสียหาย รวม 2 สาย คลองประมาณ 300 เมตร

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-8 บทที่2 การตรวจเอกสาร 4)แนวทางแก้ไข (1) ปรับปรุงคลองสามแก้ว และอาคารประกอบแทนขุดลอกครองพนังตัก-หูรอ เป็ น งานขุดขยายคลองเหื่อผนัน้า ส่วนเกินจากคลองหัววงั-พนงัตกัและคลองสามแกว้ออกสู่ทะเลเพิ่ข้ึนเป็น จา นวน 800ลบ.ม/วินาทีขนาดคลองระบายน้ าก้นคลองกวา้ง 90 เมตร ยาว 5,000 เมตร พร้อมอาคาร ประกอบ งบประมาณ 80,000,000 บาท (2) ปรับปรุงประตูระบายน้า พนงัตกัเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการระบายน้า จาก400ลบ.ม/ วินาที เป็ น 580 ลบ.ม/วินาทีลกัษณะงานเป็นการปรับปรุงเพิ่มช่องประตูระบายน้ าขนาด 6.00 x 6.50 เมตร จากเดิม 5 ช่อง เป็ น 8 ช่อง งบประมาณ 130,000,000 บาท 2.1.5 โครงการป้องกนัและบรรเทาอุทกภัย โครงการป้องกันและบรรเทาอุทกภัยชุมชนเมืองชุมพร เป็ นโครงการ ฯ ที่มีวัตถุประสงค์เพื่อ การจดัการน้า หลากในลุ่มน้า คลองท่าตะเภา พ้ืนที่ลุ่มน้า ครอบคลุมพ้ืนที่อา เภอเมืองชุมพรอา เภอท่าแซะ จงัหวดัชุมพรและบางส่วนของอา เภอบางสะพานน้อย จงัหวดั ประจวบคีรีขนัธ์พ้ืนที่ลุ่มน้ าประมาณ 1,980 ตารางกิโลเมตร มีคลองท่าตะเภาที่เกิดจากการไหลมาร่วมกันของคลองท่าแซะและคลองรับร่อ ที่ บา้นปากแพรกไหลผา่นชุมชนเมืองชุมพรและลงสู่ทะเลอ่าวไทย ที่บา้นปากน้า ในอดีตก่อนที่จะมีการก่อสร้างระบบป้องกันและบรรเทาอุทกภัย ลุ่มน้ าคลองท่าตะเภา ตอนกลางถึงตอนล่างจะมีการเกิดอุทกภยัข้ึนทุกปีทา ใหเ้กิดความเสียหายกบัชีวิตและทรัพยส์ินเป็นอยา่ง มาก ปี พ.ศ. 2532 เกิดพายไุตฝ้่นุเกยพ์ดัผา่นจงัหวดัชุมพร ทา ใหเ้กิดน้า ท่วมเมืองชุมพรจึงเริ่มมีโครงการ ที่จะบรรเทาอุทกภัยชุมชนเมืองชุมพรแต่โครงการยังไม่แล้วเสร็จ ต่อมาได้เกิดพายุ ซีต้า ที่ทา ให้เกิดน้า ท่วมชุมชนเมืองชุมพรมากที่สุด เมื่อเดือน สิงหาคม พ.ศ. 2540ความเสียหายเสียหายมูลค่านับพันล้าน บาท ชาวเมืองชุมพรตอ้งอยู่กับความหวาดวิตก จนกระทงั่พระบาทสมเด็จพระเจา้อยู่หัวทรงมีความ ห่วงใยในทุกข์เข็ญของชาวชุมพร ได้ทรงมีพระราชด าริให้เร่งการขุดคลองหัววัง-พนังตัก ของโครงการ บรรเทาอุทกภยัจากพายุไตฝุ้่นเกย์ให้แลว้เสร็จโดยเร็ว จนสามารถรองรับน้า หลากจากพายุลินดา ทา ให้ ไม่เกิดน้า ท่วมเมืองชุมพรเหตุการณ์น้า หลากที่ส าคญัหลายเหตุการณ์ในอดีตที่มีปริมาณฝนตกลงในลุ่ม น้า ท่าตะเภาจา นวนมากแสดงดังตารางที่ 2.1.5-1 ซึ่งเห็นถึงความแตกต่างระหว่างการที่มีระบบป้องกัน น้า ท่วมและก่อนที่จะทา การก่อสร้างระบบป้องกนัน้า ท่วม พร้อมท้งัแสดงแผนงานโครงการป้องกันและ บรรเทาอุทกภัยเมืองชุมพร ตามแนวพระราชด าริไว้ในรูปที่ 2.1.5-1

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-9 บทที่2 การตรวจเอกสาร ตารางที่ 2.1.5-1 เหตุการณ์น้า หลากสา คญัที่เกิดข้ึนในลุ่มน้า ท่าตะเภา ล าดับ ประเภทของ วัน-เดือน-ปี ปริมาณ จ านวน ระดบัน้า สถานีวดัน้า ลักษณะ การเกิด พายุ ที่เกิด ฝน (มม.) วันฝนตก X.158 X.180 อุทกภัย 1 พายุไต้ฝุ่ นเกย์ 4 พ.ย.32 158.6 2 12.75 5.15 ท่วมหนัก 2 หย่อมความกดอากาศต ่า 21 มี.ค. 37 309.7 3 7.80 2.57 ท่วม 3 หย่อมความกดอากาศต ่า 11 พ.ย.38 199.9 2 11.39 4.30 ท่วม 4 หย่อมความกดอากาศต ่า 28 ก.ค.39 183.5 2 11.85 4.47 ท่วม 5 พายุไต้ฝุ่ นซีต้า 24 ส.ค.40 429.2 5 13.03 5.88 ท่วมหนักมาก 6 พายุไต้ฝุ่ นลินดา 4 พ.ย.40 163.2 3 9.89 3.06 ไม่ท่วม 7 พายดุีเปรสชนั่ 6 ธ.ค.42 384.4 3 10.28 3.65 ไม่ท่วม 8 หย่อมความกดอากาศต ่า 25 ส.ค.43 207.7 3 9.54 2.74 ไม่ท่วม 9 หย่อมความกดอากาศต ่า 27 พ.ย.43 246.2 2 8.66 2.00 ไม่ท่วม 10 หย่อมความกดอากาศต ่า 12 มี.ค. 44 472.4 4 11.93 3.70 ไม่ท่วม 11 หย่อมความกดอากาศต ่า 14 ส.ค.49 191.27 2 12.15 4.00 ท่วมเมืองชุมพร น้า สูง 0.20 ม. หมายเหตุ:ล าดับที่ 6-11 มีระบบระบายน้า บรรเทาอทุกภยัชุมชนเมืองชุมพร สถานี X.158 ระดับตลิ่ง+12.00 ม.(รทก.) สถานี X.180 ระดับตลิ่ง+3.80 ม.(รทก.) ที่มา: โครงการชลประทานชุมพร

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-10 บทที่2 การตรวจเอกสาร รูปที่ 2.1.5-1แผนงานโครงการป้องกันและบรรเทาอุทกภัยเมืองชุมพร ตามแนวพระราชด าริ

