คู่มอื การสาํ รวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนรุ กั ษฟ์ ื้นฟแู หล่งนํา้ การออกแบบรายละเอียด
กรมทรพั ยากรนา้ํ
Maximum Permissible Velocities และค่าสมั ประสิทธ์ิของความขรุขระของวัสดุตา่ ง ๆ
Clear water Water transporting colloidal silts
Meterials N v o v o v o v o
(ft/s) (lb/ft2) (m/s) (N/m2) (ft/s) (lb/ft2) (m/s) (N/m2)
Fine sand, non-colloidal 0.020 1.50 0.027 0.457 1.29 2.50 0.075 0.762 3.59
2.50 0.075 0.762 3.59
Sandy loam, non-colloidal 0.020 1.75 0.037 0.533 1.77 3.00 0.11 0.914 5.27
3.50 0.15 1.07 7.18
Silt loam, non-colloidal 0.020 2.00 0.048 0.610 2.30 3.50 0.15 1.07 7.18
3.50 0.15 1.07 7.18
Alluvial silts, non-colloidal 0.020 2.00 0.048 0.610 2.30 5.00 0.46 1.52 22.00
5.00 0.46 1.52 22.00
Ordinary firm loam 0.020 2.50 0.075 0.762 3.59 6.00 0.67 1.83 32.10
5.00 0.32 1.52 15.30
Volcanic ash 0.020 2.50 0.075 0.762 3.59
5.00 0.66 1.52 31.60
Stiff clay, very colloidal 0.025 3.75 0.260 1.140 12.40
5.50 0.80 1.68 38.30
Alluvial silts, colloidal 0.025 3.75 0.260 1.140 12.40
6.00 0.67 1.83 32.10
Shales and hardpans 0.025 6.00 0.670 1.830 32.10 5.50 1.10 1.68 52.70
Fine gravel 0.020 2.50 0.075 0.762 3.59
Graded loam to cobbles 0.030 3.75 0.380 1.140 18.20
when noncolloidal
Graded silts to cobbles 0.030 4.00 0.430 1.220 20.60
when colloidal
Coarse gravel noncolloidal 0.025 4.00 0.300 1.220 14.40
Cobbles and shingles 0.035 5.00 0.910 1.520 43.60
4.4) การออกแบบคลองส่งน้ําคอนกรีตเสริมเหล็กรูปตัวยู (U Shape) คลองส่งน้ําคอนกรีตเสริม
เหล็กรปู ตัวยู (U Shape) เป็นอาคารชลประทานทใ่ี ชล้ าํ เลยี งน้ําอกี รปู แบบหนึ่ง ในระบบชลประทานระดับไรน่ า
มีประสทิ ธิภาพในการลาํ เลียงนํ้าสูง เน่อื งจากมกี ารสญู เสยี น้าํ เนื่องจากการรัว่ ซึมของนา้ํ นอ้ ย การสร้างคลองส่ง
นํา้ คอนกรตี เสริมเหล็กรูปตัวยนู ้ี ทําได้ 2 วธิ ี คอื จะหลอ่ ตวั รางเพือ่ เปน็ คลองส่งนํ้าโดยเทคอนกรตี ลงในแบบ ณ
ท่กี อ่ สรา้ ง (Cast in Place) หรอื จะหล่อตัวรางไวก้ ่อนเปน็ ทอ่ นๆ (Precast Units) ก็ได้ แล้วจึงนําไปประกอบ
กัน ณ สถานท่ีกอ่ สรา้ ง การสร้างรางนา้ํ คอนกรตี โดยใช้ Precast Units มขี อ้ ดอี ยูป่ ระการหนึ่งคือเม่ือรางท่อน
ใดชํารุดจะซ่อมแซมได้งา่ ยและรวดเรว็ คอื หยุดการส่งนํ้าผ่านรางเสียช่ัวขณะแล้วรีบนําเอารางส่วนท่ีหล่อไว้
แล้วไปเปล่ียนทอ่ นที่ชํารดุ การออกแบบคลองส่งน้ําคอนกรีตเสริมเหล็กรูปตัวยู(U Shape) สามารถเลือกให้
คลองวางอยูไ่ ด้ทงั้ ในดินขดุ และดนิ ถมดงั ตัวอยา่ งท่แี สดงในรปู
กลมุ่ การวิจยั และพัฒนาแหลง่ นาํ้ ภาควชิ าวศิ วกรรมทรพั ยากรนํา้ 3-81 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลัยเกษตรศาสตร ์
คู่มือการสาํ รวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนรุ กั ษ์ฟืน้ ฟแู หล่งนํา้ การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรพั ยากรน้ํา
แสดงตวั อย่างคลองส่งนํา้ คสล. รูปตัวยูท่วี างอยูใ่ นดินฐานรากท่ีเป็นดินขุดและดินถม
การออกแบบทางด้านชลศาสตร์ (Hydraulic Design) การไหลของนํ้าในคลองส่งน้ําคอนกรีต
เสรมิ เหล็กรูปตัวยู จะมพี ฤติกรรมการไหลแบบทางนํ้าเปิด (Open Channel Flow) ในการออกแบบจะต้อง
ทราบปริมาณนาํ้ ทีต่ อ้ งส่งก่อน แล้วจงึ คาํ นวณหาขนาดหนา้ ตดั ของคลองส่งนาํ้ ตามรายละเอียดตอ่ ไปน้ี
● การคาํ นวณหาพ้ืนท่หี น้าตัดของคลองเม่อื ทราบอัตราการสง่ น้าํ โดยสมการ
Q AV
เมือ่ Q = อัตราการไหล, ลบ.ม./วนิ าที
A = พน้ื ทข่ี องการไหล, ตร.ม.
V = ความเรว็ เฉลี่ยของการไหล, ม./วนิ าที
● คํานวณหาขนาดคลอง
A bd
เมอื่ A = พืน้ ทข่ี องการไหล, ม.
b = ความกวา้ งของทอ้ งคลอง, ม.
d = ความลึกของนา้ํ , ม.
หลงั จากได้ขนาดของคลองแลว้ ต้องตรวจสอบอตั ราการไหลของน้าํ จากสูตรของ Manning
V 1 R2/3 S1/2
n
เม่ือ V = ความเร็วเฉลย่ี ของการไหล, ม./วินาที
กลุ่มการวจิ ยั และพฒั นาแหล่งน้ํา ภาควิชาวิศวกรรมทรัพยากรน้ํา 3-82 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
คูม่ ือการสาํ รวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนุรักษ์ฟ้ืนฟูแหล่งน้ํา การออกแบบรายละเอียด
กรมทรพั ยากรนํ้า
การกอ่ สร้างคลองสง่ นาํ้ คอนกรตี เสริมเหล็ก ควรกาํ หนดใหม้ รี อยต่อคอนกรีตทกุ ระยะไม่เกนิ 8
เมตร พรอ้ มติดตงั้ แผน่ ยางกันนํ้าซมึ (Rubber Water stop)
4.5) การออกแบบท่อส่งนา้ํ
ผู้ออกแบบต้องทราบถงึ ปริมาณความตอ้ งการนาํ้ ของพืน้ ท่ี สาํ หรับใช้ในการคํานวณขนาดของ
ท่อสง่ น้าํ ภายใตแ้ รงดนั เพือ่ ให้ท่อสง่ นํ้าแตล่ ะสายมีขนาดท่ีเหมาะสม สามารถสง่ น้ําให้แก่พื้นท่ีรับประโยชน์ได้
เพยี งพอกับความต้องการขน้ั ตอนการออกแบบประกอบดว้ ย
● คํานวณพืน้ ท่ีหนา้ ตดั ของท่อสง่ นํา้ เมื่อทราบอัตราการสง่ น้ําโดยสมการ
Q AV
เม่อื Q = อัตราการไหล, ลบ.ม./วนิ าที
A = พนื้ ที่ของการไหลเต็มทอ่ , ตร.ม. = D2
D = เส้นผา่ ศนู ยก์ ลางภายในท่อ, ม. 4
V = ความเร็วเฉลย่ี ของการไหลในท่อ, ม./วนิ าท(ี 1.5 ม./วินาที - 2.4 ม./วนิ าท)ี
● คาํ นวณความสญู เสียพลังงานในเสน้ ทอ่ ทงั้ ระบบ
◊ การสูญเสียหลัก(Major Loss) โดยสมการของ Darcy - Weisbach
hf = fLV2/2gD
Sf= hf/L = 8fQ2/(2gD5)
เมือ่ hf = การสูญเสยี หลัก, ม.
หรือ f = แฟคเตอร์ของความเสียดทานจาก Moody Diagram
L = ความยาวทอ่ , ม.
g = อตั ราเร่งเน่อื งจากแรงดงึ ดดู ของโลก, 9.81 ม./วนิ าที2
Q = อัตราการไหล, ลบ.ม./วินาที
D = เสน้ ผา่ ศนู ยก์ ลางท่อส่งน้ํา, ตร.ม.
◊ การสูญเสียหลกั (Major Loss) โดยสมการของ Hazen – Williams
SI Units: V = 0.849CR0.63Sf0.54
Sf = 10.7Q1.85/(C1.85D4.87)
U.S. Customary Units:
V = 1.318CR0.63Sf0.54
Sf = 4.73Q1.85/(C1.85D4.87)
เมอื่ C = สมั ประสิทธ์ิความขรุขระของ Hazen – Williams
◊ การสญู เสยี หลกั (Major Loss) โดยสมการของ Manning
สาํ หรับน้าํ ไหลเตม็ ทอ่ R = รศั มชี ลศาสตร์ = D/4 จะได้
SI Units: V = (0.397/n)D2/3Sf1/2
Sf = 10.3n2Q2/(D16/3)
U.S. Customary Units:
V = (0.590/n)D2/3Sf1/2
กลุ่มการวิจยั และพัฒนาแหลง่ น้ํา ภาควิชาวิศวกรรมทรัพยากรนํ้า 3-83 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลัยเกษตรศาสตร ์
คู่มอื การสาํ รวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนุรกั ษ์ฟ้ืนฟแู หลง่ นา้ํ การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรพั ยากรนาํ้
Sf = 4.66n2Q2/(D16/3)
เมอ่ื n = สัมประสทิ ธคิ์ วามขรขุ ระของ Manning
◊ การสญู เสยี รอง(Minor Loss)
hm = KV2/2g
เม่ือ hm = การสูญเสียรอง, ม.
K = สมั ประสทิ ธิ์ของการสญู เสีย
● คํานวณลาดชลศาสตร(์ Hydraulic Grade Line), HGL
HGL = (การสญู เสยี หลกั +การสญู เสยี รอง)/L
Moody Diagram
● คํานวณค่า Water Hammer
Water Hammer เกิดจากการเปดิ และปดิ ประตนู ้าํ (ปิดสนทิ หรือบางส่วน) การเริม่ ต้นและ
หยุดเครอื่ งสบู น้าํ ฯลฯ
◊ ความเรว็ คลื่นความดัน
c =1,425/(1+BD/Et)1/2 (4,660/(1+BD/Et)1/2หน่วยอังกฤษ)
เมือ่ c = ความเร็วคลื่นแรงดัน, เมตร/วนิ าที (ฟุต/วนิ าท)ี
B = Bulk Modulus ของน้ํา, 2.07 x 108 กโิ ลกรมั /ตารางเมตร
(300,000 ปอนด/์ ตารางนิว้ )
D = เส้นผา่ ศูนย์กลางภายในทอ่ , มิลลเิ มตร (นวิ้ )
E = Modulus of Elasticity ของท่อ, กิโลกรมั /ตารางเมตร
(ปอนด์/ตารางนิ้ว)
t = ความหนาของทอ่ , มลิ ลเิ มตร (นว้ิ )
กล่มุ การวิจัยและพฒั นาแหลง่ น้าํ ภาควิชาวศิ วกรรมทรพั ยากรนาํ้ 3-84 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
คู่มอื การสํารวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนรุ ักษฟ์ น้ื ฟแู หลง่ นํา้ การออกแบบรายละเอียด
กรมทรัพยากรน้าํ
◊ ความดนั Water Hammer
P = cV/10g (cV/2.31g หนว่ ยอังกฤษ)
เมื่อ P = ความดนั Water Hammer, กโิ ลกรมั /ตารางเซนตเิ มตร
(ปอนด์/ตารางน้ิว)
V = ความเร็วท่ีแปรรปู สูงสุด, เมตร/วินาที (ฟุต/วนิ าที)
g = อตั ราเร่งเนอ่ื งจากแรงดงึ ดดู ของโลก, 9.81 เมตร/วินาที2
(32.2ฟุต/วนิ าท2ี )
● คาํ นวณชัน้ คุณภาพของท่อ
แรงดันสงู สุดของทอ่ แต่ละสาย = Water Hammer + Pressure Head
โดยใช้ Factor of Safety = 1.5
● เกณฑก์ ารกําหนดตําแหน่งของอาคารประกอบของระบบท่อสง่ นาํ้
อาคารระบายอากาศ ติดต้ัง ณ ตําแหนง่ ทีท่ อ่ เปน็ โค้งควํา่ (เมื่อท่อสง่ นาํ้ กอ่ สร้างข้ามทางน้ํา)
อาคารระบายตะกอน ตดิ ต้ัง ณ ตาํ แหน่งท่ีทอ่ เปน็ โคง้ หงายหรือตาํ แหน่งทท่ี ่ออยตู่ า่ํ สดุ (เมอื่ ท่อ
สง่ น้ํากอ่ สรา้ งลอดอปุ สรรคทขี่ วางทางอย่)ู
ประตบู งั คับน้ํา ติดตง้ั ณ ตาํ แหนง่ เร่ิมต้นของทอ่ สายหลกั ท่อสายรอง ท่อสายซอยและ
ตําแหนง่ หลังจดุ ท่มี กี ารกอ่ สร้างท่อแยก
อาคารบ่อพกั นํา้ /จดุ ปล่อยนํ้า ตดิ ตงั้ ณ ตําแหน่งทีม่ รี ะดบั สูงกวา่ พื้นที่เพาะปลกู และสามารถ
กระจายนา้ํ ได้อย่างมปี ระสทิ ธภิ าพ
4.6) การออกแบบเครื่องสูบนํา้
การคดั เลอื กใชเ้ คร่ืองสูบนา้ํ สาํ หรับงานเฉพาะจะข้ึนอยู่กับโค้งเดินระบบ(System Head Curve)
และคณุ ลักษณะของเครอ่ื งสบู นาํ้ (Pump Performance Curve)วา่ จะเข้าไดห้ รอื ไม่
● การวิเคราะห์ความต้องการความสูงของการสูบนํ้าและปริมาณน้ําของระบบ(System Head
Discharge Requirement)หรอื เรียกวา่ โคง้ เดนิ ระบบ (System Head Curve) สําหรับเคร่ืองสูบนํ้าที่สูบนํ้าจาก
จุดหน่งึ ไปยงั อกี จดุ หน่ึง (Free Surface) เขียนสมการได้ดังน้ี
P f m
หรือ H P Z CQ 2
เม่อื C = Kf + Km = (fL/2gdA2 + Km/2gA2)
Static Head = ΔZ = ระดับนา้ํ สูงสุดดา้ นส่ง – ระดบั นา้ํ ตา่ํ สดุ ด้านดูด
การสูญเสยี หลัก(Major Loss)ในทอ่ สง่ นาํ้ = hf = fLV2/2gD
การสูญเสยี รอง(Minor Loss)ของอุปกรณ์ = hm = KV2/2g
Head รวมของเครือ่ งสบู นํา้ Hp = Static Head + hf + hm
กลมุ่ การวจิ ัยและพัฒนาแหล่งนํ้า ภาควิชาวิศวกรรมทรพั ยากรนํ้า 3-85 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร ์
คูม่ อื การสํารวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนุรกั ษฟ์ นื้ ฟแู หลง่ นา้ํ การออกแบบรายละเอียด
กรมทรพั ยากรนาํ้
ลักษณะท่ัวไปของโคง้ เดินระบบ( System Head Curve)
● การคัดเลือกเคร่อื งสบู น้ําท่ีเหมาะสมกับโค้งเดินระบบ (System Head Curve) เคร่ืองสูบน้ํา
ส่วนใหญแ่ ลว้ จะเดนิ ระบบด้วยอัตราการไหลของนํ้าเป็นช่วง ตามการเปลี่ยนแปลงของความต้องการน้ําหรือ
การเปล่ียนแปลงของระดบั นาํ้ ในบ่อสบู หรอื บ่อส่ง หรือการเปลี่ยนแปลงการสูญเสียจากความฝืดหรือ Minor
Losses เพื่อความยืดหยุ่นและความน่าไว้วางใจจึงนิยมใช้เครื่องสูบน้ําหลายเครื่องมาต่อแบบขนานกัน ถ้า
ตอ้ งการแรงดนั ที่สงู กใ็ ช้เครอื่ งสูบนํ้าหลายเครื่องมาตอ่ อนกุ รมกนั
ในการออกแบบและคัดเลือกเคร่อื งสบู นาํ้ ผู้ออกแบบนิยมคัดเลือกเคร่ืองสูบนํ้าหลายยี่ห้อจาก
บริษัทผู้ผลติ หลายราย เพือ่ จะไดเ้ ครื่องสูบนา้ํ ทมี่ จี ดุ ออกแบบ(Design Point) ใกล้กบั จุดเดินระบบ(Operating
Point) และนัน่ ทําใหส้ ามารถเดินระบบทีไ่ ด้ประสิทธภิ าพสูงสดุ ทาํ ใหป้ ระหยดั คา่ ใชจ้ ่ายในการเดนิ ระบบตลอด
ชว่ งการเดินระบบดังรปู
System
แรงมา้ ของมอเตอร์ = HP = QH/273epem
เม่อื Q = อัตราการสบู นํา้ , ลบ.ม./ช่ัวโมง
H = Head รวมของเคร่อื งสบู นํา้ , ม.
ep = ประสทิ ธิภาพของเครื่องสบู น้าํ
em = ประสิทธิภาพของมอเตอร์
กลมุ่ การวจิ ยั และพัฒนาแหลง่ นํ้า ภาควิชาวศิ วกรรมทรัพยากรน้ํา 3-86 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร ์
คู่มอื การสํารวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนรุ ักษฟ์ น้ื ฟูแหลง่ น้าํ การออกแบบรายละเอียด
กรมทรพั ยากรน้าํ
● การคํานวณหา Net Positive Suction Head Available (NPSHa) คณุ ลกั ษณะของเครือ่ งสูบ
นํ้าท่ีเหมาะสมเมื่อเดินระบบแล้วจะต้องไม่เกิด Cavitation โดยท่ีเครื่องสูบนํ้าเม่ือเกิด Cavitation อัน
เน่ืองมาจาก Suction Pressure ลดลง จะทาํ ใหเ้ กดิ ความเสยี หายจากการกดั กร่อนตวั เคร่ืองสูบน้าํ และสว่ นอน่ื
ๆ อันจะทําให้คุณลักษณะของเคร่ืองสูบนํ้า(Pump Performance) ประสิทธิภาพลดลงต่อไป ขณะเดียวกัน
ก่อนเกดิ Cavitation จะเกิดฟองอากาศขึ้น ซ่ึงถ้ามีมากก็จะทําให้คุณลักษณะของเคร่ืองสูบนํ้าประสิทธิภาพ
ลดลงเชน่ เดยี วกนั
ความดันที่ต้องการทางด้านท่อดูดของเครื่องสูบนํ้าเพ่ือป้องกันการเกิด Cavitation เรียกว่า
Net Positive Suction Head Required (NPSHr) ซึ่งหาค่าได้โดยทําการทดสอบเคร่ืองสูบนํ้า(Pump Test)
ในการออกแบบเคร่ืองสูบนํ้านั้นผู้ออกแบบจะต้องคํานวณหาค่า Net Positive Suction Head
Available(NPSHa) ซง่ึ ค่าทไี่ ดจ้ ะตอ้ งมากกว่า NPSHr เสมอ
สําหรับเคร่อื งสบู น้ําท่สี บู นํา้ จากแหลง่ น้าํ ทมี่ ผี วิ นํ้าสมั ผสั อากาศ(Free Surface) น้ันจะคํานวณคา่
NPSHa ได้ดังนี้
◊ เมื่อตดิ ตั้ง Pump อยู่ตาํ่ กว่าผวิ นาํ้
NPSH a H b H va ZS H f
◊ เมือ่ ติดตง้ั Pump อยเู่ หนือผิวนาํ้
NPSH a H b H va Z S H f
เม่ือ Hb = ความดันบรรยากาศต่ําสดุ (Minimum Absolute Barometric Pressure Head)
Hva = ความดันไอนํา้ อิม่ ตวั (Absolute Vapor Pressure) ของน้ําทอี่ ณุ หภูมสิ ูงสดุ
Zs = ความแตกต่างระหวา่ งผิวนํ้าในบอ่ สูบกับระดบั ศูนย์กลางท่อดูดของเครอ่ื งสบู นา้ํ
Hf = ความสญู เสียจากความฝดื และ Minor Losses ในท่อดูดของเครือ่ งสบู นํา้
ความดันบรรยากาศต่ําสดุ เทยี บให้เปน็ ความสูงของนาํ้ ทร่ี ะดับความสงู ต่าง ๆ
ระดับ (ม.รทก.) 0 200 400 800 1000 1500 2000 3000
ความดัน (ม.) 10.33 10.20 9.85 9.33 9.17 8.64 8.12 7.16
ความดันไอนํ้าอิ่มตวั ทอ่ี ณุ หภมู ิตา่ ง ๆ
อณุ หภมู ิ (C) 0 10 20 30 40 60 80 100
ความดัน (ม.) 0.06 0.13 0.24 0.43 0.75 2.03 4.83 10.30
3.8 การออกแบบอาคารบงั คับน้าํ
1) วตั ถุประสงคแ์ ละลกั ษณะอาคาร(Purpose and Description)
อาคารบังคับนํา้ คือ อาคารชลศาสตรท์ ี่ทาํ หน้าทค่ี วบคมุ อัตราการไหล ระดับน้ําและทิศทางการไหล
ของนํ้าในระบบกระจายนํ้า เพื่อให้เป็นไปตามความต้องการของการบริหารจัดการนํ้า การออกแบบต้อง
สามารถใช้งานได้อย่างมปี ระสทิ ธิภาพ มีคา่ กอ่ สร้าง คา่ ดําเนินการและบาํ รงุ รักษาต่ําทีส่ ดุ
2) การเลอื กที่ต้งั หรอื การประยกุ ตใ์ ช้(Site Selection or Application)
เกณฑ์ทั่วไปในการประยกุ ตใ์ ช้มดี ังนี้
กลุ่มการวจิ ยั และพัฒนาแหล่งนํ้า ภาควิชาวิศวกรรมทรพั ยากรน้ํา 3-87 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
คู่มือการสํารวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนุรักษฟ์ น้ื ฟแู หลง่ นาํ้ การออกแบบรายละเอียด
กรมทรพั ยากรนา้ํ
(1) สามารถทาํ ใหก้ ารบรหิ ารจัดการน้ําในระบบกระจายนาํ้ สมบรู ณ์และมปี ระสิทธภิ าพ ลดผล
กระทบจากปัญหาน้าํ การขาดแคลนนา้ํ ไดเ้ ปน็ อย่างดี
(2) สามารถควบคมุ ปริมาณน้าํ ระดบั นาํ้ ในระบบกระจายนา้ํ เพ่อื การใช้ประโยชนไ์ ด้อย่างมี
ประสทิ ธภิ าพ
3) ข้อพจิ ารณาในการออกแบบ(Design Consideration)
ขอ้ พิจารณาในการออกแบบมีดังนี้
(1) สามารถกระจายนา้ํ ไปสพู่ นื้ ทีร่ ับประโยชน/์ พื้นทเี่ พาะปลกู ได้อย่างถูกตอ้ งตามความต้องการและ
ในช่วงเวลาท่ีเหมาะสม
(2) สามารถกระจายนํ้าไปสู่พ้ืนท่ีรับประโยชน์/พื้นท่ีเพาะปลูกได้อย่างท่ัวถึงและเป็นธรรม ที่
สอดคล้องกับลักษณะภมู ิประเทศและท่ตี งั้ ของพื้นทรี่ บั ประโยชน์
4) การออกแบบอาคารบังคับนา้ํ
4.1) การออกแบบอาคารทางรบั นํา้ เขา้ (Inlet Structures)
(1) การออกแบบอาคารควบคมุ
การออกแบบอาคารควบคุมทางรบั นํ้าเขา้ ใชเ้ ป็นแบบฝายสันคม(Sharp Crested Weir)
มีเกณฑก์ ารออกแบบดงั น้ี
◊ ฝายแบบไมม่ บี านประตู
● ฝายสันคม เป็นฝายแบบไหลตกตรง คํานวณปรมิ าณน้าํ ไหลข้ามผ่านฝายใชส้ มการ
Q = 1.84LH1.5
● ฝายสันกวา้ งบนดนิ ถม คํานวณปริมาณนํ้าไหลขา้ มผา่ นฝายใช้สมการ
Q = 1.71LH1.5
● ฝายสนั มน คาํ นวณปรมิ าณนํ้าไหลข้ามผ่านฝายใช้สมการ
Q = CLH1.5
C = 2.0-2.2 โดยประมาณ
เม่ือ Q = อัตราการไหล, ลบ.ม./วินาที
L = ความกว้างสทุ ธิของสันฝาย, ม.
H = ความสูงของนา้ํ เหนอื สันฝาย, ม.
◊ ฝายแบบมบี านประตู การออกแบบแบง่ ออกเปน็ 2 กรณี คอื
● กรณียกบานเต็มทพี่ น้ ระดบั นาํ้ (Sluice Case) การคาํ นวณหาปรมิ าณการไหลใช้สูตร
Q = CLeH{2g(∆h+ha)}1/2
เม่อื C = สัมประสทิ ธิ์การไหล เมื่อเปดิ บานพ้นระดบั นาํ้
. Le = ความกว้างสทุ ธขิ องประต,ู ม.
H = ความลึกของนาํ้ เหนอื ประต,ู ม.
∆h = ผลตา่ งของระดับน้าํ เหนือและท้ายประตู ,ม.
ha = Velocity Head หนา้ ประต,ู ม.
กลุ่มการวจิ ัยและพัฒนาแหลง่ น้ํา ภาควิชาวศิ วกรรมทรพั ยากรนํา้ 3-88 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลัยเกษตรศาสตร ์
คูม่ อื การสํารวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนรุ ักษฟ์ น้ื ฟแู หลง่ น้าํ การออกแบบรายละเอียด
กรมทรพั ยากรนาํ้
● กรณียกบานบางส่วน(Partial Gate Opening Case) การคาํ นวณหาปรมิ าณการไหลเมอื่
ทา้ ยน้าํ ไมเ่ ป็นอสิ ระ (Submerged Flow) ใชส้ ูตร
Q = CsLHs{2gh}1/2
เม่ือ Cs= สมั ประสทิ ธ์ิการไหล เมอื่ การไหลผา่ นประตเู ป็น Submerged Flow
Hs = ผลตา่ งของระดบั นา้ํ ด้านทา้ ยน้าํ กบั ธรณปี ระต,ู ม.
การคาํ นวณหาปรมิ าณการไหลเม่อื ท้ายนํ้าเป็นอสิ ระ (Free Flow)ใช้สูตร
Q = CdLGo{2gh}1/2
เม่อื Cd = สมั ประสิทธ์ิการไหล เมอื่ การไหลผา่ นประตเู ป็น Free Flow
Go = ระยะเปดิ บานประต,ู ม.
◊ ท่อลอดรับนา้ํ
● กาํ หนดใหก้ ารไหลของน้ําเป็นแบบไหลเตม็ ท่อ (Full Flow)
● Conveyance Loss ที่ Inlet = 0.4hv ม.
● ความสูงของนํา้ ทว่ มปากทางเข้าท่ออย่างน้อย = 1.5hv แต่ไมน่ ้อยกวา่ = 0.08 ม.
● ความเรว็ สงู สุดในท่อไม่เกนิ = 1.5 ม./วินาที
● Friction Loss ในท่อคาํ นวณจาก hf = LSf
เมื่อ L = ความยาวทอ่ , ม.
Sf = (v 2 n 2 )
R4/3
● Divergence Loss ที่ Outlet = 0.7 hv เมตร
● สัมประสิทธ์คิ วามขรขุ ระ Manning’s n = 0.014
● Total Head Loss, H = 0.4hv + hf + 0.7hv (ม.)
(2) การออกแบบอาคารสลายพลงั งาน เชน่ เดยี วกับการออกแบบฝายนาํ้ ลน้
(3) ความยาวของอาคารและแผน่ พ้ืนทึบน้าํ การคํานวณคา่ Weighted Creep Ratio ท้งั
ใต้อาคารและดา้ นข้างอาคารสามารถใช้วธิ ีของ Lane ใน “ U.S.B.R. Design of Small Dam” เชน่ เดียวกบั
การออกแบบฝายนาํ้ ล้น
(4) การกาํ หนดขนาดและความยาวของหนิ เรยี ง เชน่ เดียวกับการออกแบบฝายนา้ํ ล้น
กล่มุ การวิจยั และพัฒนาแหล่งนา้ํ ภาควชิ าวิศวกรรมทรพั ยากรนา้ํ 3-89 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
คมู่ อื การสาํ รวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนรุ กั ษฟ์ ้ืนฟแู หล่งนาํ้ การออกแบบรายละเอียด
กรมทรพั ยากรน้าํ
แปลนอาคารทางรับนํา้ เข้า
กลุม่ การวจิ ัยและพัฒนาแหลง่ นํา้ ภาควชิ าวศิ วกรรมทรัพยากรนํ้า 3-90 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร ์
คู่มอื การสํารวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนุรักษฟ์ ืน้ ฟูแหลง่ นํา้ การออกแบบรายละเอียด
กรมทรพั ยากรน้ํา
รูปตัดตามยาวอาคารทางรบั นา้ํ เข้า
กล่มุ การวิจยั และพัฒนาแหลง่ นํ้า ภาควิชาวศิ วกรรมทรพั ยากรนาํ้ 3-91 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลัยเกษตรศาสตร ์
คู่มอื การสาํ รวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนุรักษฟ์ ืน้ ฟแู หลง่ น้ํา การออกแบบรายละเอียด
กรมทรัพยากรนํ้า
4.2) การออกแบบอาคารบังคับนํา้ /อาคารจุดปล่อยนํ้า
(1) การออกแบบท่อระบายนํา้ ปากคลองสง่ น้ํา ท่อระบายน้ําปากคลองส่งนํ้าเป็นอาคารที่
รับน้ําจากลําน้ําส่งเขา้ คลองส่งนํา้ โดยทั่วไป แนวคลองส่งน้ําจะวางอยู่บนสนั เนินสูง เพราะสามารถที่จะส่งนํ้า
ใหแ้ กพ่ ืน้ ท่ีเพาะปลูกได้สะดวก ลกั ษณะของท่อระบายน้าํ ปากคลองส่งนาํ้ จะเปน็ อาคารทมี่ บี านระบายควบคุม
การไหลของนํา้ ซง่ึ ทอ่ ระบายนํา้ ปากคลองส่งน้าํ จะถูกกาํ หนดด้วยปริมาณนํ้าและค่าการสูญเสียหัวนํ้า (Head
Loss) ตา่ งๆ ดงั น้ันในการคํานวณจะใชส้ ูตรดงั น้ี
Q AP VP
H 1 .2 V 2 n2 v2 LP
P
2g 4
R3
(2) อาคารอัดน้ํากลางคลองและอาคารปลายคลอง ในการออกแบบอาคารอัดนํ้ากลาง
คลองและอาคารปลายคลองของงานขุดลอกปรับปรุงลํานํ้าพิจารณาเป็นอาคารแบบเดียวกับฝายแบบประตู
ระบายวางบนสันคอนกรีต ทง้ั น้ีเนอื่ งจากวัตถุประสงคข์ องการออกแบบต้องการให้คลองที่ทําการขุดลอก ทํา
หนา้ ท่เี ป็นเสมือนแหลง่ เก็บกกั น้าํ สาํ รองไวใ้ ชใ้ นยามฤดูแล้ง และช่วยระบายนํา้ หลากจากพ้นื ทีล่ มุ่ น้ําตอนบนใน
ฤดฝู น ดงั นัน้ จงึ ออกแบบอาคารอัดนา้ํ กลางคลองและอาคารปลายคลองมีลักษณะเป็นเสมือนฝายแบบประตู
ระบายวางบนสันคอนกรีต สาํ หรบั ปรมิ าณน้ําออกแบบอาคารจะพิจารณาจากคา่ ความจุสงู สุดท่ีคลองท่ีทําการ
ขุดลอกสามารถรับได้เพื่อไมใ่ ห้เกดิ ความเสียหายแกค่ ลองทท่ี ําการขดุ ลอก
(3) Farm Turn out / Constant Head Orifice อาคารจา่ ยนาํ้ ประกอบด้วยท่อจ่ายน้ํา
และส่วนประกอบท่ีจะทําหน้าที่เป็น Constant Head Orificeซ่ึงมีความสามารถในการปรับปริมาณน้ําไหล
ผา่ นได้ตามความตอ้ งการ ตวั อาคารกาํ หนดให้ติดต้ังในคลองชลประทานในแปลงนาหนึ่งหน่วยหรือประมาณ
300 ไร่
(4) Division box เป็นอาคารสารพดั ประโยชนใ์ ช้ทาํ หน้าที่ไดด้ งั น้ี
◊ เป็นอาคารอัดนา้ํ Check เมื่อปิดบานชอ่ งเปดิ ต่างๆใหน้ ํ้าด้านเหนอื มรี ะดบั สงู พอทจี่ ะ
สง่ นํา้ ได้
◊ เปน็ อาคารส่งนาํ้ เข้าคูซอยหรอื Farm inlet
● เป็นอาคารแบ่งน้ําเข้าคูซอยหรือ Farm inlet มากกว่า 1 ทางออกแต่ไม่เกิน 3
ทางออก
● ใช้เป็นอาคารนา้ํ ตก (Drop) ท่ีลดระดบั น้าํ ไม่มากนัก
(5) Farm Inlet เป็นอาคารรับน้าํ เข้าแปลงนาโดยตรงจากคูน้ํา ซึ่งกาํ หนดใหม้ ขี นาดความจุ
30 ลิตร/วินาที
(6) Ditch Inlet อาคารจ่ายนาํ้ จากคูส่งน้ํา ไปยังคูส่งนํ้าสายซอย ประกอบด้วยท่อจ่ายนํ้า
พร้อมประตนู าํ้
(7) Entrance Culvert in Ditch / in Drain เนื่องจากคูส่งน้ําคูระบายนํ้าจะมีถนนใน
ระดับไรน่ า (Farm Road) เพยี งฝัง่ เดยี ว ฉะนนั้ จําเปน็ ตอ้ งจัดสร้างทางข้ามพนื้ ทอี่ ีกฝง่ั หนึง่ ท่ไี ม่มถี นน สามารถ
ข้ามมาใชโ้ ดยมขี ้อกําหนดทวั่ ไปดังน้ี
● มีขนาดใหญ่พอที่จะให้น้ําผ่านได้โดยเกิด Head Loss น้อยที่สุด จนกระทั่งอาจ
อนุมานไดว้ ่าไมม่ ี Loss
● จัดทาํ พ้นื ทีเ่ ขตแปลงเพอ่ื ให้ท่ดี ิน 2 แปลงสามารถข้ามคูได้ต่อหน่งึ แหง่
กล่มุ การวจิ ัยและพฒั นาแหล่งน้ํา ภาควชิ าวศิ วกรรมทรพั ยากรนํา้ 3-92 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลัยเกษตรศาสตร ์
คู่มือการสาํ รวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนรุ ักษ์ฟ้ืนฟูแหล่งน้ํา การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรพั ยากรนํ้า
4.3) อาคารอัดน้าํ
อาคารอัดน้าํ กําหนดไว้ 2 รูปแบบ ตามขนาดของอตั ราการไหล คือ
● ปรมิ าณนา้ํ มากกวา่ 2.5 ลบ.ม./วนิ าที เปน็ แบบ Open Check ควบคุมโดย Path Weir
● ปริมาณนา้ํ ไมเ่ กิน 2.5 ลบ.ม./วินาที เปน็ แบบ Duckbill Weir
(1) อาคารอัดนาํ้ แบบ Open Check อาคารอดั น้ําแบบนีจ้ ะใช้บานเหล็กตรง (Vertical Slide
Gate) เป็นบานบังคับ สองขา้ งบานจะมีกําแพงคอนกรีต (Wing Wall) ระดับหลังกําแพงอยู่ท่ีระดับนํ้าใช้การ
สงู สดุ (Full Supply Level, F.S.L) มีเกณฑ์การคํานวณออกแบบ ทางชลศาสตร์ ดงั ตอ่ ไปน้ี
● ความเร็วของนา้ํ ที่ไหลผา่ นชอ่ งบาน จะต้องไมเ่ กิน 1.50 เมตร/วินาที
● Head Loss through check = 0.5hv
เมอื่ hv = ความแตกต่างของ Velocity Head ที่ช่องบานและที่คลองด้านเหนือนํ้า
หน่วยเปน็ เมตร (ไมน่ อ้ ยกว่า 0.03 เมตร)
● เพ่อื ปอ้ งกันไม่ใหน้ ํา้ ไหลข้าม Wing Wall ในชว่ งเวลาส่งนาํ้ ตามปกติ จะออกแบบโดยใช้
อัตราการไหลของน้าํ ผา่ นช่องบาน = 1.1 เท่าของอตั ราการไหลสงู สุดในคลองสง่ น้ํา
● ปริมาณน้ําท่ียอมให้ไหลข้ามกําแพง Wing Wall หรือ side Wall กําหนดให้เท่ากับ
0.25 เทา่ ของอัตราการไหลออกแบบ โดยคาํ นวณจากสตู ร
Q = CLH1.5
เมือ่ Q = อัตราการไหลของนํา้ ขา้ มกาํ แพง, ลบ.ม./วนิ าที
C = 1.822
L = ความยาวรวมของกาํ แพง, ม.
H = ความสงู ของน้าํ ทท่ี ว่ มเหนอื กําแพง, ม.(0.5 เทา่ ของ Freeboard)
● ความยาวของอาคารวัดจากช่องบานถึงส่วนที่เป็นคลองด้านท้ายน้ํา จะต้องยาวกว่า
Length of Jump ที่เกดิ ขึ้นเมอ่ื มีการใหน้ ํ้าไหลผา่ นชอ่ งบานแบบ Partial Flow
(2) อาคารอัดนํ้าแบบ Duckbill Weir อาคารอัดนํ้าแบบ Duckbill Weir เป็นอาคารอัด
นํ้าท่ีนําหลักการของฝายทดน้ํามาใช้ในการออกแบบเหมาะสําหรับกรณีท่ีปริมาณนํ้าไหลผ่านไม่มากนัก
รปู แบบของอาคารจะเปน็ สนั กาํ แพงคอนกรตี รปู คล้ายปากเปด็ สรา้ งขวางทางนาํ้ เพ่ือให้นํ้าเอ่อล้นแล้วล้นข้าม
โดยใชส้ ตู รจาก FAO Irrigation and Drainage Paper 26/2 “Small Hydraulic Structure”
Q = m Wc (2 g)0.5 Hcrt1.5
เมื่อ Q = ปรมิ าณน้าํ ผ่าน Duckbill Weir, ลบ.ม./วนิ าที
m = สัมประสิทธิ์ของการไหลข้ามสันฝาย
= 0.36 สาํ หรับสันฝายชนิดมุมมนด้านเหนือนา้ํ
= 0.32 สาํ หรบั สันฝายชนิดมุมฉาก
W = ความกวา้ งสันฝาย 1 ชอ่ ง, ม.
n = จํานวนชอ่ งของฝาย
Wc = ความกว้างท้งั หมดของสันฝาย (nW), ม.
g = อตั ราเร่งแรงโน้มถว่ ง = 9.81 ม./วินาท2ี
Hcrt = Head ของน้าํ เหนอื สนั ฝาย, ม.
กล่มุ การวจิ ยั และพัฒนาแหล่งน้าํ ภาควชิ าวิศวกรรมทรัพยากรนาํ้ 3-93 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร ์
คู่มือการสาํ รวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนรุ กั ษฟ์ ้นื ฟูแหลง่ น้ํา การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรัพยากรนํา้
รปู แสดงส่วนประกอบตา่ งๆของฝายสันหยกั (Labyrinth Weir)
อาคารอดั น้ําทัง้ 2 รูปแบบ ข้างต้น อาจนาํ ไปใช้รว่ มกับอาคารน้ําตก (Check Drop) หรือท่อลอดถนน/ท่อ
สอดสง่ นํา้ เพือ่ ยกระดับนาํ้ ดา้ นเหนอื น้ําขึ้นก่อนทีจ่ ะปล่อยให้นาํ้ ไหลผา่ นตัวอาคารไป นอกจากอาคารอดั นาํ้ ทัง้
2 รูปแบบข้างต้น ยังมีอาคารอัดน้ํารูปแบบ Open Check ที่ออกแบบไว้ใช้กับท่อระบายปลายคลองอีก 1
รปู แบบ เรยี กว่า Check Inlet โดยมีเกณฑ์ในการคํานวณออกแบบดา้ นชลศาสตร์ ดังนี้
● ความเร็วของนํ้าทไี่ หลผา่ นชอ่ งบาน ไม่เกนิ 1.5 ม./วินาที
● ความกวา้ งของช่องบานอยา่ งน้อยท่ีสุด B(min) จะตอ้ งไม่น้อยกว่า
B(min) = D+0.16 (ม.)
เมื่อ D = ขนาดเสน้ ผา่ นศูนย์กลางทอ่ (ม.)