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-11 บทที่2 การตรวจเอกสาร 2.1.6 การเตรียมความพร้อมในการรับมือกบัอุทกภัย 1) มาตรการในการบรรเทาอุทกภัย (1)แผนงานก่อนน ้ามา (ก) แผนงานที่ไม่ใช้สิ่งก่อสร้าง ประกอบด้วย -การคาดการณ์และติดตามสภาวะทางอุตุ-อุทกวิทยา -การบริหารน้า ในพ้ืนที่แกม้ลิงหนองใหญ่ใหอ้ยใู่นเกณฑค์วบคุม -การเฝ้าระวงัพ้ืนที่เสี่ยงภยัและการบริหารน้า หลาก -การจดัต้งัศูนยป์ระสานและติดตามสถานการณ์น้า -การประสานข้อมูล เพื่อแจ้งให้หน่วยงานที่เกี่ยวข้องและประชาสัมพันธ์ ให้ประชาชนทราบทาง Internet (ข)แผนงานที่ใช้สิ่งก่อสร้าง ประกอบด้วย -การขดุลอกและกา จดัวชัพืชในคลองระบายน้า -การตรวจสอบความพร้อมของอาคารชลประทานต่าง ๆ -การเตรียมความพร้อมของเครื่องจักรเครื่องมือ (2)แผนงานขณะน ้ามา หรือขณะเกิดภัย - ติดตามสถานการณ์ และประสานข้อมูลระหว่างหน่วยงานและประเมิน สถานการณ์ - ปรับแผนการระบายน้า ใหส้อดคลอ้งกบัสถานการณ์ - เสริมความแข็งแรงของอาคารชลประทาน - สนับสนุนเครื่องจักรเครื่องมือเข้าช่วยเหลือ - เร่งซ่อมแซมอาคารชลประทานที่ชา รุดใหส้ามารถใชง้านไดช้วั่คราว (3)แผนงานฟื้นฟูหลงัอุทกภัย - เร่งสา รวจพ้ืนที่การเกษตรที่ไดร้ับผลกระทบ - เร่งส ารวจความเสียหายของอาคารชลประทาน - ประเมินศกัยภาพของปริมาณน้า ตน้ทุน เพื่อช่วยเหลือในช่วงฤดูแลง้รวมท้งัการ สนบัสนุนเครื่องสูบน้า เคลื่อนที่ 2)การเตรียมความพร้อมของระบบโทรมาตร (1)แผนงานก่อนน ้ามา - งานบ ารุงรักษาเครื่องมือโทรมาตรประจ าเดือน - ตรวจสอบและแก้ไขให้สามารถใช้งานได้เป็ นปกติในกรณีเกิดความเสียหาย - ตรวจสอบความพร้อมของอุปกรณ์ส ารองให้พอเพียงส าหรับการปฏิบัติงาน - ปรับเทียบอุปกรณ์เครื่องมือวดัใหไ้ดค้่าตามเกณฑม์าตรฐาน ปีละ1คร้ัง

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-12 บทที่2 การตรวจเอกสาร - ประเมินสถานการณ์เพื่อจดัการน้ าเบ้ืองตน้ก่อนน้ ามา เช่น พร่องน้ าในหนอง ใหญ่หรือเปิดบานระบายน้า เป็นตน้ (2)แผนงานขณะน ้ามาหรือขณะเกิดภัย - เฝ้าระวงัและติดตามสถานการณ์ตลอด 24 ชวั่โมง - มีฝนตกมากเกินกวา่125 มม./วนั ในพ้ืนที่ลุ่มน้า ตอนบน -ระดบัน้า ที่สถานีX.158 บ้านวังครก มากเกินกว่า 12.20 ม.รทก. จะท าให้อีก 12 ชวั่โมง ระดบัน้า ที่สถานีX.180 สะพานเทศบาล2 ตวัเมืองชุมพรจะมีน้า ลน้ตลิ่งโดยระดบัน้า อยใู่นระดบัวิกฤตที่3.80 ม.รทก. -รายงานสภาพน้า ฝน น้า ท่าและสภาพทวั่ ไปทุก ๆ วนัและรายงานต่อเนื่องทุก ๆ 12 ชวั่โมงในกรณีเกิดภยั -รวบรวมข้อมูลและประเมินสถานการณ์ร่วมกับค่าพยากรณ์ของระบบโทรมาตร - สรุปแนวโน้มสถานการณ์ให้หน่วยงานต่าง ๆ ทราบ ทุก 6-12 ชวั่โมง (3)แผนงานหลังเกิดภัย - ตรวจสอบการท างานของเครื่องมือเตรียมพร้อมรับพายุฝนลูกใหม่ - เร่งซ่อมแซมเครื่องมือให้สามารถใช้งานได้ หากเกินความสามารถ ให้แจ้ง ส่วนกลางเพื่อด าเนินการแก้ไขต่อไป 3)การเตรียมความพร้อมบุคคลากร (1) ฝ่ายส่งน ้าและบ ารุงรักษา, ฝ่ายสูบน ้าจ านวน 10 คน ท าหน้าที่เฝ้าระวังสถานการณ์ ในเขตพ้ืนที่รับผิดชอบ ประสานงานข้อมูลในพ้ืนที่เสี่ยงภัย รายงานให้ศูนยป์ระมวลและวิเคราะห์ สถานการณ์น้า โครงการชลประทานชุมพรทราบเพื่อรวบรวมจัดท ารายงานให้หน่วยงานที่เกี่ยวข้องเป็ น ประจ าทุก ๆ วัน หากเกิดเหตุฉุกเฉินให้รายงานและเตรียมการช่วยเหลือหากมีการร้องขอเครื่องจักร เครื่องมือที่จัดเตรียมไว้ (2) ฝ่ ายช่างกล จ านวน 14 คน ท าหน้าที่สนับสนุนให้ความช่วยเหลือโดยจัดเตรียม เจ้าหน้าที่พร้อมยานพาหนะและเจา้หนา้ที่ซ่อมบา รุง เพื่อทา การเปิดปิดประตูระบายน้า ตามการประเมิน สถานการณ์จากศูนย์ประมวลฯ และเร่งซ่อมแซมหรือหาวิธีการแก้ไขหากเกิดไฟฟ้าดับหรือเกิดความ เสียหายที่เกิดกับเครื่องกว้านบานระบายทุก ๆ แห่งในระบบป้องกันและบรรเทาอุทกภัยเมืองชุมพร (3) ฝ่ ายจัดสรรน ้าและปรับปรุงระบบชลประทาน จ านวน 5 คน ท าหน้าที่ติดตาม สถานการณ์และเฝ้าระวงัสถานการณ์ตลอด 24 ชั่วโมงกรณีมีแนวโน้มการเกิดภยัจากเครื่องมือโทร มาตรและแหล่งขอ้มูลต่าง ๆ โดยประสานงานกบัหน่วยงานภายในจงัหวดัจดัทา รายงานสถานการณ์น้า รวมท้งัวิเคราะห์ประเมินสถานการณ์ให้ประธานศูนย์ประมวลฯ เพื่อท าการหารือและตัดสินใจในการ บริหารจัดการน้ า การจัดท ารายงานการแจ้งเตือนภัยให้กับจังหวัด ส านักชลประทานและกรม ชลประทาน เพื่อท าการแจ้งเตือนภัยในกรณีเกิดเหตุวิกฤตที่เสี่ยงต่อการเกิดอุทกภัยเมืองชุมพร