กลุ่มการวจิ ัยและพฒั นาแหลง่ นํา้ ภาควชิ าวิศวกรรมทรัพยากรน้ํา 3-94 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลัยเกษตรศาสตร ์
คมู่ อื การสาํ รวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนุรกั ษ์ฟน้ื ฟแู หลง่ นาํ้ การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรัพยากรน้ํา
4.4) การออกแบบอาคารระบายนา้ํ ฉุกเฉนิ ลงลาํ นาํ้ ธรรมชาติ
เมื่อปรมิ าณในคลองสง่ น้าํ สงู กวา่ คา่ สงู สุดทอ่ี อกแบบไว้ ซ่ึงอาจเปน็ ผลมาจากการควบคมุ น้ําที่
ผดิ พลาด หรอื พายุฝนทตี่ กในพนื้ ท่ี น้ําปริมาณทเี่ กินกาํ หนดอาจทําความความเสยี หายใหก้ ับคลองสง่ น้าํ ได้ เช่น
ในกรณที ่นี ้าํ ไหลลน้ ขา้ มคนั คลอง (Overtopping) ทําให้เกดิ การกดั เซาะและทาํ ให้คลองสง่ นาํ้ เสยี หาย เพอ่ื
ป้องกนั ปญั หาดังกลา่ ว อาคารระบายนํ้าลงทางน้าํ ธรรมชาตจิ ะถกู กอ่ สรา้ งขน้ึ เพื่อระบายน้าํ ส่วนเกนิ ออกจาก
คลองส่งน้ํานอกจากนี้ ยงั อาจใชเ้ ป็นอาคารระบายน้ําออกจากคลองเพื่อการซอ่ มแซมในกรณที อ่ี าคารดงั กลา่ วมี
บานประตคู วบคุม ซงึ่ สามารถใช้อาคารระบายน้าํ แบบ Wasteway Turnout with Baffled Outlet
รปู ตดั อาคารระบายนํ้าฉุกเฉนิ ลงลาํ นา้ํ ธรรมชาติ
แบบ Waste Way Turnout with Baffled Outlet
(1) การออกแบบทางด้านชลศาสตร์ (Hydraulic Design) ออกแบบอาคารเป็นแบบที่นํ้า
ไหลขา้ มผ่านได้ เหมอื นกบั Side Channel Spillway หรอื Siphon Spillway ซ่ึงนํา้ สว่ นเกินในคลองส่งนาํ้ จะ
ไหลข้ามสันอาคารเข้าไปในท่อรับนา้ํ โดยปกตอิ าคารรับน้ําน้จี ะตั้งฉากกับแนวคลองส่งน้ํา สนั ทน่ี าํ้ ไหลขา้ มผ่าน
จะต้องมีระดับสูงกว่าระดับนํ้าปกติไม่น้อยกว่า 0.2 ฟุต หรือเพื่อความปลอดภัยอาจพิจารณาเพ่ิมระยะ
Freebord ขึน้ ได้ตามสภาพภมู ปิ ระเทศและสิ่งแวดล้อม ความยาวของสันระบายนํา้ คาํ นวณจากสมการ
Q = 1.84LcH3/2
เม่ือ Q = ปรมิ าณนํา้ ทีย่ อมให้ไหลเข้าทอ่ ส่งนํา้ , ลบ.ม./วนิ าที
Lc = ความยาวของสนั รบั นํา้ , ม.
H = ความสงู ของนา้ํ ท่ยี อมให้ไหลข้ามสันอาคารรบั น้าํ , ม.
ทอ่ รบั นา้ํ นํานํา้ จากตวั อาคารระบายนํา้ โดยปกตจิ ะมหี นา้ ตดั รูปวงกลม ขนาดของท่อจะต้อง
ใหญเ่ พียงพอทจ่ี ะนาํ น้ําท่ีไหลขา้ มสนั อาคารลงสทู่ างนาํ้ ธรรมชาติไดต้ ามปรมิ าณท่อี อกแบบไว้ ขนาดของท่อหา
ไดจ้ ากสมการ
Q AV
เมือ่ Q = ปรมิ าณนาํ้ ที่ยอมใหไ้ หลเข้าท่อสง่ นาํ้ , ลบ.ม./วนิ าที
A = พ้นื ท่หี นา้ ตัดของท่อส่งนา้ํ , ตร.ม.
V = ความเร็วของน้ําทไี่ หลในทอ่ , ม./วนิ าที
A D2
4
เมื่อ A = พน้ื ทห่ี นา้ ตดั ของทอ่ ส่งนํ้า, ตร.ม.
D = เส้นผ่านศนู ยก์ ลางทอ่ รับน้าํ , ม.
กลมุ่ การวิจัยและพฒั นาแหลง่ นํา้ ภาควิชาวิศวกรรมทรัพยากรน้ํา 3-95 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร ์
ค่มู อื การสาํ รวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนรุ กั ษ์ฟนื้ ฟแู หลง่ น้ํา การออกแบบรายละเอียด
กรมทรพั ยากรนา้ํ
Baffled Outlet จะถูกออกแบบตามขอ้ กาํ หนดของ USBR (1978) เพือ่ ให้นาํ้ ไหลออกจาก
คลองสง่ นา้ํ เกิดการสญู เสียพลงั งาน เพอ่ื ป้องกันการกัดเซาะบริเวณทา้ ยนาํ้
(2) การออกแบบโครงสร้าง (Structural Design) การออกแบบโครงสร้างจะเป็นไปตาม
มาตรฐานการออกแบบโครงสร้างและคอนกรีตเสริมเหล็กท่ัวๆไป เหมือนกับ Side Channel Spillway หรือ
Siphon Spillway แต่ตัวอาคารจะมีขนาดที่เล็กกว่า การออกแบบจะแยกออกเป็นส่วนๆ คือ 1) สันท่ีเป็น
อาคารรบั นํ้า (Side Channel Spillway) 2) ท่อรบั น้าํ (Pipe) และ 3) Baffled Outlet
4.5) อาคารเชอื่ ม(Transition)
การออกแบบทางชลศาสตร์ของอาคารเช่ือม (Transition) มีขนั้ ตอน ดงั นี้
(1) การกําหนดความยาวของช่วงตอ่ เชือ่ ม จะกําหนดขึ้นมาด้วยมุมที่เกิดจากเส้นผิวน้ําสูงสุด
ตัดกบั ลาดด้านข้าง ซงึ่ ทาํ มุมกบั แนวศนู ยก์ ลางของช่วงต่อเช่ือมน้ัน (สมมติให้เปน็ มมุ ) เกณฑ์การกําหนดค่า
ของมุม มดี ังน้ี
● ในกรณที เ่ี ป็นอาคารใหญ่ และต้องการคณุ สมบตั ิทางชลศาสตร์ดที ส่ี ดุ ให้ใช้ = 27 1
2
สําหรับชว่ งตอ่ เชื่อมดา้ นเหนือนํ้า = 22 1 สาํ หรับชว่ งตอ่ เช่อื มดา้ นทา้ ยน้าํ
2
อาจจะใช้ = 25 o สําหรับท้ัง
● ในกรณีท่ีเป็นอาคารใหญ่ แต่ต้องการลดค่าก่อสร้าง
ช่วงต่อเชื่อมด้านเหนือนาํ้ และทา้ ยนา้ํ ก็ได้
● ในกรณีท่ีเปน็ อาคารเล็กและอาคารนัน้ ทาํ หนา้ ทอี่ ดั นาํ้ ดว้ ย(check)อาจจะใช้ = 30 o
สาํ หรับ ทัง้ ชว่ งต่อเช่อื มดา้ นเหนอื นํ้า
นอกจากน้ีสาํ หรับพ้นื ของช่วงต่อเชอ่ื มแบบลาดด้านขา้ งสองชัน้ ควรกาํ หนดให้มคี วามลาดชัน
ไม่เกิน 1 : 6 เพ่ือป้องกันการกัดเซาะทางด้านท้ายนํ้า เว้นเสียแต่ว่าจะเรียงหินด้านท้ายน้ําให้มีความยาว
เพยี งพอเท่านั้น
(2) การหาการสูญเสยี ระดบั น้ําท่ผี า่ นชว่ งตอ่ เชื่อม การออกแบบเพ่อื ช่วยให้การไหลของนํ้าผา่ น
ช่วงตอ่ เช่อื มเป็นไปโดยราบเรียบ และเกิดการสูญเสียระดับน้ําน้อยท่ีสุด ควรกําหนดให้ขอบบนของช่องเปิด
(Opening) ของอาคารอยตู่ าํ่ กวา่ ระดบั นํ้าไมน่ อ้ ยกวา่ 3" สําหรับช่วงต่อเช่ือมด้านเหนือน้ํา ส่วนขอบบนของ
ช่องเปดิ ของอาคารด้านช่วงต่อเช่ือมด้านท้ายนํ้าไม่ควรให้ตํ่ากว่าระดับผิวน้ําเลย แต่ถ้าจะต้องมีระดับตํ่ากว่า
ระดับผวิ นํา้ จะต้องต่ํากวา่ ไมเ่ กนิ 1 เทา่ ของความลกึ ของช่องเปดิ อาคาร จะต้องคํานวณค่าการสูญเสยี ระดับนํา้
6
โดยหลักการของการไหลสูท่ กี่ วา้ งโดยกะทันหัน (Sudden enlargement) แทนการหาค่า
การสูญเสยี ระดบั นา้ํ ทจี่ ะกล่าวต่อไป
คา่ การสญู เสียระดับนาํ้ จะหาได้จากสูตร
h = KL . (V12 V 2 )
2
2g
ในเม่อื hL = คา่ การสูญเสยี ระดบั น้าํ , ม.
V1 และ V2 = ความเรว็ ของน้าํ ท่ีปลายท้งั สองของช่วงตอ่ เชอื่ ม, ม./วนิ าที
K = สัมประสิทธซิ์ ง่ึ ดไู ด้จากตารางขา้ งล่าง
กลุ่มการวจิ ยั และพัฒนาแหลง่ นํ้า ภาควิชาวศิ วกรรมทรพั ยากรน้ํา 3-96 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
ค่มู อื การสาํ รวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนรุ กั ษ์ฟื้นฟูแหลง่ น้าํ การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรพั ยากรนํ้า
สัมประสิทธิท์ ี่ใช้หาคา่ การสญู เสียระดบั น้ําในทางผา่ นนํ้าแบบต่างๆ
ชนิดของชว่ งตอ่ เชื่อม สัมประสทิ ธิ์ K
เหนือนาํ้ ท้ายน้ํา
แบบขอบโค้งสู่รปู ตัดสีเ่ หล่ียมผนื ผ้า 0.1 0.2
แบบขอบตรงสูร่ ูปสเ่ี หลยี่ มผืนผา้ 0.2 0.3
แบบขอบตรง (ขอบลา่ งพอกมุม) สูท่ ่อ 0.3 0.4
แบบสองช้ันสูร่ ปู ตดั สเ่ี หล่ียมผนื ผ้า 0.3 0.5
แบบสองชั้นสู่ท่อ 0.4 0.7
แบบปดิ รปู ส่ีเหลี่ยมจตั รุ สั หรือสเี่ หลย่ี มผนื ผา้ สูร่ ูปตดั กลม 0.1 0.2
4.6) อาคารทอ่ ลอดถนน
ในการออกแบบท่อลอดถนนมเี กณฑ์ในการคํานวณออกแบบทางชลศาสตร์ ดังตอ่ ไปนี้
(1) กําหนดให้การไหลของน้ําเป็นแบบไหลเต็มท่อ (Full Flow) และให้ Transition ที่
เช่ือมต่อกับคลองเปน็ แบบ Broken Back Type สําหรับกรณีท่ตี ้องการอัดนํ้าเพ่ือยกระดับน้ําหน้าท่อลอดจะ
กําหนดให้อาคารอัดนา้ํ เปน็ แบบ Duckbill Weir หรอื Open Check
(2) Conveyance Loss ที่ Inlet Transition = 0.4hv ม.
(3) ความลาดสูงสดุ ที่ Inlet และ Outlet Transition = 1 : 4 (ตง้ั : ราบ)
(4) ความสูงของน้ําท่วมปากทางเข้าท่ออยา่ งน้อย = 1.5hv แต่ไม่น้อยกวา่ = 0.08 ม.
(5) ความเรว็ สูงสดุ ในท่อไมเ่ กนิ = 1.5 ม./วินาที
(6) Friction Loss ในท่อคาํ นวณจาก hf = LSf
เม่อื L = ความยาวท่อ, ม.
Sf = (v 2 n 2 )
R4/3
(7) Divergence Loss ท่ี Outlet Transition = 0.7 hv เมตร
(8) สัมประสิทธคิ์ วามขรขุ ระ Manning’s n = 0.014
(9) ระดับพนื้ อาคารท่ี Inlet = ระดับน้ําใช้ในการสงู สดุ , (F.S.L)-(Pipe opening+1.5hv)
(10) ระยะพน้ น้าํ (Freeboard) ระยะพน้ นํา้ ของอาคารมเี กณฑ์ ดังน้ี
ระยะพน้ นํา้ ท่ี cutoff = ระยะพน้ น้ําของคลองท่ี cutoff
ระยะพน้ น้าํ ทก่ี าํ แพงปากทอ่ = 1.20 เท่าของระยะพน้ นาํ้ ของคลองท่ี cutoff
(11)ความลึกของนา้ํ ทว่ มเหนือปากท่อทางออก(Outlet Submergence)
= 1 (Depth of outlet opening), ม.
2
(12)ขนาดเสน้ ผ่านศูนยก์ ลางทอ่ ไมเ่ ลก็ กวา่ 0.60 ม.
(13)ความลกึ และความหนาของ cutoff ใชเ้ กณฑ์ดงั แสดงในตารางข้างล่าง
(14)Total Head Loss, H = 0.4hv + hf + 0.7hv (ม.)
กล่มุ การวิจัยและพัฒนาแหล่งน้ํา ภาควิชาวศิ วกรรมทรพั ยากรนํา้ 3-97 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
ค่มู อื การสํารวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนรุ กั ษฟ์ น้ื ฟแู หลง่ นา้ํ การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรพั ยากรน้าํ
เกณฑก์ าํ หนดความหนาและความลึกของ cutoff เนือ่ งจากความลึกของนํ้า
ความลึกของนํ้าท่ี Cutoff wall
Cutoff(d), ม. ความลึกอย่างนอ้ ย, ม. ความหนาอย่างนอ้ ย, ม.
น้อยกว่า 0.90 0.1 0.2
0.91-1.80 0.2 0.3
1.81-3.00 0.3 0.4
มากกว่า 3.00 0.3 0.5
4.7) อาคารท่อส่งนาํ้ เขา้ นา(Farm Turnout)
การออกแบบทางชลศาสตรข์ องอาคารทอ่ สง่ นาํ้ เข้านา (Turnout) มขี ้ันตอนดงั นี้
(1) ขนาดท่อท่ีนิยมใช้ในปัจจุบันไม่ควรเล็กกว่า 0.30 ม. และในการกําหนดขนาดท่อน้ันใช้
สตู ร ดงั นี้
HL = (Ke+1) V2 + (v2n2 L)
2g
R4/3
ในเมื่อ HL = ระดับต่างของผิวนํ้าหนา้ และท้ายทอ่ ส่งนํ้าเขา้ นา, ม.
Ke = สัมประสิทธิข์ องการไหลผา่ นเขา้ ทอ่
= 0.78
V = ความเร็วกระแสนํา้ ในทอ่ , ม./วินาที
N = สมั ประสิทธข์ิ องความขรขุ ระของผิวทอ่
= 0.017
L = ความยาวของท่อ, ม.
R = รัศมชี ลศาสตร์, ม.
(2) เนือ่ งจากแรงดนั ของนาํ้ ในท่อมีไมม่ ากนัก และเป็นท่อขนาดเล็ก จึงนิยมใช้ท่อกลมหล่อ
สําเรจ็ (Precast Concrete Pipe) หรอื ในบางแหง่ อาจใช้ท่อแอสเบสตอสซีเมนต์เสียเลย
(3) ความยาวของตวั ทอ่ ใหค้ ํานวณหาจากสว่ นสัมพันธ์ของความกว้างหลังคันคลอง ความลึก
ของทอ่ ท่ีฝงั และลาดตล่ิงของตวั คลองซอย
(4) ในการคํานวณระดับปากท่อให้ถือเสมือนว่าระดับน้ําในคลองซอยเป็นระดับท่ีมีการไหล
เพียงคร่งึ หน่งึ ของปริมาณน้ําเตม็ ทแี่ ละระดับดา้ นในขอบบนของตัวท่อจะต้องต่าํ กวา่ ระดับผวิ นํ้าดังกลา่ วไมน่ อ้ ย
กว่า 1.5 V 2 เม่ือ V เป็นความเร็วกระแสนํ้าในท่อ เว้นเสียแต่ว่าถ้าอาคารอัดนํ้า (Check Stucture) ใน
.
2g
คลองซอย จึงจะยึดระดบั น้าํ เตม็ ท่ใี นคลองเปน็ หลัก
(5) ที่ปลายท่อทั้งสองด้านจะต้องมีกําแพงหน้าท่อ (Head Wall) และพื้น (Apron) และ
อาจจะตอ้ งเรียงหินป้องกนั การกดั เซาะตามความจาํ เป็น
(6) การตรวจสอบนํ้าลอดอาคารให้คิดเสมือนระดับนํ้าหน้าอาคารเต็มถึงส่วนเผ่ือความลึก
(Freeboard) และทา้ ยนํา้ น้ําแห้งในกรณที ่ีความยาวไมพ่ อต้องใสค่ อลลา่ (Collar) ดว้ ย
(7) หน้าทอ่ จะต้องมบี านบงั คบั นา้ํ ซงึ่ อาจจะเปน็ บานเหล็กเลื่อน (Slide gate) หรือไม้อัดน้ํา
(Stop Log) ก็ได้
กลุม่ การวิจัยและพฒั นาแหล่งน้ํา ภาควชิ าวศิ วกรรมทรพั ยากรน้ํา 3-98 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร ์
คู่มือการสํารวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนุรักษฟ์ น้ื ฟูแหล่งนาํ้ การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรพั ยากรนํา้
4.8) อาคารลดพลงั งานของนํา้
อาคารลดพลังงานของนํ้าแบบกระทบ(Impact) เป็นอาคารซ่ึงมีหน้าท่ีลดความแรงของ
กระแสน้ําทไี่ หลออกจากทอ่ ให้หมดไป ก่อนทนี่ ้ําจะไหลเข้าสู่คลองส่งน้ําหรือลํารางธรรมชาติทําให้ความเร็ว
ของนํา้ ช้าลงจนไม่กัดเซาะหรอื ทาํ ความเสยี หายแก่คลองสง่ นาํ้ หรือลํานํ้าธรรมชาติ
(1) เป็นอาคารลดพลงั งานของน้ําทีไ่ มข่ น้ึ อยู่กับระดับน้าํ ด้านทา้ ยน้าํ (Tail-water)
(2) ความเร็วของนํ้าในท่อข้ึนอยู่กับความสูงหัวนํ้าระหว่างระดับนํ้าสูงสุดหน้าท่อกับระดับ
ปลายท่อ และความเร็วของน้ําออกจากท่อต้องไม่เกิน 15 ม./วินาที เพ่ือป้องกันไม่ให้เกิดความเสียหายแก่
อาคาร
(3) พลงั งานของนํา้ จะสูญเสียไปเป็นส่วนมากเมื่อนํ้าจากท่อพุ่งชนแผ่นคอนกรีต (Baffle) ที่
อาคารลดพลงั งานของนา้ํ
(4) เมื่อนํา้ ไหลชน Baffle แลว้ พลงั งานของนํา้ จะสูญเสียไปกับการไหลวน (Eddy Current)
บา้ ง
(5) ปลายท่อท่ีน้ําไหลเข้าสู่อาคารนี้ แนวท่อต้องอยู่ในแนวระนาบยาวจากตัวอาคารเข้าไป
ทางด้านเหนอื น้ําอย่างนอ้ ย 3 เทา่ ของเส้นผ่าศูนย์กลางของท่อ เพ่ือให้ทิศทางการไหลของนํ้าตั้งฉากกับแผน
Baffle และขอบล่างของแผ่น Baffle ต้องมีระดับเทา่ กับระดับทอ้ งทอ่
(6) แผ่นคอนกรตี ต้องมีความแข็งแรง สามารถรับแรงปะทะของน้ําที่ไหลออกจากท่อได้อย่าง
ปลอดภัย และอาคารลดพลงั งานของน้าํ ตอ้ งมัน่ คงไมเ่ ลื่อน เมอ่ื ถกู แรงกระแทกของน้าํ ดังกลา่ ว
(7) ต้องมีการเรียงหินใหญ่ (Riprap) บนพื้น และบนลาดด้านข้างคลองส่งน้ํา หรือลําราง
บรเิ วณท้ายอาคารเพอ่ื ป้องกนั การกัดเซาะของกระแสนา้ํ ซ่งึ อาจยงั มีความเรว็ สงู ก้อนหินมขี นาดเฉลยี่ ประมาณ
1/20 ของความกว้างของอาคาร ความยาวของการเรียงหินไมน่ ้อยกวา่ ความกวา้ งของอาคารและเรียงหินหนา
ไมน่ ้อยกวา่ 1/6 ของความกว้างของอาคาร
เพ่ือปอ้ งกันการกดั เซาะท้ายน้ํา จึงต้องออกแบบใหเ้ หมาะสม และสอดคลอ้ งกับลกั ษณะการใช้
งานจรงิ โดยพิจารณาท่ี
● ระดับนาํ้ ทีร่ ะดบั เก็บกัก
● สามารถส่งน้ําได้ตามทอี่ อกแบบ โดยเปดิ gate ไมเ่ ต็มที่
อยา่ งไรก็ดี จะตอ้ งทําการตรวจสอบลกั ษณะการใชง้ าน เช่น การระบายน้ําฉกุ เฉิน โดยจะไม่
ทาํ ความเสียหายต่ออาคารสลายพลงั งานท่อี อกแบบไว้นนั้ คือ จะพจิ ารณาที่
● ระดบั น้ําท่ี 80% ของความจุแหลง่ นา้ํ
● เปิด gate เต็มที่
การเลือกชนดิ ของอาคารสลายพลังงานจะพิจารณาจากความเร็วกระแสนํ้า และปริมาณที่
ออกจากปลายท่อ
ถา้ V 15 ม./วินาที (50 ฟตุ /วินาที)
Q 11.33 ลบ.ม./วนิ าที (400 ลบ.ฟุต/วินาที)
เลือกใช้ Impact-Type Energy Dissipater ถ้าเป็นอย่างอื่นเลือกใช้ hydraulic Jump
Stilling Basin โดย Impact-Type Stilling Basin อาคารชนิดนท้ี ําหน้าท่สี ลายพลังงานของน้ํา ลักษณะของ
อาคารแสดงดงั รูปข้างล่าง ท่ีไหลออกมาจากท่อส่งนํ้าผ่านอาคารควบคุมปริมาณนํ้า (Control House) ให้มี
กลมุ่ การวจิ ยั และพฒั นาแหล่งนาํ้ ภาควชิ าวิศวกรรมทรพั ยากรนํา้ 3-99 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร ์
คูม่ อื การสํารวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนุรักษฟ์ ืน้ ฟูแหลง่ นาํ้ การออกแบบรายละเอียด
กรมทรพั ยากรนํา้
ความเรว็ ต่าํ จนไมส่ ามารถกดั เซาะอาคารดา้ นท้ายนาํ้ ไดก้ ําหนดใหใ้ ชช้ นดิ Impact Type Basin เพราะปริมาณ
นํ้าที่ไหลผ่านมีค่าน้อย และอาคารชนิดน้ีจะมีการขุดดินน้อย รวมทั้งค่าก่อสร้างประหยัดเพราะเป็นอาคาร
ขนาดเล็ก
โดยสมมตุ ริ ปู รา่ งของ Jet ทพี่ งุ่ ออกมพี ้นื ที่หน้าตดั เป็นสเ่ี หล่ียมจัตรุ สั กวา้ ง D การคาํ นวณหา
ขนาดรปู ร่างมลี กั ษณะ ดงั นี้
V = (2gh)1/2
A = Qm
V
D = 2A
โดย V = ความเร็วกระแสนํ้าทีไ่ หลเขา้ Basin ม./วนิ าที 15 ม./วินาที
h = ผลตา่ งของระดับนํ้าหนา้ ทอ่ กบั ระดบั นา้ํ ทปี่ ลายทอ่ , ม.
Qm = ปรมิ าณนา้ํ ไหลผ่านทอ่ สูงสุดทรี่ ะดบั น้ําสงู สดุ , ลบ.ม./วินาที
A = พ้นื ท่ีหนา้ ตัดท่อ, ตร.ม.
D = ความลึกนา้ํ ไหลเข้า Basin, ม.
Fr = Froude Number = V/(gD)1/2 ซึ่งต้องไมเ่ กิน 9
กลุ่มการวจิ ัยและพัฒนาแหลง่ นํา้ ภาควชิ าวิศวกรรมทรัพยากรน้าํ 3-100 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
คู่มือการสาํ รวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนรุ ักษฟ์ ้นื ฟแู หลง่ นาํ้ การออกแบบรายละเอียด
กรมทรพั ยากรนาํ้
อาคารสลายพลงั งานน้ําชนดิ กระแทก(Impact-Type Stilling Basin)
กลมุ่ การวิจัยและพฒั นาแหล่งนํา้ ภาควชิ าวศิ วกรรมทรพั ยากรนาํ้ 3-101 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร ์
คูม่ อื การสํารวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนุรักษฟ์ ื้นฟูแหลง่ นาํ้ การออกแบบรายละเอียด
กรมทรัพยากรน้าํ
4.9) การออกแบบทอ่ ลอดถนนหนา้ ตดั สเ่ี หลยี่ ม
(1) เกณฑ์กําหนดนํ้าหนักกดทับท่อลอดส่ีเหลี่ยมต้องมีความหนาพื้นท่อด้านบนและ
ด้านลา่ งทเ่ี หมาะสม กําหนดความเร็วในท่อไม่เกิน 1.50 m/s. เพ่ือป้องกันการกัดเซาะ ดินทับหลังท่อต้องไม่
น้อยกวา่ 90 ซม. ส่วนความลาดเทพื้น Transition ไม่เกิน 1 : 4 ส่วนการกระจายของ Wheel Load ข้ึนกับ
ข้อกาํ หนดในการออกแบบทอ่ ลอดสี่เหลีย่ มวา่ เปน็ แบบ single barrel หรอื double barrel ตามรปู
การกระจายของ WHEEL LOAD
AASHTO Truck Loading
Single Concentrated Load
กล่มุ การวิจยั และพัฒนาแหล่งนํ้า ภาควิชาวศิ วกรรมทรัพยากรน้าํ 3-102 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร ์
คูม่ ือการสาํ รวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนุรักษ์ฟื้นฟูแหล่งนาํ้ การออกแบบรายละเอียด
กรมทรัพยากรนํ้า
Double Concentrated Loads
ข้อกาํ หนด
● When H 2 ft. Loads shall be treated as concentrated loads applied
directly to the conduit.
● Where H > 10 ft. Wheel loads may be neglected.
● When H > 3 ft. neglect effect of impact from moving wheel loads.
● When H 3 ft. add 20 percent to wheel loads for impact effect.
● In unusual cases determine pressures from Boussinesq equations or other
more precise methods.
(2) การออกแบบอาคารท่อลอดถนนหนา้ ตดั ส่ีเหลี่ยม เกณฑ์การออกแบบน้ันพอที่จะแยก
ออกเป็นขอ้ ๆ ดังนี้
(1) ความลึกของดนิ ทบั หลงั ท่อจะตอ้ งไม่น้อยกว่า 2 ฟุต (ประมาณ 60 เซนตเิ มตร)
(2) รถท่ีว่ิงข้ามท่อใช้ ASSHTO Standard น้ําหนักของล้อรถ สําหรับถนน H20 – 40
และแรงกดเน่อื งจากนา้ํ หนกั ของรถบรรทุกนั้น ให้คิดจากน้ําหนักกดของล้อหลังท้ังคู่แผ่ออกเป็นรูปสี่เหล่ียม
จตุรสั ที่มีความยาวของด้าน 1.75 เทา่ ของความลกึ ) และมีเกณฑ์เพมิ่ เติมดังนี้
● ความหนาของดินทับหลังไม่เกิน 2 ฟุต ให้คิดน้ําหนักกดล้อรถโดยตรงสู่ผิวท่อโดยไม่
ต้องแผ่เปน็ มมุ 45 องศา
● ความหนาของดนิ ทบั หลงั ท่อเกนิ 10 ฟุต ไมต่ อ้ งคิดนาํ้ หนักกดของลอ้ รถเลย
● ความหนาของดินทับหลังท่อไม่เกิน 3 ฟุต ต้องเพิ่มแรงกระแทก (Impact Load)
เนอื่ งจากรถที่ขา้ มหลังท่ออีกดังนี้
ความหนาของดนิ ทบั หลงั ทอ่ ( ฟุต – นว้ิ ) แรงกระแทก (% ของน้ําหนกั กด)
0 – 0 ถงึ 1 - 0 30
1 – 1 ถงึ 2 - 0 20
2 – 1 ถงึ 2 - 11 10
ต้ังแต่ 3 – 0 ขน้ึ ไป 0
กลมุ่ การวจิ ัยและพัฒนาแหล่งน้ํา ภาควชิ าวศิ วกรรมทรพั ยากรนา้ํ 3-103 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลัยเกษตรศาสตร ์
คู่มือการสํารวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนุรกั ษ์ฟน้ื ฟูแหล่งนํ้า การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรพั ยากรนาํ้
(3) คิดเฉพาะกรณีทใ่ี นท่อไม่มีนา้ํ เลยแต่มดี นิ ทับหลังดว้ ยความหนาตามทีเ่ ปน็ จรงิ
(4) ในกรณีที่ใชท้ อ่ เดยี วไมพ่ ออาจจะใชท้ ่อคู่ ทอ่ สามแถวหรือมากกว่านั้นก็ได้ ขึ้นอยู่กับ
สภาพนํา้ ท่ไี หลผา่ น และมเี กณฑ์กว้างๆ วา่ พยายามให้หน้ากว้างของท่อใกลเ้ คียงกับขนาดความกว้างของคลอง
ทีต่ อ่ เชือ่ มกบั ท่อนจ้ี ะใหผ้ ลดที างด้านชลศาสตร์ด้วย สว่ นในด้านโครงสรา้ งใหใ้ ชห้ ลกั การวเิ คราะห์โครงสร้างหา
โมเมนตแ์ ละแรงเฉอื นออกมา และหาเหลก็ เสริมตามหลกั เกณฑท์ างการออกแบบคอนกรตี เสรมิ เหลก็ ต่อไป
ท่อลอดถนน (Road Crossing) เป็นอาคารตัดผ่าน (Crossing structure) อีกชนิด
หนง่ึ ในกรณที ่ีแนวคลองตดั ผ่านถนนต่างๆ ในโครงการฯ ซึ่งถา้ สรา้ งสะพานแลว้ จะเสยี คา่ ก่อสรา้ งสงู กวา่ การวาง
ท่อ ในกรณีท่ีอัตราการไหลมากจะใชเ้ ป็นท่อเหลีย่ ม ถา้ อัตราการไหลน้อยจะใชท้ อ่ กลม ท่อลอดถนนอาจมีแถว
เดยี วหรอื สองแถว หรือมากกว่าก็ได้ แลว้ แตป่ รมิ าณน้าํ ที่ไหลผา่ น
ข้อกาํ หนดต่างๆ สําหรับท่อลอดถนนหรือทอ่ ลอดถนนทดนํา้ ดังนี้
● Maximum Velocity ภายในท่อ = 1.50 ม./วินาที
● Total Head Loss H 0.4hV hf 0.7hV ม.
เมื่อ hf S f .LP Friction Head Loss
Sf V 2n2 Energy Slope
4
R3
LP ความยาวของทอ่ ทง้ั หมด, ม.
● Minimum Inlet Submergence = 1.5hV แตไ่ ม่นอ้ ยกวา่ 0.08 ม.
● Maximum Outlet Submergence = 1 (Diameter of Outlet Opening)
6
● Maximum Conveyance Angle = 27.50 และ Maximum Divergence Angle =
22.50
● Cut off Depth and Thickness at Transition ตามข้อกําหนดอาคารทดน้าํ และอาคาร
ทดนํ้าลดระดบั
ขอ้ กําหนดสาํ หรบั การออกแบบดา้ นโครงสรา้ ง
● คิดกรณีที่ไมม่ ีนํา้ ในท่อ
● ความลกึ ของดินถมทับหลงั ทอ่ ทั่วไปจะตอ้ งไม่น้อยกว่า 60 เซนตเิ มตร สาํ หรับ Farm
Road และไมน่ อ้ ยกว่า 90 ซม. สาํ หรบั Traffic Road
กลมุ่ การวิจัยและพฒั นาแหล่งนาํ้ ภาควชิ าวิศวกรรมทรพั ยากรนํ้า 3-104 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร ์
คู่มอื การสํารวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนุรกั ษ์ฟ้นื ฟแู หล่งนา้ํ การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรพั ยากรน้ํา
แบบทอ่ ลอดถนนหนา้ ตัดสีเ่ หลย่ี ม
กล่มุ การวิจยั และพัฒนาแหล่งนํา้ ภาควิชาวศิ วกรรมทรัพยากรนํา้ 3-105 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร ์
คูม่ อื การสํารวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนุรกั ษฟ์ ื้นฟแู หลง่ นา้ํ การออกแบบรายละเอียด
กรมทรพั ยากรนา้ํ
3.9 การออกแบบทางด้านธรณีเทคนิค
สาํ หรบั กําแพงกันดินชนดิ แข็งแกร่ง (Rigid Walls) ซ่งึ เป็นผนงั คอนกรีตเสรมิ เหลก็ การโกง่ ของกําแพงมี
นอ้ ยมาก เกณฑ์การพิจารณาในการออกแบบรายละเอยี ดดังน้ี
● องค์ประกอบโครงสร้างของกําแพง อาทิเช่น ฐาน (Base) ผนังกันดิน (Stem) จะต้องมีความ
แขง็ แรงเพียงพอต่อการตา้ นทานแรงเฉือนและโมเมนต์ดดั ท่เี กิดจากดินหรือนํ้าหนักบรรทกุ อืน่ ๆ
● โครงสรา้ งของกําแพงจะต้องปลอดภยั ตอ่ การพลิกคว่าํ (Overturning)
● โครงสรา้ งของกําแพงจะตอ้ งปลอดภัยตอ่ การลืน่ ไถล (Sliding)
● วัสดุทีเ่ ปน็ ฐานรากรอบกําแพงจะต้องมีกําลังมากพอที่จะไม่ทําให้เกิดการเคลื่อนพิบัติ (Shearing
Failure) ภายใตน้ ํ้าหนักบรรทกุ ทกี่ ระทํา
● การทรดุ ตวั ของกาํ แพง จากความอดั ตวั ของฐานรากภายใตม้ วลดนิ
1) กาํ แพงกนั ดนิ รูปตวั ยู (U – Shape Retaining Wall) กําแพงกนั ดินรูปตวั ยู ทําหนา้ ท่ีสว่ นหนึ่ง
ของ Chute โดยมีดินถมข้างกําแพงดินทั้งสองข้างจากสภาพดังกล่าวทําให้อาคารมีแรงกระทําต่างๆ ได้แก่
แรงดันดนิ ดา้ นขา้ งอาคาร แรงดนั นํา้ ดา้ นขา้ งอาคาร แรงดนั นํ้าใต้พ้ืนอาคาร (Uplift Pressure) เป็นต้น ดังรูป
ข้างล่าง การออกแบบอาคารชนิดนี้จะต้องมีความแข็งแรงเพียงพอที่จะรับแรงต่างๆ ข้างต้น สําหรับขนาด
อาคารพอจะกาํ หนดเปน็ แนวทางเบ้อื งต้นได้ดงั น้ี
(1) ความหนาหลงั กาํ แพงกนั ดินจะต้องหนาไม่น้อยกว่า 0.25 เมตร
(2) ความหนากําแพงดันดินที่พื้นและความหนาพ้ืนต้องหนาพอที่จะไม่ทําให้ระยะห่างของเหล็ก
เสริมหลกั มคี ่าน้อยกวา่ 0.10 เมตร
2) กําแพงกันดนิ ชนิดกําแพงยื่น (Cantilever Retaining Wall) กําแพงยื่น (Cantilever) จะต้อง
มคี วามหนาท่ีฐานอย่างน้อยเท่ากับ 12.5 เซนติเมตร ต่อความสูง 100 เซนติเมตร จนถึงสูง 240 เซนติเมตร
ความหนากําแพงท่ีฐานอยา่ งน้อยเท่ากับ 20 เซนติเมตร และเพิ่มอกี 6.25 เซนติเมตร สําหรับความสูงของแต่
ละเมตรของกาํ แพงสงู กวา่ สวู กว่า 240 เซนติเมตร และจะต้องการเสรมิ เหล็กสองชัน้ อาคารมีแรงกระทําต่างๆ
ได้แก่ แรงดันดนิ ดา้ นขา้ งอาคาร แรงดันน้าํ ดา้ นข้างอาคาร แรงดนั นาํ้ ใต้พืน้ อาคาร (Uplift Pressure) เป็นต้น
แรงกระทําท่ีมผี ลตอ่ กําแพงกนั ดนิ รูปตัวยู
กลุ่มการวจิ ัยและพัฒนาแหล่งนาํ้ ภาควิชาวศิ วกรรมทรพั ยากรนา้ํ 3-106 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร ์
ค่มู อื การสาํ รวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนรุ ักษ์ฟ้นื ฟูแหล่งนํ้า การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรัพยากรน้ํา
แรงกระทําท่มี ผี ลต่อกําแพงกนั ดนิ ชนดิ กาํ แพงย่นื
3) กําแพงกนั ดินชนิดเอยี ง (Slope Wall) กําแพงกันดนิ ชนดิ เอยี ง (Slope Wall) การออกแบบ
จะต้องพจิ ารณาเสถยี รภาพของความลาดเอยี งของคันดิน (Slope stability) เสียก่อนถงึ มาพิจาณาออกแบบ
โครงสรา้ งคอนกรีตเสริมเหล็กตามแรงกระทําตา่ งๆ ที่กระทําตอ่ อาคาร ได้แก่ แรงดันดนิ ดา้ นขา้ งอาคาร แรงดนั
น้ําด้านขา้ งอาคาร แรงดนั น้ําใตพ้ นื้ อาคาร (Uplift Pressure) เปน็ ตน้
(1) แรงท่กี ระทาํ ตอ่ กําแพง (Earth Pressure on Backfill Walls) ในการออกแบบอาคารกัน
ดิน เช่น กําแพงกันดินและเข็มพืด จําเป็นต้องหาขนาดของแรงดันด้านข้างของดิน (Lateral Pressure on
Backfill Wall) ท่อี าคารจะต้องรับ โดยสามารถแบ่งแรงดนั ดนิ ด้านข้างออกเป็น 2 ประเภท คอื
● แรงดันดนิ ดา้ นข้างแบบ Active หมายถึง แรงดันของดินท่ีกระทําต่อผนังกําแพงกันดินทาง
ดา้ นข้าง แล้ว ทาํ ใหก้ ําแพงกันดินเคล่ือนท่อี อกไปจากดนิ ถมหลงั กาํ แพง แรงดันดินท่ีกระทําต่อผนังกําแพงจะ
ลดลงทีละนอ้ ยจนถงึ คา่ คงทจ่ี ํานวนหน่งึ ถา้ ยังมกี ารเคลื่อนตวั อีก ดนิ ถมหลงั กาํ แพงก็จะพงั ทลาย แรงดันทน่ี ้อย
ที่สดุ ณ จดุ ดนิ เกิดการพังทลาย เรยี กว่า แรงดันดา้ นขา้ งแบบ Active ( ha )
ha K a v
เม่ือ ha = แรงดันดนิ ด้านขา้ งแบบ Active, กโิ ลกรมั
K a = สมั ประสทิ ธขิ์ องแรงดันดนิ แบบ Active
v = แรงดันดนิ ในแนวด่งิ , กโิ ลกรมั
กลมุ่ การวิจัยและพฒั นาแหลง่ นาํ้ ภาควิชาวิศวกรรมทรพั ยากรนาํ้ 3-107 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร ์
คูม่ ือการสาํ รวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนุรกั ษฟ์ นื้ ฟูแหลง่ นาํ้ การออกแบบรายละเอียด
กรมทรพั ยากรน้าํ
● แรงดันดนิ ดา้ นขา้ งแบบ Passive หมายถึง แรงดันด้านข้างของดินทกี่ ระทําตอ่ หน้ากําแพง
กนั ดิน เพื่อต้านทานการเคลื่อนท่ขี องกาํ แพง แรงดนั ดินจะเพ่มิ ขนึ้ ทลี ะนอ้ ย จนถึงคา่ คงทจี่ ํานวนหน่ึง ถ้ายงั มี
การเคลอื่ นตัวอีกดินดา้ นหนา้ กําแพงกจ็ ะปูดขนึ้ จนพงั ทลาย ค่าแรงดันทม่ี ากทส่ี ุด ณ จุดดนิ เกดิ พงั ทลาย
เรียกว่า แรงดนั ดนิ ดา้ นขา้ ง Passive ( )hp
hp K p v
ในเม่ือ hp = แรงดันดินดา้ นขา้ งแบบ Passive, กโิ ลกรมั
Kp = สมั ประสทิ ธ์ิของแรงดันดินแบบ Passive
v = แรงดนั ดนิ ในแนวดิ่ง, กโิ ลกรมั
● แรงเสยี ดทานของกาํ แพงกนั ดนิ (Wall friction) ในกรณที ่ีด้านหลังกําแพงหรอื เขอ่ื นกนั ดนิ
ไม่เป็นแนวด่ิงและผิวหนา้ ของดินดา้ นหลงั กาํ แพงหรอื เข่อื นไม่เปน็ แนวราบกจ็ ะทาํ ให้เกิดมีแรงเสยี ดทานระหวา่ ง
ดนิ กับกําแพงหรือเข่อื นขึน้ และแรงลัพธข์ องแรงดนั ดนิ ท่กี ระทาํ ต่อกาํ แพงหรอื เข่ือนจะมีแนวเอียง โดยเอยี งทํา
มมุ กบั เสน้ ต้งั ฉากกบั ผวิ หนา้ ของกําแพงหรือเขื่อน มมุ เอยี งทที่ าํ กบั เส้นต้งั ฉากกับผิวหน้าของกําแพงหรอื เขื่อนน้ี
เรยี กว่า มุมของแรงเสยี ดทานของกําแพง (Angle of wall friction) ดงั รูป
P P
A P
(ก) ในกรณี Active (ข) ในกรณี Passive
มุมของแรงเสยี ดทานของกาํ แพง
ในกรณีทแี่ รงดนั ดนิ ทกี่ ระทาํ ต่อกาํ แพงเปน็ แบบ Active แรงลัพธจ์ ะมที ศิ ทางลงมา และในกรณี
ท่ีเป็นแบบ Passive จะมีทศิ ทางขึน้ ไป
สาํ หรบั ดินชนิดที่ไม่มคี วามเช่อื มแน่น จะมีค่าอยู่ระหวา่ ง 17 ถึง 30 หรืออาจสมมติค่า