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-13 บทที่2 การตรวจเอกสาร 4) แผนผังการแจ้งเตือนภัย ในช่วงฤดูน้ าหลาก โครงการชลประทานชุมพร มีหน้าที่ในการ ติดตามสถานการณ์ประมวลและวิเคราะห์รวมถึงทา การพยากรณ์ปริมาณน้า ตามจุดส าคญัๆ ต่าง ๆ ใน แม่พ้ืนที่ลุ่มน้ าท่าตะเภา จากน้ันแจง้ผลการประเมินสถานการณ์ที่ไดใ้ห้กบัทางส านักงานชลประทาน ศูนยป์ระมวลและวิเคราะห์สถานการณ์น้า กรมชลประทาน และ กองอ านวยการป้องกันและบรรเทาสา ธารณภัยจังหวัดชุมพร ซึ่งมีหน้าที่ในการประสานงานและแจ้งข้อมูลข่าวสาร รวมถึงการเตือนภัยให้กับ ทอ้งถิ่น ได้แก่หน่วยงานระดับจงัหวดัอา เภอ ตา บล จนถึงราษฎรที่อยู่ในพ้ืนที่ประสบภบัต่อไป ดัง แสดงแผนผังการแจ้งเตือนภัยไว้ในรูปที่ 2.1.6-1 รูปที่ 2.1.6-1แผนผงัการแจง้เตือนภยัของลุ่มน้า ท่าตะเภาจงัหวดัชุมพร

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-14 บทที่2 การตรวจเอกสาร 2.2 การทบทวนวรรณกรรมทางทฤษฏีของ Genetic Algorithms (GAs) Holland (1975) ได้ถูกจัดตีพิมพ์เอกสารเกี่ยวกับ GAs ในหนังสือ “Adaptation in Natural and Artificial System” ซึ่งต่อมาได้ถูกน าไปอา้งอิงเป็นมาตรฐานนานนับหลายปีหลงัจากน้ัน GAsได้ถูก น าไปประยุกต์ใช้ในงานด้านต่างๆ เป็ นจ านวนมาก GAs เป็ นเครื่องมือที่ใช้หาค่าที่เหมาะสมซึ่งอยู่บน พ้ืนฐานการคดัเลือกสายพันธุ์แบบธรรมชาติ(Darwin, 1959) วิธีการในการท างานของ GAs มีความ แตกต่างกับวิธีการในการหาค่าที่เหมาะสมโดยวิธีอื่นๆ เช่น 1) การท างานของ GAsจะลงเชิงลึกถึงรหัสไม่ใช่แค่กลุ่มของตวัแปรเท่าน้ัน (ภายในตัวแปร ประกอบด้วยรหัสจ านวนมาก) 2) GAs ทา งานไดค้ร้ังละหลายๆ จุดพร้อมกนัหรือเป็นกลุ่ม ไม่ใช่เพียงแค่จากจุดหน่ึงไปอีกจุด หน่ึงเหมือนกบัวิธีการแบบด้งเดิม ั 3) GAs ท างานโดยมุ่งไปสู่การหาค าตอบหรือวัตถุประสงค์ที่ต้องการ และไม่ต้องการข้อมูล อื่นๆ มาก 4) ในการหาค่าที่เหมาะสมน้ัน การแกป้ ัญหาอาจนา ส่วนของบริเวณที่ไม่ต่อเนื่องหรือคา ตอบที่ ไม่ใช่ที่ดีที่สุด เข้ามารวมก็ได้ นี่คือสาเหตุของความยากในการท างานเพื่อหาค าตอบที่เหมาะสม ไม่ ยกเวน้วา่จะตอ้งแกไ้ขปัญหาที่ยากและซบัซอ้น ถึงแมบ้างคร้ังจะไม่ได้น าไปสู่ค าตอบที่ดีที่สุด (Michalewicz, 1992) ก่อนที่อธิบายรายละเอียดถึงการประยุกต์GAs ในการใช้งาน จะขอกล่าวถึงหลกัการพ้ืนฐาน ของปัญญาประดิษฐ์แบบ GAs น้ีเป็นเบ้ืองตน้ก่อน หลกัการท างานของ GAs น้นัแตกต่างจากเทคนิคการ หาค่าสูงสุดต ่าสุดแบบเดิมๆ ตรงที่ว่า GAsจะใช้รหัสของค่าพารามิเตอร์ในการปฏิบัติการแทนการใช้ ค่าพารามิเตอร์โดยตรง ในการหาค าตอบ GAsจะคน้หาโดยใชค้ ่าเริ่มตน้หลายๆ ค่าไม่ไดเ้ริ่มคน้หาจาก จุดหนึ่งไปหาจุดต่อไปที่มีค่าที่เหมาะสมมากกว่าเหมือนกับวิธีเดิมๆ อีกต่อไป GAs สนใจเพียงฟังก์ชนั่ เป้าหมายที่ต้องการจะหาค่าที่เหมาะสมเป็ นหลักโดยไม่ต้องใช้ส่วนประกอบต่างๆ เหมือนกับโมเดล แบบอื่น และสุดท้ายก็คือ GAsใช้หลักของความน่าจะเป็ นในการสืบค้นหาค่าอุตมภาพ (Goldberg, 1989) GAsจะค้นหาค่าสูงสุดหรือต่า สุดของฟังก์ชนั่โดยใชก้ลุ่มของค่าเริ่มตน้กลุ่มหน่ึงที่สุ่มออกมา ไดแ้ลว้หาค่าที่เหมาะสมโดยการคน้หาค่าเหมาะสมจะทา ไปพร้อมกนัท้งักลุ่ม GAsจึงมีความเป็ นไปได้ ที่จะได้เปรียบวิธีที่ค้นหาค่าที่เหมาะสมจากจุดที่หนึ่ งไปจุดที่สองและจุดต่อๆ ไปเรื่อยๆ ทีละจุดตาม วิธีการด้งัเดิม GAsจึงเป็ นเทคนิคที่จะให้ค่า Local Optima ได้น้อยกว่าวิธีอื่นๆ แม้ว่าไม่เสมอไปที่ GAs จะให้ค่าที่ดีที่สุดก็ตาม (Michalewicz, 1992) วิธีการของ GAs ที่เลียนแบบการคดัเลือกตามธรรมชาติน้ันสามารถอธิบายได้ดังน้ีกล่าวคือ ปัญหาที่สนใจจะถูกแทนค่าโดยแถวของตัวเลขหรือเรียกอีกอย่างว่าโครโมโซมในเทอมทางชีววิทยา โครโมโซมแต่ละตวัจะประกอบไปดว้ยบลอ็กหรือหน่วยถ่ายพนัธุ์ซ่ึงขอเรียกส้ันๆ ในที่น้ีว่าจีน (Gene) ดังรูปที่ 2.2-1 ซึ่งจีนแต่ละจีนน้ีจะเป็นค่าตวัแปรในฟังก์ชนั่(Decision Variables) ที่จะทา ให้ค่าฟังก์ชนั่