อยู่ระหว่าง 1/2 ถึง 3/4 เม่ือ คือ มุมเสียดทานภายใน (Angle of Internal Friction) หรือมุม
ตา้ นทานตอ่ แรงเฉอื น (Angle of Shearing Resistance)
The Code of Practice "Earth Retaining Structures" ได้แนะนําค่า สําหรับกําแพง
ชนิดตา่ งๆ ไว้ ดงั ตาราง
กลุม่ การวจิ ยั และพัฒนาแหล่งนาํ้ ภาควชิ าวศิ วกรรมทรัพยากรนา้ํ 3-108 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
คมู่ อื การสาํ รวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนุรกั ษฟ์ ืน้ ฟูแหล่งนํา้ การออกแบบรายละเอียด
กรมทรัพยากรนํ้า
แสดงค่า สาํ หรับกําแพงชนดิ ตา่ งๆ
ชนิดของกําแพง
20
คอนกรตี หรอื อิฐ 30
เข็มเหลก็ ฉาบด้วยนํ้ามันดนิ 15
เข็มเหล็กไม่ฉาบ
(2) ทฤษฎเี ก่ยี วกับแรงดันดิน ในการหาแรงดนั ดินด้านข้างนี้ อาศยั ทฤษฎีทส่ี าํ คญั คอื
● ทฤษฎีของแรงกิ้น (Rankine's Theory) พจิ ารณาแรงท่ีกระทําต่อก้อนดิน (Soil element)
ในดินโดยสมมติให้แรงดันด้านข้างของดินที่กระทําต่อกําแพงกันดิน หรือเข่ือนกันดินมีความสัมพันธ์ต่อแรงดัน
ทางดง่ิ ทฤษฎีของแรงก้นิ ส่วนใหญ่ใช้ในกรณีท่ีด้านหลังกําแพงกันดินหรือเขื่อนเป็นแนวดิ่ง และผิวหน้าของดิน
ด้านหลังกําแพงหรือเขือ่ นเป็นแนวราบ ดังน้ันจึงไม่มคี วามฝืดหรอื แรงเสียดทานระหว่างดินกับกําแพงกันดินหรือ
เขอื่ น
● ทฤษฎีล่ิมของคูลอมบ์ (Coulomb's Wedge Theory) พิจารณาแรงท่ีกระทําต่อมวลดิน
(Soil mass) และรปู แบบของการพงั ทลายของดินจะเป็นรูปลิ่ม โดยมีระนาบการพังทลาย และมีแรงกระทํารอบ
ลมิ่ ดนิ ทพ่ี งั ทลายน้ี ทฤษฎลี ่มิ ของคลู อมบ์ สว่ นใหญใ่ ช้ในกรณีท่ดี า้ นหลังกาํ แพงกันดนิ หรือเขื่อนไม่เป็นแนวดิ่งและ
ผิวหน้าของดินด้านหลังกําแพงหรือเข่ือนไม่เป็นแนวราบ ดังนั้นจึงมีความฝืดหรือแรงเสียดทานระหว่างดินกับ
กาํ แพงกนั ดนิ หรอื เข่ือน
(3) การหาแรงดันดนิ แบบ Active ของดิน ชนิดที่ไม่มคี วามเชือ่ มแน่น
● วธิ ีของ Rankine (ผิวดินลาดขนึ้ ) ในกรณที ด่ี ้านหลงั กาํ แพงกนั ดนิ เปน็ แนวด่ิง และระดบั ผวิ
ดนิ ดา้ นหลังกาํ แพงกนั ดินเป็นแนวลาดข้นึ เป็นมมุ เทา่ กบั ดงั รปู
P = 1 K H2
A 2a
HH
H/3
P = K H
aa
สามารถหาค่าแรงดนั Active ( Pa ) ไดจ้ ากทฤษฎขี อง Rankine ดังต่อไปน้ี
Pa Ka H
เม่ือ Ka cos cos cos2 cos2
cos cos2 cos2
และแรง Active ( PA ) สามารถหาไดด้ ังน้ี
กลุ่มการวจิ ัยและพฒั นาแหล่งนํ้า ภาควชิ าวศิ วกรรมทรัพยากรน้าํ 3-109 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร ์
คู่มอื การสํารวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนุรักษฟ์ ื้นฟแู หล่งนํา้ การออกแบบรายละเอียด
กรมทรัพยากรน้ํา
PA 1 Ka H 2
2
กระทําเปน็ มุม กบั แนวราบทรี่ ะยะ H/3 จากขอบล่างของกาํ แพงกันดิน มุมสงู สดุ ท่เี ป็นไป
ได้ของ จะเทา่ กบั
● วิธลี ่มิ ของ Coulomb (ผวิ ดินไม่อยใู่ นแนวราบ) ในกรณที ี่ดา้ นหลังกาํ แพงกันดินไมเ่ ป็น
แนวดงิ่ และระดับผิวดินด้านหลังกําแพงกนั ดินไมเ่ ป็นแนวราบดังรปู
C
ระนาบพังทลาย
A
P
A
H
B
สามารถหาค่าแรงดนั Active ( Pa ) ไดจ้ ากทฤษฎขี อง Rankine ดงั ตอ่ ไปน้ี
Pa KaH สมการที่ 6
Ka cos cos cos2 cos2
cos cos2 cos2
เมอื่ = มุมระหว่างด้านหลงั กําแพงกันดนิ ทาํ กับแนวราบ ,องศา
= มมุ ของแรงเสียดทานของกําแพง ,องศา
= มมุ ระหวา่ งลาดของผวิ ดนิ ดา้ นหลงั กาํ แพงกันดนิ ทาํ กับแนวราบ ,องศา
= มมุ เสยี ดทานภายในของดนิ ดา้ นหลังกาํ แพงกันดนิ ,องศา
และ Active thrust ( PA ) ซง่ึ จะกระทาํ เป็นมุมกบั เสน้ ต้ังฉากกับกําแพงกันดิน มุมจะข้ึนอยู่กับชนิดของ
กําแพง และมคี ่านอ้ ยกว่า
ค่าท่ไี ดจ้ ากสมการของ Coulomb จะลดลงเหลือเท่ากับค่า Ka ที่ได้จากสมการของ Rankine เม่ือ
Ka = 90 และ =
นน่ั คอื Ka cos cos cos2 cos2
cos cos2 cos2
และลดลงเปน็ Ka 1 sin 90
1 sin
และ 0
กล่มุ การวิจยั และพัฒนาแหลง่ นํ้า ภาควิชาวศิ วกรรมทรพั ยากรนา้ํ 3-110 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
คูม่ อื การสาํ รวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนรุ กั ษฟ์ ืน้ ฟูแหลง่ น้าํ การออกแบบรายละเอียด
กรมทรพั ยากรน้ํา
หรืออาจหาค่า Active thrust ( PA ) ได้จากสมการของแรง โดยอาศัยทฤษฎีลิ่มของคูลอมบ์
ดงั ต่อไปน้ี
เนื่องจากเมื่อดินด้านหลังกําแพงกันดินพังทลาย ก็จะเกิดการเคล่ือนไหลไปตามระนาบ
พังทลายและ ลมิ่ ของดนิ ก็จะเคลือ่ นท่ี
กอ่ นท่ีจะพังทลาย ล่ิมของดนิ ซึ่งอยู่เหนือระนาบพังทลายจะอยใู่ นสภาวะสมดุลด้วยแรงต่างๆ
3 แรง ดงั รปู
C
A P
W
A
R
P W
A R
B แรงตา่ ง ๆ ท่กี ระทําตอ่ ลม่ิ ของดนิ
W = นํ้าหนกั ของล่มิ ดนิ = พ.ท. ABC , กโิ ลกรัม
PA = แรงต้านจากกาํ แพงกันดนิ , กโิ ลกรัม
R = แรงโตต้ อบบนระนาบพงั ทลาย, กิโลกรมั
สามารถหาคา่ PA ไดจ้ ากรูปสามเหลี่ยมของแรง
(4) การหาแรงดนั ดนิ แบบ Passive ของดินชนดิ ที่ไม่มีความเช่ือมแน่น
● วธิ ีของ Rankine (ผวิ ดินลาดข้ึน) ในกรณีที่ด้านหลังกําแพงกันดินเป็นแนวด่ิง และระดับผิว
ดนิ ด้านหลังกําแพงเป็นแนวลาดข้ึนเปน็ มมุ เท่ากับ กับแนวราบ สามารถหาแรงดัน Passive ได้จากทฤษฎี
ของ Rankine ดงั นี้
Pp K p H
ในเม่ือ Kp cos cos cos2 cos2
cos cos2 cos2
● วธิ ีของ Coulomb (ผวิ ดนิ ไมอ่ ย่ใู นแนวราบ) ในกรณีทีด่ ้านหลงั กาํ แพงกันดนิ ไม่เปน็ แนวดิ่ง
และระดบั ผวิ ดินดา้ นหลงั กาํ แพงไมเ่ ปน็ แนวราบ ลาดขน้ึ ทํามมุ กบั แนวราบ สามารถหาแรงดัน Passive ได้
จากทฤษฎขี อง Coulomb ดงั นี้
Pp K p H
ในเมื่อ Kp sin2 2
sin sin
sin2 sin 1 sin sin
กลมุ่ การวิจัยและพัฒนาแหลง่ นาํ้ ภาควิชาวศิ วกรรมทรัพยากรนาํ้ 3-111 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลัยเกษตรศาสตร ์
คู่มือการสาํ รวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนุรกั ษ์ฟื้นฟแู หล่งน้าํ การออกแบบรายละเอียด
กรมทรัพยากรนํ้า
ความหมายของสญั ลักษณต์ ่างๆ เช่นเดียวกบั ในการหาแรงดัน Active หรืออาจจะหาคา่ แรง Passive
( Pp ) ไดจ้ ากรูปหลายเหลยี่ มของแรง โดยอาศัยทฤษฎีลิม่ ของดนิ ดงั รูป
ร ะ น าบ เค ลื่อ น
C
1
W
C R
2 P
PP
(ก) แรงต่างๆทก่ี ระทาํ บนลม่ิ ของดนิ
P
P
R W
C
P
2
(ข) รูปหลายเหล่ยี มของแรง
C
1
การหาค่าแรง Passive ( Pp ) ไดจ้ ากรูปหลายเหล่ียมของแรง โดยอาศยั ทฤษฎีลมิ่ ของดิน
ณ จดุ พงั ทลาย ลม่ิ ของดินจะเคลอ่ื นทีข่ ้นึ (ปูดข้นึ ) และแรงต่างๆ ทกี่ ระทาํ ตอ่ ล่ิมของดิน
W = แรงเนื่องจากมวลของดนิ ในลิม่
C1 = แรงเชอื่ มแน่นของดินตามแนวระนาบพงั ทลาย
= c ความยาวของระนาบเคล่ือน
C2 = แรงตดิ แน่นระหวา่ งกําแพงและดิน
= cw ความยาวตามแนวกําแพงด้านหลงั
Rp = แรงโต้ตอบ Passive กระทําเป็นมุม กับเส้นตั้งฉากของระนาบเคล่ือน
โดยกระทาํ ดา้ นบน
Pp = แรง Passive กระทาํ เป็นมุม กับเสน้ ต้ังฉากของกําแพงโดยกระทําด้านบน
W , C1 และ C2 สามารถคํานวณหาได้ ส่วน Rp และ Pp ร้ทู ศิ ทางของแนวแรง ดงั นั้น
สามารถเขยี นรูปหลายเหลยี่ มของแรงได้ดังรปู ที่ 24 (ข) และแรง Passive ( Pp ) จะหาไดจ้ ากรปู
(5) แรงดันน้าํ (Water Pressure)
แรงดันน้ําท่ีกระทําต่อโครงสร้างสามารถหาได้โดยใช้หลักการ การกระจายแรงดันรูป
สามเหล่ียม (Triangular distribution) ซึง่ กระทําในทิศทางต้ังฉากกับผิวของโครงสรา้ ง สาํ หรบั โครงสร้างท่ีอยู่
ในน้ํา หรือโครงสร้างท่ีได้รับอิทธิพลจากน้ําใต้ดินจะเกิดแรงลอยตัว (Uplift) หรือ Vertical Component
กระทําที่ฐานของโครงสร้าง แรงลอยตัวน้ีคํานวณได้จาก Hydrostatic Pressure แรงลอยตัวท่ีจุดใดๆ ที่
กลุ่มการวจิ ยั และพฒั นาแหล่งนํา้ ภาควิชาวศิ วกรรมทรัพยากรนา้ํ 3-112 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร ์
คมู่ ือการสาํ รวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนรุ กั ษ์ฟื้นฟแู หล่งนาํ้ การออกแบบรายละเอียด
กรมทรัพยากรนํ้า
กระทําต่อโครงสร้างจะเท่ากับแรงดันทางท้ายนํ้า (Tail Water Pressure) และค่อยๆ เพ่ิมขึ้นตามลาดชล
ศาสตร์ (Hydraulic Gradient) ระหว่างหัวนํ้า (Headwater) และท้ายน้ํา (Tail Water) ในกรณีน้ี
ความสัมพนั ธ์ของลาดชลศาสตร์ (Hydraulic Gradient) สมมติใหเ้ ปน็ เสน้ ตรงระหว่าง Headwater และ Tail
Water
กรณดี ้านท้ายนาํ้ จะคดิ แรงดนั น้ําท่ีซึมลอด Sheet Pile มาซงึ่ จะมแี รงดนั ที่ฐานเทา่ กับ
Uplift Pressure และมีความหนาแนน่ ของดนิ จะคดิ เปน็ ความหนาแนน่ ของดินเปียกนาํ้ ทง้ั หมด
sat = 2.10 ตัน/ลบ.ม.
w = 1.0 ตนั /ลบ.ม.
= con 2.40 ตัน/ลบ.ม.
การหาแรงดนั ดนิ ใช้กรณที ดี่ า้ นหลงั กาํ แพงไมเ่ ปน็ แนวด่งิ ไดจ้ ากสมการคลู อมบ์ ดงั นี้
Pa = Ka H
ในเมอ่ื
Ka = sin2
2
sin sin
sin2 sin 1 sin sin
แปลงนาํ้ หนกั บรรทุกบนกาํ แพงเป็นความสงู สมมลู ของดิน ดงั นี้
ความสงู สมมลู ของดินจากนํ้าหนกั บรรทกุ คอื
=hs q
sat
เนอ่ื งจากมมุ ซ่ึง Pa กระทาํ กบั แนวราบมคี า่ เท่ากบั 90
กลมุ่ การวจิ ยั และพฒั นาแหล่งน้าํ ภาควิชาวศิ วกรรมทรัพยากรนาํ้ 3-113 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร ์
คมู่ อื การสํารวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนรุ ักษ์ฟ้นื ฟแู หลง่ นา้ํ การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรพั ยากรน้าํ
สว่ นประกอบของแรงตามแนวราบและแนวดิ่งจะมคี ่าดังน้ี
PaH = cos 90
PaV = cosin 90 H H 3hs
3 H 2hs
แรงดนั นํ้าท่ีกาํ แพงเอียง= 1 Uplift ท่ฐี าน ความยาวกําแพงส่วนที่รับแรงดันนํา้
2
Pw แตกแรงดนั ในแนวราบ Pw sin
Pw แตกแรงดนั ในแนวดิ่ง Pw cos
●ตรวจสอบการล่ืนไถล เมื่ออาคารจะเลือ่ นไถลตัวจะเกดิ แรงต้านของดินดันทฐ่ี านรากและ
KEY ของอาคารด้วยแรง PP
โดย PP = 1 sat H2 Kp (ค่า H ท่ตี าํ แหนง่ PP =0)
2
เม่ือ K = tan 2 45
2
p
q = นา้ํ หนักบรรทุก หรือความดนั นาํ้ บนผิวดนิ (ตนั /ตร.ม.)
Pa = แรงดันดินดา้ นข้างในสภาวะ Active หรือแรงตา้ นจากกาํ แพงกันดิน(ตนั /ลบ.ม.)
PaH = แรงดนั ดนิ ด้านข้างสภาวะ Active ในแนวราบ (ตัน/ลบ.ม.)
PaV = แรงดนั ดนิ ด้านข้างสภาวะ Active ในแนวด่งิ (ตัน/ลบ.ม.)
PP = ความดันดนิ กสานต์ หรือแรงดันดินดา้ นข้างในสภาวะ Passive กระทําเป็นมุม กับเส้น
ตงั้ ฉากของกําแพงโดยกระทําดา้ นบน (ตัน/ลบ.ม.)
Pw = แรงดนั นํา้ ท่กี าํ แพงเอียง (ตัน/ลบ.ม.)
Pw1H = แรงดนั นํา้ ในแนวราบ (ตัน/ลบ.ม.)
Pw1V = แรงดนั น้ําในแนวด่ิง (ตนั /ลบ.ม.)
h1 = ความสงู ของแรงดนั ดนิ แบบ Active จากฐานรากกาํ แพง (ม.)
hs = ความสูงสมมลู ของดนิ จากนาํ้ หนกั บรรทกุ (ม.)
t1,t2 = ความหนาของกาํ แพง (ม.)
=Wc1,Wc2,Wc3 นํ้าหนักโครงสรา้ ง (ตัน/ม.)
Ka = สมั ประสิทธ์ขิ องความดันดนิ ด้านข้างในสภาวะ Active
K p = สมั ประสทิ ธ์ิของความดนั ดินด้านข้างในสภาวะ Passive
sat = หนว่ ยนาํ้ หนักดนิ ช้นื (ตนั /ลบ.ม.)
w = หน่วยนาํ้ หนักน้ํา (ตัน/ลบ.ม.)
con = หนว่ ยนํ้าหนกั คอนกรีต (ตัน/ลบ.ม.)
H = ความสูงของกําแพง (ม.)
= มมุ ระหว่างดา้ นหลังกาํ แพงกันดินทาํ กบั แนวราบ
= มมุ ของแรงเสยี ดทานของกาํ แพง
กลมุ่ การวจิ ยั และพฒั นาแหลง่ นา้ํ ภาควิชาวิศวกรรมทรัพยากรน้าํ 3-114 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร ์
คูม่ ือการสาํ รวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนรุ กั ษ์ฟ้นื ฟูแหล่งน้ํา การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรพั ยากรนํ้า
= มุมระหว่างลาดผิวด้านหลังกําแพง
= มมุ เสียดทานภายในของดินด้านหลงั กาํ แพงกนั ดนิ
3.10 การออกแบบอาคารประกอบ
1) การออกแบบทางข้าม
(1) การออกแบบบันได ข้นั บันไดประกอบด้วยสว่ นทเ่ี รยี กวา่ ลกู ตงั้ ลกู นอน และจมกู บันได โดยได้
มกี ารกําหนดระยะลูกต้งั และลกู นอนสําหรับอาคารชนิดตา่ งๆไว้ดังน้ี
● ระยะลูกตั้ง ไม่มากกว่า 0.20 เมตร สําหรับที่อยู่อาศัยและ 0.19 เมตร สําหรับอาคาร
สาธารณะ
● ระยะลูกนอน ไม่น้อยกว่า 0.22 เมตร สําหรับที่พักอาศัย และ 0.24 เมตร สําหรับอาคาร
สาธารณะ
(2) สะพานคนเดินข้าม ใช้หลักเกณฑ์และวิธีการคํานวณออกแบบตามหลักการของสะพานทาง
หลวงทว่ั ไปกับนาํ้ หนักของตวั สะพาน (Dead Load) และน้ําหนักบรรทกุ บนสะพาน (Live Load) จะมารวมลง
บนตอม่อท้ังส้ิน โดยต้องกําหนดให้เป็นคานอย่างง่าย (Simple Beam) พาดระหว่างตอม่อรับน้ําหนักต่างๆ
ดังนี้
● นํ้าหนักของตัวสะพาน (Dead Load) ซ่ึงใช้ขนาดความกว้างมาตรฐานไม่น้อยกว่า 2.00 ม.
ความหนาคิดตามโมเมนต์และแรงเฉอื นทเ่ี กดิ ขน้ึ จากนาํ้ หนกั ตา่ งๆ
(3) สะพานวางเครื่องกว้าน ใช้หลักเกณฑ์และวิธีการคํานวณออกแบบเหมือนสะพานรถยนต์โดย
นํา้ หนกั บรรทุกจร (Live Load) อ่นื ๆ ประกอบด้วย
● นาํ้ หนักของเคร่ืองกว้านและล้อมว้ นลวด (Drivers and Drums) จะกาํ หนดขึ้นจากอตั รากําลัง
ยก (Lifting Capacity) ของเครอ่ื งกว้านน้ันๆ
● น้ําหนักบรรทกุ ของบานระบายข้นึ อยูก่ บั ขนาดของบานระบาย
2) การออกแบบบันไดลงสระหรอื บนั ไดลงฝาย
บนั ไดลงสระหรอื บันไดหนา้ ฝาย เปน็ อาคารท่ีใชเ้ พ่อื เปน็ เส้นทางลงไปในสระ หรือคลองส่งนํ้าหน้า
ฝาย เพอ่ื การตรวจสอบและดแู ลบํารงุ รกั ษาตัวอาคารหรอื ลาดตลิง่ ของคลองหรือสระ สามารถกอ่ สรา้ งได้หลาย
รูปแบบ เช่น บนั ไดหินกอ่ บนั ไดหนิ เรียง หรือบนั ไดคอนกรีตเสริมเหล็ก ท้ังนีต้ ามความเหมาะสมกับสภาพภูมิ
ประเทศและการใชง้ าน
(1) เกณฑ์การออกแบบบันได การออกแบบจะใชว้ ัสดทุ ี่คงทนต่อสภาพแวดล้อม รูปแบบของฐาน
รากจะกําหนดให้มีองค์อาคารยึดผนังในดินฐานรากตามลักษณะของดิน เพื่อความม่ันคงแข็งแรง และไม่ถูก
กระแสนํ้ากดั เซาะดนิ ฐานราก ส่วนใหญบ่ ันไดจะวางบนดนิ ฐานราก น้ําหนักของบันไดและนํ้าหนักบรรทุกจะถกู
ถ่ายลงชน้ั ดนิ ฐานราก ดังนั้นในการเสรมิ เหล็กจะพจิ ารณาเสริมเหล็กเพ่ือรับการเปลี่ยนแปลงอณุ หภมู เิ ทา่ นัน้
มิติต่างๆของบันไดให้พิจารณาตามความเหมาะสม ซึ่งขนึ้ อย่กู บั สภาพความลาดชนั ของตลิ่ง โดยทว่ั ไป ระยะลูก
ต้ังอยู่ระหว่าง 0.19-0.20 ม. และระยะลูกนอนอยู่ระหว่าง 0.22-0.24 ม. ดงั ตวั อย่างในรปู
กลุ่มการวจิ ยั และพัฒนาแหล่งน้ํา ภาควิชาวศิ วกรรมทรัพยากรนาํ้ 3-115 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลัยเกษตรศาสตร ์
คูม่ อื การสาํ รวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนุรักษ์ฟนื้ ฟูแหลง่ น้ํา การออกแบบรายละเอียด
กรมทรัพยากรนา้ํ
ลกู ตัง้
ลกู บนั ไดลง
ระดบั นาํ ้ เหนอื สนั ฝาย
สนั ฝาย
แสดงบันไดลงสระหรอื บันไดลงหนา้ ฝาย
โดยท่วั ไป บนั ไดจะถกู ออกแบบใหม้ ีความกวา้ ง 1.00 ม. และมคี านยดึ ดิน และชานพกั เพอื่
ความแขง็ แรง ดังขา้ งล่าง เพือ่ ความแข็งแรงย่งิ ขึน้ จะทําการออกแบบโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กของบันได
ในลกั ษณะท่ัวๆไป โดยประมาณความหนาของบันได ( D ) จาก D = L /20 เม่อื L เป็นความยาวของบันได
ระยะคอนระยะคอนกรีตหมุ้ เหลก็ (c) 5.00 ซม. ความหนาประสิทธิผล ( d ) = D – c
ชาน
ระดบั นาํ ้ เหนอื สนั ฝาย
สนั ฝาย
คานยดึ
บันไดคอนกรตี เสรมิ เหลก็ ลงสระ หรือหน้าฝาย
(2) ขน้ั ตอนการออกแบบบนั ได การออกแบบ มรี ายละเอียดดงั นี้
●น้าํ หนกั ทกี่ ระทาํ กบั บนั ไดประกอบด้วยนํา้ หนกั บรรทุกจรและนาํ้ หนักบรรทุกคงทีข่ องบนั ได
●คาํ นวณค่าโมเมนตด์ ัดแบบคานช่วงเดยี ว โดยใช้คานยดึ ดินเป็นชิน้ สว่ นรบั แรงกดจากคาน
●ตรวจสอบความหนาประสิทธิผล
●คาํ นวณปรมิ าณเหลก็ เสรมิ หลกั ซงึ่ เป็นเหลก็ เสรมิ ตามยาวและเหลก็ เสรมิ กันรา้ วซงึ่ เปน็ เหลก็
เสริมตามขวาง
●จมูกบันไดใชเ้ หล็ก RB 9 mm. เสรมิ ทุกมมุ
(3) บนั ไดลงสระแบบมเี สาเข็ม
การเพ่มิ ความแขง็ แรงมนั่ คงใหก้ บั บันไดคอนกรตี เสรมิ เหลก็ ลงสระหรอื ลงหน้าฝาย สําหรับตล่ิงที่
ชนั้ ดนิ ฐานรากไมม่ คี วามม่นั คงแข็งแรง สามารถทําได้โดยการใช้เสาเข็มรับน้ําหนักของบันได และเสริมความ
แข็งแรงให้กบั ตลงิ่ โดยทจี่ ะตอ้ งพิจารณาเสถยี รภาพของตล่ิงร่วมด้วย โดยท่ีเสาเข็มนั้นจะช่วยรับน้ําหนักของ
บนั ไดและช่วยตา้ นทานการเลือ่ นไหลของตลง่ิ ความยาวของเสาเข็มจะตอ้ งพจิ ารณาใหเ้ หมาะสมตามหลักการ
ออกแบบเสาเข็มรบั น้าํ หนักตามแนวแกนและเสาเขม็ รบั แรงดนั ด้านขา้ งดังรปู
ระดับนาํ ้ เหนือสนั ฝาย
สนั ฝาย
เสาเข็ม แนวเคลอ่ื นพงั เน่อื งจากตลง่ิ
ขาดเสถียรภาพ
บนั ไดคอนกรีตเสรมิ เหลก็ พร้อมกบั เสาเขม็
เสรมิ ความแข็งแรงของตลงิ่ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
กลุ่มการวิจยั และพัฒนาแหลง่ นํ้า ภาควชิ าวิศวกรรมทรัพยากรนํา้ 3-116
คมู่ อื การสํารวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนุรักษ์ฟน้ื ฟแู หลง่ นํ้า การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรพั ยากรนาํ้
3.11 การออกแบบคันดิน
1) วัตถุประสงค์และลกั ษณะอาคาร(Purpose and Description)
คันดินคือ องค์ประกอบหน่ึงของระบบป้องกันน้ําท่วม/ทางลําเลียงผลผลิตทางการเกษตร ที่ทํา
หน้าทค่ี วบคุมระดบั น้ําทว่ ม ทิศทางการไหลของนาํ้ หรือเพือ่ ยกระดบั เก็บกักของแหล่งนํ้า/ทางลําเลียงผลผลิต
ทางการเกษตร เพอ่ื ให้พืน้ ที่ควบคมุ เชน่ พน้ื ทีพ่ าณิชยกรรม พื้นทอ่ี ุตสาหกรรม พื้นทเ่ี กษตรกรรม พน้ื ที่ชมุ ชนที่
อย่อู าศยั หรอื พน้ื ท่ีกอ่ สร้าง เปน็ ตน้ ปลอดภัยจากอุทกภัยที่ค่ารอบปีท่ีออกแบบ(Tr) และยังเป็นองค์ประกอบ
ของทางสัญจรของชุมชนหรือสําหรับการดูแลรักษาของโครงการพัฒนา อนุรักษ์และฟื้นฟูแหล่งนํ้า เพื่อให้
เปน็ ไปตามความต้องการของการบริหารจัดการนา้ํ การออกแบบต้องสามารถใชง้ านได้อย่างมีประสิทธิภาพ มี
คา่ ดําเนนิ การและบาํ รงุ รกั ษาตาํ่
2) การเลอื กที่ตั้งหรือการประยกุ ต์ใช(้ Site Selection or Application)
เกณฑท์ ่วั ไปในการประยกุ ต์ใชม้ ดี ังนี้
(1) พ้ืนท่ีกว้างเพียงพอสําหรับการก่อสร้าง ระยะร่นหรือชานพัก(Berm)จากลํานํ้าหรือแหล่งน้ํา
เพ่ือการระบายน้ําหลากช่วงเกิดอุทกภัยและเสถียรภาพของคันดินหรือตล่ิง ทําให้การบริหารจัดการน้ํามี
ประสิทธภิ าพ
(2) ระบบระบายน้ําทงั้ ภายในและภายนอกพ้ืนทคี่ วบคมุ ท่ีมปี ระสิทธิภาพ เพ่ือลดปัญหานํ้าท่วมขัง
ทง้ั จากฝนที่ตก(ภายในพื้นทค่ี วบคมุ )และอทุ กภยั (นอกพน้ื ที่ควบคมุ )
(3) ต้องมีระบบป้องกนั การกัดเซาะของลาดเอยี งคนั ดนิ ดา้ นทต่ี อ้ งรบั แรงปะทะจากการไหลของนํ้า
หลากในช่วงเกิดอทุ กภัยภายนอกพนื้ ทค่ี วบคุมหรือด้านทต่ี ้องรบั คลน่ื ทเ่ี กดิ จากแรงลมท่มี ีประสิทธิภาพ โดยใช้
วสั ด/ุ พชื ทีเ่ กดิ โดยธรรมชาติหรอื โครงสร้างถาวรที่เกิดอย่กู บั ความรุนแรงของการกัดเซาะหรือความสําคัญของ
พื้นทคี่ วบคมุ เพ่อื ลดปัญหาการกดั เซาะท่อี าจกอ่ ให้เกิดความเสย่ี งของเสถียรภาพของคันดนิ ตามมา
3) ขอ้ พจิ ารณาในการออกแบบ (Design Consideration)
ขอ้ พจิ ารณาในการออกแบบมีดงั นี้
(1) สามารถลดความเสี่ยงของพื้นทค่ี วบคุมจากระดับนํ้าของอุทกภัยที่ค่ารอบปีที่ออกแบบ เป็นที่
ยอมรับของชุมชนและผไู้ ด้รับผลกระทบจากโครงการ
(2) มีความสอดคลอ้ งกับลักษณะภูมิประเทศและความเหมาะสมทางด้านชลศาสตร์ของการไหล
หลากชว่ งเกดิ อุทกภยั หรอื คลนื่ ทเ่ี กิดจากแรงลม
(3) มีค่าดําเนนิ การและบาํ รุงรกั ษาต่าํ ตามขีดความสามารถทางการเงินและการคลังของท้องถิ่นที่
ต้องรับผดิ ชอบต่อไป
4) การออกแบบคันดิน
4.1) ขอ้ มลู ทจ่ี าํ เปน็ ในการวิเคราะห์เสถียรภาพของคนั ดนิ ประกอบดว้ ย
(1) รูปตัดของคนั ดินท่ีออกแบบและคณุ สมบัติของดินทน่ี ํามากอ่ สร้างคนั ดิน
(2) ขอ้ มลู ด้านปฐพกี ลศาสตร์ ได้แก่ ผลการเจาะสํารวจช้ันดินบริเวณที่จะก่อสร้าง และขนาด
หนา้ ตดั ของลาํ นํา้
(3) ข้อมูลด้านชลศาสตร์ ไดแ้ ก่ ความเรว็ ของกระแสนาํ้ และระดับน้าํ ตา่ํ สดุ -สงู สดุ
4.2) การวิเคราะหด์ ้านธรณีเทคนิค เพื่อใช้ในการวิเคราะห์หาค่าเสถียรภาพของคันดินและลาดตล่ิง
(คันดนิ อยู่ริมตลงิ่ ) ดงั น้ันผู้ทําการวิเคราะห์จึงจําเป็นจะต้องมีความรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติของดินและการจําแนก
กลมุ่ การวจิ ัยและพฒั นาแหล่งน้ํา ภาควิชาวศิ วกรรมทรพั ยากรนาํ้ 3-117 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
คมู่ ือการสํารวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนุรกั ษฟ์ นื้ ฟแู หล่งนาํ้ การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรพั ยากรนํ้า
ชนดิ ของดิน พร้อมท้ังสามารถประเมนิ รูปแบบท่อี าจจะเกิดการวบิ ัตไิ ด้ เพอื่ ให้สามารถเลือกคุณสมบัติของดินและ
หนา้ ตดั ท่ีเหมาะสมมาใชใ้ นการวิเคราะหไ์ ด้อยา่ งเหมาะสม
การวเิ คราะหเ์ สถยี รภาพของคันดิน(Safety of Factor, F) เช่น วิธีของ Swedish
Circle(Fellenius) Solution : Circle Arc Surface
F = {cLa+ tan(Wcos-uwl)}/Wsin
เมอ่ื La = ความยาวทง้ั หมดของ failure Surface
W = นํา้ หนกั ของ Slices
l = ความยาวฐานของ Slices
uw = Static Pore Water Pressure
= มุมลาดเอยี งของฐาน Slice กระทํากบั แนวราบ
cและ = Shear Strength parameters ในเทอมของ
Effective Stress
และวิธีของ Bishop Semi-rigorous Solution : Circular Arc Surface
1
F
W sin
sec
c ' b W (1 ru ) tan '
1 (tan tan ' ) / F
เมอ่ื ru = Pore Pressure Ratio = uw/(z) = uwb/W
b = ความกว้างของ Slice
ขั้นตอนการวิเคราะหเ์ สถียรภาพของคันดนิ มดี งั นี้
(1) เขียนรูปตัดคันดินท่ีต้องการวิเคราะห์เสถียรภาพ กําหนดแนวช้ันดินฐานรากและลักษณะ
ตา่ งๆทางด้านเรขาคณิตใหค้ รบถ้วนตามแนวแกน X และ Y
(2) กําหนด Potential Failure Surface เป็นส่วนของวงกลม โดยมีจุดศูนย์กลางท่ี
Coordinateตา่ งๆกนั
(3) แบ่งลาดคันดินเหนือ Failure Surface เป็น Slices ในแนวดิ่ง เพื่อใช้ในการคํานวณใน
ขนั้ ตอนตอ่ ไป
(4) คํานวณค่า Safety of Factor, F ตามสมการดังกล่าวข้างต้นด้วยค่าคุณสมบัติของวัสดุ
(Material Properties)ที่ได้จากการทดลองและค่า Pore Water Pressure หรือ Hydrostatic Water Pressure
ทง้ั ของคันดินและฐานรากให้เหมาะสมตามกรณที ่ที ําการวเิ คราะห์ เพ่อื คาํ นวณหาแรงของแต่ละ Slice ที่ Failure
Surface
(5) ทําการคํานวณหาค่า Safety of Factor ตามข้อ (4) สําหรับ Failure Surfaces ที่มีจุด
ศนู ย์กลางตา่ งๆกันหลายจุด เพอ่ื หาคา่ Safety of Factor ทม่ี คี า่ น้อยสุด(Minimum Safety of Factor)
วธิ กี ารคํานวณในขอ้ (5) เพือ่ หาค่า Minimum Safety of Factor จะต้องใช้เวลาในการ Trial มาก
ดังน้นั เพ่ือความรวดเรว็ ในการวิเคราะห์หาคา่ เสถียรภาพความลาดของคันดนิ ทกี่ รณีการวเิ คราะหต์ ่างๆ ผู้ออกแบบ
กลุ่มการวจิ ยั และพัฒนาแหลง่ น้ํา ภาควิชาวศิ วกรรมทรพั ยากรนา้ํ 3-118 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลัยเกษตรศาสตร ์
คมู่ อื การสํารวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนรุ ักษ์ฟืน้ ฟูแหล่งน้ํา การออกแบบรายละเอียด
กรมทรพั ยากรน้ํา
สามารถใช้โปรแกรมสําเร็จรปู เพ่อื ชว่ ยลดระยะเวลาในการวิเคราะห์หาอัตราส่วนความปลอดภัยที่ต่ําสุด เช่น KU
Slope, G-Slope, Slope W หรอื SB-Slope เปน็ ตน้
3.12 การออกแบบเขื่อนป้องกันตล่ิง
1) วตั ถุประสงค์และลักษณะอาคาร(Purpose and Description)
เข่ือนปอ้ งกนั ตล่งิ คอื องคป์ ระกอบหน่ึงของระบบป้องกันการกัดเซาะตลิง่ หรอื ร่วมกับระบบป้องกัน
น้ําทว่ ม ทาํ หน้าท่ีควบคุมไมใ่ หเ้ กดิ การกัดเซาะตล่ิง เพื่อให้พื้นที่ควบคุมเช่น พ้ืนที่พาณิชยกรรม พื้นที่ชุมชนที่
อยู่อาศยั เปน็ ต้น ปลอดภยั จากปัญหาตลงิ่ พงั ท่จี ะกอ่ ใหเ้ กิดความเสียหายในชีวติ และทรพั ย์สินของผู้ที่อยู่อาศัย
ริมตลิ่งลาํ นาํ้ การออกแบบตอ้ งสามารถใช้งานไดอ้ ยา่ งมปี ระสทิ ธิภาพ มีคา่ ดําเนนิ การและบาํ รงุ รกั ษาตาํ่
2) การเลือกทีต่ ั้งหรือการประยกุ ต์ใช(้ Site Selection or Application)
เกณฑ์ทัว่ ไปในการประยุกตใ์ ช้มดี งั น้ี
(1) พน้ื ที่กวา้ งเพียงพอสําหรับการกอ่ สร้าง เพอื่ การระบายนาํ้ หลากช่วงเกดิ อทุ กภยั ทําให้การ
บรหิ ารจดั การน้ํามปี ระสทิ ธิภาพ
(2) มรี ะบบระบายนํ้าหลงั เข่อื นทเ่ี พยี งพอ เพื่อลดปญั หาน้ําทว่ มขงั หลงั เขอื่ นจากฝนทีต่ กภายใน
พ้ืนทค่ี วบคมุ ทอ่ี าจเกิดผลกระทบกบั เสถยี รภาพของเขื่อนปอ้ งกนั ตลง่ิ
3) ข้อพิจารณาในการออกแบบ(Design Consideration)
ข้อพจิ ารณาในการออกแบบมีดงั นี้
(1) สามารถปอ้ งกนั การกัดเซาะตลิ่งได้อย่างมปี ระสิทธิภาพ ด้วยวสั ดทุ ่เี กดิ ตามธรรมชาตหิ รือ
โครงสร้างถาวรทีข่ นึ้ อย่กู บั ความรุนแรงของปญั หาการกัดเซาะตลง่ิ เป็นท่ียอมรบั ของชมุ ชนและผไู้ ด้รบั
ผลกระทบจากโครงการ
(2) มีความสอดคล้องกบั ลกั ษณะภมู ปิ ระเทศ ลกั ษณะของชมุ ชนและความเหมาะสมทางด้านชล
ศาสตร์ของการไหลหลากช่วงเกิดอทุ กภยั
(3) มีคา่ ดําเนนิ การและบํารงุ รกั ษาตํา่ ตามขดี ความสามารถทางการเงินและการคลงั ของทอ้ งถ่นิ ท่ี
ตอ้ งรบั ผดิ ชอบตอ่ ไป
4) การออกแบบเขอ่ื นป้องกันตลิง่
4.1) ข้อมูลที่จําเปน็ ในการวิเคราะหเ์ ลอื กรูปแบบมาตรฐานเขอ่ื นป้องกนั ตล่ิง ประกอบดว้ ย
(1) การสาํ รวจสภาพทว่ั ไปบรเิ วณพ้นื ทก่ี อ่ สร้าง (สภาพตลิง่ และลาํ น้ํา)
(2) ข้อมูลด้านปฐพีกลศาสตร์ ได้แก่ ผลการเจาะสํารวจชั้นดินบริเวณท่ีจะก่อสร้าง และขนาด
หน้าตัดของลาํ นํา้
(3) ข้อมูลด้านชลศาสตร์ ได้แก่ ความเร็วของกระแสน้ํา ความลาดชันของท้องน้ํา ระดับน้ํา
ตา่ํ สุด-สงู สดุ และขนาดคละของตะกอนท้องน้าํ
(4) ขอ้ มูลด้านความต้องการของชมุ ชนในการใช้พ้ืนทร่ี ิมตล่งิ เพื่อกจิ กรรมสาธารณะต่างๆ รวมถึง
ขอ้ มูลอาคารสงิ่ ปลูกสร้างหรือระบบสาธารณูปโภคบริเวณรมิ ตล่ิง
(5) ขอ้ มูลราคาวัสดกุ ่อสร้างบริเวณพ้ืนทีโ่ ครงการ
4.2) การวิเคราะห์ด้านธรณีเทคนิค เพื่อคัดเลือกรูปแบบเขื่อนป้องกันตล่ิงท่ีมีความเหมาะสมและมี
เสถียรภาพของลาดตลิง่ โดยในการวเิ คราะหจ์ ะต้องทาํ การเตรยี มขอ้ มลู ดนิ และคณุ สมบัติทางวิศวกรรมหรือกําลัง
รบั แรงของดิน เพื่อใชใ้ นการวเิ คราะหห์ าค่าเสถยี รภาพความลาดของลาดตล่ิง ดังนั้นผู้ทําการวิเคราะห์จึงจําเป็น
จะต้องมคี วามรู้เกี่ยวกับคณุ สมบตั ขิ องดนิ และการจําแนกชนดิ ของดนิ พรอ้ มท้ังสามารถประเมินรูปแบบท่ีอาจจะ
กลุ่มการวจิ ัยและพัฒนาแหล่งน้ํา ภาควิชาวศิ วกรรมทรัพยากรนา้ํ 3-119 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
ค่มู อื การสํารวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนุรักษ์ฟ้ืนฟแู หลง่ นํ้า การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรพั ยากรนํ้า
เกิดการวิบัติได้ เพ่ือให้สามารถเลือกคุณสมบัติของดินและหน้าตัดท่ีเหมาะสมมาใช้ในการวิเคราะห์ได้อย่าง
เหมาะสม การวิเคราะหเ์ สถียรภาพของลาดตลิง่ ทก่ี รณีการวิเคราะห์ต่างๆ สามารถดําเนินการได้เช่นเดียวกับการ
วิเคราะห์ลาดคนั ดนิ โดยมขี อ้ แนะนาํ เพิ่มเตมิ ดงั ต่อไปน้ี
(1) วิเคราะห์หาคา่ เสถียรภาพของตล่งิ เดิมท่ตี ้องมนี าํ้ หนกั กระทํากับตลิ่งเท่ากับน้ําหนักบรรทุก
ทั่วไปไมเ่ กิน 1 ตนั ตอ่ ตารางเมตร
(2) วิเคราะห์ในกรณีระดับนํ้าลดลงอยา่ งรวดเร็ว(Rapid Drawdown)
(3) วิเคราะห์หาคา่ เสถียรภาพของความลาดของลาดตลิ่งท่ีมีการปรับปรุงลาดตล่ิงเดิม โดยการ
ปรับลดค่าความลาดชันหลังจากปรับปรุงแล้วไม่เกิน 1:2.5 (ระยะในแนวต้ัง : ระยะในแนวนอน) เพื่อคัดเลือก
รปู แบบเขอ่ื นป้องกันตลง่ิ ท่ีเหมาะสม
(4) วิเคราะห์หาค่าเสถยี รภาพของลาดตล่ิงเดิมและลาดตลิ่งที่ปรับปรุงโดยการเพ่ิมความมั่นคง
ของลาดตลง่ิ แลว้ เช่น การเรียงหิน การตอกเสาเขม็ เปน็ ต้น
4.3) การออกแบบเข่อื นหนิ เรียงหรือหินทง้ิ
(1) คํานวณหาขนาดของหินเรียงหรือหินท้ิง(Size of Riprap) โดยคํานวณหาขนาดคละของหิน
เรยี งหรอื หนิ ท้งิ ท่ขี นาดใหญก่ วา่ ร้อยละ 50 จากสมการของ ConnDOT Drainage Manual(2002)
D50 = 0.00594CVavg3 /davg0.5K1.5
เม่ือ D50 = ขนาดคละกลางของหนิ เรยี งหรอื หินทิ้ง, ม.