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-15 บทที่2 การตรวจเอกสาร เป้าหมายมีค่าสูงสุดหรือต่า สุด ในระยะเริ่มแรกของการพฒันา GAs น้ัน จีนจะถูกแทนค่าโดย 0 หรือ 1 (Goldberg and Kao, 1987; Wang, 1991) หรือเรียกว่า ค่าไบนารี่ (Binary Bits) จีน 1 ตัวประกอบด้วยไบ นารี่ 3 ตัว หรือเรียกว่า 3 Alleles ในเทอมทางชีววิทยา ซึ่งเมื่อถอดรหัสออกมาจะเป็ นค่าของ decision variables ค่าไบนารี่ดังกล่าวจะแปรออกมาเป็ นจ านวนเต็ม (Integer) จ านวนจริง (Real Values) หรือ เซต (Set) ก็ไดข้้ึนอยกู่บัผเู้ขียนโปรแกรมจะกา หนดตามความเหมาะสมของแต่ละปัญหา 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 จีน 1 จีน 2 จีน 3 จีน 4 รูปที่ 2.2-1 โครโมโซมซึ่งประกอบด้วยจีนจ านวน 4จีน เมื่อแทนค่าจีนไปในสมการเป้าหมาย โครโมโซมแต่ละตัวจะแสดงถึงผลลัพธ์ที่ได้ (Fitness) ท้งัน้ีท้ังน้ันอาจเป็นเพียงค่าที่เป็นไปได้(Possible Solution) แต่อาจไม่ใช่คา ตอบที่ดีที่สุดก็ได้จากน้ัน ข้ันตอนต่อไปจะเป็นข้ันตอนตามกระบวนการของ GAs ซึ่ งเลียนแบบการคัดเลือกทางธรรมชาติ (Natural Selection) ข อ ง Charles Darwin เพื่ อ ห าค่ าที่ ดี ที่ สุ ด (Optimum Solution) โ ด ย ก ลุ่ ม ข อ ง โค รโม โซ ม ดังก ล่ าว (Population of Chromosome) จะ ถูก สุ่ ม (Random) จับ คู่แต่งงาน กัน ผ่าน กระบวนการคัดเลือกทางพันธุกรรม 3ข้นัตอนสา คญั ไดแ้ก่ -ข้นัตอนการเลือก(Selection Operator) -ข้นัการแลกเปลี่ยนจีนบนโครโมโซมที่จบัคู่มา (Crossover Operation) -ข้นัการที่ทา ให้จีนมีลกัษณะใหม่เกิดข้ึนแตกต่างอย่างเด่นชัดจากโครโมโซมของรุ่นพ่อแม่ (Mutation Operator) ดังได้กล่าวมาแล้วว่า GAs ทา งานโดยใช้หลกัของความน่าจะเป็น ดงัน้ันกระบวนการคดัเลือก ทางพันธุกรรมทุกข้ันตอนจะถูกควบคุมไว้ด้วยหลักของความน่าจะเป็น (Probabilistic Rules) โครโมโซมที่ดีที่สุดจะถูกเลือกให้คงอยู่ในรุ่น (Generation) ถดัไป ความน่าจะเป็นดงักล่าวซ่ึงต่อไปน้ีขอ เรี ยกทับศัพท์ว่า Probability of Selection, Probability of Crossover และ Probability of Mutationถูก กา หนดข้ึนแตกต่างกนัไปตามหลกัการ

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-16 บทที่2 การตรวจเอกสาร 2.2.1 การน าวิธีการของ GAs ไปประยุกต์ใช้ ในการศึกษาเพื่อหาแนวทางในการปฏิบตัิการในอ่างเก็บน้า น้ัน ไดม้ีการศึกษามานานนับเป็น เวลาเกินกว่า 40 ปีอีกท้งัยงัมีความหลากหลายของวิธีการคิด ไม่ว่าจะเป็น Linear Programming (LP), Non-Linear Programming (NLP), Quadratic Programming (QP) หรือว่าจะเป็ น Dynamic Programming (DP) หลงัจากน้นัก็มีวิวฒันาการของการพฒันาจนไดม้ีวิธีGenetic Algorithm (GA) GAsคือ เทคนิคที่หาค่าที่ดีที่เหมาะสม (Holland, 1975) และมีศกัยภาพมากอีกท้ังยงัแตกต่าง จากวิธีการคิดแบบอื่นๆ อีกด้วย อย่างเช่น การต้ังค่าต่างๆ ก็สามารถท าได้ง่ายกว่า หรือจะเป็นการ คา นวณที่สามารถหาไดท้ ้งัในส่วนที่ไม่ต่อเนื่องแมว้่าจะยากซ่ึงปัญหาเหล่าน้ีจะเป็นตวัที่ก่อให้เกิดกับ แนวการคา นวณที่ใชพ้ ้ืนฐานของแคลคูลสัดงัน้นัเห็นไดว้า่วิธีการของ GA เป็ นวิธีการที่มีประสิทธิภาพ สูง ผู้ที่เป็นคนเสนอวิธีการที่สุดฉลาดน้ีคือ Goldberg (1989), Michalewicz (1992) และอีกหลายๆ บทความของงานวิจัยในช่วงเวลาที่ผ่านมา เช่น Oliveira and Loucks (1997) และ Savic and Walters (1997) Wang (1991) ได้น า GAs มาประยุกต์หาแนวคิดที่ใชก้บัแบบจา ลองของน้า ฝนและน้า ท่า โดยมี การใช้ตัวแปรถึง 7 ตัวแปร ในแบบจ าลองจะแสดงให้เห็นถึงความแตกต่างระหว่างผลจากการวิเคราะห์ กับผลจากการเก็บข้อมูลจริงในสนามและค่าแตกต่างที่น้อยที่สุดจะถูกเลือกออกมา หลงัจากน้ันไดม้ีทา การวิจัยเพื่อท าการตรวจสอบและผลก็คือ จากการค านวณ 10คร้ัง มีถึง 8คร้ังที่ออกมาในดา้นค่าน้อย และยังมีการท าศึกษาที่ใกล้เคียงกันของ Franchini (1996) โดยเขาใช้GAs ท างานร่วมกับ Sequential Quadratic Programming ได้เคยมีการน า GAs ไปประยุกต์ใช้กับปัญหาของท่อประปาโดย Goldberg (1987) เป็นผูร้ิเริ่ม ต่อมา Murphy et al. (1993) ไดน้า ไปพฒันาในระบบโครงข่ายของน้า ประปา โดยใช้GAs ข้นัเบ้ืองตน้ และจุดประสงค์ของการศึกษาคือ การหาขนาดของท่อประปาที่เล็กและประหยัดที่สุด ในการท า โครงข่ายการกระจายน้า หลงัจากน้ัน Simpson et al. (1994) ได้ท าการเปรียบเทียบผลการใช้โปรแกรม NLP กับ GAs ในการประมวลผลของท่อประปาและเขาได้สรุ ปว่า GAsคือ การแก้ปั ญหาที่มี ความสามารถในการหาขนาดของท่อที่เหมาะสม แม้ว่าจะให้ค าตอบที่ช้ากว่า NLP ต่อมา Davidson and Goulter (1995) ใช้ GAs ในการจัดระเบียบของโครงข่าย อย่างเช่น ระบบการกระจายของท่อแก๊ส ธรรมชาติหรือน้า และ Dandy et al. (1996) ได้ท าการปรับปรุงและพัฒนา GAs ต่อการหาค่าใช้จ่ายของ ระบบโครงข่ายอีกท้งัผลของการดา เนินการยงัแสดงให้เห็นถึงศกัยภาพของ GAs ที่มีมากกว่าวิธีอื่นๆ ในการแก้ไขปัญหาพบว่า GAs สามารถทา ให้การออกแบบระบบโครงข่ายน้ าประปาของเมือง New York City ได้ราคาต ่าที่สุด และ Savic and Walters (1997) ได้อธิบายแนวทางของการพัฒนาของ GAs ต่อการออกแบบระบบการกระจายน้ าที่ต่า บน GA-NET ซ่ึงโปรแกรมน้ีช้ีให้เห็นว่า GAs ให้ผลที่ดีกว่า โปรแกรมอื่นๆ

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-17 บทที่2 การตรวจเอกสาร Halhal et al. (1997) ได้อธิบายถึงการใช้ GAs ในการแก้ไขปัญหาที่มีหลายๆจุดประสงค์พร้อมๆ กันและเขาก็ให้ GAsแสดงผลการค านวณของราคาค่าลงทุนและผลก าไรของงานการบูรณะระบบ โครงข่ายน้า ประปา โดยพวกเขาใชโ้ปรแกรม SMGA ซึ่งถือได้ว่าเป็ นอีกวิวัฒนาการของการออกแบบ และผลจากการค านวณได้ออกมาว่า SMGA เหมาะกับการน ามาออกแบบโครงข่ายขนาดใหญ่ Ritzel et al. (1994) ได้น าความสามารถของ GAsไปจัดการแก้ไขปัญหาทางด้านมลภาวะของ น้า ใตด้ิน ต่อมา Cieniawski et al. (1995) ไดท้า การแกไ้ขปัญหาซ่ึงคลา้ยๆ กนัแต่เน้นที่บ่อน้า ใตด้ินที่1 และ Mckinney and Lin (1994) ไดท้า แบบจา ลองการจดัการน้า ใตด้ินโดยมีแนวคิดแบบ GAs การน า GAs ประยุกต์ใช้กบัการบริหารจัดการน ้าในอ่างเก็บน ้า 1) Esat and Hall (1994) ได้ประยุกต์ GAsกบัอ่างเก็บน้า 4แห่งพร้อมท้งัยงัมีหลายวตัถุประสงค์ ในการศึกษาแต่ Heidari et al. (1971) กลับใช้แนวคิดแบบ Discrete Differential Dynamic Programming (DDDP) มาทา การศึกษา โดยการศึกษาคร้ังน้ีมีจุดมุ่งหมายคือ หาค่าที่ให้ผลประโยชน์สูงสุดจากการ ผลิตกระแสไฟฟ้าและพ้ืนที่ชลประทานโดยมีขอ้จา กดัในการทา งาน คือการบริหารจดัการเก็บกกัน้ า ของอ่างเก็บน้า ท้งัปีและการระบายน้า ลงสู่พ้ืนที่ดา้นทา้ยอ่างซ่ึงจะตอ้งไม่ก่อให้เกิดความเสียหายและเมื่อ นา บทสรุปของการศึกษาท้งัสองมาเปรียบเทียบกนัจะแสดงให้เห็นถึงศกัยภาพของ แนวคิดแบบ GAs น้ันมีความสามารถในการให้ค่าสูงสุด ต่ าสุดในช่วงที่เหมาะสมกว่า ดังน้ันจะเห็นได้ว่า GAs มี ประสิทธิภาพและประสิทธิผลกว่า DDDP 2) Fahmy et al. (1994) ได้ประยุกต์ใช้GAsกับการปฏิบัติการอ่างเก็บน้ าและได้ท าการ เปรียบเทียบผลจากการคา นวณของท้ัง GAsและ DP สามารถสรุปได้ว่า GAs มีประสิทธิภาพในการ ประยกุตใ์ชง้านจริงกบัลุ่มน้า ขนาดใหญ่ไดด้ีกวา่ 3) Oliveira and Loucks (1997) ท าก ารป ระยุก ต์แน วคิดแบ บ GAs กับ การป ระเมิ น ก าร ปฏิบตัิการอ่างเก็บน้า จา นวนมากมายหลายอ่างเก็บน้า และผลจากการศึกษาไดว้่าแนวคิดแบบ GAs น้ัน สามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการปฏิบัติการอ่างเก็บน้ าจากเดิมได้เป็นอย่างน่าพอใจ อีกท้ัง GAs ยัง สามารถแสดงถึงผลประโยชน์ที่ก่อใหเ้กิดในพ้ืนที่หลงัจากมีการส่งน้า สู่พ้ืนที่ดา้นทา้ยน้า ดว้ยการนา การ ประเมินราคาในส่วนของการปฏิบัติการของโปรแกรม 4) Wardlaw and Sharif (1999) ท าการวินิจฉัยถึงศักยภาพของ GAs ในการประยุกต์ใช้งานกับ อ่างเก็บน้า ที่มีปัญหาต่างๆ มากมายโดยในแนวคิดของ GAs น้นัจะบรรจุไปดว้ย3ข้นัตอนใหญ่ๆ คือ ข้นัตอนการคดัเลือกข้นัตอนการสลบัตา แหน่งของจีน และข้นัตอนดดัแปลงจีน 5) Esat and Hall (1994) ได้น า GAs ไปพิจารณาถึงศักยภาพในการปฏิบัติการอ่างเก็บน้ าตาม สถานการณ์จริงดว้ยการทา นายปริมาณน้า ที่ไหลเขา้อ่างและสรุปไดว้่า GAs สามารถท าได้เช่นเดียวกับ DDDP แต่ GAs น้ันน้ันให้ความเร็วที่มากกว่าถึง 3 เท่าโดยการศึกษาคร้ังน้ีไม่มีการต้ังข้อจ ากัดใน เบ้ืองตน้อีกท้งัในการศึกษาคร้ังน้ีได้ใช้รหัสแบบเลขจา นวนจริง การคัดเลือกแบบ Tournamentการ

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-18 บทที่2 การตรวจเอกสาร สลับต าแหน่งของจีนแบบ Uniform และการคัดแปลงจีนแบบ Modified Uniform ท้งัน้ียงัไดส้รุปอีกว่า การใช้จ านวนจริงในการค านวณท าให้มีความเร็วและผลจากการค านวณที่เร็วกว่าการใช้เลขฐานสอง 6) Wardlaw and Bhaktikul (2001) ได้น าผลจากการค านวณของ GAs ไปเปรียบเทียบกับ QP ซึ่ งเป็ นผลจากการศึกษาของ Wardlaw and Barnes (1996, 1997, 1998) โดยมีเงื่อนไขพิเศษ คือ ต้องมี การปฏิบัติแบบตามสถานการณ์จริงที่เกิดข้ึนและตอ้งมีการกระจายน้ าสู่พ้ืนที่ชลประทาน อีกท้ังยงั พิจารณาความสม่า เสมอของการส่งน้ าและบรรเทาความสูญเสียที่เกิดข้ึนกับการเพาะปลูกข้าวและ บทสรุปของการเปรียบเทียบได้ว่า GAs สามารถให้ประสิทธิภาพที่ดีกว่า QP เนื่องจากใช้เวลาในการ ค านวณน้อยกว่า 2.2.2 ขั้นตอนการท างานของ GAs 1) ขั้นตอนการคัดเลือก (Selection Operator) ข้นัตอนน้ีเปรียบเสมือนเครื่องมือในการคดัเลือกว่า โครโมโซมตวัใดจะมีชีวิตรอดไปอยู่ในรุ่นถดัไป โดยมีตัวควบคุมที่ส าคัญ คือ ความน่าจะเป็นของข้ันตอนการคัดเลือก Probability of Selection (Goldberg, 1989) โดยมีวิธีการด าเนินการได้ 3 ประเภท (1) Proportion Selection เป็ นโอเปอเรเตอร์ที่ใช้คัดเลือกโครโมโซมที่ดีที่สุดตาม สัดส่วนของค่า Fitness ของแต่ละโครโมโซมต่อผลรวมของฟิตเนสในรุ่นน้นั ดังแสดงในสมการที่ (2.1) = = n i i i i f f P 1 (2.1) เมื่อ f i = เป็ นค่าฟิ ตเนสของโครโมโซม i ในรุ่นน้นัๆ n = จา นวนประชากรโครโมโซมท้งัหมด (2) Rank Selectionเป็ นโอเปอเรเตอร์ที่ใช้คัดเลือกโครโมโซมที่ดีที่สุดเพื่อเก็บไว้ใน รุ่นถัดไป โดยการจดัลา ดับค่าฟิตเนสของแต่ละรุ่น แล้วเลือกโครโมโซมที่ดีที่สุดเก็บไว้และตัดทิ้ง โครโมโซมที่มีลา ดบัต่า ทิ้งไป ท้งัน้ีท้งัน้นัข้ึนกบัแต่ละปัญหาวา่จะหาค่าสูงสุดหรือค่าต่า สุด (3) Tournament Selection Goldberg and Deb (1992) ค้ น พ บ ว่ า ก า ร ใ ช้ Binary Tournament ช่วยให้ Wliminate The Random Noise ใน Selection Process และท าให้ประสิทธิภาพของ GAs ดีข้ึน ในการท า Binary Tournament Selection โครโมโซมแต่ละตัวใน Population ปัจจุบัน จะถูก คัดลอกให้เป็ น 2 ชุด จากน้นั Tournament Population จะถูกสุ่มเพื่อจับคู่กัน แล้วจึงท าการหาค่าฟิ ตเนสข องแต่ละโครโมโซม ตัวที่ให้ค่าฟิ ตเนสที่ดีกว่าจะถูกเลือกให้ไปอยู่ในรุ่นต่อไป ส่วนโครโมโซมที่ให้ค่า

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-19 บทที่2 การตรวจเอกสาร ฟิตเนสที่แย่กว่าถูกคัดออก โดยวิธีน้ีโครโมโซมที่ดีที่สุดน้ันจะชนะถึง 2คร้ังและถูกคดัไปอยู่ในรุ่น ต่อไป 2 ตัว ส่วนโครโมโซมที่แย่ที่สุดจะแพ้ 2คร้ังและจะถูกคดัออกไป ท้งัน้ีถา้การสุ่ม เพื่อการจบัคู่ โครโมโซมที่มีค่าฟิ ตเนสเท่ากัน ต้องท าการสุ่มใหม่ 2) ขั้นตอนการสลับต าแหน่งของจีน (Crossover Operator) เป็นข้ันตอนที่ส าคัญมากของปัญญาประดิษฐ์ประเภท GAs หากละเลยหรือไม่ท าการสลับ ต าแหน่งของจีนจะท าให้การปฏิบัติการ GAs ไม่ได้ผลหรือไม่อาจเรียกว่าเป็ น GAs ได้ต่อไป มีตัว ควบคุมคือ Probability of Crossover โดยทวั่ ไปมีค่าอยู่ในช่วง 0.5 – 1.0 ประเภทของการสลับต าแหน่ง ของจีนสามารถจ าแนกโดย Goldberg (1989) และ Michalewicz (1992) ว่ามีอยู่ 3แบบคือ (1)การสลับต าแหน่งของจีน แบบ 1 ต าแหน่ง (2)การสลับต าแหน่งของจีน แบบ 2 ต าแหน่ง (3)การสลับต าแหน่งของจีน แบบ หลายต าแหน่ง การสลับต าแหน่งของจีนแบบ 1 ต าแหน่งน้ัน จะมีการแลกเปลี่ยนแถวของจีนระหว่าง โครโมโซมพ่อแม่ที่มาจับคู่กัน ณ จุดใดจุดเดียวซึ่งเกิดจากการสุ่ม ดังรูปที่ 2.2.2-1 ส่วนการสลับต าแหน่ง ของจีนแบบ 2 ต าแหน่งก็จะมีการแลกเปลี่ยนแถวของโครโมโซม ณ จุดสุ่ม 2จุด ดังรูปที่ 2.2.2-2และ การสลบัตา แหน่งของจีน แบบ หลายตา แหน่งน้นัมีการแลกเปลี่ยนโครโมโซมเกิดข้ึนไดห้ลายตา แหน่ง ของจีน ดังรูปที่ 2.2.2-3 Parent 1 Parent 2 Child 1 Child 2 รูปที่ 2.2.2-1การสลับต าแหน่งของจีน แบบ 1 ต าแหน่ง Parent 1 Parent 2 Child 1 Child 2 รูปที่ 2.2.2-2การสลับต าแหน่งของจีน แบบ 2 ต าแหน่ง Parent 1 Parent 2 Child 1 Child 2 รูปที่ 2.2.2-3การสลับต าแหน่งของจีนแบบหลายต าแหน่ง

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-20 บทที่2 การตรวจเอกสาร 3) ขั้นตอนดัดแปลงจีน (Mutation Operator) เป็นข้นัตอนที่จีนถูกปรับเปลี่ยนดดัแปลงใหผ้ิดแผกไปจากโครโมโซมพ่อแม่โดยสิ้นเชิง ภายใต้ การควบคุมของ Probability of Mutation ซึ่งจะมีค่าดังสมการ (2.2) Probability of Mutation = Number of Mutation per chromosome / Gene Length (2.2) ในระยะแรกๆ ของการพัฒนา GAs น้นัจีนถูกแสดงค่าเป็นไบนารี่การดัดแปลงจีน ก็คือ การ เปลี่ยนค่า 0 เป็ น 1 หรือ ในทางกลับกันจาก 0 เป็ น 1 ในปัจจุบันจีนอาจเป็ นค่าจ านวนจริงและมีรูปแบบ การดดัแปลงจีนเกิดข้ึนอีกมาก Michalewicz (1992) ได้จ าแนกไว้ 3แบบ (1) Uniform Mutation (2) Modified Uniform Mutation (3) Non-Uniform Mutation โดย Uniform Mutation ค่าของจีนจะถูกดัดแปลงภายในค่าพิสัยที่ก าหนด แต่ Modified Uniform Mutation น้ัน จีนจะถูกดัดแปลงโดยค่าคงที่เพียงค่าเดียว การใช้Uniform Mutation ท้ังสอง แบบผลลพัธ์ที่ไดอ้าจกระทบต่อข้นัตอนการดดัแปลงจีน Michalewicz จึงเสนอว่าการดัดแปลงจีนโดย ค่าที่ค่อย ๆ ลดลงเมื่อรุ่นค่อยๆ เพิ่มข้ึนจะไดผ้ลดีกว่าเรียกว่า Non-Uniform Mutation โดยทวั่ ไปแลว้ใน การหาค่าอุตมภาพ จา เป็นตอ้งมีฟังก์ชนั่วตัถุประสงคท์ ี่จะทา การหาค่าสูงสุด หรือต่า สุด โดยมีขอ้จา กดั ของระบบในการท างานของ GAsข้อจ ากัดของระบบถูกเขียนออกมาในรูปของฟังก์ชนั่ขอ้จา กดัซ่ึงจะมี บทบาทส าคัญในการหาผลลัพธ์ที่ดีที่สุดภายใต้ข้อจ ากัดที่เป็ นเงื่อนไข ข้นัตอนการทา งานของ GAs สามารถแสดงได้ดังรูปที่ 2.2.2-4 2.3 การทบทวนวรรณกรรมทางทฤษฎีของ Artificial Neural Networks เพื่อการพยากรณ์ปริมาณน ้าไหลลงอ่างเก็บน ้า โครงข่ายใยประสาทเทียม เป็ นแนวคิดที่ถูกออกแบบให้ท างานเช่นเดียวกับสมองมนุษย์ ซึ่ง ประกอบไปด้วย หน่วยประมวลผล (Processing Elements) ซึ่ งมีเซลล์หลายๆ ตัวที่ท าหน้าที่คล้ายกับ เซลล์สมองของมนุษย์ โดยที่แต่ละเซลล์จะโยงใยติดต่อกันโดยส่งสัญญาณเป็ นเอาท์พุต (Output) ผ่าน ส่ วนที่เรี ยกว่า ไซแนพส์ (Synapses) กลายมาเป็ นอินพุต (Input) ของส่ วนที่เรี ยกว่า เดนไดรต์ (Dendrites) และเมื่อผ่านกระบวนการประมวลผลจะได้เอาท์พุตออกมาในส่วนที่เรียกว่า แอ็กซอน (Axon) ในแต่ละเซลล์จะรับรู้ข้อมูลจากหลายทาง แล้วส่งต่อไปยังเซลล์อื่นๆ โดยใช้หลักการ Synaptic Strength ของการเชื่อมโยงเซลล์สมอง ดังรูปที่ 2.3-1

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-21 บทที่2 การตรวจเอกสาร รูปที่2.2.2-4ข้นัตอนการทา งานของ GAs No ขั้นตอนการคัดเลือก จบขั้นตอนของ GAs เริ่มต้น กรอกค่าของตัวแปรพื้นฐานของ GAs: - จ านวนรอบของการค านวณ - ขนาดของจ านวนข้อมูล - ค่าความน่าจะเป็นของขั้นตอนการสลับต าแหน่งของจีน - ค่าความน่าจะเป็นของขั้นตอนดัดแปลงจีน - ท าการค านวณเพื่อหาค่าที่เหมาะสมกับวัตถุประสงค์และข้อจ ากัดต่างๆมากที่สุด - พบค่าที่เหมาะสมดังข้างต้น ขั้นตอนการสลับต าแหน่ง ขั้นตอนการดัดแปลง ท าการตรวจสอบจ านวนรอบ ว่าถึงที่ตั้งไว้รึยัง รายงานผลของการค านวณ Yes - จ ากัดความยาวของโครโมโซม - สุ่มหาค่าของตัวเริ่มต้น ท าการค านวณ

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-22 บทที่2 การตรวจเอกสาร รูปที่ 2.3-1การจ าลองโครงข่ายใยประสาทเทียม ที่มา: Principe et. al. (1999) ส่วนวิธีการประมวลผลภายในโดยเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์จะมีจุดเชื่อมโยงระหว่างการ ท างานเป็ น 2ลักษณะ คือ ลักษณะการกระตุ้น (Excitatory) เป็ นการท าให้สัญญาณที่ส่งผ่านเข้ามามี ความถี่สูงข้ึน และลกัษณะการยบัย้งั (Inhibitory) เป็ นการท าให้สัญญาณที่ส่งผ่านเข้ามามีความถี่ลดลง ซึ่งแบบจ าลองของ ANN จะมีอตัราขยายหรือหดไดเ้มื่อถูกกา หนดดว้ยค่าถ่วงน้า หนกั (Weights) ส าหรับ ความสัมพันธ์ระหว่างเซลล์ประสาทกับเซลล์ประสาทเทียม แสดงไว้ในตารางที่ 2.3-1 Input Unit Output Weight Dendrite Cell body Synapse Axon

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-23 บทที่2 การตรวจเอกสาร ตารางที่ 2.3-1ความสัมพันธ์ระหว่างเซลล์ประสาทกับเซลล์ประสาทเทียม ล าดับ เซลล์ประสาท เซลล์ประสาทเทียม 1 2 3 4 5 6 ตัวเซลล์ (Cell Body) เดนไดรต์ (Dendrites) แอกซอน (Axon) ไซแนปส์ (Synapse) ความเร็วในการท างานช้า มีเซลล์จ านวนมาก (ประมาณ 109 ยูนิต) ยูนิต (Unit) ตัวแปรอินพุต (Input) ตัวแปรเอาท์พุต (Output) ค่าถ่วงน้า หนัก (Weight) ความเร็วในการท างานสูง มีเซลล์จ านวนน้อยกว่า (เป็ นหลักร้อย) ที่มา:Principe et al.(1999) โดยทั่วไปในสมองของมนุษย์จะมีเซลล์ประมาณ 1010ถึง 1012 เซลล์โดยที่แต่ละเซลล์ สามารถเก็บหน่วยความจ าได้มากมายโดยเฉลี่ยสมองมนุษยม์ ีน้า หนกั 1.5กก. ซึ่งประกอบไปด้วยเซลล์ เลก็ๆ ที่มีน้า หนกันอ้ยกวา่ 1.5 x 10-9กรัม โครงข่ายใยประสาทเทียมเป็ นแบบจ าลองการท างานของระบบประสาทส่วนกลางที่มี โครงสร้างเป็ นลักษณะของโครงข่ายเชื่อมโยงกันระหว่างหน่วย ซึ่งสามารถที่จะรับรู้ข้อมูลและปรับตัว เขา้กับสถานการณ์หรือสิ่งแวดลอ้มที่กา ลังเผชิญอยู่ นักวิจัยหลายท่านเชื่อว่า แบบจ าลองโครงข่ายใย ประสาทเทียมเป็ นเครื่ องมือชนิดหนึ่ งที่ใช้ในการสร้างระบบคอมพิวเตอร์อัจฉริ ยะอย่างได้ผล (Intelligent Computer System) นอกจากน้ีANN ยังเป็ นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการประยุกต์ใช้ใน งานต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการค านวณและการจดจ า เช่น การจ าแนกข้อมูล (Data Classification) การ ท านายเหตุการณ์ (Forecasting) การบีบอัดข้อมูล (Data Compression) การกรองสัญญาณ Noise (Noise Filtering) เป็ นต้น ในทางคณิ ตศาสตร์ ANN อาจมองในแง่ของการเป็ น Universal Approximator เนื่องจากความสามารถในการก าหนดความสัมพันธ์ระหว่างรูปแบบของข้อมูล Input – Output ซึ่งท าให้ สามารถแก้ปัญหาที่ยากและสลับซับซ้อนได้ ส าหรับงานทางด้านอุทกวิทยา หรือวิศวกรรมแหล่งน้ า Dooge (1986) ได้จ าแนกแบบจ าลอง ทางอุทกวิทยาไว้ 3แบบ กล่าวคือ แบบที่ 1 เป็ นแบบจ าลองประเภท Physically Based Distributed Model แบบที่ 2 เป็ นแบบ Lumped Conceptual Model และแบบที่ 3 เป็ นแบบ Black Box Model โดย โครงข่ายใยประสาทเทียมถูกจัดให้อยู่ในประเภทที่ 3 นบัต้งัแต่ศตวรรษที่19 เป็ นต้นมา ANN ไดเ้ริ่มเขา้ มามีบทบาทมากข้ึน เช่น ใช้ในการทา นายอตัราการไหลในแม่น้า หรือการทา นายระดบัน้า การจา ลอง กระบวนการเกิดฝน และน้ าท่าการทา นายความเค็มบริเวณปากแม่น้ า เป็นตน้ ในอดีตการจา ลองทาง อุทกวิทยาจะพิจารณาบนพ้ืนฐานของความสัมพนัธ์ทางกายภาพของตวัแปรต่าง ๆ หรือบนพ้ืนฐานของ

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-24 บทที่2 การตรวจเอกสาร การวิเคราะห์ทางสถิติอย่างไรก็ตามแบบจา ลองท้งัสองค่อนขา้งยุ่งยากและให้ผลลัพธ์ไม่ค่อยเป็ นที่น่า พอใจ ตวัอยา่งเช่น ในกรณีที่เกิดฝนตกหนกัในลุ่มน้า ตวัแปรบางตวัแปรในสมการสมดุลของน้า (Water Balance Equation) อาจจะไม่ค่อยมีความส าคญัมากนักเช่น การระเหยการซึมผ่าน และการกกัเก็บน้ า โดยพืช ท้งัน้ีเนื่องจากตวัแปรต่าง ๆ เหล่าน้ีไม่ไดม้ีผลกระทบต่อการไหล หรือระดบัน้า ในช่วงระยะเวลา ส้ัน ๆ นอกจากน้ีการใช้แบบจา ลองที่เรียกว่า Conventional Model (แบบจ าลองประเภทที่ 1และ 2) มีความจา เป็นที่จะตอ้งใชข้อ้มูลทางอุทกวิทยาที่หลากหลายและละเอียด ตวัอย่างเช่น พ้ืนที่ภูมิประเทศ ของลุ่มน้ า โครงข่ายแม่น้ า คุณลักษณะดิน ปริมาณฝน และอัตราการไหล ซ่ึงข้อมูลเหล่าน้ีอาจไม่ สามารถหาได้ครบถ้วน จึงท าให้เป็ นการยาก หรือเป็ นอุปสรรคต่อการใช้แบบจ าลอง โดยเฉพาะใน ข้นัตอนของการปรับเทียบแบบจา ลองการใชแ้บบจา ลองลกัษณะน้ีส าหรับการคา นวณในระยะยาว ยัง เสียเวลาและค่าใช้จ่ายสูง ปัจจุบันการใช้แบบจ าลองโครงข่ายใยประสาทเป็ นที่ยอมรับในความสามารถและความมี ประสิทธิภาพ โดยเฉพาะการจ าลองพฤติกรรมการไหลที่มีความสลับซับซ้อนไม่เชิงเส้นและ แปรเปลี่ยน ไปกับเวลา นอกจากน้ียงัใช้ไดด้ีกบัพฤติกรรมการไหลที่ผูใ้ช้ไม่มีความจา เป็นที่จะตอ้งทา ความเขา้ใจ เกี่ยวกบัความสัมพนัธ์ทางกายภาพของตวัแปรต่าง ๆ ที่เกี่ยวขอ้ง เช่น ในกรณีของน้า ท่วมฉับพลนัเป็น ต้น อย่างไรก็ตามท้ังน้ีไม่ได้หมายความว่า แบบจา ลองโครงข่ายใยประสาทเทียม ไม่คา นึงถึงพ้ืน ฐานความรู้ หรื อ ข้อมูลจากประสบการณ์ท างาน ในทางตรงกันข้ามจะลดความยุ่งยากในการใช้ แบบจ าลอง และยังสามารถระบุรูปแบบของความสัมพันธ์ที่ก าลังค้นหาได้อย่างถูกต้อง 2.3.1 หลักการท างานโครงข่ายใยประสาท ANN เป็ นแนวคิดที่แตกต่างกับแนวคิดทางด้าน Conventional อย่างสิ้นเชิงในการจ าลอง พฤติกรรมการไหล โดยการใช้แบบจ าลองโครงข่ายใยประสาทเทียม เราไม่มีความจ าเป็ นที่จะต้อง ก าหนดหรื อสร้างสมการควบคุมการไหล เพียงแต่เรารวบรวมข้อมูลอินพุต (Input) และเอาท์พุต (Output) ไว้เป็ นคู่ ๆ การใช้แบบจ าลองคณิตศาสตร์หรือ แบบจ าลองทางสถิติจะต้องสร้างความสัมพันธ์ ระหว่างอินพุต (Input) และเอาท์พุต (Output) ซึ่งอยู่ในรูปของสมการ Explicit แต่โครงข่ายใยประสาท เทียมจะท าการสร้างความสัมพันธ์ระหว่างอินพุต (Input) และเอาท์พุต (Output) โดยกระบวนการของ การเรียนรู้จากข้อมูลที่มีอยู่ ความสัมพันธ์ดังกล่าวไม่มีการก าหนดในรูปของสมการ Explicit 2.3.2 วิวัฒนาการของ ANN การศึกษาเกี่ยวกับโครงข่ายใยประสาทเทียมเริ่มจากงานวิจยัของ McCulloch and Pitts (1943) ต่อมาในปี ค.ศ. 1949 Hebb เป็ นคนแรกที่แนะน าโครงข่ายที่มีการประมวลผลจากการเรียนรู้เหมือน เซลล์สมองซึ่งเรียกว่า Hebbian Learning และต่อมาได้น ามาใช้ในการออกแบบโครงข่ายใยประสาท

การปรับปรุงระบบการจัดการสภาวะน ้าท่วมในลุ่มน ้า โดยการบริหารอ่างเก็บน ้าที่เหมาะสม และการพยากรณ์เตือนภัย ณ เวลาจริง: กรณีศึกษาลุ่มน ้าท่าตะเภา จังหวัดชุมพร รายงานฉบับสมบูรณ์ 2-25 บทที่2 การตรวจเอกสาร เทียมต่างๆ มากมาย การใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ในการคา นวณโดยโครงข่ายใยประสาทเทียมไดเ้ริ่มข้ึน อย่างเป็ นทางการ เมื่อปีค.ศ.1956 โดย Rochesterและเพื่อน ซ่ึงเป็นการเริ่มยุคของ Artificial Intelligent (AI) อย่างแท้จริง นับจากน้ันไดม้ีนักวิจยัหลายท่านพฒันาโครงข่ายใยประสาทเทียมข้ึนมาหลายแบบ เช่น ในปี ค.ศ. 1958 Rosenblatt ได้พัฒนาโครงข่ายเพอร์เซพตรอน (Perceptron) ซ่ึงมีพ้ืนฐานการ ท างานเป็ นแบบ 3 ช้นักล่าวคือ ช้นัอินพุต (Input Layer) ช้นัแอสโซซิเอชนั่(Association Layer) และช้นั เอาท์พุต (Output Layer) ในปีค.ศ. 1960 Widrow ได้พัฒนาโครงข่าย ADALINE (ADAptive LInear NEuron) ซึ่งต่อมามีการปรับปรุงเป็ นโครงข่ายที่มีชื่อภายหลังว่า MADALINE (Multiple ADALINEs) หลงัจากน้ันมีนกัวิจยัหลายท่านให้ความสนใจเกี่ยวกบั Associative Memoryจนกระทงั่ในปีค.ศ. 1982 จึงเกิดโครงข่าย Hopfield ซึ่ งเป็ นโครงข่ายประเภท Recurrent และสามารถน ามาประยุกต์แก้ปัญหา Travelling Salesman ท าให้ Hopfield ไดร้ับรางวลัโนเบลทางสาขาฟิสิกส์ในปีน้นั วิวัฒนาการของ ANN แต่ละยุคได้แสดงไว้ใน รูปที่ 2.3.2-1 ส่วนที่ส าคัญที่สุดในการพัฒนาโครงข่ายใยประสาทเทียมในระยะหลังของงานวิจัย มักจะเป็ น การค้นหากระบวนการเรียนรู้เพื่อใช้ในการแก้ไขน้ าหนัก (Weights) ในโครงข่าย จึงเกิดเป็ นทฤษฎี Back-propagation ซ่ึงเป็นทฤษฎีที่จะท าการปรับค่าถ่วงน้ าหนักจากช้ันเอาท์พุต (Output) ไปยงัช้ัน อินพุต (Input) การน าเสนอทฤษฎีดังกล่าวท าให้งานวิจัยทางโครงข่ายใยประสาทเทียมได้รับความนิยม มากข้ึน ต้ังแต่ ปีค.ศ. 1980 เมื่อเกิดกระบวนการคิดค้น Multilayer Perceptron (Rumelhart, 1986) ซึ่ ง สามารถขจัดอุปสรรคของ Single Layer Perceptron ORIGINS INITIAL HIATUS RENAISSANCE MATURITY INTEREST BURSTS BUBBLE 1940 1950 1960 1970 1980 1990 รูปที่ 2.3.2-1วิวัฒนาการของ ANN ที่มา:Principe et. al. (1999) Rocheste, 1956 Rosanblatt, 1958 Widrow, 1959 1959 Adaline Perceptr on Grossberg, 1983 Rumelhart, 1986 BP Apply to WRE AI ART T