Vavg = ความเรว็ เฉลยี่ ในทางน้ําหลัก, ม./วนิ าที
davg =ความลกึ เฉลีย่ ในทางนํา้ หลกั , ม.
C = CSFCSSCP/A
CSF = แฟคเตอร์ปรับคา่ เน่ืองจากสภาพลํานาํ้
= (SF/1.2)1.5
CSS = แฟคเตอรป์ รับค่าเนอ่ื งจากคา่ ถ่วงจาํ เพาะของหนิ เรียงหรือหนิ ทง้ิ
= 2.12/(SS-1)1.5
กลุม่ การวิจยั และพัฒนาแหลง่ นํา้ ภาควิชาวศิ วกรรมทรัพยากรนํ้า 3-120 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
คู่มือการสํารวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนรุ ักษฟ์ ้นื ฟูแหล่งนํา้ การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรัพยากรน้ํา
SS = ความถ่วงจําเพาะของหนิ เรียงหรอื หินทิ้ง = 2.65
CP/A = แฟคเตอรป์ รับคา่ เน่อื งจากสง่ิ กีดขวางทางนํา้ (Pier or Abutment)
= 3.38 กรณมี สี ่งิ กดี ขวางทางนํา้
= 1.00 กรณไี มม่ ีสิ่งกีดขวางทางนา้ํ ในชว่ งลาํ นาํ้ ท่พี จิ ารณา
K = Bank angle correction term = {1‐(sin2 /sin2 )}1/2
= มุมความลาดชนั ของตลง่ิ เขอ่ื นปอ้ งกันกระทาํ กบั แนวราบ
= มมุ การวางตัวของหนิ เรยี งหรอื หนิ ทิง้ กระทํากบั แนวราบ, องศา
ตารางประเมนิ คา่ (Stability Factor, SF) 1.0 - 1.2
1.21 – 1.6
การไหลของนาํ้ เป็นแบบราบเรยี บ ลําน้ําเปน็ ชว่ งตรงหรือโค้งเล็กน้อย(รศั มคี วามโค้ง/ความกวา้ งลํานํา้ มคี ่า > 1.61 - 2.0
30) ไม่มีคลื่นมากระทบ อิทธิพลอื่นๆทีอาจเก่ียวข้องมนี ้อยหรือไม่มอี ีก
การไหลมีลกั ษณะเปล่ียนแปลงแบบค่อยเป็นค่อยไป โค้งลํานํ้าปานกลาง(รัศมีความโคง้ /ความกว้างลําน้ํา มีคา่
ระหว่าง 10 - 30) มคี ล่ืน(รวมถึงจากการเดนิ เรือ)มากระทบปานกลาง
การไหลมีลกั ษณะเปล่ียนแปลงออย่างรวดเรว็ มุมโคง้ ลําน้ําน้อย(รัศมคี วามโคง้ /ความกว้างลํานํ้า มีค่า < 10)
มีคลื่น(รวมถึงจากการเดินเรือ)มากระทบตลอดเวลา(ความสงู คลื่นประมาณ 0.30-0.61 เมตร) การไหลมีความ
ปน่ั ป่วน มีน้าํ วนจากการไหลผา่ นอาคารกีดขวาง มีอทิ ธิพลอื่นๆทีอาจเก่ยี วข้องกับความม่ันคงอีก
กลุ่มการวจิ ยั และพัฒนาแหล่งนา้ํ ภาควชิ าวศิ วกรรมทรพั ยากรนา้ํ 3-121 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร ์
คมู่ อื การสาํ รวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนุรักษฟ์ ืน้ ฟแู หล่งนํ้า การออกแบบรายละเอียด
กรมทรพั ยากรนา้ํ
ขนาดคละหินเรยี งหรือหินทงิ้
No. Riprap Class Rock Size1 Rock Size2 Percent of Riprap
(m.) (kg.) Smaller than
1 Facing 0.40 91 100
0.29 34 50
0.12 2.3 10
0.55 227 100
2 Light 0.40 91
50
0.12 2.3 10
0.68 454 100
3 0.23 Metric Ton 0.55
227 50
0.29 34 10
0.87 907 100
4 0.45 Metric Ton 0.68
454 50
0.55 227 5
1.10 1814 100
5 0.91 Metric Ton 0.87
907 50
0.68 454 5
1.37 3629 100
6 1.81 Metric Ton 1.10
1814 50
0.87 907 5
1 Assuming a specific gravity of 2.65
2 Based on AASHTO specifications for Highway Bridges(1983)
(2) คํานวณหาความหนาชั้นหนิ เรียงหรอื หินทง้ิ (Layer Thickness) ไดจ้ ากเงื่อนไขต่อไปนี้
(2.1) มีค่าไมน่ อ้ ยกว่า D100 ของหนิ เรียงหรอื หนิ ทง้ิ
(2.2) มีคา่ ไม่น้อยกว่า 1.5 เทา่ ของ D50 ของหนิ เรยี งหรือหินท้ิง
(2.3) มคี า่ ไมน่ อ้ ยกวา่ 0.30 เมตร
(2.4) ค่าความหนาทไี่ ดจ้ ากขอ้ (2.1) ถึง (2.3) ควรเพมิ่ อีก 50 % หากวางหนิ ทิง้ ใต้นํ้าทีม่ ี
ความไม่แนน่ อนของพารามเิ ตอรอ์ ืน่ ๆ รวมอยู่ด้วย
(2.5) คา่ ความหนาทไี่ ด้จากข้อ (2.1) ถึง (2.3) ควรเพิม่ อกี 0.15 – 0.30 เมตร เมอ่ื เข่ือน
ป้องกันตล่งิ ไดร้ ับแรงกระทาํ จากคล่ืนและวสั ดลุ อยนาํ้
(3) คาํ นวณหาความลึกของหินเรียงหรือหินทงิ้ บรเิ วณ Toe ของเขือ่ นป้องกันตล่ิง
dTOE = 1.74(D50)-0.11
เมื่อ dTOE = ความลึกของหนิ เรยี งหรอื หินท้ิงบริเวณ Toe, ม.
D50 = ขนาดคละกลางของหินเรยี งหรือหินท้งิ , ม.
(4) การกําหนดขนาดของหินคละชน้ั รองพ้นื (Filter Layer) นิยมใช้แผ่นใยสังเคราะห์
(Geotextile)หรือใชค้ วามหนาช้นั หนิ ท้งิ หรอื หินเรยี งเพม่ิ ขึ้นเพอ่ื แทนช้ันหินรองพ้นื
กลุ่มการวจิ ัยและพัฒนาแหล่งนาํ้ ภาควิชาวิศวกรรมทรัพยากรน้ํา 3-122 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
ค่มู อื การสาํ รวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนรุ กั ษฟ์ ื้นฟูแหล่งนาํ้ การออกแบบรายละเอียด
กรมทรัพยากรนํ้า
3.13 การออกแบบภูมิทัศน์และสิ่งแวดล้อม
1) วัตถุประสงค์(Purpose) เพ่ือวางแผนจัดการพ้ืนท่ีเป็นสถานที่นันทนาการของชุมชน โดยให้
ความสาํ คัญในเรอ่ื งต่างๆท่ีเกยี่ วขอ้ งเชน่ การใช้สอย สนุ ทรียภาพ การลงทนุ และการดแู ลรักษา เป็นต้น พร้อม
ท้งั ใหม้ ีความสัมพันธ์กนั ระหวา่ งพน้ื ทที่ จี่ ะใช้กบั สภาพพื้นทเี่ ดมิ หรอื สภาพพ้นื ทโ่ี ดยรอบ คาํ นงึ ถงึ สภาพแวดล้อม
และภูมิปัญญาทอ้ งถ่นิ
2) ปัจจยั ทต่ี ้องพิจาณา ประกอบดว้ ย
(1) ผ้ใู ช้สอยและแนวโนม้ ในการเขา้ มาใช้พน้ื ทโ่ี ครงการ
● ประมาณแนวโน้มความน่าสนใจของสถานท่จี ากผู้เขา้ มาใชโ้ ครงการ
● ประมาณระยะเวลาในการใชพ้ ืน้ ท่ขี องผู้เขา้ มาใชพ้ นื้ ที่โครงการ
(2) ความสามารถในการรองรบั กิจกรรมของพื้นท่ี
(3) กาํ ลงั ของทอ้ งถิ่นในการดูแลรักษา
(4) สภาพภมู ิประเทศและภมู อิ ากาศ
(5) สภาพสังคม วฒั นธรรมและพชื พันธ์ทุ อ้ งถ่ิน
3) แนวคิดการวางผังโครงการ การวางแผนจัดการพ้ืนที่นันทนาการในชุมชนหน่ึงๆนั้น ควรต้อง
สอดคล้องกับพฤติกรรมการใช้จริงท่ีจะเกิดขึ้น ซึ่งจะได้จากการวิเคราะห์ลักษณะของกลุ่มผู้ใช้ โดยต้องให้
ความสาํ คัญในเร่อื งตา่ งๆทเ่ี กย่ี วขอ้ งทงั้ การใช้สอย สุนทรยี ภาพ การลงทุนและการดูแลรักษา ลักษณะที่ดีของ
สวนสาธารณะจะตอ้ งสามารถสนองตอบในเร่ืองต่างๆได้อย่างเหมาะสม มคี วามสมั พันธข์ องแต่ละพื้นที่ควรจะมี
ความสัมพันธ์กันอย่างเหมาะสมซ่ึงกันและกันเชน่ พ้นื ทพ่ี ักผอ่ นกับพ้ืนที่ออกกําลังกาย ซึ่งตรงกับข้อพิจารณา
ดา้ นการใชพ้ ื้นทเ่ี พอ่ื กิจกรรมในสวนสาธารณะโดยการวางแผนแบง่ สว่ นการใชท้ ่ีดิน(Zoning)ทเี่ หมาะสมกบั การ
สัญจร(Circulation) จะปอ้ งกนั การขัดแย้งระหว่างกิจกรรม สามารถใช้ศักยภาพของท่ีดินได้อย่างเต็มท่ีและ
ชว่ ยใหผ้ ้ใู ชเ้ ขา้ ส่แู ตล่ ะสว่ นของโครงการได้ดี ต้องมีปริมาณหรือความพอเพียงของส่วนใช้สอย หรืออุปกรณ์ท่ี
พอเพียง การออกแบบต้องสามารถรองรับคนได้ทุกกลุ่ม ทั้งน้ีหมายถึงทุกเพศ ทุกวัย หรือสถานภาพท้ังส่วน
บุคคลและสังคม คํานึงถึงลักษณะความเป็นส่วนตัวของผู้ที่เข้ามาพักผ่อนแบบผ่อนคลาย มีความสัมพันธ์
ระหวา่ งพ้ืนท่ีที่จะใช้กับสภาพพนื้ ทีเ่ ดมิ หรือสภาพพืน้ ทโ่ี ดยรอบ เป็นต้น
(1) เกณฑ์การกําหนดเขตในพืน้ ทธ่ี รรมชาติท่ัวไป
● พืน้ ทีธ่ รรมชาติ เพอ่ื รกั ษาทรัพยากรธรรมชาติในพน้ื ท่ีให้คงอยตู่ ลอดไป เช่น พ้ืนท่ีมีลักษณะเด่น
สาํ คัญ พ้นื ทีส่ งวนไว้ใหค้ งสภาพธรรมชาติ เปน็ ต้น
● พื้นทส่ี งวนหลักฐานทางประวัติศาสตร์ เช่น พ้ืนท่ีต้องสงวนรักษาอย่างจริงจัง พ้ืนที่สงวนรักษา
ผสมการใช้ประโยชน์ เปน็ ตน้
● พ้ืนท่เี พื่อการพัฒนา เชน่ พ้นื ที่เพือ่ การบรกิ ารงานของเจา้ หนา้ ที่ ศนู ย์ตดิ ตอ่ สอ่ื สาร เปน็ ต้น
● พ้ืนท่ีเพื่อการใช้ประโยชน์ในกิจกรรมพิเศษ เช่น พื้นที่เพ่ือการค้า พื้นที่ซ่ึงประชาชนอาศัยอยู่
พนื้ ทีซ่ ึง่ ใช้ทําการเกษตรและปศสุ ัตว์ เป็นตน้
(2) เทคนิคการวางผงั โครงการ
● แนวความคิดหลักของโครงการ(Main Conceptual of Project)
กลุ่มการวจิ ยั และพฒั นาแหลง่ นํา้ ภาควิชาวิศวกรรมทรัพยากรนา้ํ 3-123 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลัยเกษตรศาสตร ์
คู่มือการสํารวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนรุ กั ษ์ฟน้ื ฟูแหล่งนาํ้ การออกแบบรายละเอียด
กรมทรพั ยากรน้ํา
◊ ภาพลักษณท์ ต่ี อ้ งการในอนาคตที่จะเกิดขึ้นในภาพรวมของโครงการหรือในแต่ละส่วนพ้ืนท่ี
โดยมีเน้ือหาเป็นองค์ความรู(้ theme)และมีจุดม่งุ หมาย(purpose) เชน่ หนา้ ท่ีใช้สอยและบรกิ าร การตระหนัก
ต่อสภาพแวดล้อม สนุ ทรียภาพและความงาม การจัดการและการดูแลรักษา
◊ เอกลักษณ์ทางกายภาพที่ต้องการในอนาคต เช่น การใช้สอยและกิจกรรม ด้านระบบการ
สญั จร ดา้ นสถาปัตยกรรมและสิง่ ก่อสร้าง เป็นตน้
● แนวความคิดเฉพาะส่วนพ้ืนที่(Zoning Concepts) เช่น พ้ืนที่ด้านหน้าโครงการใช้เป็นพื้นที่
สาธารณะ เพ่ือการเข้าถึงและการต้อนรับหรือลานกิจกรรมท่ืไม่ได้เกิดขึ้นเป็นประจํา ควรจะพัฒนา
แนวความคดิ ทางกายภาพและภาพลกั ษณ์ของพ้ืนท่ีสว่ นน้ีใหช้ ดั เจน เปน็ ตน้
● การสร้างแผนภูมิแสดงหน้าท่ีการใช้สอยและผังแนวความคิด(Functional Diagram and
Conceptual Plan) โดยการร่างรูปทรงอิสระง่ายๆ เป็นวงกลมรูปฟองนํ้า เรียกว่า “แผนภูมิรูป
ฟองนํ้า”(Bubble Diagram) หรือ “แผนภูมิหน้าท่ีใช้สอยตามอุดมคติ” (Ideal Function Diagram) แล้ว
พัฒนารปู ฟองน้ํานํามาจัดลงในผงั พนื้ ท่เี พื่อใหเ้ กดิ ความสัมพันธ์(Site Related) เพื่อเสนอภาพรวมของการใช้
สอยอย่างมีระบบในพ้ืนท่ีโครงการ(Overall Function Diagram)
◊ ความสาํ คัญของแผนภมู หิ น้าทีใ่ ชส้ อย
- เพอื่ วางเค้าโครงพื้นฐานของการใชส้ อยอย่างมแี บบแผน
- กําหนดบริเวณและพื้นที่ใช้สอย โดยวงกลมรูปฟองนํ้าสามารถทําให้เห็นภาพเค้าโครงของ
การออกแบบพนื้ ทไี่ ด้ตามสัดสว่ นที่ต้องการและแสดงการเช่อื มโยงการคมนาคมสัญจรด้วย
- การศึกษาแนวทางเลือก โดยการวางรูปแบบวงกลมรูปฟองนํ้าต่างๆกัน 2-3 ลักษณะ เพ่ือ
เปรียบเทยี บข้อดี-ข้อเสยี เพื่อเลือกแนวทางทดี่ ที ่สี ดุ
◊ วิธีสร้างแผนภมู ิหน้าท่ใี ชส้ อยตามอดุ มคติ
- สร้างแผนภูมิแสดงหนา้ ท่ีใช้สอยตามอุดมคตบิ นกระดาษเปลา่ ด้วยรปู ฟองน้ําอยา่ งง่ายๆ
. - สรา้ งแผนภมู ิแสดงหนา้ ทีใ่ ชส้ อยตามอดุ มคตบิ นผงั พืน้ ท่ี เพอื่ แสดงความสมั พันธ์ทเี่ ป็นจริง
มากขึ้น เรียกการวางผงั ขั้นนีว้ ่า “การวางผังแนวความคดิ ”(Conceptual Plan)
สิ่งจาํ เป็นทต่ี อ้ งพิจารณารว่ มในการสรา้ งแผนภมู ริ ูปฟองนํ้า ได้แก่ ขนาด(Size) การกําหนดท่ีต้ัง
(Site Location) แสดงสดั ส่วน(Proportion) และการสัญจร(Circulation)
4) พ้ืนฐานของหลักการออกแบบ(Design Principal) ใช้การพิจารณาการจัดองค์ประกอบของผัง
รา่ งเค้าโครงตา่ งๆได้แก่
● มมุ มองและสุนทรยี ภาพ(Aesthetic)
● การจดั องค์ประกอบและรูปทรง(Form Composition)
● วสั ดแุ ละรปู แบบของวัสดุประกอบบรเิ วณ การเลือกองคป์ ระกอบ
● การจดั องค์ประกอบของบรเิ วณ(Spatial Composition)
กลุ่มการวจิ ยั และพัฒนาแหล่งนํา้ ภาควิชาวศิ วกรรมทรพั ยากรนาํ้ 3-124 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
คมู่ อื การสาํ รวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนุรักษฟ์ น้ื ฟแู หลง่ นาํ้ การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรัพยากรน้ํา
5) หลกั การในการจัดองค์ประกอบ ประกอบด้วย
● ลําดับ(Order) การออกแบบท่ีสร้างกฎเกณฑ์ การจัดระเบียบหรือการจัดลําดับการเข้าถึง
จุดเด่น จุดเน้น การนําสายตาที่มีความต่อเนื่องและเข้าใจง่าย ท้ังในแบบรูปสมมาตร(Symmetry) และ
อสมมาตร(Asymmetry) รวมท้ังการจัดองค์ประกอบต่างๆอย่างเป็นกลุ่มก้อน(Mass Collection) เช่น วัสดุ
พืชพรรณ เปน็ ตน้
● เอกภาพ(Unity) เปน็ การกลมกลืนและความสัมพันธ์ขององค์ประกอบโดยรวม แสดงออกถึง
ความเป็นหน่ึงเดียว เน้นความสําคัญท่ี ขนาด รูปร่าง สี ผิวสัมผัส โดยเกิดจากจุดเด่น(Dominance) ของ
องค์ประกอบหลักหรือกลุ่มขององคป์ ระกอบท่นี า่ สนใจ เปิดรบั มุมมองและนาํ สายตาจากทห่ี นง่ึ ไปยงั อกี ทห่ี น่ึง
การซํา้ (Repetition) ขององค์ประกอบที่เหมอื นกนั หรือคล้ายคลึงกัน นํามาจัดกล่มุ และลําดับความสําคัญ การ
เชอื่ มโยงองค์ประกอบ(Interconnection) ที่หลากหลายให้สัมพันธ์ต่อกันทางกายภาพและมุมมองท้ังขนาด
รูปรา่ ง สแี ละผวิ สัมผสั เอกภาพของวัสดุพืชพรรณ(Unity of Tree) ทีจ่ ะสรา้ งลาํ ดับความสนใจในแตล่ ะบริเวณ
สรา้ งความร่มรนื่ ความรูส้ ึกสบาย การเช่อื มโยงต่อองคป์ ระกอบและสิ่งแวดล้อมอืน่
● จงั หวะ(Rhythm) เปน็ การจดั องค์ประกอบท่ีพิจารณาถึงเร่ือง เวลา(Time) และการเคล่ือนท่ี
(Movement) แสดงออกในเรื่องของการจัดความถ่ี ช่องว่าง แบบแผนของรูปทรง ท่ีว่างและเวลาท่ี
เปลีย่ นแปลง ประสบการณ์ทไี่ ด้รบั จากองค์ประกอบของบริเวณทําให้เกิดความประทับใจเสมือนท่วงทํานอง
ดนตรี โดยเกิดจากการซํา้ (Repetition) ขององคป์ ระกอบ ทําให้เกิดตําแหน่งที่ต้ังและช่วงความถ่ีของช่องว่าง
เช่น รั้ว กาํ แพง เป็นตน้ ทางเลือกหรอื การสับเปลี่ยน(Alternation) สร้างความแตกต่างในจังหวะที่สม่ําเสมอ
หรือการสลับเปลี่ยนวัสดุ ในเรือ่ งขนาด ผวิ สมั ผัส รปู ร่าง สี แบบต่อเน่ืองเพอื่ ลดความน่าเบือ่ จากการซ้ํา ความ
ตรงกันขา้ ม(Inversion) เป็นการเปลี่ยนแปลงลกั ษณะของการจดั องคป์ ระกอบแบบตรงกันขา้ ม เพ่อื สร้างความ
สนใจเฉพาะสว่ น การลดหล่ัน(Gradation) โดยใชข้ นาด รูปร่าง สี และผิวสัมผสั ทส่ี รา้ งการเปลย่ี นแปลงแบบมี
ลําดบั จากมากไปหาน้อย ขนาดใหญไ่ ปหาขนาดเล็ก สอี อ่ นไปหาสแี ก่
6) องคป์ ระกอบของงานภูมิสถาปัตยกรรม(Landscape Elements) ประกอบดว้ ย
● รูปทรงของแผ่นดิน(Land Form) รูปทรงของแผ่นดินเป็นส่วนสําคัญของการออกแบบพ้ืนท่ี
นําไปสู่ความหมายของการใช้พื้นท่ี รูปแบบของการระบายน้ํา ความสามารถในการรับนํ้าหนักของพื้นดินและ
รูปรา่ งของพื้นทีว่ า่ ง(Space)ทจ่ี ะเกดิ ขึ้น การสร้างและปรับปรุงรูปทรงของแผ่นดินให้เกิดท่ีว่างเพื่อใช้ประโยชน์
ทางด้านภมู ทิ ัศนส์ ามารถทาํ ได้ 3 รูปแบบ คือ
◊ การตัด(Cut) เหมาะสําหรบั พืน้ ท่เี ดิมท่ีเป็นเนินเขา ไม่มีศักยภาพในการใช้พ้ืนที่หรือวางอาคาร
จึงตดั เอามวลดนิ ส่วนทม่ี ากเกินความต้องการออกจากพื้นทเ่ี ดิมให้ราบหรอื อยใู่ นรูปทรงท่ีใชง้ านได้
◊ การถม(Fill) เหมาะสาํ หรับพ้ืนท่เี ดิมทีเ่ ป็นท่ลี ุ่ม ไมม่ ศี ักยภาพในการใช้พน้ื ทหี่ รือวางอาคาร จึงมี
การนําดินจากบริเวณอ่นื มาถมพน้ื ที่ เพอื่ ให้พื้นที่อยใู่ นรูปทรงท่ีสามารถใช้งานได้
◊ การตดั และถม(Cut & Fill) เหมาะสําหรับพ้ืนท่ีเดิมท่ีมีรูปทรงของแผ่นดินเป็นทั้งหลุม บ่อและ
เนนิ ดนิ จงึ มกี ารตัดและถมในบรเิ วณพ้นื ทีใ่ ห้เหมาะสมกับการใชง้ าน
● น้ํา(Water) เป็นของเหลวสามารถเปลี่ยนแปลงสถานะและลักษณะทางกายภาพไปตามรูปทรง
ของแหลง่ รองรบั ได้ การนาํ นาํ้ มาใช้ในการออกแบบหรือองคป์ ระกอบของงานภูมิสถาปัตยกรรม มีหลายวิธีหลาย
รูปแบบ เชน่
กลุ่มการวิจัยและพฒั นาแหล่งน้าํ ภาควิชาวิศวกรรมทรพั ยากรนํ้า 3-125 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร ์
คมู่ ือการสาํ รวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนรุ กั ษ์ฟืน้ ฟแู หลง่ นาํ้ การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรัพยากรน้ํา
◊ ใช้นํ้าเป็นองค์ประกอบในการออกแบบทางกายภาพ (Elements of Visual Design) ประ
กอบด้วย เสน้ (Line) รูปทรง(Form) แสงและส(ี Lighting and Color) ผิวสมั ผัส(Texture)
◊ ความรูส้ กึ กับปริมาณของนํ้า(Sense of Quantity) ปริมาณของนํ้าสามารถเพ่ิมความรู้สึก เช่น
ความสงบ ความยงิ่ ใหญ่หรือความมีชีวิตชีวา เป็นต้น อีกทั้งปริมาณท่ีมากพอจะสามารถช่วยลดความร้อนให้กับ
บริเวณโดยรอบได้
◊ นํ้ากับการเคล่ือนไหว(Water as Movement) น้ํานิ่งให้ความรู้สึกสงบนิ่ง คงทีและผ่อนคลาย
ส่วนน้ําไหลทําให้รู้สึกมีการเคล่ือนท่ี(Movement) ล่ืนไหล(Flow)ต่อเนื่อง ผ่อนคลายและมีชีวิตชีวา เช่น นํ้าพุ
นํ้าตกและคล่ืน เป็นตน้
◊ นํ้าแสดงความหมายและเป็นสัญลักษณ์(Water as Allusion and Symbol) กระแสนํ้า แม่น้ํา
ลําธาร ต่างใหค้ วามหมายท่ีต่างกัน น้ําสามารถสร้างความความสนใจให้กับพ้ืนท่ีได้ นํ้าช่วยสร้างลักษณะเฉพาะ
(Characteristic) ของพนื้ ท่ี
◊ สระนํา้ และบ่อนา้ํ (Pools and Ponds) สระนาํ้ คอื แหลง่ นาํ้ รปู ทรงเรขาคณิต ในขณะท่ีบ่อน้ําคือ
แหล่งน้ําที่มีรปู ร่างอสิ ระตามธรรมชาติ มลี ักษณะเป็นนํา้ นิ่งหรือเคลื่อนไหวนอ้ ย สามารถแสดงภาพสะท้อน ความ
ลึกต้ืนของนํ้าสามารถแสดงภาพลวงตา และสามารถแสดงสีสันของน้ําด้วยบ่อนํ้าและสระน้ํา สามารถใช้เป็น
องค์ประกอบรว่ มกับพชื นา้ํ ได้
● พืชพรรณไม้(Planting) การออกแบบการใช้พืชพรรณไม้(Planting Design) ในการวางผัง
ประกอบด้วย
◊ การใช้พืชพรรณในเชิงสถาปัตยกรรม(Architecture Uses) เช่น การสร้างพื้นท่ีบริเวณว่าง
(Creating Space) การปิดบังและกาํ หนดทิศทางของมุมมอง(Screening and Directing Views)
◊ การใช้พืชพรรณในเชิงความงาม(Aesthetic Uses) เช่น เน้นจุดเด่น(Providing Accents) ท้ัง
ขนาด(Size) และรปู ทรง(Form) รวมทั้งส่งเสริมความงามให้กบั อาคารหรือสถาปตั ยกรรม(Complementing the
House or Architecture)
◊ การใช้พืชพรรณเพ่ือควบคุมสภาพภูมิอากาศ(Climate Control Uses) เช่น การให้ร่มเงา
(Providing Shade) การปดิ บงั ลม(Screening Wind) การบงั คบั ทิศทางและช่องลม(Directing and Channeling
Wind)
◊ การใช้พืชพรรณในเชิงวิศวกรรม(Engineering Uses) เช่น การควบคุมการพังทลายของดิน
(Controlling Erosion) การควบคมุ การสัญจร(Directing Circulation) ควบคมุ แสงสะทอ้ น(Screening Glare)
◊ การใชพ้ ชื พรรณเพ่ือปอ้ งกนั เสยี งทีไ่ ม่ต้องการ(Voice Screening)
กลุ่มการวิจัยและพัฒนาแหลง่ น้าํ ภาควิชาวศิ วกรรมทรัพยากรน้ํา 3-126 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร ์
ค่มู อื การสํารวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนุรกั ษ์ฟืน้ ฟูแหลง่ นํา้ การออกแบบรายละเอียด
กรมทรพั ยากรน้ํา
3.14 การออกแบบฟื้นฟูลาํ น้ําธรรมชาติ
1) วตั ถปุ ระสงค์(Purpose) เพื่อออกแบบสําหรบั การอนุรักษ์ ฟื้นฟลู าํ นํ้าธรรมชาติ ทีป่ ระกอบด้วย
ระบบนิเวศที่ซับซ้อน(Complex Ecosystem) ทั้งขนาด รูปแบบและความลาดชัน ขึ้นอยู่กับลักษณะทาง
กายภาพของพน้ื ท่ีลมุ่ นา้ํ น้ันๆ โดยเฉพาะอย่างยงิ่ ปรมิ าณน้ําและระยะเวลาของการเกดิ นาํ้ ทา่ จะผันแปรไปตาม
ลกั ษณะของลุ่มนํา้ และฤดูกาล
2) ข้อพิจารณาในการออกแบบ(Design Consideration) ลํานํ้าธรรมชาติทําหน้าท่ีระบายนํ้า
และตะกอนจากพน้ื ท่ลี ุ่มนํา้ ลงไปส่ทู างออก เป็นแหล่งนาํ้ ต้นทุนของชุมชนและสัตว์ รวมท้งั เปน็ แหล่งที่อยูอ่ าศัย
ของพชื และสตั วน์ ํา้ ประเภทของลาํ นํ้าธรรมชาติ ซ่งึ จาํ แนกออกได้ 2 ประเภทดังนี้
◊ ลํานํา้ ทม่ี คี วามมั่นคงมีทอ้ งนา้ํ และลาดตลิง่ เปน็ กรวด หิน ไม่ค่อยเกิดการกดั เซาะ(Threshold
Channel)
◊ ลําน้ําที่ไม่มนั่ คง เปน็ ทางน้ําท่มี กี ารกดั เซาะที่ท้องนา้ํ และลาดตลิง่ (Alluvial Channel)
3) แนวคดิ การออกแบบ การออกแบบเพ่ือฟื้นฟูลําน้ําธรรมชาติต้องคํานึงถึงสภาพอุตุ-อุทกวิทยา
ธรณวี ิทยา สภาพภูมปิ ระเทศ พชื ปกคลมุ และการใช้ที่ดนิ ในพื้นทีล่ มุ่ น้าํ โดยเน้นใช้โครงสร้างทางวิศวกรรมที่มี
กลมุ่ การวิจยั และพฒั นาแหลง่ นํ้า ภาควชิ าวศิ วกรรมทรัพยากรน้ํา 3-127 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
คมู่ อื การสาํ รวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนรุ ักษ์ฟ้นื ฟูแหล่งนาํ้ การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรพั ยากรน้ํา
รูปแบบสอดคล้องกับความย่ังยืนของระบบนิเวศ(“Soft” Engineering Treatment) มากกว่าแนวคิดการ
ออกแบบในอดีตท่ีเน้นใช้โครงสร้างทางวิศวกรรมที่มีรูปแบบมั่นคงแข็งแรงเพียงอย่างเดียว(“Hard”
Engineering Treatment) และค่อนข้างที่จะละเลยองค์ประกอบของลําน้ําธรรมชาติ(Natural Stream
Function)ท่สี าํ คัญ เพ่ือใหเ้ กิดสมดุลทางธรรมชาติในลํานํ้าอย่างม่ันคง การออกแบบฟื้นฟูลํานํ้าธรรมชาติที่ดี
จะต้องลดปริมาณตะกอนในลําน้ํา เป็นแหล่งที่อยู่อาศัยของสัตว์น้ํา ได้ลาดตลิ่งและท้องน้ําท่ีมีความม่ันคง
แข็งแรง ทั้งต้องมีการติดตามและประเมินผลการฟ้ืนฟูลํานํ้าอย่างต่อเน่ือง สามารถนําผลการประเมินไป
ประยุกต์ใช้ในการฟ้ืนฟูลํานํ้าอื่นต่อไปได้ ตามแนวคิดของ E.W. Lane ที่เสนอแนะรูปแบบการฟื้นฟูลํานํ้า
(Conceptual Model) ที่สามารถใช้เป็นเคร่ืองมือในประเมินการเปล่ียนแปลงของลํานํ้าธรรมชาติ เช่น
ปริมาณน้ํา(Flow) ความลาดชนั (Slope)และปริมาณตะกอน(Sediment Load) เป็นตน้ แบบจําลองนี้รู้จักกัน
ในช่ือของ “Lane’s Balance” ซ่งึ ขน้ึ อยู่กบั ทฤษฎีโดยทัว่ ไปทแ่ี รงเฉอื นที่เกิดจากการเคลื่อนท่ีของน้ําในลํานํ้า
จะสมดลุ กับความแข็งแรงของพ้ืนทางน้ําและปริมาณตะกอนในนํ้า ที่ทําให้ลํานํ้าสมดุล เกิดการกัดเซาะหรือ
ตกตะกอน ประกอบด้วย 4 ตัวแปรทีใ่ ช้ในการประเมนิ คอื
● ปริมาณตะกอนในนํ้า, Qs(Sediment Discharge)
● ขนาดตะกอนพ้นื ทางน้ําเฉลี่ย, D50(Median Grain Size of Bed Material)
● ปรมิ าณนาํ้ , Qcf(Dominant Discharge)
● ความลาดชนั ของร่องนา้ํ ลึก หรอื ความลาดชนั ของเสน้ พลังงาน, S(Bottom or Energy Slope)
ดงั สมการสมดลุ คอื Qs x D50 ≈ Qcf x S
ซึ่งความสมั พนั ธ์ของ Lane แสดงใหเ้ ห็นว่าลํานํ้าจะยงั คงสภาพสมดุลอยู่ได้เม่ือตัวแปรท้ัง 4 ทําให้สมการ
ยงั คงสมดุล ถ้าตวั แปรตัวหนึ่งตวั ใดเปล่ียนแปลงไปอยา่ งมนี ัยสาํ คัญ ลํานาํ้ จะเกดิ ผลกระทบโดยเกิดการกัดเซาะ
หรือตกตะกอนไปอย่างตอ่ เนอื่ งจนกว่าตัวแปรอ่ืนๆจะปรับตัวจนเข้าสู่สภาวะสมดุลอีกคร้ัง ตัวอย่างเช่น การ
เปลยี่ นแปลงความลาดชนั ของคูระบายนา้ํ ของโครงการก่อสร้างถนน ทาํ ใหพ้ ืน้ ท่ีรบั นาํ้ ของคูระบายเพิ่มข้นึ เกิด
ปริมาณน้าํ ทา่ ในครู ะบายเพ่ิมข้นึ ทาํ ให้เกิดสภาวะไม่สมดุล เกดิ การกัดเซาะที่ลาดตลิ่งและท้องคูระบายน้ํา ทํา
ใหค้ วามลาดชันของครู ะบายน้ําลดลงอย่างต่อเน่อื งจนกวา่ ความลาดชนั ใหม่จะทาํ ให้เกิดสภาวะสมดลุ อกี ครั้ง
กลุ่มการวิจัยและพัฒนาแหลง่ นํา้ ภาควิชาวศิ วกรรมทรัพยากรนา้ํ 3-128 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร ์
คมู่ อื การสํารวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนุรกั ษ์ฟื้นฟูแหล่งนาํ้ การออกแบบรายละเอียด
กรมทรพั ยากรน้ํา
4) ขอ้ มูลทีต่ อ้ งการ การฟนื้ ฟูลําน้าํ ธรรมชาตนิ นั้ ผ้อู อกแบบต้องรวบรวมข้อมลู ท่จี าํ เป็นดังน้ี
◊ สภาพทางกายภาพของลํานํ้า เช่น ความยาว(Length) ความลาดชัน(Slope)และความคด
เค้ียว(Sinuosity) เปน็ ตน้
กลมุ่ การวิจัยและพัฒนาแหล่งนา้ํ ภาควิชาวศิ วกรรมทรพั ยากรนํ้า 3-129 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลัยเกษตรศาสตร ์
ค่มู อื การสํารวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนรุ ักษฟ์ นื้ ฟูแหลง่ นํา้ การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรพั ยากรน้ํา
◊ พืน้ ทห่ี น้าตัดของลํานํา้ ปจั จุบนั (Existing Channel Cross Sections)
◊ รูปตดั ตามยาวของลาํ น้ําปจั จุบนั (Existing Channel Profile)
◊ ระดบั นา้ํ ทา้ ยโครงการ(Tail Water Conditions)
◊ ความมนั่ คงของทางน้ํา(Channel Stability)
◊ พชื ปกคลมุ รมิ ตลงิ่ (Existing Riparian Vegetable)
◊ ความขรขุ ระของทางนํา้ (Hydraulic Roughness)
5) เกณฑ์การออกแบบ การออกแบบเพ่ือฟ้ืนฟูลํานํ้าธรรมชาติ เช่น การขุดลอกขยายความกว้าง
และความลึก การเก็บกักน้ําในลําน้ํา การก่อสร้างทางลําเลียงผลผลิตทางการเกษตร เป็นต้น มีเกณฑ์การ
ออกแบบอยา่ งกวา้ งๆสรุปได้ดงั น้ี
● หลีกเลี่ยงหรือมีผลกระทบต่อลําน้ําน้อยที่สุด(Minimizing or Avoiding Impacts to
Streams)
◊ ออกแบบลํานํ้าโดยพิจารณาด้านชลศาสตร์ของการไหล ให้มีความคดเค้ียวสอดคล้องกับ
สภาพปจั จบุ ันและปริมาณนาํ้ ทีอ่ อกแบบ
กลมุ่ การวิจยั และพัฒนาแหลง่ น้าํ ภาควิชาวิศวกรรมทรพั ยากรนา้ํ 3-130 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร ์