คู่มือการสํารวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนุรักษฟ์ น้ื ฟแู หล่งน้าํ การสาํ รวจทางวศิ วกรรม
กรมทรพั ยากรน้ํา
ให้นําค่าพิกัดฉาก ณ จุด PI. มาคํานวณหาระยะ และBearing ระหว่าง PI. เพ่ือใช้
เป็นรายละเอยี ดโคง้ ในการคํานวณและเขียนแผนที่
(7) การเขียนแผนที่
เขยี นแผนทแี่ สดงรายละเอยี ดภมู ปิ ระเทศของระบบกระจายนํ้า มาตราสว่ น 1:4,000
หรอื ตามความเหมาะสม เสน้ ชั้นความสงู ช้นั ละ 1 ม. หรือตามความเหมาะสม
เขียนแผนท่แี สดงรูปตัดตามยาว มาตราสว่ นทางตง้ั 1:100 และทางราบ 1:4,000 ให้
อยู่สว่ นล่างของกระดาษในแผ่นเดยี วกบั แผนที่แสดงรายละเอียดภมู ปิ ระเทศ
ในกรณีท่ีใช้คลองธรรมชาติ หรือเหมืองเป็นคลองส่งนํ้า ให้เขียนแผนท่ีแสดงรูป
ตัดขวาง มาตราส่วนทั้งทางต้ังและทางราบ 1:100 ทุกระยะ 100 ม.หรือตามความ
เหมาะสม
เขยี นรายละเอยี ดขอบระวางแผนที่ เช่น สารบัญ แผ่นต่อ รายละเอียดการสํารวจ
เป็นตน้ ตามแบบที่กรมทรัพยากรนาํ้ กําหนด
o ประเภทที่ไมม่ แี ผนท่โี ครงการ
(1) การเตรยี มงานเบือ้ งต้น
นําแผนที่มาตราสว่ น 1:50,000 ของกรมแผนท่ีทหาร ซึ่งออกแบบกําหนดจุดเร่ิมต้น
และแนวระบบกระจายนํา้ โดยประมาณ ความลาดเทของระบบกระจายน้ําพร้อมกับ
ระดบั Full Supply มาทําการสาํ รวจวางแนวระบบกระจายนํ้า
ทาํ การคาํ นวณ ทําตารางสาํ เร็จ ความลดลาดของระบบกระจายนา้ํ ไว้
(2) การสํารวจวางแนว
◊ การสํารวจวางแนวระบบกระจายน้ํา
โยงคา่ พกิ ดั และค่าระดับจากหมุดหลกั ฐานใกลเ้ คียงไปยงั จุดเร่ิมตน้
กรยุ แนว วดั ระยะ ทาํ ระดับศนู ยก์ ลางระบบกระจายนาํ้ จากจดุ ปากคลองโดย
ใช้กล้องระดับส่ายหาความลดลาด(Slope)ของพ้ืนที่ทุกระยะ 50 ม. โดยให้
ระดับพนื้ ดนิ ท่ที ําการรังวดั ไม่สงู หรือต่ํากว่า 50 ซม.จากระดบั ทตี่ ้องการ
วัดมุม วัดระยะ ตามแนวที่ทําการสํารวจส่ายหาไว้แล้ว พร้อมกําหนดจุด
สําหรับสาํ รวจรูปตัดขวางทกุ ระยะ 50 ม. ตอ่ ปกี 2 ข้างๆละ 50 ม.
รังวดั ระดบั ตามแนวรูปตดั ขวางทุกระยะ 25 ม.
เขียนแผนท่ีแสดงรูปตัดตามยาว และรูปตัดขวางของแนวระบบกระจายนํ้า
มาตราส่วน 1:4,000 เส้นชั้นความสงู ช้นั ละ 1 ม.
สง่ แผนทร่ี ูปตัดตามยาว ให้ผู้ออกแบบกาํ หนดแนวระบบกระจายนาํ้
◊ การสาํ รวจวางแนวจรงิ
ใหด้ าํ เนินการเชน่ เดยี วกนั กบั การสาํ รวจวางแนวระบบกระจายนํ้า ประเภทท่ี
มีการแผนท่โี ครงการ ในกรณีที่แนวเปลี่ยนแปลงไปมาก ให้สํารวจรูปตัดขวาง
เพมิ่ ท้งั น้ใี หอ้ ยูใ่ นดุลยพินจิ ของชา่ งสํารวจ
กลมุ่ การวจิ ยั และพัฒนาแหลง่ น้ํา ภาควิชาวศิ วกรรมทรพั ยากรน้ํา 2-18 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลัยเกษตรศาสตร ์
คู่มือการสาํ รวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนรุ กั ษฟ์ ื้นฟแู หล่งนํา้ การสาํ รวจทางวศิ วกรรม
กรมทรัพยากรน้ํา
2.6) การสาํ รวจลําน้ํา/ทางนา้ํ ธรรมชาติ
2.6.1) วัตถุประสงค์ เพื่อให้ทราบถึงสภาพลักษณะรูปร่าง ขนาดลํานํ้า ความลาดเทและ
รายละเอียดภูมิประเทศท้ัง 2 ฝั่งของลําน้ํา สําหรับใช้ในการพิจารณาวางโครงการป้องกันอุทกภัย การ
วางโครงการระบายนา้ํ การแปรสภาพลํานํา้ ตลอดจนเพื่อใช้ประกอบในการพจิ ารณาออกแบบและเพ่ือศึกษา
ผลกระทบจากอิทธพิ ลของน้าํ ในลาํ น้ํานน้ั
2.6.2) ลักษณะของงาน
(1) การเตรยี มงานเบ้ืองต้น
จัดเตรียมแผนที่โครงการหรือแผนที่ภาพถ่าย มาตราส่วน 1:50,000 ให้คลุมพื้นท่ี
บรเิ วณทจ่ี ะทําการสาํ รวจ
จดั หาคา่ พกิ ัด ค่าระดับ และหมายพยานของหมุดหลักฐานในบริเวณใกล้เคียง เพื่อ
ใช้ในการโยงคา่ พกิ ัดและระดับ
(2) การสํารวจวางแนว
ทําการโยงค่าพิกดั และค่าระดบั จากหมดุ หลกั ฐานท่ีทราบค่าแล้ว ไปยงั จุดเริ่มต้นของ
ลาํ นา้ํ ท่จี ะทาํ การสํารวจ
ทาํ การกรุยแนว วัดมุม วัดระยะตามแนวเส้นสัณฐานท่ีวางเลียบลํานํ้าฝ่ังใดฝั่งหน่ึง
โดยพยายามให้เส้นฐานเลียบใกล้ลํานํ้ามากที่สุด เพ่ือให้สามารถเก็บรูปร่างลํานํ้าได้
อย่างละเอียด
กรณีทล่ี าํ น้ํามคี วามกว้างเกนิ 50 ม. ใหว้ างเสน้ ฐานเลยี บลําน้าํ ทงั้ 2 ฝั่ง
ทาํ การเกบ็ รายละเอียดรูปร่างลักษณะของลํานํ้าและภูมิประเทศข้างเคียงทั้ง 2 ฝั่ง
ของลํานา้ํ นั้นโดยละเอยี ด
ถา้ ลํานํา้ มคี วามยาวมาก ใหเ้ ข้าบรรจบหมุดหลักฐานเพื่อตรวจสอบผลงานทุกระยะ
3-4 กม. โดยวธิ กี ารวงรอบชนั้ ท่ี 3
นําผลสํารวจมาเขยี นแผนทรี่ ูปร่างลักษณะลํานํ้ามาตราส่วน 1:4,000 หรือใหญ่กว่า
เพือ่ ใหส้ ามารถกําหนดแนวศูนยก์ ลางลาํ นาํ้ และตาํ แหน่งรปู ตดั ขวางได้ละเอียดถูกต้อง
ยง่ิ ข้นึ
กําหนดระยะ กม.(Stationing) จากจุดเร่ิมต้นของงานตามแผนงานสํารวจน้ัน ณ
แนวศนู ย์กลางลํานาํ้ โดยใหถ้ ือ กม.0+000 อยู่ดา้ นเหนือสุดของลํานํ้าที่ทําการสํารวจ
แลว้ วดั ระยะด้วยปากคบี วดั ระยะ(Divider) นบั ระยะตอ่ เนอ่ื งมาตามแนวศูนย์กลางลํา
นา้ํ กําหนดจดุ ทกุ ระยะทกุ ระยะ 100 ม. และกําหนดจดุ ตําแหน่งที่จะทาํ การสํารวจรูป
ตดั ขวางทกุ ระยะ 100 ม. 200 ม.หรือตามความประสงค์ของผใู้ ช้งาน พรอ้ มกบั ขดี แนว
รูปตัดขวางในแผนทีซ่ ่งึ เตรียมไว้ โดยให้แนวรปู ตัดขวางตง้ั ฉากกบั แนวศูนย์กลางของลาํ
นา้ํ นนั้
คาํ นวณหรือวดั ระยะ วดั งา่ มมุมโดยตรงจากแผนทที่ ไี่ ดก้ าํ หนดรปู ตัดขวางไว้แล้ว เพ่ือ
หาระยะห่างจากหมุดเส้นฐานกับหาง่ามมุมระหว่างแนวทั้ง 2 นั้น แล้วบันทึกไว้เพ่ือ
นําไปกําหนดจดุ และแนวรปู ตัดในภูมิประเทศ
กลุม่ การวิจยั และพัฒนาแหล่งนํ้า ภาควิชาวิศวกรรมทรพั ยากรนํ้า 2-19 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
ค่มู ือการสาํ รวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนุรักษฟ์ ้นื ฟแู หล่งนา้ํ การสาํ รวจทางวศิ วกรรม
กรมทรพั ยากรน้ํา
(3) การสํารวจวางแนวรูปตัด
กําหนดจดุ รปู ตัดในภมู ปิ ระเทศใหต้ รงกับตาํ แหนง่ ทกี่ าํ หนดไวใ้ นแผนท่กี ารสํารวจวาง
แนว ด้วยระยะงา่ มมมุ และแนวทิศทบี่ ันทึกไว้แล้ว
ต่อปีกรูปตัดไปตามแนวที่กําหนดทั้ง 2 ฝ่ัง ความยาวปีกรูปตัดด้านละ 100 ม.หรือ
ตามความจําเปน็ ของงาน
ตอกหมุดไม้เพื่อกําหนดระยะในแนวรูปตัด โดยถือระยะศูนย์ที่ตลิ่งซ้ายออกไปทุก
ระยะ 25 ม. จากขอบตลิ่งหรอื จุดท่ีระดบั เปลย่ี นแปลงมาก
(4) การสร้างหมุดหลักฐานและหมายพยาน
ตอกหมดุ ไม้ทกุ ระยะ 100 ม. ตามแนวศูนย์กลางลํานา้ํ เพือ่ สาํ รวจรูปตดั ขวาง
ฝงั หมดุ หลกั ฐานถาวรแบบ ข. ณ จดุ ต้นคลอง จุด PI. จดุ สิน้ สุดและในแนวตรงให้ฝัง
หมุดทรงสเี่ หล่ยี มทกุ ระยะประมาณ 500 ม. โดยใหอ้ ยู่ในตําแหนง่ ทีป่ ลอดภยั
ฝังหมุดหลักฐานถาวรแบบ ก. เป็นคู่ ตามแนว PC.-PI. หรอื PI.-PT. หรือทุกระยะ ไม่
เกนิ 5,000 ม. ใหอ้ ยนู่ อกเขต1คลองแนวใดแนวหน่ึงท่ีเห็นว่าเหมาะสมและปลอดภัย
เพื่อใชส้ าํ หรับอ้างองิ
ให้ทาํ หมายพยานหมุดหลกั ฐาน พร้อมคําอธิบายท่ีตั้งไว้โดยละเอียด
(5) การรงั วดั ระดับ
รังวดั ระดับตามแนวศนู ย์กลางทุกระยะ 100 ม. จุดเรมิ่ ต้น จุด PI. จุดสิน้ สดุ และหมุด
หลกั ฐานทุกหมุด
รงั วดั ระดบั ตามแนวรูปตัดขวางทุกระยะ 25 ม.และทุกจุดท่ีระดับเปล่ียนแปลงมาก
ให้โยงคา่ ระดับ ใสไ่ ว้บนหลงั ถนน สันรางรถไฟ คันดินท้งั สองขา้ ง ของคลองส่งน้ํา
และอาคารก่อสรา้ งอนื่ ๆ ไว้ทกุ แหง่ ดว้ ย
ณ ตาํ แหนง่ ทศ่ี ูนยก์ ลางลาํ น้ําผ่านถนน ทางรถไฟ ใหท้ าํ ระดับหลังถนน เชิงลาดถนน
หรือสันทางรถไฟ ถา้ เปน็ ลํานํา้ ใหท้ าํ ระดับตล่งิ ซ้ายตลง่ิ ขวาและกน้ ลาํ นํ้า
บันทึกสถติ ิระดับนํ้าตํา่ สุดและสูงสุดบรเิ วณใกลเ้ คียง ตลอดจนระดบั น้ําและวัน เวลา
ขณะทท่ี ําการสาํ รวจและใหร้ ะบุดว้ ยวา่ ระดบั นาํ้ และคราบน้ําสูงสดุ ทีห่ าได้นั้นเป็นสถิติ
พ. ศ. เทา่ ใด
(6) การเกบ็ รายละเอยี ด
เก็บรายละเอียดภูมิประเทศท้ัง 2 ข้างแนวศูนย์กลางและแนวรูปตัดทุกเส้นอย่าง
ละเอียด
(7) การเขยี นแผนท่ี
เขียนแผนที่แสดงรายละเอยี ดภมู ิประเทศของลําน้ํา มาตราส่วน 1:4,000 แสดงเส้น
ช้นั ความสงู ชน้ั ละ 1 ม.หรือตามความเหมาะสมพร้อมแสดงรายละเอียดสาํ รวจไวด้ ้วย
เขียนแผนที่รูปตัดตามยาว มาตราส่วนทางต้ัง 1:100 ทางราบ 1:4,000 โดยแสดง
ระดับตลิ่งซ้าย แนวศูนย์กลางลํานํ้าและตล่ิงขวา ให้อยู่ส่วนล่างของกระดาษในแผ่น
เดียวกันกบั แผนที่แสดงรายละเอียดภมู ิประเทศ
กลมุ่ การวจิ ัยและพัฒนาแหล่งนํ้า ภาควชิ าวิศวกรรมทรพั ยากรนาํ้ 2-20 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
คู่มอื การสํารวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนุรกั ษฟ์ ้ืนฟูแหลง่ น้าํ การสาํ รวจทางวศิ วกรรม
กรมทรัพยากรนํา้
เขียนแผนที่รูปตัดขวาง มาตราส่วนทั้งทางต้ังและทางราบ 1:100 ในแผ่นแยกทุก
ระยะ 100 ม.หรือตามผูอ้ อกแบบตอ้ งการ
แสดงรายละเอียดค่าระดับพ้ืนดินบริเวณลํานํ้า ลักษณะตลิ่ง ระดับนํ้าขณะทําการ
สาํ รวจ ระดับนํา้ สงู สุด
2.7) การสํารวจถนนเข้าโครงการ
2.7.1) วตั ถุประสงค์ เพอื่ สาํ รวจรายละเอียดของภูมปิ ระเทศ และลักษณะความสูงตํ่าของ
พ้ืนทต่ี ามแนวท่จี ะสรา้ งถนน และบริเวณใกล้เคียง เพื่อประกอบการพจิ ารณาออกแบบ
2.7.2) ลักษณะของงาน
(1) การเตรยี มงานเบอื้ งตน้
จัดเตรียมแผนท่ีโครงการ มาตราส่วน 1:500-1:10,000 ที่ผู้ออกแบบกําหนดแนว
ถนนไวแ้ ล้ว เพื่อนําไปใชเ้ ปน็ หลกั ในการวางแนวหรอื เลือกแนว
จัดหาคา่ พกิ ดั และระดับของหมดุ หลักฐานในบริเวณใกลเ้ คยี ง เพ่ือใชใ้ นการออกงาน
และเขา้ บรรจบงาน
คํานวณหาคา่ มมุ เบนและระยะจากหมุดหลักฐาน ไปยังจุดเร่ิมต้น(กม.0+000) และ
จดุ สกดั (PI.)ทกุ ๆ จดุ ตอ่ เนอื่ งกันไปสดุ แนว
(2) การสาํ รวจวางแนว
ทําการโยงค่าพิกดั และระดบั จากหมุดหลักฐานทที่ ราบค่าแลว้ ไปยงั จดุ เรม่ิ ตน้ ตามท่ี
ผู้ออกแบบกาํ หนด
กรยุ แนว วัดมมุ และวดั ระยะจากจดุ เริม่ ตน้ (กม.0+000หรอื กม. ตามความเหมาะสม)
ไปยงั จดุ PI. ทกุ จุดต่อเน่อื งกัน
การวางแนวจากจุดถึงจุด ให้ใช้วิธีเฉลี่ยความคลาดเคลื่อนของกล้องหน้าซ้ายและ
หนา้ ขวา(Double Centering) พรอ้ มกบั ทําการวดั มมุ ทกุ คร้งั
สาํ รวจรูปตัดขวาง โดยใหต้ ั้งฉากกับแนวศูนย์กลางทุกระยะ 25 ม. และต่อปกี ออกไป
2 ขา้ งๆ ละ 25 ม.
เมอื่ แนวศนู ย์กลางตดั ผ่านลําน้ํา ถนน ทางรถไฟ ใหร้ งั วดั มุมเฉ(Skew ) และระยะกม.
ของถนน ทางรถไฟไว้ด้วย ท้ังนี้มุมเฉต้องไม่เกิน 30(ในกรณีท่ีเกิน 30 ให้ปรึกษา
ผู้ออกแบบหรือผู้ว่าจ้าง) จากน้ันให้สํารวจผังบริเวณ ขนาดประมาณ 100x100 ม.
มาตราสว่ น 1:500 ไวด้ ว้ ย
ในกรณที แ่ี นวศูนยก์ ลางหรือเขตถนน ผ่านสถานที่สําคัญๆ เช่น วัด หรือที่ธรณีสงฆ์
โบสถ์ ป่าช้า โรงเรียน ฯลฯ ให้รีบรายงานผู้ออกแบบหรือผู้ว่าจ้างโดยด่วน เพ่ือ
ออกไปพิจารณาแกไ้ ขแนวตามความเหมาะสม
รัศมีความโค้งของถนนบนภูเขา ต้องไม่น้อยกว่า 25 ม. ถ้าน้อยกว่าต้องปรึกษา
ผ้อู อกแบบหรือผู้ว่าจ้างก่อน
การวางโค้ง การกําหนดระยะเส้นสมั ผสั ให้ปฏบิ ัตติ ามหลักวิชาการและกฎเกณฑ์ท่ี
กรมทรัพยากรนํา้ ได้วางไว้
กลุ่มการวิจยั และพัฒนาแหล่งน้ํา ภาควิชาวิศวกรรมทรพั ยากรนํ้า 2-21 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
คมู่ ือการสํารวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนรุ ักษฟ์ ้นื ฟูแหลง่ นา้ํ การสาํ รวจทางวศิ วกรรม
กรมทรัพยากรนา้ํ
(3) การสรา้ งหมดุ ฐานและหมายพยาน
ตอกหมดุ ไมท้ ุกระยะ 25 ม. ตามแนวศนู ยก์ ลางถนน เพ่อื การสาํ รวจรูปตดั ขวาง
ฝังหมุดหลกั ฐานถาวร แบบ ข. ณ จดุ ตน้ ถนน จุดเร่มิ ต้น จุด PI. จดุ สนิ้ สุดและในแนว
ตรงให้ฝังหมุดทรงสี่เหล่ียมทุกระยะประมาณ 500 ม. โดยให้อยู่ในตําแหน่งท่ี
ปลอดภยั
ให้ทาํ หมายพยานหมดุ หลกั ฐาน พร้อมคําอธิบายทีต่ งั้ ไว้โดยละเอยี ด
(4) การรังวดั ระดับ
รงั วดั ระดบั ตามแนวศนู ย์กลาง ทุกระยะ 25 ม. จุดเร่ิมต้น จุดPI. จุดสิ้นสุดและหมุด
หลกั ฐานทุกหมดุ
รังวดั ระดับตามแนวรูปตดั ขวางทุก 5–10 ม.และทุกจุดทร่ี ะดับเปลี่ยนแปลงมาก
ณ ตําแหน่งท่ีศูนย์กลางถนนผ่านถนน ทางรถไฟ ให้ทําระดับหลังถนน เชิงลาด
ถนนหรือสนั รางรถไฟ
บันทกึ สถติ ิระดับนาํ้ ตํ่าสุดและสงู สุด ตลอดจนระดับนํ้าและวัน เวลาขณะท่ีทําการ
สาํ รวจและให้ระบุดว้ ยวา่ ระดับนาํ้ และคราบนํา้ สงู สดุ ทหี่ าไดน้ น้ั เป็นสถิติ พ.ศ. ใด
(5) การเกบ็ รายละเอียด
เก็บรายละเอียดภูมิประเทศทั้ง 2 ข้างแนวศูนย์กลางถนนและแนวรูปตัดทุกเส้น
อย่างละเอียด
(6) การคาํ นวณรายละเอยี ดโค้ง(Data of Curve)
ใหน้ าํ คา่ พกิ ดั ฉาก ณ จดุ PI. มาคาํ นวณหาระยะและBearing ระหว่าง PI. เพอ่ื ใชเ้ ปน็
รายละเอยี ดโคง้ ในการคํานวณและเขยี นแผนท่ี
(7) การเขียนแผนท่ี
เขียนแผนที่แสดงรายละเอียดภูมิประเทศของแนวถนน มาตราส่วน 1:4,000 หรือ
ตามความเหมาะสม เส้นช้ันความสงู ชนั้ ละ 1 ม. โดยแสดงค่าระดบั ของรปู ตัดขวางไว้
ดว้ ย
เขียนแผนท่ีแสดงรูปตัดตามยาว มาตราส่วนทางตั้ง 1:100 และทางราบ 1:4,000
หรือตามความเหมาะสม ให้อยู่ส่วนล่างของกระดาษในแผ่นเดียวกับแผนท่ีแสดง
รายละเอยี ดภูมปิ ระเทศ
ในกรณที ี่ใช้แนวถนนเดิม ให้เขยี นแผนที่แสดงรปู ตัดขวาง มาตราส่วนท้ังทางต้ังและ
ทางราบ 1:100
เขียนรายละเอียดขอบระวางแผนท่ีเช่น สารบัญ แผ่นต่อ รายละเอียดการสํารวจ
เปน็ ตน้ ตามแบบทก่ี รมทรัพยากรน้ํากาํ หนด
2.8) การสาํ รวจวางแนวคนั ก้นั นํา้
2.8.1) วตั ถุประสงค์ เพ่อื สํารวจรายละเอียดภูมิประเทศ และลักษณะความสูงตํ่าของพื้นที่
ตามแนวทจ่ี ะสรา้ งคนั ก้นั นาํ้ และบรเิ วณใกลเ้ คยี ง เพอื่ ประกอบการพจิ ารณาออกแบบ
2.8.2) ลักษณะของงาน
กลมุ่ การวจิ ยั และพฒั นาแหลง่ น้าํ ภาควชิ าวิศวกรรมทรพั ยากรน้ํา 2-22 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร ์
คู่มอื การสาํ รวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนรุ ักษฟ์ นื้ ฟแู หล่งน้าํ การสาํ รวจทางวศิ วกรรม
กรมทรัพยากรนาํ้
(1) การเตรยี มงานเบ้ืองตน้
จดั เตรยี มแผนทีโ่ ครงการ มาตราส่วน 1:500-1:10,000 ทอี่ อกแบบขีดแนวคันก้ันนํ้า
ไว้แล้ว เพ่อื นาํ ไปใชเ้ ป็นหลกั ในการวางแนวคนั กน้ั นํา้
จัดหาค่าพิกัดและค่าระดับของหมุดหลักฐานในบริเวณใกล้เคียง เพ่ือใช้ในการออก
และเข้าบรรจบงาน
คํานวณหามุมเบนและระยะจากหมุดหลักฐานไปยังจุดเร่ิมต้นและจุดสกัด(PI.)ทุกๆ
จดุ ตอ่ เนือ่ งกนั ไปจนสดุ แนว
(2) การสํารวจวางแนว
ทําการโยงคา่ พิกดั และคา่ ระดับจากหมดุ หลักฐานทท่ี ราบค่าแล้ว ไปยังจุดเร่ิมต้นคัน
กนั้ นาํ้ (กม.0+000) ทีผ่ อู้ อกแบบหรือผ้วู า่ จา้ งกาํ หนด
กรุยแนว วัดมุมและวดั ระยะจากจุดเร่มิ ต้น(กม.0+000หรือกม.ตามความเหมาะสม)
ไปยงั จดุ PI. ทุกจดุ ต่อเน่ืองกนั
การวางแนวจากจุดถึงจุด ให้ใช้วิธีเฉลี่ยความคลาดเคลื่อนของกล้องหน้าซ้ายและ
หน้าขวา (Double Centering )พร้อมกบั ทาํ การวัดมมุ ทุกครงั้
สาํ รวจรปู ตัดขวาง โดยให้ตง้ั ฉากกับแนวศูนย์กลางทกุ ระยะ 25 ม.และต่อปีกออกไป
ท้ังสองขา้ งๆละ 25 ม.
เมอ่ื แนวศนู ย์กลางตัดผ่านลาํ นํ้า ถนน ทางรถไฟ ใหร้ งั วดั มุมเฉ(Skew )และระยะกม.
ของถนน ทางรถไฟ ไว้ด้วย ทั้งนี้มุมเฉต้องไม่เกิน 30 องศา(ในกรณีท่ีเกิน 30 องศา
ให้ปรึกษาผู้ออกแบบหรือผู้ว่าจ้าง) และให้สํารวจแผนที่ผังบริเวณ ขนาดประมาณ
100x100 ม. มาตราส่วน 1:500 ไวด้ ว้ ย
ในกรณีท่แี นวศูนยก์ ลางคันกัน้ นาํ้ ผา่ นสถานทส่ี ําคัญๆ เช่น วัดหรือที่ธรณีสงฆ์ โบสถ์
ป่าช้า โรงเรียน ฯลฯ ให้รีบรายงานผู้ออกแบบหรือผู้ว่าจ้างโดยด่วน เพื่อออกไป
พจิ ารณาแก้ไขแนวตามความเหมาะสม
การวางโคง้ การกําหนดระยะเส้นสมั ผสั ให้ปฏิบตั ิตามหลกั วิชาการและกฎเกณฑ์ที่
กรมทรัพยากรนํ้าไดว้ างไว้
(3) การสรา้ งหมดุ หลกั ฐานและหมายพยาน
ตอกหมุดไมท้ กุ ระยะ 25 ม. ตามศนู ย์กลางแนวคันกั้นน้ํา เพื่อการสาํ รวจรปู ตดั ขวาง
ฝังหมุดหลักฐานถาวรแบบ ข. ณ จุดต้นแนวคันกั้นน้ํา จุดเริ่มต้น จุด PI. จุดสิ้นสุด
และในแนวตรงให้ฝังหมุดทรงสี่เหลี่ยมทุกระยะประมาณ 500 ม. โดยให้อยู่ใน
ตําแหนง่ ทป่ี ลอดภัย
ฝังหมุดหลักฐานถาวร แบบ ก. เป็นคู่ ตามแนว PC.–PI. หรือ PI. – PT. หรือทุก
ระยะไม่เกิน 5,000 ม. ให้อยู่นอกเขตแนวคันก้ันน้ําแนวใดแนวหน่ึงที่เห็นว่า
เหมาะสมและปลอดภัย เพอ่ื ใชส้ ําหรับอา้ งอิง
ใหท้ ําหมายพยานหมุดหลกั ฐาน พรอ้ มคําอธบิ ายทีต่ งั้ ไว้โดยละเอยี ด
(4) การรงั วัดระดับ
กล่มุ การวิจยั และพฒั นาแหล่งนํ้า ภาควชิ าวศิ วกรรมทรัพยากรนาํ้ 2-23 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
คู่มือการสํารวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนุรักษ์ฟน้ื ฟูแหลง่ น้ํา การสํารวจทางวศิ วกรรม
กรมทรัพยากรน้าํ
รงั วัดระดบั ตามแนวศนู ยก์ ลางทุกระยะ 25 ม. จุดเรม่ิ ตน้ จุด PI. จุดสิ้นสุดและหมุด
หลกั ฐานทุกหมุด
รงั วดั ระดบั ตามแนวรูปตัดขวางทกุ 5–10 ม. และทุกจุดท่ีระดบั เปลย่ี นแปลงมาก
ณ ตําแหนง่ ท่ีศนู ย์กลางคันก้นั น้ําผ่านถนน ทางรถไฟ ให้ทําระดับหลังถนน เชิงลาด
ถนนหรือสนั รางรถไฟ
บันทกึ สถติ ิระดับนํา้ ตาํ่ สุดและสูงสุด ตลอดจนระดับน้ําและวัน เวลาขณะท่ีทําการ
สํารวจ และใหร้ ะบุด้วยว่าระดับนํา้ และคราบนํ้าสงู สดุ ทห่ี าได้น้ันเป็นสถิติใน พ.ศ. ใด
(5) การเก็บรายละเอยี ด
การเกบ็ รายละเอียดภูมปิ ระเทศท้ัง 2 ข้างแนวศูนย์กลางคนั กน้ั น้ําและแนวรูปตัดทุก
เสน้ อย่างละเอยี ด
(6) การเขยี นแผนที่
เขียนแผนที่แสดงรายละเอียดภูมิประเทศของแนวคันก้ันนํ้า มาตราส่วน 1:4,000
หรือตามความเหมาะสม เส้นช้ันความสูงช้ันละ 1 ม. โดยแสดงค่าระดับของรูป
ตัดขวางไวด้ ้วย
เขียนแผนที่แสดงรูปตัดตามยาว มาตราส่วนทางต้ัง 1:100 และทางราบ 1:4,000
หรือตามความเหมาะสม ให้อยู่ส่วนล่างของกระดาษในแผ่นเดียวกับแผนที่แสดง
รายละเอยี ดภมู ปิ ระเทศ
ในกรณที ใ่ี ช้แนวคันกัน้ น้าํ เดมิ ให้เขียนแผนที่แสดงรูปตดั ขวาง มาตราส่วนทั้งทางต้ัง
และทางราบ 1:100
เขยี นรายละเอยี ดขอบระวางแผนที่ เช่น สารบัญ แผ่นต่อ รายละเอียดการสํารวจ
เปน็ ตน้ ตามแบบที่กรมทรพั ยากรนา้ํ กาํ หนด
2.9) การจัดทําแผนทีร่ ะวางท่ดี ินในแนวการกอ่ สรา้ ง
การจัดทําแผนทรี่ ะวางทด่ี นิ ตามแนวการก่อสร้าง โดยการประสานกบั สาํ นกั งานทดี่ นิ อําเภอหรอื
ท่ดี ินจังหวดั ผ่านทางองค์กรปกครองสว่ นท้องถ่นิ ทําการคัดลอกแผนที่ระวางและรายชื่อเจ้าของที่ดิน เพื่อให้
การกอ่ สร้างอย่ใู นท่ีสาธารณะหรือหากจําเป็นต้องเข้าไปในที่เอกชน จะได้เป็นข้อมูลให้องค์กรปกครองส่วน
ท้องถิน่ ประสานกบั เจ้าของทดี่ ินและจดั ทาํ หนงั สือยนิ ยอมใหใ้ ชท้ ด่ี นิ กอ่ นการกอ่ สรา้ ง
3) การสํารวจโยงค่าพิกัดและค่าระดับด้วย GPS เครื่องรับ GPS จะรับสัญญาณคล่ืนวิทยุจาก
ดาวเทียมและสร้างรหัส C/A ข้ึนมา เปรียบเทียบกับรหัสที่ถอดได้จากสัญญาณ เมื่อเปรียบเทียบได้รหัสท่ี
ตรงกนั จะทาํ ให้รู้เวลาทคี่ ลน่ื วทิ ยใุ ช้ในการเดินทางจากดาวเทยี มมายังเครื่องรับ เม่ือนําความเร็วของคลื่นวิทยุ
คูณด้วยเวลาจะไดร้ ะยะทางระหว่างดาวเทียม ซ่ึงในเคร่ืองรับแบบนําหน เรียกว่า ซูโดเรนจ์ (Pseudorange)
เคร่ืองรบั แบบรังวดั รบั ข้อมูลแบบ Carrier Phase
3.1) วธิ ีการหาพิกดั ตําแหน่งโดยใชร้ ะบบ GPS
(1) เคร่ืองรับแบบนําหน (Navigation Receiver) รบั สัญญาณที่เป็นคล่ืนวทิ ยุจากดาวเทียม
เพือ่ หาตาํ แหน่งแบบสามมติ นิ ้นั จะต้องวัดระยะทางไปยงั ดาวเทียมพร้อมกนั 4 ดวง ในกรณีทมี่ ีดาวเทียมอยู่ใน
กลมุ่ การวจิ ยั และพัฒนาแหลง่ น้าํ ภาควิชาวิศวกรรมทรัพยากรนาํ้ 2-24 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลัยเกษตรศาสตร ์
คูม่ อื การสาํ รวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนรุ ักษ์ฟน้ื ฟแู หล่งนํ้า การสาํ รวจทางวศิ วกรรม
กรมทรัพยากรนํ้า
ทอ้ งฟ้ามากกว่า 4 ดวง เคร่อื งรบั จะเลือกดาวเทยี ม 4 ดวงท่มี รี ปู ลักษณ์เชิงเรขาคณิตท่ีดีที่สุดหรือมีค่า PDOP
ตาํ่ ท่สี ดุ มาใชใ้ นการคาํ นวณตําแหนง่ ของเครอื่ งรับ
◊ การหาตาํ แหนง่ แบบสมบรู ณ์ (Absolute Positioning Method) การหาตําแหนง่ ของ
จดุ เดยี่ วเปน็ การหาตําแหน่งสมั บรู ณข์ องจุดที่นําเครื่องไปวาง วิธีนีต้ ้องการเคร่ืองรบั แบบนําหนเพียงเครอื่ งเดยี ว
นําเครื่องรบั ไปวางท่จี ุดตอ้ งการหาตําแหน่ง เมื่อเคร่ืองรับสามารถรับสัญญาณได้ครบ 4 ดวง ก็แสดงค่าพิกัด
ตําแหนง่ ไดใ้ นทนั ที ความถูกต้องของการหาตําแหน่งจุดเดี่ยวโดยใช้รหัส C/A อยู่ในเกณฑ์ประมาณ +10 ถึง
25 เมตร ซึ่งมกั คลาดเคลอื่ นของตําแหน่งค่อนขา้ งมาก
◊ การหาตาํ แหนง่ แบบสัมพัทธ์ (Relative Positioning)หรือ Differential Positioning
เป็นวิธกี ารหาตําแหนง่ เปรียบเทียบกันระหว่างจุดสองจุด วัตถุประสงค์ของการหาตําแหน่งแบบสัมพัทธ์ คือ
ตอ้ งการใหค้ วามถกู ตอ้ งของตาํ แหน่งเครือ่ งรับดีขนึ้ กว่าการหาตําแหน่งของจุดเดียว ในการทํางานโดยใช้วิธีการ
หาตาํ แหน่งแบบสัมพทั ธ์นี้ ถา้ เร่มิ ต้นจากหมุดหลกั ฐานท่มี คี า่ พิกดั ตาํ แหนง่ สมั บรู ณอ์ ยจู่ ดุ อ่นื ๆ ทส่ี รา้ งขึน้ มาใหม่
โดยวธิ ีทาํ งานแบบสัมพทั ธ์จะมคี ่าพิกัดตําแหน่งสมั บูรณไ์ ดเ้ ช่นกนั
การหาตําแหน่งแบบสัมพัทธ์น้ีต้องใช้เคร่ืองรับแบบนําหนตั้งแต่สองเคร่ืองขึ้นไป
เคร่อื งรบั อันหน่ึงจะวางรับสัญญาณทหี่ มดุ หลักฐานซึ่งร้หู รือถือวา่ รตู้ ําแหนง่ แล้ว หมุดหลักฐานน้ีเรียกว่าสถานี
ฐาน (Base station) เคร่ืองรับอนื่ ที่เหลอื นาํ ไปวางตามจุดที่ต้องการหาตําแหน่งเปรียบเทียบกับสถานีฐานจุด
เหลา่ นี้เรยี กวา่ จุดรีโมท หลกั การทํางานของการหาตําแหน่งแบบสัมพัทธ์ คือ เครื่องรับท่ีสถานีฐานและที่จุด
รีโมทจะตอ้ งรังวัดไปยังดาวเทียมกลุ่มเดียวกนั และที่ขณะเวลาเดียวกัน ที่สถานีฐาน เครื่อง GPS จะทําหน้าท่ี
เหมือนจุดอา้ งอิง สามารถใชค้ ่าปรบั แกข้ องเครือ่ งนี้กับเครื่องอื่นที่อยู่ในบริเวณเดียวกัน และสามารถนําไปใช้
เปน็ ค่าแก้สําหรบั คํานวณตาํ แหนง่ อน่ื ได้เช่นเดยี วกนั
การหาตําแหนง่ แบบสัมพัทธ์โดยใช้เครื่องรับแบบนําหนสามารถจะรู้ตําแหน่งท่ีถูกต้อง
ของจดุ รีโมทไดใ้ นทนั ที ถา้ หากคล่ืนวทิ ยุสื่อสารกันได้ระหว่างสถานีฐานกับจุดรีโมท โดยที่สถานีฐานจะส่งค่า
ตรวจแก้ทางตําแหน่ง หรือค่าตรวจแก้ของซูโดเรนจ์ ท่ีคํานวณได้ไปให้จุดรีโมท เพ่ือใช้ปรับแก้ค่าที่วัดได้ให้
ถูกต้อง โดยเหตทุ คี่ วามคลาดเคลือ่ นมีระบบ (Systematic Error) เช่น ความคลาดเคลือ่ นวงโคจร ความคลาด
เคล่ือนในชั้นบรรยากาศ ความคลาดเคล่ือนนาฬิกา เคร่ืองรับ เป็นต้น มีผลต่อซูโดเรนจ์ และการคํานวณ
ตําแหน่ง ในลักษณะท่ีคล้ายกันและมีขนาดเท่าๆ กัน เมื่อคํานวณค่าต่างของตําแหน่งทั้งสอง ความคลาด
เคลอ่ื นมีระบบเหลา่ น้ีจงึ หกั ลา้ งกนั ไปจนเกือบหมด ความถกู ต้องของการหาตาํ แหน่งแบบสัมพัทธน์ ี้อยู่ในเกณฑ์
2 ถงึ 5 เมตร
(2) เครื่องรับแบบรังวัด การทาํ งานของเครือ่ งรับแบบรงั วัดมีหลักการสาํ คญั 3 ประการ คือ
ประการแรก การใช้คล่ืนสง่ วัดระยะแทนการใช้รหัส C/A วดั ระยะ ทําให้การวดั ระยะมีความถูกตอ้ งมากขึ้นเปน็
พันเท่า ประการท่ีสอง คือ การใช้วิธีการวัดแบบสัมพัทธ์เป็นวิธีการขจัดความคลาดเคลื่อนแบบมีระบบ
(Systematic Errors) ท่ีอยู่ในข้อมูลหรือท่ีเกิดขึ้นในการวัดระยะทางให้หมดไปหรือลดน้อยลงได้ ด้วยเหตุน้ี
ความคลาดเคลื่อนทางตาํ แหน่งจงึ ลดลง ประการที่สาม การวัดระยะด้วยคล่ืนส่ง เคร่ืองรับสัญญาณวัดระยะ
ระหว่างเคร่ืองรับกับดาวเทียมได้เพียงบางส่วนเท่าน้ัน จําเป็นต้องอาศัยการประมวลผลช่วยหาระยะท่ีขาด
หายไป ข้อเท็จจรงิ คือเมอื่ แรกรับสญั ญาณดาวเทยี มได้ การวัดระยะด้วยคลื่นส่ง เป็นการสร้างคลื่นท่ีมีความถี่
ใกล้เคียงกับของคล่ืนส่งดาวเทียมมาเปรียบเทียบ ดังน้ัน ส่ิงท่ีได้จากการวัด คือ ค่าต่างเฟสของคลื่นทั้งสอง
กลุ่มการวจิ ยั และพฒั นาแหล่งน้ํา ภาควชิ าวิศวกรรมทรัพยากรนา้ํ 2-25 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร ์
คมู่ ือการสาํ รวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนรุ ักษ์ฟ้ืนฟแู หลง่ นํ้า การสาํ รวจทางวศิ วกรรม
กรมทรพั ยากรน้าํ
หรืออีกนัยหน่ึงจะรู้เพียงส่วนย่อยของคลื่นส่งเท่านั้น จํานวนเต็มรอบของคล่ืนส่งท่ีอยู่ระหว่างเครื่องรับกับ
ดาวเทียมไม่สามารถวัดได้ ดงั น้ันหลักการทีส่ าํ คัญของการหาตําแหน่งด้วยเคร่ืองรับแบบรังวัดคือ ต้องมีข้อมูล
เพียงพอทจ่ี ะประมวลผลหาวา่ จาํ นวนคล่ืนเตม็ รอบนี้เป็นเท่าไร จงึ จะไดร้ ะยะทางระหวา่ งเครอื่ งรบั กบั ดาวเทยี ม
ที่ถูกต้อง และเม่ือนําไปคํานวณตําแหน่งเคร่ืองรับจึงจะได้ตําแหน่งท่ีมีความถูกต้อง วิธีการทํางานคือ นํา
เครือ่ งรบั แบบรงั วดั ไปวางท่ีหมดุ ทตี่ ้องการหาตําแหนง่ เปรยี บเทียบกันเปน็ เวลาตงั้ แต่ 30 นาทขี นึ้ ไป จากนนั้ นาํ
ข้อมูลท่ีได้จากการรับสัญญาณมาประมวลผลได้เป็นเส้นฐาน และนําข้อมูลดังกล่าว มาประมวลผลร่วมกับ
ข้อมลู ที่ไดจ้ ากการรังวดั ตําแหน่งอนื่ ๆ ท่ตี ้องการทราบคา่ เพอ่ื หาค่าพิกัดท่ีถูกต้องของตําแหน่งนั้น การทํางาน
รงั วัด แบ่งออกเปน็ 5 วธิ ี คือ
การรงั วัดแบบสถิต (Static Survey) เป็นวิธีพื้นฐานของการวัดระยะโดยใช้คลื่นส่ง เป็น
การทํางานโดยใช้เคร่ืองรับตั้งแต่ 2 เครื่องขึ้นไป โดยที่มีเครื่องรับหน่ึงเคร่ืองไปวางอยู่ท่ีจุดที่รู้ตําแหน่งแล้ว
ส่วนเคร่ือง ที่เหลือวางไว้ท่ีจุดท่ีต้องการหาตําแหน่งเพ่ิมเติม โดยปกติเครื่องรับจะถูกวางไว้ไม่น้อยกว่าหนึ่ง
ชว่ั โมง ทั้งน้ี เพอ่ื ให้มีข้อมูลของการวดั ระยะทเ่ี พยี งพอจะประมวลผลหาจาํ นวนคล่ืนเตม็ รอบท่ีไม่สามารถวัดได้
โดยหลกั การแล้ววิธีการน้ีใชห้ าตําแหน่งสัมพัทธ์ระหว่างจดุ สองจดุ ที่อยู่ห่างกันเป็นระยะพันๆ กิโลเมตรได้ แต่
การใชซ้ อฟต์แวรเ์ ชงิ พาณชิ ย์หรือ ซอฟต์แวรข์ องโรงงานผลติ เครอื่ งรับน้นั ระยะห่างสูงสุดท่ีให้ความถูกต้องได้
ตามขอ้ กาํ หนดของเครือ่ งรับจะอยู่ประมาณ 20-30 กโิ ลเมตร เทา่ นน้ั
การรงั วดั แบบจลน์ (Kinematic Survey) การรงั วดั แบบจลน์ พัฒนาข้นึ มาเพอ่ื ให้สามารถ
หาตําแหน่งของจุดทตี่ ้องการได้เร็วข้ึน คอื จะใช้เวลาในการรับข้อมลู ณ จดุ ท่ีต้องการในเวลาไมถ่ ึงหน่ึงนาที แต่
วิธีการนี้ก็มีจุดด้อยคือ มีวิธีการเร่ิมงาน (Initialization) ซ่ึงเป็นวิธีการทํางานเพื่อให้สามารถประมวลผลหา
จํานวนคล่ืนเต็มรอบได้ หลังจากนี้ เคร่ืองรับจะต้องรับสัญญาณต่อเน่ืองจากดาวเทียมอย่างน้อย 4 ดวง
ตลอดเวลา แม้กระทงั่ ในขณะทกี่ าํ ลังเคลอ่ื นยา้ ยจากจดุ หนงึ่ ไปยังอีกจุดหน่ึง ถ้าหากรับสัญญาณดาวเทียมได้
น้อยกวา่ 4 ดวงเม่ือไร จะต้องทําข้นั ตอนของวธิ ีการเริ่มงานใหม่อกี คร้ังหนง่ึ แล้วจึงไปรังวัดที่จุดอื่นๆ ต่อไปได้
อีก ในการรังวัดแบบจลน์นเ้ี ครือ่ งรบั เครือ่ งหน่ึงจะถกู วางไวท้ ี่จดุ อา้ งองิ ที่รู้ตําแหน่งแล้วตลอดเวลา เคร่ืองอ่ืนๆ
เม่อื ทาํ ขน้ั ตอนวธิ กี ารเรมิ่ งานแลว้ จงึ นาํ ไปวางตามจุดที่ตอ้ งการหาตําแหน่ง
การรงั วัดแบบกึ่งสถิต (Pseudostatic Survey) การรังวัดแบบก่ึงสถิตเป็นทางเลือกท่ีอยู่
ระหวา่ งการรงั วดั แบบสถิตและการรงั วดั แบบจลน์ การรงั วัดแบบสถิตต้องใช้เวลาในการรังวัดแต่ละจุดนานเปน็
ช่ัวโมง สว่ นการรังวัดจลนม์ ีขอ้ จาํ กัดทีต่ ้องลอ็ กสัญญาณดาวเทยี มให้ได้อย่างน้อย 4 ดวง ตลอดเวลารวมทั้งใน
ขณะทก่ี าํ ลงั เคล่ือนย้ายระหว่างจดุ ด้วย รวมท้ังมีวิธีการเริ่มงานที่ต้องกระทําเมื่อเริ่มต้นทําการรังวัดในแต่ละ
คาบทํางาน
การรังวดั แบบสถติ อย่างเรว็ (Rapid Static Survey) การรังวัดแบบสถิตอยา่ งเร็ว มวี ธิ ีการ
ทํางานเหมอื นกับการรงั วัดแบบสถติ ธรรมดา แตต่ อ้ งการข้อมลู น้อยกว่า เพ่ือนํามาประมวลผลหาจํานวนคล่ืน
เต็มรอบ ในการหาตําแหนง่ ของจุดที่อยู่ห่างจากจุดอ้างอิงไม่เกิน 5 กิโลเมตร จะใช้เวลาในการเก็บข้อมูลราว
10 นาที อัลกอริทึมที่ใช้ในการประมวลผลวิธีรังวัดสถิตอย่างเร็วจะแตกต่างจากวิธีรังวัดแบบสถิตธรรมดา
ตามปกติจะใช้ไดส้ ําหรับจดุ ทอ่ี ยู่ห่างจากจดุ อา้ งองิ ไมเ่ กนิ 15 กิโลเมตร
การรงั วดั แบบจลนใ์ นทนั ที (Real Time Kinematic Survey) การรงั วัดแบบจลน์ในทันที
รู้จักกนั ในชอ่ื ย่อวา่ RTK เปน็ วิธีการทํางานรงั วัดแบบจลน์นนั่ เอง แตแ่ สดงผลลัพธ์คือ ค่าพิกัดตําแหน่งได้ทันที
กลุ่มการวจิ ยั และพัฒนาแหล่งนาํ้ ภาควิชาวศิ วกรรมทรพั ยากรน้ํา 2-26 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร ์
ค่มู อื การสาํ รวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนรุ กั ษ์ฟน้ื ฟูแหล่งนาํ้ การสํารวจทางวศิ วกรรม
กรมทรพั ยากรนาํ้
ในสนาม โดยเหตุทกี่ ารทาํ งานยังเปน็ การหาตําแหน่งแบบสมั พทั ธ์ หมายความวา่ ขอ้ มูลจากทงั้ สองจุดตอ้ งนาํ มา
ประมวลผลร่วมกัน ดังน้ัน จึงต้องใช้คล่ืนวิทยุในการรับส่งข้อมูลระหว่างกัน เน่ืองจากจุดอ้างอิงเป็นจุดรู้
ตําแหน่งอยู่แลว้ ในการทํางานแบบ RTK น้ี จงึ เป็นการส่งขอ้ มลู ทร่ี ับสัญญาณดาวเทียมได้ไปยงั จุดทต่ี อ้ งการหา
ตาํ แหน่งเครอื่ งรบั ทีจ่ ดุ ตอ้ งการหาตําแหน่งจะรับข้อมูลแลว้ นาํ ไปประมวลผล แล้วแสดงคา่ พกิ ดั ไดอ้ ย่างรวดเร็ว
ในทนั ที ระยะหา่ งระหวา่ งจดุ ที่ใชท้ าํ งานไดไ้ ม่เกิน 15 กิโลเมตร นอกจากนีย้ งั ขึ้นอยู่กับกําลังของคลื่นวิทยุที่ใช้
ในการรับสง่ ขอ้ มูลระหวา่ งกนั
3.2) การสํารวจค่าระดับโดยใช้ระบบ GPS ซึ่งดาวเทียมระบบ GPS ได้พัฒนาขึ้นให้มีบทบาท
สําคญั ในดา้ นการสํารวจทมี่ คี วามถูกต้องสงู ด้วยผลทางตาํ แหน่งจะอยู่ในระบบสามมิติ โดยค่าความสูงที่ได้รับ
จากการรังวัดดาวเทียมระบบ GPS เป็นความสูงเหนือรูปทรงรี WGS84 ซ่ึงแตกต่างจากค่าความสูงออร์โท
เมตรกิ ทอ่ี ้างอิงกบั พน้ื ผวิ ยีออย ในการประยุกต์ใช้งานทางวศิ วกรรมนน้ั ความสงู ออรโ์ ทเมตริกจะมีความสําคัญ
มากกว่าความสงู เหนอื รปู ทรงรี ในการแปลงความสงู เหนือรูปทรงรีไปเปน็ ความสูงออรโ์ ทเมตรกิ จึงจาํ เปน็ ต้อง
ทราบความสมั พนั ธ์ระหวา่ งยอี อยกับรปู ทรงรี ซึ่งก็คือความสูงยีออย(Geoidal Height; N) วิธีการหน่ึงเพื่อให้
ได้มาซ่ึงคา่ ความสงู ออรโ์ ทเมตริกคอื การประยุกตใ์ ช้แบบจาํ ลองความสงู ยีออยที่มคี วามถกู ตอ้ งรว่ มกับความสูง
จากการรังวดั ดาวเทียมระบบ GPS ด้วยประเทศไทยยังไม่มีแบบจําลองความสูงยีออยท้องถิ่น (Local Geoid
Model) ดังนนั้ วธิ ีการเดยี วทจ่ี ะใหไ้ ด้ค่าความสงู ออรโ์ ทเมตรกิ ก็คอื การประยกุ ต์ใช้แบบจําลองความสูงยีออย
ของพิภพ(Global Geoid Model) ซึ่งแบบจําลองความสูงยีออยของพิภพมีอยู่หลายแบบจําลอง เช่น
OSU91A และ EGM96 เป็นต้น ธนัช สุขวิมลเสรี(2547)ได้ทําการศึกษาเปรียบเทียบความถูกต้องระหว่าง
แบบจําลองความสูงยีออยของพิภพทั้งสอง พบว่าแบบจําลองที่ให้ค่าความถูกต้องสูงท่ีสุดคือ EGM96(
แบบจําลองนี้ให้ค่าความถูกต้องแบบสัมบูรณ์ (Absolute accuracy) ประมาณ 1 เมตร, NASA, EGM’s
official web site) ตอ่ มาธนัช สขุ วมิ ลเสรีและเฉลิมชนม์ สถิระพจน์ ได้ทาํ การวิจยั เพื่อประเมินความถูกต้อง
ของค่าความสูงออร์โทเมตริกที่ได้รับจากการรังวัดดาวเทียมระบบ GPS โดยในการศึกษาได้ทําการรวบรวม
ข้อมูล ประกอบดว้ ย
(1) คา่ ระดับหรือค่าความสงู ออรโ์ ทเมตรกิ เปน็ ข้อมลู ซงึ่ ไดจ้ ากการเดินระดับด้วยกล้องระดับ
(Differential levelling) ในเกณฑ์งานระดบั ช้ันที่ 3 (12 มิลลิเมตร คูณดว้ ย K โดย K เป็นระยะทางระหว่าง
หมุดท้ังสองและมีหน่วยเป็นกิโลเมตร) หรือดีกว่า จํานวน 26 หมุด โดยจะพิจารณาใช้เป็นค่าอ้างอิงในการ
วิเคราะห์
(2) เส้นฐานจากการรังวัดด้วยดาวเทียมระบบ GPS เป็นข้อมูลท่ีได้จากการรับสัญญาณ
ดาวเทยี ม โดยใช้เครอื่ งรบั สญั ญาณแบบสองความถี่ ด้วยวิธกี ารรังวัดแบบสถติ โดยผลลัพธจ์ ากการประมวลผล
เส้นฐาน (GPS baseline solution) ประกอบด้วยเส้นฐานจํานวน 22 เส้น ซ่ึงมีจุดปลายเส้นฐานเป็นหมุด
ระดบั ทที่ ราบคา่ ระดับจากการเดินระดับดว้ ยกล้องระดบั ดังหัวข้อ(1) โดยเสน้ ฐานทีใ่ ช้ในงานวิจัยน้ีมีความยาว
ตั้งแต่ 8.8 กิโลเมตรจนถึง 70.8 กโิ ลเมตร
(3) แบบจําลองความสูงยีออย แบบจําลองความสูงยีออยที่นํามาใช้ในการศึกษาคือ
แบบจําลองความสูงยีออยของพิภพ ค.ศ.1996 (Earth Gravitational Model 1996) หรือที่เรียกโดยย่อว่า
EGM96
กลมุ่ การวจิ ยั และพฒั นาแหลง่ นํา้ ภาควิชาวศิ วกรรมทรพั ยากรน้ํา 2-27 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
คมู่ อื การสํารวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนุรักษ์ฟ้ืนฟแู หลง่ นา้ํ การสํารวจทางวศิ วกรรม
กรมทรพั ยากรนา้ํ
ผลการวิเคราะห์ พบว่า ผลต่างระหว่างค่าต่างความสูงออร์โทเมตริกที่ได้จากการรังวัด
ดาวเทียมระบบ GPS กับค่าต่างความสูงออร์โทเมตริกที่ได้จากการเดินระดับ มีค่าผลต่างโดยเฉลี่ยเท่ากับ
0.037 เมตร(มคี ่าสงู สุดเท่ากับ 0.392 เมตร มีค่าต่าํ สดุ เทา่ กบั -0.208 เมตร) และมีค่าส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน
เท่ากับ 0.147 เมตร นอกจากนีห้ ากพิจารณาคา่ ความถูกตอ้ งของค่าตา่ งทค่ี าํ นวณได้กับเกณฑ์ของงานระดับช้นั
ที่ 4 (25 มิลลเิ มตร คูณด้วย K) จะพบว่า มีจํานวนเส้นฐานที่ผ่านเกณฑ์งานระดับชั้นท่ี 4 จํานวน 17 เส้น
และไมผ่ ่านเกณฑ์จาํ นวน 5 เส้น ซ่งึ สามารถสรปุ ได้ว่า การประยุกตใ์ ชแ้ บบจาํ ลองความสงู ยอี อย EGM96 และ
เพ่อื ทําระดบั ด้วย GPS นน้ั จะใหค้ วามถกู ตอ้ งของค่าความสูงออร์โทเมตรกิ ในระดบั เดซเิ มตร
งานรงั วัดดาวเทยี มระบบ GPS ไดถ้ ูกนํามาแทนท่ีการทําระดับด้วยกล้องระดับเพื่อให้ได้มาซ่ึง
คา่ ความสูงออรโ์ ทเมตริกของหมดุ ทตี่ ้องการในหลายๆ งาน เช่น งานสํารวจเพ่ืองานทาง งานสํารวจเพ่ืองาน
ก่อสรา้ ง หรอื งานสาํ รวจเพื่อสรา้ งจุดควบคุมภาพถ่ายทางอากาศ เปน็ ต้น จากผลการศึกษาเพือ่ ประเมินความ
ถูกต้องของค่าความสูงออร์โทเมตริกจากการรังวัด GPS แสดงให้เห็นถึงค่าความถูกต้องที่ได้รับอยู่ในระดับ
เซนติเมตรถึงเดซิเมตร วิธีการดังกล่าวจึงเหมาะสําหรับการหาค่าระดับของตําแหน่งที่ไม่สามารถเข้าถึงได้
หรอื ไม่สามารถหาค่าระดับได้ ท้งั ยังชว่ ยประหยัดเวลาและค่าใชจ้ ่ายในการปฏบิ ตั งิ านสนามอกี ดว้ ย
สํานกั พัฒนาแหลง่ นํ้าได้จดั ทาํ ค่มู ือเกณฑ์การสาํ รวจเพื่อออกแบบโครงการพัฒนาแหล่งน้ํา ของกรม
ทรพั ยากรนา้ํ ซงึ่ ประกอบดว้ ยเนื้อหาเกีย่ วกบั การสาํ รวจดงั นี้
1) บทนาํ
2) รายละเอยี ดลักษณะของงานสาํ รวจ
3) การสาํ รวจเพอ่ื การออกแบบ
4) การสํารวจเพ่ือการก่อสร้างโครงการพฒั นาแหล่งนํา้
รายละเอยี ดเพ่ิมเตมิ ศกึ ษาได้จากค่มู ือเกณฑ์การสาํ รวจเพ่อื การออกแบบโครงการพฒั นาแหล่งน้ํา
ของกรมทรัพยากรนํา้ เอกสารหมายเลข สพน.021 พฤษภาคม 2546
2.3 การสาํ รวจทางด้านธรณเี ทคนิค
จากผลการคดั เลือกโครงการ ในขัน้ ตอนของการวิเคราะห์ความเป็นไปได้ของโครงการอนุรักษ์ ฟ้ืนฟูและ
พัฒนาแหล่งน้ํา ที่ใช้ข้อมูลจากการสํารวจพ้ืนท่ีโครงการภาคสนามเบื้องต้น ก็ต้องทําการสํารวจด้านธรณี
เทคนิคในข้นั ออกแบบรายละเอียด ช้นั ดนิ มีความหมายทางวศิ วกรรมศาสตร์ได้ 2 ลักษณะ คือ
◊ ดนิ รากฐาน เพอื่ รองรบั นํา้ หนักของสง่ิ ก่อสรา้ งตา่ ง ๆ เช่น อาคาร ถนน ประตูระบายนํ้า ฝายน้ําล้น
หรือเขอื่ น เป็นต้น ซ่ึงดินฐานรากดงั กล่าวต้องมีคุณสมบตั เิ หมาะสมตามวัตถุประสงค์ของสิ่งปลูกสร้าง เช่น มี
ความแข็งแรงเพยี งพอท่จี ะรับนํา้ หนกั อาคารได้ หรือมีความทึบน้ําพอที่จะไม่ให้นํ้าลอดผ่าน เช่น ในกรณีของ
ประตูระบายนาํ้ ฝายนาํ้ ล้นหรอื เขอื่ นท่สี ร้างขึน้ เหนือชนั้ ดนิ เป็นต้น ดังนั้นเพื่อความปลอดภัยจึงจําเป็นต้องมี
การเจาะสํารวจช้ันดนิ เพอื่ ดูคุณสมบัตทิ างวศิ วกรรมของดินเพื่อใช้ในการประกอบการออกแบบองค์ประกอบ
ของสิง่ ก่อสรา้ งตอ่ ไป
◊ ดินเพอ่ื เป็นวัสดุกอ่ สรา้ ง เชน่ การนําดินมาก่อสรา้ ง ถนน เขอ่ื นหรือถมที่ เป็นต้น โดยดนิ ดงั กล่าวต้อง
ผ่านการบดอัดในมีคุณสมบัติทางวิศวกรรมที่ดี เช่น การนําดินมาบดอัดเพื่อทําถนน เพ่ือให้ดินรับนํ้าหนัก
กล่มุ การวิจัยและพัฒนาแหลง่ น้าํ ภาควชิ าวิศวกรรมทรัพยากรนาํ้ 2-28 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร ์
คู่มือการสํารวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนรุ กั ษฟ์ ้นื ฟูแหล่งนํ้า การสํารวจทางวศิ วกรรม
กรมทรพั ยากรน้ํา
การจราจรได้ หรอื การบดอดั คนั ดนิ เพือ่ ป้องกันนํา้ ท่วม เป็นต้น ดังน้ันในการออกแบบโครงการผู้ออกแบบจึง
จําเปน็ ต้องทราบ ประเภทและคุณสมบตั ิทางวิศวกรรมของดนิ
มาตรฐานอา้ งอิง :
ASTM D 420-69
ASTM D 1452-65
ASTM D 1586-67
ASTM D 1587-67
ASTM D 2488-69
ASTM D 2573-67 T
AASHO M 145
1) การเจาะสํารวจดินรากฐาน การสาํ รวจชัน้ ดิน คือกรรมวธิ ีการเจาะลงไปในชั้นดิน เก็บตัวอย่างดิน
ทดสอบคุณสมบัตดิ ินในสนาม หยัง่ ช้ันดินจากผวิ ดิน หรือใชเ้ ทคนิคอื่น ๆ เพอื่ ให้ได้มาซึ่งลักษณะชั้นดินท้ังทาง
แนวดงิ่ และการเปลย่ี นแปลงทางแนวราบ เพียงพอในการทจ่ี ะใช้ออกแบบ หรือศึกษาวิเคราะห์ทางด้านปฐพี
กลศาสตร์ ลกั ษณะการสาํ รวจช้ันดนิ จะต้องคาํ นงึ ถึงประโยชนก์ ารใชง้ านดว้ ย เช่น งานถนนหรือสนามบิน การ
สํารวจจะกระทาํ เพียงตืน้ ๆ แตง่ านฐานรากเสาเขม็ ต้องสาํ รวจลงไปลึกกวา่ ปลายเข็มทคี่ าดว่าจะใชง้ าน
(1) วิธีเจาะสํารวจชั้นดิน (Soil Boring) การเจาะสํารวจช้ันดินคือ การเจาะหลุมลงไปในดินเพ่ือดู
การเปลีย่ นแปลงของชนั้ ดนิ และเก็บตัวอย่างดินมาทําการทดสอบคุณสมบัติในห้องปฏิบัติการ โดยท่ัวไปการ
สํารวจชนั้ ดินท่ีใชม้ าก ไดแ้ ก่
◊ การเจาะโดยใชส้ วา่ นมอื (Hand Auger) เป็นการเจาะด้วยแรงคน โดยใช้สว่านมือ และก้าน
เจาะ โดยท่กี า้ นเจาะซึง่ ยาวประมาณ 1 เมตร สามารถต่อใหย้ าวหลาย ๆ ท่อนได้ เม่ือกดพร้อมๆกับหมุนก้าน
จนดินเข้ามาเต็มสวา่ นแล้วจงึ ดงึ ข้ึนเพ่อื นําดินออก ดินส่วนนสี้ ามารถนาํ ไปทดสอบคุณสมบัตทิ างวิศวกรรมบาง
ประเภทได้ การเจาะดว้ ยสว่านมอื อาจทําไดล้ ึกถงึ 6–10 เมตร ในดนิ เหนียวแข็งปานกลาง ข้อเสยี ของการเจาะ
ประเภทน้ีคือไม่สามารถเก็บตัวอย่างดินเพ่ือนํามาหาคุณสมบัติด้านความแข็งแรงหรือการทรุดตัวของดินได้
เนือ่ งจากโครงสร้างดินถูกทําลายโดยสวา่ น
◊ การเจาะโดยใชก้ ารฉดี ล้าง (Wash Boring) คือ การใชแ้ รงดนั นํา้ ฉดี เจาะทาํ ลายโครงสร้างดิน
เพ่อื ให้เกดิ หลมุ และเกิดการรบกวนดินด้านลา่ งนอ้ ยที่สดุ วิธกี ารเจาะเริม่ โดยการเจาะชัน้ ดนิ โดยการสูบนํา้ ผ่าน
ก้านเจาะลงไปท่หี วั ฉีดท่ีกน้ หลุมพรอ้ มๆ กับกระแทกหรือหมุนของหัวเจาะ ทําให้ดินก้นหลุมหลุดไหลตามนํ้า
ข้นึ มาบนผิวดินลงในอ่างตกตะกอนแล้วสูบน้ําท่ีใสนําไปใช้ได้อีก วิธีนี้ต้องอาศัยสามขา(Tripod) เคร่ืองกว้าน
(Motor และCatch head) และปั๊มนํ้า ในกรณีที่เจาะในชั้นของดินอ่อน จะต้องใช้ปลอกกันดินพัง (Casing)
ด้วย โดยต่อเป็นท่อน ๆ และเม่ือเจาะถึงช้ันทรายจะไหลเข้ามาในหลุม จึงจําเป็นต้องผสมสารเบนโทไนต์
(Bentonite) ลงไปกับนํ้า เนือ่ งจากเบนโทไนต์คือ แร่ชนิด Montmollionite มีความสามารถในการดูดนํ้าดี
และพองตัวได้มาก ทําให้ความหนาแน่นของน้ําภายในหลุมมากกว่าน้ําในช้ันทราย นํ้าจึงไม่ไหลเข้าในหลุม
การเจาะประเภทนีส้ ามารถหยุดเพื่อเก็บตวั อยา่ งดนิ ไดเ้ ป็นระยะ ๆ ตามกําหนด
(2) วิธเี ก็บตวั อย่างดนิ (Soil Sampling) การเกบ็ ตัวอย่างดินมกั เปน็ เรื่องละเอยี ดอ่อน และต้องการ
ความระมัดระวงั และความชาํ นาญที่จะให้ได้ตัวอยา่ งดนิ ท่มี ีคณุ ภาพ ตัวอย่างดินแยกออกไดเ้ ป็น 2 ลักษณะคือ
กลมุ่ การวิจยั และพฒั นาแหล่งนา้ํ ภาควชิ าวศิ วกรรมทรพั ยากรนาํ้ 2-29 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
ค่มู ือการสาํ รวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนรุ กั ษ์ฟ้นื ฟูแหลง่ นา้ํ การสํารวจทางวศิ วกรรม
กรมทรัพยากรนํ้า
◊ ตัวอย่างดินคงสภาพ (Undisturbed Sample) คือตัวอย่างดินท่ีถูกเก็บข้ึนมาโดยมีสภาพ
ใกล้เคยี งสภาพธรรมชาติ เช่น ตวั อยา่ งดนิ ท่เี ก็บได้จากกระบอกเปลือกบางทมี่ ขี นาดตง้ั แต่ 3 น้วิ ขึน้ ไป กระบอก
แบบลูกสบู (Piston Sampler) หรือกระบอกเก็บตัวอย่างแบบ 2 ชัน้ เป็นต้น ซ่งึ มีการกระทบกระเทอื นช้ันดิน
น้อยท่สี ุด คอื มคี วามชืน้ ความหนาแน่น ลักษณะโครงสรา้ งไม่มีการเปล่ียนแปลง เชน่ เดยี วกับเม่ืออยู่ในช้ันดิน
เดมิ ถือวา่ เป็นตัวอยา่ งดนิ ทมี่ ีคณุ ภาพดที ี่สดุ และสามารถใช้ทดสอบคณุ สมบตั ติ ่าง ๆ ในห้องปฏบิ ตั ิการไดเ้ กอื บ
ทุกอยา่ ง
◊ ตัวอย่างเปลี่ยนสภาพ (Disturbed Sample) ได้แก่ ตัวอย่างดินที่เก็บได้จากกระบอกผ่า
(Split Spoon) ในการตอกทดลอง หรือกระบอกเปลือกบาง (Thin Wall หรือ Shelby Tube)ที่มีเส้นผ่าน
ศูนย์กลางขนาดเล็ก จะได้ตัวอย่างดินที่มีการเปล่ียนสภาพไปบ้าง เช่นมีการอัดแน่น หรือ การจับตัวตาม
ธรรมชาติถกู ทําลายเพราะแรงกระแทก แต่อาจใช้ในการทดลองได้บางอย่าง เช่น Atterberg’s limit การหา
ขนาดเมด็ ดนิ เปน็ ต้น
(3) วิธีการทดสอบคุณสมบัติดินในสนาม (Field test) ในระหว่างการเจาะสํารวจช้ันดินมักมีการ
ทดสอบคุณสมบตั ดิ นิ ในสนามไปพร้อมๆ กนั เช่น การหากาํ ลงั ความตา้ นทานของช้ันดนิ การหาค่าความซึมน้ํา
เป็นต้น ข้อดีของการทดสอบในสนาม คือ ชั้นดินจะถูกรบกวนน้อยที่สุดเพราะยังคงอยู่ในท่ี และยังมี
สภาพแวดล้อมตา่ งๆตามจริง แตท่ ดสอบโดยใชเ้ คร่อื งมืออยา่ งละเอียดเหมือนในห้องทดลองทําได้ยาก ดังน้ัน
ผลการทดสอบที่ได้จงึ เป็นคา่ ท่ถี กู ต้องในระดับหน่ึง ผูน้ าํ ผลไปใชจ้ ะต้องพิจารณาใช้ใหเ้ หมาะสม การทดสอบใน
หลมุ เจาะทีท่ าํ กนั เปน็ สว่ นมากไดแ้ ก่
◊ Standard Penetration test (SPT) หรือการตอกทดลองมาตรฐาน เปน็ การตรวจสอบความ
แข็งแรงของช้ันดนิ การทดสอบดาํ เนนิ การร่วมไปกับการเกบ็ ตัวอยา่ งโดยกระบอกผ่า หลกั การทดสอบคือ เมื่อ
เจาะดินถึงระดับทตี่ อ้ งการทราบความแขง็ แรง กระบอกผ่าจะถูกตอกลงไปในดินเป็นความลึก 18 น้ิว โดยใช้
ลกู ต้มุ ขนาดมาตรฐานหนกั 140 ปอนด์ ยกสูง 30 นว้ิ ระยะจม 18 นว้ิ ถกู แบ่งเป็น 3 ช่วง ช่วงละ 6 น้ิว แต่ละ
ชว่ งจะทาํ การบนั ทกึ จํานวนครั้งที่ใช้ในการตอกเพื่อให้กระบอกผ่าจมลงไป 6 นิ้ว ดังน้ันถ้าช้ันดินเป็นดินแข็ง
จะตอ้ งใหพ้ ลังงานในการตอกมากหรือใชจ้ าํ นวนครงั้ ในการตอกมากนน่ั เอง จาํ นวนการตอกใน 6 น้ิวแรกจะไม่
นํามาใชเ้ นอื่ งจากสภาพดินก้นหลมุ อาจถูกรบกวนจากการเจาะสาํ รวจมากทําใหค้ วามแข็งแรงของดนิ เปลี่ยนไป
จํานวนการตอกในช่วงทีเ่ หลือจะนํามารวมกันให้ได้ค่าจํานวนครัง้ การตอกมาตรฐานหรือค่า N ดังกลา่ วไปใช้ใน
การออกแบบต่อไป การทดสอบ SPT เหมาะสาํ หรบั การทดสอบดินเหนียวแขง็ ถงึ แข็งมากและทรายแน่น (Stiff
Clay, Hard Clay and Dense Sand) แต่ไม่เหมาะสําหรับดินเหนียวอ่อน ถึงแข็งปานกลางและทรายหลวม
(Soft Clay, Medium Clay and Loose Sand) ท้งั นี้เพราะดินอ่อนไม่สามารถต้านพลังงานจากการตอกได้
บางครั้งการตอกครั้งเดียว การบอกผ่าอาจจมลงไปมากกว่า 18 นว้ิ
◊ Vane Shear Test โดยใชใ้ บมดี 4 แฉกเสียบลงในชั้นดิน แล้วบิดด้วยโมเมนต์บิด (Torque)
จากผิวดินผ่านกา้ นตอ่ ลงไปเฉือนช้นั ดนิ เป็นรปู ทรงกระบอกแลว้ สามารถวดั แรงต้านทานของช้ันดนิ ได้
◊ วดั การซมึ นํ้า (Permeability Test) หรอื ความดนั ของนา้ํ ใต้ดิน (Pore Water Pressure) โดย
อาศัยการสูบนํ้าออกแล้วดูอัตราการไหลของนํ้าเข้ามาแทนที่ในหลุมเจาะ หรือฝังเคร่ืองวัดที่เรียกว่า
“Piezometer” เพอื่ วัดแรงดันนํา้ ทร่ี ะดบั ที่ตอ้ งการ
◊ การหาแรงตา้ นทานของผวิ ดิน/หินต่อนํา้ หนกั บรรทกุ (Plate Bearing Test) เปน็ การทดสอบ
กล่มุ การวิจยั และพัฒนาแหลง่ น้ํา ภาควิชาวิศวกรรมทรพั ยากรน้ํา 2-30 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
คู่มือการสํารวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนรุ กั ษ์ฟน้ื ฟแู หล่งนาํ้ การสาํ รวจทางวศิ วกรรม
กรมทรพั ยากรนํ้า
และประเมินคุณสมบัติของฐานรากเขื่อน/ประตูระบายน้ํา/ฝายนํ้าล้นในสนาม ซึ่งผลการทดสอบมีความ
นา่ เชอื่ ถอื กวา่ การทดสอบในห้องทดลอง และนอกจากดนิ หรอื หินฐานรากไมไ่ ด้รบั การกระทบกระเทือนแลว้ ยัง
เป็นการทดสอบคุณสมบตั ริ วมของช้ันดนิ หรอื หนิ ทม่ี ีรอยแตก หรือตามสภาพธรรมชาติไวด้ ว้ ย
(4) วธิ ีหยัง่ ช้นั ดนิ (Sounding Method) มกั เปน็ การตอกหรือกดหัวโลหะผ่านก้านต่อ แล้ววัดแรง
ต้านทานของช้ันดิน เช่น การตอกทดลองมาตรฐาน (Standard Penetration Test) Dutch Cone
Penetration และ Swedish Sounding เปน็ ต้น
(5) วิธที างธรณีฟิสิกส์ (Geophysical Method) อาศัยหลักทางฟิสิกส์ เช่น การวัดความต้านทาน
ของช้ันดิน (Resistivity Survey) และวัดความเร็วของคล่ืนผ่านช้ันดิน (Seismic Survey) ทั้งสองวิธี มักใช้
ควบคู่กับการเจาะสํารวจ เพอื่ เพิม่ ข้อมลู เพ่ิมเตมิ ในระหวา่ งหลมุ เจาะ
(6) การบันทึกขอ้ มลู (Soil Boring Log) ในระหว่างการเจาะสาํ รวจดนิ จะต้องมรี ายละเอียดดงั นี้
◊ ตาํ แหนง่ หลุมเจาะ ระดบั ผิวดนิ หมายเลขหลุม
◊ ผรู้ บั ผิดชอบในการเจาะ (หัวหนา้ ชุดเจาะ) วนั ทีท่ าํ การเจาะ
◊ วิธีการเจาะ วิธกี ารเก็บตวั อย่างดนิ
รายละเอยี ดชน้ั ดนิ ลักษณะดิน โดยอาศยั หลกั ของ ASTM D 2488-69 ตวั อย่างการบันทกึ
ขอ้ มูล สญั ลักษณช์ ้ันดนิ -ชน้ั หนิ และแบบตรวจสอบการเจาะสํารวจดนิ ในสนาม แสดงไวใ้ นรปู
(7) การทดสอบคณุ สมบัติของดินฐานรากในหอ้ งปฏบิ ตั ิการ
◊ ดินฐานราก
- Gradation หรอื Sieve Analysis
- Water Content
- Atterberg’s limits
- จาํ แนกชนิดของดนิ ระบบ Unified Soil Classification System
- Specific Gravity
- Proctor Compaction
- Relative Density
- Chemical Properties{Salinity(การขดุ ลอกหนอง/บึง), Dispersive(บอ่ ยมื ดนิ )}
◊ หนิ ฐานราก
- Specific Gravity and Absorption
- Abrasion Test
- Uniaxial Compressive Strength
กล่มุ การวจิ ยั และพฒั นาแหล่งนาํ้ ภาควิชาวิศวกรรมทรัพยากรนํ้า 2-31 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลัยเกษตรศาสตร ์
คมู่ ือการสาํ รวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนุรกั ษ์ฟื้นฟแู หลง่ นํา้ การสาํ รวจทางวศิ วกรรม
กรมทรพั ยากรน้าํ
กราฟแสดงผลการเจาะสํารวจดนิ (Boring Log)
กลมุ่ การวจิ ัยและพฒั นาแหล่งนํา้ ภาควิชาวศิ วกรรมทรัพยากรนํา้ 2-32 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร ์
คู่มอื การสํารวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนุรกั ษฟ์ ื้นฟแู หลง่ น้าํ การสํารวจทางวศิ วกรรม
กรมทรพั ยากรน้าํ
2) การเจาะสาํ รวจดินเพ่ือเปน็ วสั ดกุ อ่ สรา้ ง โครงการก่อสรา้ งขนาดใหญ่ เชน่ อา่ งเก็บน้ํา เขื่อนทด
นํ้า และถนน เป็นต้น มีความต้องการใช้วัสดุก่อสร้างจําพวกดินถม ทราย กรวดและหินจํานวนมาก จึง
จําเป็นตอ้ งทาํ การเจาะสาํ รวจปรมิ าณ คุณภาพของแหล่งวสั ดกุ ่อสรา้ งเพ่ือประกอบการวางแผนงานกอ่ สร้างให้
เกิดความประหยัดและมีประสิทธิภาพ เป็นหลักประกันให้เกิดความม่ันใจต่อปริมาณและคุณภาพของวัสดุ
สําหรับงานกอ่ สร้าง
(1) เครอ่ื งมือสํารวจ ประกอบด้วย แผนทภ่ี ูมปิ ระเทศ แผนท่ีธรณวี ทิ ยา เทปวดั ระยะ เขม็ ทศิ GPS
เป็นเครื่องมือสําหรับกําหนดตาํ แหน่งบนพ้ืนผวิ และสาํ รวจความหนาของชัน้ ดนิ ชัน้ หนิ มรี ายละเอียดดงั นี้
◊ สาํ หรบั แหล่งดนิ
- สว่านมือ(Hand Auger) เพื่อสํารวจความหนาของชั้นวัสดุดิน พร้อมเก็บตัวอย่างเพื่อ
ทดสอบในสนามและหอ้ งปฏิบัตกิ าร
- การขุดหลุมทดลอง(Test Pit) โดยใช้จอบหรืออีตเตอร์ สําหรับขุดเพ่ือสํารวจความหนาท่ี
ชัดเจนของช้ันวัสดุดิน เนื่องจากการเจาะด้วยสว่านมือบางท่ีอาจไม่สามารถเจาะผ่านเศษหินได้ ทําให้ไม่
สามารถทราบความหนาท่ีแท้จริงพร้อมเกบ็ ตัวอยา่ งเพือ่ ทดสอบในสนามและห้องปฏบิ ตั กิ าร
◊ สําหรับแหล่งหนิ
- การสํารวจใต้พื้นผิวทางธรณีฟิสิกส์โดยวิธีวัดคลื่นไหวสะเทือนแบบหักเห (Seismic
Refraction Method) เพ่ือใช้ประเมนิ ความหนาของชนั้ วัสดุปิดทับชั้นวัสดุหินและระดับความลึกของช้ันวัสดุ
หนิ โดยอาศัยความแตกต่างของคุณสมบัติความหนาแน่นของวัสดุที่ทําให้ความเร็วในการเคลื่อนท่ีของคลื่น
สั่นสะเทือน เมือ่ หกั เหแตกตา่ งกนั
- การสํารวจใต้พื้นผิวโดยเคร่ืองเจาะเก็บแท่งตัวอย่างหิน(Drilling Machine) เป็นการ
ตรวจสอบความหนาของวัสดปุ ดิ ทบั ช้นั วัสดุหินและคุณสมบัตขิ องหินไดโ้ ดยตรง
(2) วธิ ีการสํารวจ โดยท่ัวไปแล้วการสํารวจแหล่งวัสดุก่อสร้าง จําเป็นต้องเข้าใจสภาพท่ัวไปและ
สภาพธรณีวทิ ยา มหี ลกั การประกอบด้วยการสํารวจ 2 ข้ันตอนคือ
◊ การสาํ รวจขน้ั แรกของแหล่งวสั ดุ(Preliminary Study of the Deposits)
- ทําการศึกษาเพื่อหาข้อมูลท่ีเกี่ยวกับวัสดุก่อสร้างต่างๆในบริเวณข้างเคียงกับสถานท่ี
กอ่ สรา้ งให้มากท่ีสุด เช่น แผนท่ธี รณวี ิทยา รายงานสภาพธรณีวิทยา และผลทดสอบคุณสมบัติทางวิศวกรรม
ของวัสดุ
- สํารวจความหนาของช้นั ดนิ โดยใชส้ ว่านมือและสํารวจช้ันหินโผล่ พร้อมกําหนดตําแหน่ง
และวัดทศิ ทางการวางตัว เพอื่ คาํ นวณปริมาณสาํ รอง
- เก็บตัวอย่างวัสดุหิน ดิน ทราย ในพ้ืนที่โครงการและใกล้เคียง เพื่อศึกษาคุณสมบัติทาง
วศิ วกรรมและความเหมาะสมของวสั ดุ
กลุม่ การวิจยั และพัฒนาแหลง่ น้ํา ภาควชิ าวศิ วกรรมทรัพยากรนํ้า 2-33 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลัยเกษตรศาสตร ์
คมู่ ือการสาํ รวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนรุ ักษ์ฟื้นฟูแหลง่ นาํ้ การสํารวจทางวศิ วกรรม
กรมทรัพยากรน้าํ
- ศกึ ษาระยะทางระหวา่ งแหลง่ วัสดุและพื้นท่ีโครงการก่อสร้าง รวมทั้งความสะดวกในการ
ขนสง่
◊ การสาํ รวจข้ันรายละเอียดของแหล่งวัสด(ุ Detailed Exploration of the Deposits)
- นําข้อมูลท่ีได้รวบรวมในขั้นแรกมาเพ่ือจัดทําแผนที่รายละเอียด เช่น แผนที่ธรณีวิทยา
และแหลง่ วสั ดกุ ่อสรา้ ง เปน็ ตน้ มาตราสว่ น 1: 5,000 ถึง 1:1,000 เพื่อวางแผนการสํารวจ กําหนดขอบเขตที่
แน่นอนเพิม่ เติม สาํ หรบั การเจาะสาํ รวจทั้งแหล่งวสั ดดุ ินและแหลง่ วัสดุหนิ
- ทําการสํารวจทั้งบนพ้ืนผิวและการสํารวจใต้ผิวดิน สําหรับแหล่งวัสดุดินใช้สว่านมือ
สาํ หรับแหลง่ วสั ดุหนิ ใช้การสํารวจทางธรณฟี สิ กิ ส์รว่ มกบั การเจาะสํารวจเกบ็ แท่งหนิ (Core Rock)
- เก็บตัวอย่างวัสดุก่อสร้าง พร้อมบรรยายลักษณะดิน หินตามท่ีได้พบเห็นในภาคสนาม
(Hand Specimens Description) โดยตัวอย่างวัสดุดินและทรายนําไปวิเคราะห์หาขนาดตะกอน(Sieve
Analysis) เพื่อจําแนกชนิดตามระบบ USCS และ AASHTO สาํ หรบั ตวั อย่างวัสดุหินอาจเก็บท้ังจากหินโผล่ที่
พบบนพื้นผิวและแท่งตัวอย่างหินจากการเจาะสํารวจ สําหรับการทดสอบเก่ียวกับความแข็งแรงและความ
ทนทานในการขัดถขู องวัสดหุ ิน
- ประเมนิ ปรมิ าณสํารอง สําหรบั วสั ดดุ นิ และทรายทาํ การประเมินจากข้อมูลความหนาของ
ชนั้ ดนิ ที่มีคณุ สมบตั ิตามท่ตี ้องการในแตล่ ะพื้นทที่ ก่ี าํ หนดใหไ้ ด้อยา่ งนอ้ ย 1.5 เทา่ ของปริมาณท่ีกําหนด
(3) การทดสอบคณุ สมบตั ิของวสั ดุก่อสร้างในหอ้ งปฏิบตั กิ าร
◊ วสั ดุดิน
- Gradation หรอื Sieve Analysis
- Water Content
- Atterberg’s limits
- จาํ แนกชนิดของดินระบบ Unified Soil Classification System
- Specific Gravity
- Proctor Compaction
- Relative Density
◊ วัสดหุ ิน
- Specific Gravity and Absorption
- Abrasion Test
- Uniaxial Compressive Strength
3) เกณฑก์ ารเจาะสาํ รวจดินฐานรากโครงการอนรุ กั ษ์ ฟนื้ ฟแู ละพฒั นาแหล่งนํา้ ธรรมชาติ
การเจาะสาํ รวจดนิ ฐานรากมีความจาํ เปน็ สาํ หรับการรออกแบบรายละเอียดองค์ประกอบของอาคาร
ขนาดใหญ่ ซงึ่ ขน้ึ อยูก่ บั ประเภทของแหล่งนา้ํ ทจ่ี ะฟืน้ ฟูและพฒั นาดงั น้ี
กลุ่มการวจิ ยั และพฒั นาแหล่งนํา้ ภาควิชาวิศวกรรมทรัพยากรน้าํ 2-34 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร ์
คู่มอื การสาํ รวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนุรกั ษ์ฟน้ื ฟูแหลง่ น้ํา การสํารวจทางวศิ วกรรม
กรมทรัพยากรนา้ํ
(1) หว้ ย ที่ตอ้ งทาํ การขุดลอกหรือกอ่ สรา้ งอาคารควบคมุ น้ํา ในกรณกี ารขดุ ลอกต้องทําการสํารวจ
สภาพทางด้านธรณีเทคนิคโดยใช้ Hand Auger เจาะหลุมต้ืน(ลึก 4-6 เมตร เก็บตัวอย่างทุก 1.50 เมตร)
สาํ รวจดินตามลําห้วยทกุ 500 ม.และบริเวณโคง้ นํา้ ทีเ่ กดิ การกดั เซาะ จํานวนหลุมเจาะตอ้ งไม่นอ้ ยกว่า 3 หลุม
ต่อแนว(ตลิ่งซ้าย ตล่ิงขวาและท้องลําห้วย) ส่วนกรณีที่ต้องก่อสร้างฝายน้ําล้น ประตูระบายน้ําหรืออาคาร
ควบคุมนํ้าน้ัน ความลึกของหลมุ เจาะทต่ี ําแหนง่ ของอาคารต้องเทา่ กบั ความสูงของอาคารหรอื ไมน่ ้อยกว่า 4 ม.
หรอื ถึงชั้นหิน โดยเจาะสํารวจตามแนวแกนฝายนํ้าล้น ประตูระบายนํ้าหรืออาคารควบคุมน้ําท่ีก่ึงกลางลําน้ํา
และตลิ่งทั้ง 2 ข้าง ที่ด้านเหนือน้ําและด้านท้ายน้ําของฝายน้ําล้น ประตูระบายนํ้าหรืออาคารควบคุมน้ํา
รวมกันอย่างนอ้ ย 5 หลมุ
(2) บงึ กดุ หรือหนองนํ้า ที่ต้องทําการขุดลอกหรือก่อสร้างอาคารควบคุมนํ้า ในกรณีการขุดลอก
ต้องทําการสํารวจสภาพทางดา้ นธรณีเทคนิคโดยใช้ Hand Auger เจาะหลมุ ตื้น(ลึก 4-6 เมตร เกบ็ ตัวอย่างทุก
1.50 เมตร) สํารวจดินไม่น้อยกว่า 5 หลุมให้ครอบคลุมพ้ืนท่ีของแหล่งน้ํา ส่วนกรณีท่ีต้องก่อสร้างอาคาร
ควบคมุ น้ําเช่นทางรับนาํ้ เข้า ทางระบายนํา้ ออก เปน็ ต้น ความลึกของหลุมเจาะท่ีตําแหน่งของอาคารควบคุม
น้ําเหลา่ นน้ั ตอ้ งเท่ากับความสูงของอาคารหรือไม่น้อยกว่า 4 ม.หรือถึงช้ันหิน โดยเจาะสํารวจท่ีกึ่งกลางของ
แกนอาคารควบคมุ น้าํ ทด่ี า้ นเหนอื นาํ้ และด้านท้ายนาํ้ ของอาคารควบคมุ นํา้ รวมกันอยา่ งนอ้ ย 3 หลมุ
4) การทดสอบค่าอัตราการร่ัวซึมของนํ้า(Permeability Test)ในฐานรากของอาคารชล
ศาสตร์
การทดสอบคา่ อัตราการร่ัวซมึ ของนํา้ ผา่ นชน้ั ดนิ ใชก้ ารทดสอบด้วยด้วยวิธีท่ีเรียกว่า Gravity Test
ซึ่งอาศัยแรงโน้มถ่วงของโลก นิยมใช้การทดสอบแบบ Open-end Test ทุกระยะ 1 เมตร ตามมาตรฐาน
USBR Designation E-18 โดยวัดปริมาณของนํ้าท่ีร่ัวซึมในช่วงเวลาที่ทําการทดสอบ แล้วนําค่าท่ีได้มา
คํานวณหาค่าอตั ราการร่วั ซมึ ของนํ้าผ่านช้ันดิน ส่วนการทดสอบค่าอัตราการร่ัวซึมของน้ําผ่านช้ันหิน ใช้การ
ทดสอบค่าอัตราการรั่วซึมของน้ําแบบ Lugeon Test ทุกระยะ 3 เมตร ตามแบบของ A.C. Houlsby โดย
อาศัยแรงดนั จากเครื่องสบู นํา้ อัดน้าํ ลงไปในหลมุ เจาะ อาศัยลูกยางปิดก้นั น้าํ ไมใ่ ห้ร่ัวข้นึ มาปากหลุมเจาะได้ น้ํา
จะถูกบงั คบั ใหไ้ หลไปตามรอยแตกและความพรนุ ของหินเทา่ น้นั วดั ปรมิ าณนาํ้ ทรี่ ่ัวหายไปในชว่ งเวลาท่ีทําการ
ทดสอบ วดั ช่วงของความลึกทีท่ าํ การทดสอบและอ่านคา่ ความดนั ทใ่ี ช้ แล้วนําค่าทไ่ี ดค้ าํ นวณหาค่าอัตราการร่ัว
ร่วั ซมึ ของนํา้ ผา่ นช้นั หินได้
(1) การทดสอบในช้ันดินฐานรากและหินผุ ด้วยวิธีการทดสอบแบบ Gravity Test ตามมาตรฐาน
USBR Designation E-18 (Earth Manual, USBR) 2 วิธคี ือ
◊ การทดสอบแบบ Open-end Test:
K = Q/(5.5rH)
เมือ่ K = Permeability, cm./sec.
Q = Constant Rate of Flow into Hole, cc./sec.
กล่มุ การวจิ ยั และพฒั นาแหลง่ นา้ํ ภาควชิ าวศิ วกรรมทรัพยากรน้ํา 2-35 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร ์
คูม่ อื การสาํ รวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนุรักษฟ์ ้ืนฟแู หล่งนํ้า การสาํ รวจทางวศิ วกรรม
กรมทรัพยากรน้าํ
r = Internal Radius of Casing, (cm. ; NWM size 3.81 cm.)
H = Differential Head of Water, cm.
◊ การทดสอบแบบเปน็ ช่วง Length Test:
K = Q/(2¶LH)ln(L/r) เมอ่ื L > 10r
และ/หรือ K = Q/(2¶LH)sinh-1(L/r) เมื่อ 10r > L > r
เมอ่ื K = Permeability Coefficient, cm./sec.
Q = Constant Rate of Flow into Hole, cc./sec.
L = Testing Span, cm.
r = Internal Radius of Casing, (cm. ; NWM size 3.81 cm.)
H = Differential Head of Water, cm.
ln = Natural Logarithm
sinh-1 = Arc Hyperbolic sine
¶ = 22/7
(2) การทดสอบในช้ันหินฐานราก ด้วยวิธีการทดสอบแบบ Lugeon Test ตามแบบของ A.C.
Houlsby ซึ่งใช้คา่ ความดัน(พิจารณาจากระดับความลึกที่เพิ่มข้ึนทุกๆ 1 เมตร โดยความดันจะเพ่ิมข้ึน 0.23
กิโลกรมั ตอ่ ตารางเซนติเมตร) ต่างกนั 3 คา่ และทดสอบ 5 คร้งั ๆละ 10 นาที ซงึ่ ความดนั คร้งั ที่ 3 เป็นค่าความ
ดันสูงสดุ ท่ีใชใ้ นแต่ละช่วง ขึ้นอยู่กบั ระยะท่จี ะทดสอบ(a)
ครงั้ ท่ี 1 2 3 4 5
ความดันที่ใช้ 0.4a 0.7a 1.0a 0.7a 0.4a
ความดนั ครง้ั ท่ี 3 (kg/sq.cm) = ความลึกก้นหลุม(เมตร)x0.23
ความดันครั้งอื่นๆ ใชเ้ ป็น 40% และ 70% ของความดนั สูงสดุ แล้วนาํ ค่าการรว่ั ซึมของนํา้ ทไี่ ด้มาคํานวณตาม
สมการดังนี้
K = 10Q/(LP)
เมอื่ K = Permeability, Lugeon
Q = Total Flow Rate, liter/min.
L = Test Span, meter(Generally, L= 3 meter)
P = Total Pressure{P1(Gauge)+P2(Water Column)}, bar(1 kg/sq.cm)
1 bar = 10 meter = 1 kg/sq.cm
กลุ่มการวิจัยและพฒั นาแหล่งนาํ้ ภาควิชาวิศวกรรมทรพั ยากรนาํ้ 2-36 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลัยเกษตรศาสตร ์
ส่วนที่ 3
การออกแบบรายละเอียด
คู่มอื การสาํ รวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนรุ ักษ์ฟ้ืนฟแู หล่งนาํ้ การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรัพยากรนา้ํ
3. การออกแบบรายละเอียด
3.1 การออกแบบทางดา้ นอทุ กวิทยา
1) เกณฑก์ ารออกแบบทางดา้ นอทุ กวทิ ยาของโครงสร้างถาวร
(1) ขอ้ พจิ ารณาการเลอื กคา่ รอบปีสาํ หรับใช้ออกแบบ โครงสรา้ งทม่ี คี วามสาํ คญั กล่าวคอื ถ้าเกดิ
ความเสยี หายแลว้ จะเกิดอันตรายตอ่ ชีวติ และทรพั ย์สิน กต็ อ้ งออกแบบใหป้ ลอดภัยมากทส่ี ดุ โดยออกแบบให้
สามารถรบั ปรมิ าณนํา้ นองสงู สุดในรอบหลายปี คา่ รอบป(ี Tr)เพอื่ ใชอ้ อกแบบงานต่างๆสรปุ ไดด้ งั น้ี
ลาํ ดับที่ ประเภทของงาน รอบปี (ป)ี
1 งานระบายนํ้า ทอ่ ลอดที่มีน้ําบ่าน้อย และการขุดระบายลํานํา้ เล็กๆ ในชนบท 3–5
2 ทางระบายน้ําล้น ฝายนํา้ ล้นขนาดเลก็ ในชนบทหากได้รับความเสยี หาย เนอ่ื งจากน้าํ นองกไ็ มเ่ กดิ 10 – 20
อนั ตรายต่อชีวติ และทรพั ยส์ นิ
3 ท่อลอด และสะพานเล็กๆ บนทางสาธารณะระหว่างหมูบ่ ้าน 30 – 50
4 งานตามขอ้ 1 50 – 100
หากเกดิ ความเสยี หาย เนื่องจากนา้ํ นองจะเปน็ อนั ตรายต่อชวี ิตและทรัพย์สิน
5 งานตามขอ้ 2 50 – 100
หากเกดิ ความเสยี หาย เนื่องจากน้าํ นองจะเป็นอนั ตรายตอ่ ชีวติ และทรพั ยส์ ิน
6 ท่อลอดและสะพานเล็ก ๆ บนทางหลวง ถ้ามนี ้ํามากอาจก่อให้เกดิ ความเสยี หายแกท่ รัพยส์ ิน 50 – 100
ทม่ี า : คมู่ ือการออกแบบแหลง่ นํา้ สาํ หรบั งานเรง่ รดั พฒั นาชนบท กองสํารวจและออกแบบ รพช. 2529
ความเสี่ยงที่จะเกิดปริมาณน้ํานองสูงสุดสูงกว่าค่ารอบปีที่ใช้ออกแบบ ซึ่งเปอร์เซ็นต์ความเส่ียงจะ
ข้ึนอยู่กับระยะเวลาของโครงการและค่ารอบปีท่ีใช้ออกแบบ ดังสมการ จาก Elementary Engineering
Hydrology, M.J. DEODHAR
Risk = 100-100(1-1/Tr)n
เมื่อ Risk = ความเส่ียงที่จะเกิดปรมิ าณนา้ํ นองสงู สุดสงู กวา่ ค่ารอบปที ี่ใช้
ออกแบบ
Tr = คา่ รอบปที ่ีใช้ออกแบบ
N = ระยะเวลาของโครงการ
ระยะเวลาของโครงการ 30 ปี 50 ปี 50 ปี
ค่ารอบปีทใ่ี ช้ออกแบบr 100 ปี 500 ปี 1000 ปี
9.53 % 4.88 %
ความเสีย่ งท่ีจะเกดิ ปริมาณน้ํานองสงู สุดสูงกวา่ ค่ารอบปที ีใ่ ช้ออกแบบ 26.03 %
กลมุ่ การวจิ ัยและพัฒนาแหล่งนาํ้ ภาควชิ าวศิ วกรรมทรพั ยากรนาํ้ 3-1 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร์
คมู่ อื การสาํ รวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนุรกั ษ์ฟน้ื ฟแู หลง่ น้าํ การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรพั ยากรนา้ํ
(2) การคํานวณปรมิ าณนํา้ นองสงู สดุ วธิ คี ํานวณปรมิ าณนํา้ นองสงู สุดมหี ลายวธิ ี แต่สําหรบั งาน
แหล่งนา้ํ ขนาดเลก็ แนะนําให้ใช้วธิ ดี งั ต่อไปนี้
● วิธี Rational Formula ใช้สถิตขิ อ้ มลู น้าํ ฝนสาํ หรบั พ้ืนทร่ี ับนา้ํ น้อยกว่า 25 ตร.กม.
● วิธี Unit Hydrograph ใช้สถิติข้อมูลนํ้าฝนสําหรบั พน้ื ทรี่ บั นา้ํ มากกวา่ 25 ตร.กม.
● วธิ ี Manning ใช้ระดับน้าํ ท่วมทเ่ี คยเกิดในพ้นื ทแี่ ละข้อมลู กายภาพของลาํ นํ้า
● วธิ ี Slope-Area ใชร้ ะดับนํ้าทว่ มท่เี คยเกิดในพน้ื ที่และขอ้ มลู กายภาพของลํานํ้า
(2.1) วิธี Rational Formula เป็นวิธีการคํานวณปริมาณน้ํานองสูงสุดโดยใช้ข้อมูลสถิติ
น้าํ ฝนและข้อมูลลกั ษณะของลํานํ้าวิธนี ้เี หมาะกับพน้ื ท่รี บั นา้ํ ฝนขนาดเล็กที่มีขนาดไม่เกิน 25 ตร.กม.และไม่มี
ขอ้ มูลปรมิ าณนา้ํ ทว่ มท่ีวดั ในสนาม คา่ ปริมาณน้าํ นองสงู สุดทีค่ าํ นวณได้โดยวิธีนี้จะมีค่ามากเกินความเป็นจริง
สาํ หรับพ้ืนที่รบั น้าํ ฝนขนาดใหญ่ โดยมสี ตู รดงั นี้
Qpeak = 0.278 CIA (สาํ หรับกรณที ีช่ ่วงเวลาน้าํ ฝน, T ≥ Tc)
Tc = 0.0663(L/S0.5)0.77 (Kirpich, 1940)
S = H/L
เมอ่ื Qpeak = ปริมาณนํา้ นองสงู สุด (ลบ.ม./วินาที)
C = สัมประสิทธน์ิ ํ้าทา่
กลมุ่ การวิจัยและพฒั นาแหล่งน้าํ ภาควิชาวิศวกรรมทรพั ยากรนํา้ 3-2 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร์
คูม่ อื การสํารวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนรุ กั ษ์ฟนื้ ฟูแหล่งนํา้ การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรัพยากรนํา้
I = ความเขม้ นาํ้ ฝน(Rainfall Intensity) ทช่ี ว่ งเวลา Tc (มม./ซม.)
Tc = ชว่ งเวลาการตกของฝน (Time of concentration) เท่ากบั เวลาทน่ี ํา้ ใชใ้ นการไหล
จากจุดไกลทส่ี ุดของพนื้ ท่ีรบั น้ําฝนมาถึงโครงการ (ชม.)
A = พื้นท่รี บั นํ้าฝนของโครงการ (ตร.กม.)
L = ความยาวของลํานํ้าสายหลักถงึ จดุ ท่ตี งั้ โครงการ (กม.)
S = ความลาดเอียงของพ้นื ทอ้ งลําน้ํา (ม./ม.)
H = ระดับพ้นื ลํานาํ้ ทจี่ ดุ ไกลสดุ -ระดบั พน้ื ลํานํา้ ท่จี ดุ ทตี่ ง้ั โครงการ (ม.) อยา่ งไรก็ตามเพอ่ื
ไมใ่ ห้ผลการคาํ นวณค่า Tc มคี ่าน้อยเกนิ ไป ควรใช้คา่ H เฉลย่ี ซง่ึ คํานวณไดจ้ ากความลาดชนั เฉล่ยี ของลาํ นาํ้
สายใหญ่ (ST) ดังแสดงในรปู ด้านล่าง (วรี ะพล, 2531)
ท่มี า: หนังสอื อทุ กวทิ ยาประยกุ ต์ (วรี ะพล, 2531)
คา่ สมั ประสิทธน์ิ ้าํ ทา่ C
ภมู ปิ ระเทศและตน้ ไม้ปกคลมุ ดินทรายปนดินตะกอน ดนิ เหนียวปนดินตะกอน ดินเหนียวเลน
พ้ืนท่ีเปน็ ปา่ (Woodland) 0.40
0.50
- ที่ราบ (ลาด 5-10%) 0.10 0.30 0.60
- เป็นลูกคลนื่ (ลาด 5-10%) 0.25 0.35 0.40
0.55
- เป็นเนิน (ลาด 5-30%) 0.30 0.50 0.60
ท่งุ หญา้ เล้ียงสตั ว์ (Pasture) 0.60
0.70
- ที่ราบ 0.10 0.30 0.82
0.60-0.75
- เป็นลกู คลน่ื 0.16 0.36 0.50-0.70
0.75-0.85
- เป็นเนิน 0.22 0.42 0.75-0.95
พ้นื ทีเ่ พาะปลูก (Cultivated)
- ทร่ี าบ 0.30 0.50
- เป็นลกู คลื่น 0.40 0.60
- เปน็ เนิน 0.52 0.72
ลกั ษณะพนื้ ที่ - ในเมือง (Business Area)
- หม่บู ้านจัดสรร
- ถนน
- หลังคา
กลุ่มการวิจยั และพฒั นาแหลง่ นาํ้ ภาควิชาวศิ วกรรมทรพั ยากรนาํ้ 3-3 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
คู่มือการสํารวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนุรกั ษ์ฟื้นฟแู หลง่ น้ํา การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรพั ยากรน้าํ
ตารางแสดงสูตรหาคา่ Tc ตามวิธีการตา่ งๆ
กลมุ่ การวิจยั และพัฒนาแหลง่ นํ้า ภาควิชาวศิ วกรรมทรพั ยากรนาํ้ 3-4 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
คู่มอื การสาํ รวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนุรักษ์ฟน้ื ฟแู หล่งน้ํา การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรัพยากรน้ํา
● ความเข้มน้ําฝน (Rainfall Intensity, I) หาไดจ้ ากสถติ ิขอ้ มูลน้ําฝนท่ไี ด้วเิ คราะหเ์ ป็นกราฟ
ความเขม้ น้ําฝน-ช่วงเวลา-รอบปกี ารเกดิ ซํา้ (Rainfall Intensity – Duration – Frequency Curve) ของแต่
ละจงั หวดั ท่ีตง้ั โครงการ ดงั แสดงตัวอยา่ งกราฟความเขม้ น้ําฝน-ช่วงเวลา-รอบปกี ารเกิดซํ้า ดงั รปู ขา้ งล่าง โดย
เมอื่ ทราบค่าชว่ งเวลาน้าํ ฝนจากคา่ Tc และรอบปกี ารเกิดซา้ํ ทเ่ี หมาะสมกบั งานแลว้ ก็สามารถอา่ นคา่ ความเขม้
ฝนทสี่ อดคลอ้ งกับขอ้ มลู ดงั กล่าวได้
ทีม่ า: (Mustonen, 1969; วรี ะพล. 2531) คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
กลุ่มการวิจัยและพฒั นาแหล่งนํา้ ภาควิชาวศิ วกรรมทรพั ยากรนาํ้ 3-5
ค่มู ือการสาํ รวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนรุ ักษฟ์ ้ืนฟแู หลง่ น้ํา การออกแบบรายละเอียด
กรมทรพั ยากรนา้ํ
(2.2) วิธีกราฟหน่ึงหน่วยน้ําท่า(Unit Hydrograph) เป็นวิธีที่เหมาะสมในการประเมิน
ปริมาณนํ้านองสงู สดุ (ทั้งขนาดและปริมาตร) ณ จุดพิจารณาที่มีขนาดพื้นที่ลุ่มน้ําระหว่าง 25 ถึง 2,500 ตร.
กม. โดยท่วั ไป ณ จดุ พิจารณาทม่ี สี ถานีตรวจวดั กราฟหน่ึงหน่วยนํ้าท่าสามารถประเมินได้จากข้อมูลปริมาณ
นํ้าท่าที่ตรวจวัดได้โดยตรง อย่างไรก็ตามสําหรับจุดพิจารณาที่ไม่มีข้อมูลตรวจวัดนํ้า (Ungauged
Catchment) ต้องใช้วิธีสังเคราะห์กราฟหนึ่งน้ําท่า (Synthetic Unit Hydrograph) มาใช้วิเคราะห์ โดย
ประกอบด้วยหลายวิธเี ชน่ วิธี Snyder วธิ ี Modified Snyder และวิธี SCS เป็นต้น สําหรับคู่มือน้ีขอนําเสนอ
วิธี SCS ของหน่วยงานอนุรักษ์ดิน (Soil Conservation Service, SCS) แห่งสหรัฐอเมริกา มาประยุกต์ใช้
คาํ นวณหากราฟนํ้านองสูงสุดทรี่ อบปกี ารเกิดซาํ้ ตา่ งๆ โดยวิธี Unit Hydrograph จะแปลงค่าน้ําฝนท่เี หลือจาก
การซมึ ลงดิน (Rainfall excess) ซ่งึ เกดิ ในชว่ งเวลาหนึ่งท่วั พืน้ ท่ีรับน้าํ ฝนให้เป็นนํ้าท่าไหลบนดิน การคํานวณ
จะให้ผลออกมาเป็นกราฟนํ้านอง ซ่ึงเป็นผลรวมของกราฟน้ํานองย่อย ๆ ของ Rainfall excess ท่ีเกิดขึ้นใน
ช่วงเวลาหนึ่ง ๆ หลายช่วงต่อเน่ืองกัน ปริมาณนํ้านองสูงสุดคือ ยอดของกราฟนํ้านอง กรณีน้ํานองนี้อาจใช้
ประโยชนต์ ่อไปโดยนาํ ไปคาํ นวณเก่ยี วกับ Flood Routing เพอื่ หาขนาดทีป่ ลอดภยั ของอาคารระบายน้ําตา่ ง ๆ
สตู รที่ใช้ในการคํานวณหาปริมาณนํ้านองสูงสดุ โดยวิธกี ราฟหนง่ึ หนว่ ยน้าํ ทา่ ดว้ ยวธิ ี SCS มีดังน้ี (SCS,
1986; Chow et al., 1988; Charles et al., 1997; Subramanya, 2007)
qp 2.08 A
Tp
Tp tr tp
2
tp 0.6Tc
tr tp /5
โดยที่ qp = อตั ราการไหลสูงสดุ ของ Unit Hydrograph (ลบ.ม./วินาท)ี
A = ขนาดพ้นื ท่ีลมุ่ นํ้า (ตร. กม.)
Tp = เวลาท่ใี ชใ้ นการเกดิ ปรมิ าณนํ้านองสงู สดุ ของ Unit Hydrograph
tp = นับจากเม่ือเรม่ิ มี Rainfall excess (ชม.)
basin lag หรอื คอื เวลาทน่ี บั จากจดุ centroid ของกราฟ Rainfall excess
tr = ถึงเวลาทเี่ กิด peak ของ Unit Hydrograph (ชม.)
=
Tc ชว่ งเวลาการเกิด Rainfall excess (ชม.)
ช่วงเวลาการตกของฝน (Time of concentration) เท่ากับเวลาทนี่ าํ้ ใช้ในการไหล
จากจุดไกลทสี่ ุดของพืน้ ที่รบั นํ้าฝนมาถงึ โครงการ (ชม.)
กลุ่มการวิจัยและพฒั นาแหล่งนา้ํ ภาควิชาวิศวกรรมทรพั ยากรน้ํา 3-6 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
คู่มอื การสาํ รวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนรุ กั ษฟ์ ืน้ ฟแู หลง่ นํา้ การออกแบบรายละเอียด
กรมทรพั ยากรนาํ้
tr
tr/2
ทีม่ า : หน่วยงานอนุรกั ษด์ นิ SCS (Soil Conservation Service, 1972) แหง่ สหรฐั อเมรกิ า
● คา่ ปริมาณน้าํ นองท่ีเวลาต่าง ๆ ของ Unit Hydrograph หาได้จาก Dimensionless Unit
Hydrograph ของหนว่ ยงาน SCS (Soil Conservation Service) ตามตารางขา้ งล่าง ซึง่ ได้จัดทําขึ้นจาก
การศึกษา Unit Hydrograph ทีเ่ กิดข้ึนตามธรรมชาติจาํ นวนหลาย ๆ อัน ซง่ึ มีขนาดและลกั ษณะภมู ิ
ประเทศของพน้ื ที่รบั นา้ํ ฝนแตกต่างกนั ดงั แสดงในรปู
q/qp
กราฟหนึ่งหน่วยนํา้ ทา่ ไร้มติ ิ (Dti/mTpensionless Unit Hydrograph)
กลุ่มการวิจัยและพฒั นาแหล่งนา้ํ ภาควชิ าวศิ วกรรมทรพั ยากรนํ้า 3-7 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร์
คมู่ อื การสาํ รวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนุรกั ษฟ์ น้ื ฟแู หล่งนํา้ การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรัพยากรน้ํา
Time Ratios Discharge Ratios Time Ratios Discharge Ratios
(t/Tp) (q/qp) (t/Tp) (q/qp)
0.0 0.000 1.6 0.560
0.1 0.030 1.7 0.460
0.2 0.100 1.8 0.390
0.3 0.190 1.9 0.330
0.4 0.310 2.0 0.280
0.5 0.470 2.2 0.207
0.6 0.660 2.4 0.147
0.7 0.820 2.6 0.107
0.8 0.930 2.8 0.077
0.9 0.990 3.0 0.055
1.0 1.000 3.2 0.040
1.1 0.990 3.4 0.029
1.2 0.930 3.6 0.021
1.3 0.860 3.8 0.015
1.4 0.780 4.0 0.011
1.5 0.680 5.0 0.000
ทมี่ า : หน่วยงานอนุรกั ษด์ ิน SCS (Soil Conservation Service) แหง่ สหรัฐอเมริกา
กลุม่ การวจิ ัยและพัฒนาแหล่งนา้ํ ภาควิชาวิศวกรรมทรพั ยากรนาํ้ 3-8 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
คู่มือการสาํ รวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนุรักษ์ฟื้นฟแู หลง่ น้ํา การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรพั ยากรนาํ้
● อัตราการซมึ ลงดินของนํา้ (infiltration) ขึ้นอยู่กบั แฟคเตอร์หลายอย่าง ทส่ี ําคญั คอื ชนดิ
ของดนิ ดงั น้ี
ชนิดดนิ อัตราการซมึ นา้ํ (ซม./ชม.)
ดนิ เหนียว 0.1-0.5
ดินร่วนปนดนิ เหนียว 0.5-1.0
ดินรว่ นปนดนิ ตะกอน 1.0-2.0
ดินรว่ นปนทราย 2.0-3.0
ดนิ ทราย 3.0-10.0
สําหรบั พายฝุ นคร้งั แรก อัตราการซึมจะสูงเม่ือฝนเร่ิมตกและอัตราการซึมจะลดลงเม่ือฝนตกต่อไป
นาน ๆ แตใ่ นการออกแบบนยิ มใชอ้ ตั ราการซึมคงที่สําหรบั พายฝุ นขนาดใหญ่ (Major Storm)
แฟคเตอรอ์ ื่น ๆ ท่ีมผี ลต่อการซึมลงดินของน้ํา เช่น พืชปกคลุมดิน ความลาดเอียงของพ้ืนท่ีอุณหภูมิ
คุณภาพนา้ํ และความแนน่ ของดิน เปน็ ตน้
อนึ่ง นํา้ ฝนท่เี หลอื เปน็ นํา้ ไหลบนดินนน้ั ทจ่ี รงิ เปน็ นํ้าฝนทงั้ หมดหกั ออกด้วยน้าํ ทีส่ ญู เสียจากการซึม นา้ํ
ท่ีค้างอยู่แอ่งน้ํา (Depression) และนํ้าท่ีค้างอยู่ตามต้นไม้ ใบไม้ หรือ ท่อนไม้(detention) ซ่ึงเป็นส่วนน้อย
และไมเ่ ป็นนา้ํ ไหลบนดิน
● ความลกึ นํ้าฝนสงู สุดกับชว่ งเวลา(Rainfall - Duration) หาได้จากการอ่านค่านาํ้ ฝนจาก
กราฟความลกึ -ช่วงเวลา-รอบปีการเกิดซ้ําของจังหวดั ท่ีตงั้ โครงการ ดังตวั อย่างในรปู ขา้ งล่าง จะไดค้ ่าปริมาณ
น้ําฝนสงู สุด (ซม.) ในแตล่ ะชว่ งเวลา (ชม.) จากนั้นนําคา่ ทไ่ี ด้ไปเขียนกราฟแสดงความสมั พันธ์ระหว่างความลกึ
นํ้าฝนกับช่วงเวลา ดงั ตวั อยา่ งแสดงในรปู
กลุ่มการวิจยั และพัฒนาแหล่งนาํ้ ภาควชิ าวศิ วกรรมทรัพยากรนํ้า 3-9 คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
คมู่ ือการสํารวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนรุ ักษ์ฟื้นฟแู หล่งนา้ํ การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรัพยากรนา้ํ
● แฟคเตอร์ลดความลกึ น้ําฝนตามขนาดพื้นท่ี (Areal Rainfall Reduction Factor) การ
นําค่าความลึกนา้ํ ฝนทอ่ี า่ นไดจ้ ากกราฟความลึก-ช่วงเวลา ตามขั้นตอนข้างบนไปใชก้ ับพนื้ ที่ฝนตกขนาดใหญจ่ ะ
ทําให้มีค่าสูงเกินความเป็นจริง เพราะโอกาสท่ีฝนจะตกหนักเฉลี่ยคลุมพื้นท่ีขนาดกว้าง ๆ นั้นมีโอกาสน้อย
ดงั นั้นการนําคา่ ความลึกนํ้าฝนไปใช้จําเป็นจะต้องมแี ฟคเตอรค์ ูณเพือ่ ลดขนาดความลึกของนํ้าฝนเฉล่ียสําหรับ
พืน้ ที่กวา้ ง ๆ ลงให้ใกลเ้ คียงกับความเป็นจริงสําหรับประเทศไทยนั้นยังไม่ได้มีการพัฒนากราฟแฟคเตอร์ลด
ความลึกนํา้ ฝนตามขนาดพนื้ ท่ีดังน้นั ในการศกึ ษาจะใช้ของต่างประเทศที่ศึกษาไว้แล้ว เช่น สถาบันภูมิอากาศ
สหรฐั อเมรกิ า (Hershfiled, 1961) ดงั ตวั อย่างแสดงในรูป
กลุ่มการวจิ ยั และพฒั นาแหล่งนา้ํ ภาควิชาวศิ วกรรมทรัพยากรนาํ้ 3-10 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลัยเกษตรศาสตร ์
ค่มู ือการสาํ รวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนุรักษ์ฟ้ืนฟแู หล่งนํ้า การออกแบบรายละเอียด
กรมทรพั ยากรนํ้า
เลคเลอร์ค และแช็ค (Leclerc and schaake, 1972) ไดเ้ สนอสมการสาํ หรับคาํ นวณหาค่าแฟค
เตอรล์ ดความลึกนํ้าฝนตามขนาดพืน้ ท่ี ดงั น้ี
ARF
1 exp 1.1 t 0.25 exp 1.1 t 0.25 0.01 A
r r
เมือ่ ARF = แฟคเตอรล์ ดความลกึ น้ําฝนตามขนาดพ้นื ท่ี
tr = ช่วงเวลาของฝน (ชม.)
A = พืน้ ท่มี ีหนว่ ยเปน็ ตารางไมล์
(2.3) วิธี Manning เป็นวิธีคํานวณปริมาณการไหลของลํานํ้า โดยอาศัยหลักการทางชล
ศาสตร์ของรูปตัดลํานํ้า ท่ีมีการไหลแบบสมํ่าเสมอ (Uniform Flow)โดยลํานํ้ามีความลาดเอียงและมี
พื้นท่หี น้าตดั คงทเี่ ปน็ ระยะทางท่ียาวเพยี งพอ วิธีนใ้ี ช้เมื่อมีข้อมูล รปู ตดั ลาํ น้ํา และระดับนา้ํ สงู สุด ซ่งึ ไดจ้ ากการ
สํารวจในสนาม เหมาะสําหรับลําน้ําท่ีมีรูปตัดแน่นอน เช่น คลองส่งน้ํา ท่อระบายน้ํา อุโมงค์ส่งน้ํา สูตร
Manning มดี ังนี้
V = (1/n)R2/3 *S1/2
Q = AV
R = A/P
S = H/L
เมอ่ื V = ความเร็วเฉลีย่ ของการไหล (ม./วนิ าที)
S = ความลาดชนั ของ energy gradient (ม./ม.)
กลุ่มการวจิ ยั และพัฒนาแหล่งนํ้า ภาควชิ าวศิ วกรรมทรพั ยากรน้ํา 3-11 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร ์
คู่มือการสาํ รวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนุรกั ษฟ์ นื้ ฟูแหลง่ น้าํ การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรัพยากรนาํ้
R = รศั มีชลศาสตร์ (ม.)
A = พนื้ ท่ีหนา้ ตัดของนํ้า (ตร.ม)
P = ความยาวเส้นขอบเปยี ก (ม.)
N = สัมประสิทธ์คิ วามขรุขระของผิวสมั ผัส ดงั ตารางข้างลา่ ง
Q = อตั ราไหล (ลบ.ม./วนิ าที)
จากสตู รขา้ งตน้ หากถอื วา่ นาํ้ ไหลดว้ ยความเร็วสมํา่ เสมอไมเ่ ปล่ยี นแปลงตามระยะทางแล้ว
S = ความลาดชนั ของทอ้ งน้ํา เมอ่ื การไหลแบบ Uniform Flow
S = H/L
เมื่อ H = ผลต่างของระดับน้ําลาํ นาํ้ 2 จดุ (ม.)
L = ระยะตามแนวนํ้าไหลระหว่าง 2 จดุ นน้ั (ม.)
ค่าสมั ประสิทธ์ิความขรขุ ระของผวิ สัมผัส "n"
ลกั ษณะของลํานาํ้ คา่ สมั ประสิทธิ์
คลองสง่ นาํ้
คลองดนิ ขดุ 0.025
คลองหนิ ขุด 0.040
คอนกรีต 0.013
ไม้ 0.014
เหลก็ 0.012
ลํานํ้าธรรมชาตบิ นพ้นื ราบ
พ้นื เรียบตรงไม่มีกรวดและวชั พืช 0.025-0.033
พื้นเรียบตรงมีกรวดและวัชพชื 0.030-0.040
พน้ื ไมเ่ รียบลําน้าํ ท่ัวไปคดเค้ียว 0.033-0.045
พนื้ ไม่เรียบมแี อ่งคดเคยี้ ววชั พืชและกรวดหิน 0.035-0.050
มีวัชพืชหนาแนน่ แอ่งลกึ ทีล่ ุ่มน้ําท่วมมีต้นไมข้ ้ึนหนาแน่น 0.075-0.150
ลํานํา้ ธรรมชาติบนภูเขา
พน้ื ทมี่ กี รวด หิน หินก้อนบ้างเล็กน้อย ไม่มีวัชพืช 0.030-0.050
พื้นมหี นิ และหินกอ้ นใหญ่ (Boulder) อยู่ทั่วไป 0.040-0.070
กลุ่มการวจิ ัยและพฒั นาแหลง่ นํา้ ภาควิชาวศิ วกรรมทรัพยากรน้ํา 3-12 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลัยเกษตรศาสตร ์
คูม่ อื การสาํ รวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนุรกั ษ์ฟ้ืนฟแู หล่งน้าํ การออกแบบรายละเอียด
กรมทรพั ยากรนา้ํ
(2.4) วิธี Slope Area เป็นวิธีการคํานวณปริมาณนํ้านองสูงสุด โดยใช้ข้อมูลทางกายภาพ
ของลํานํ้า ซ่ึงการไหลในลํานํ้าธรรมชาติ ความเร็วของนํ้าจะเปล่ียนแปลงและไม่คงท่ีไปตามระยะทาง การ
คํานวณดัดแปลงสตู ร Manning มาคํานวณหาปริมาณน้าํ นองสงู สดุ ของลาํ นํา้ ธรรมชาติ ดังนี้
● สาํ รวจลกั ษณะทางกายภาพของลํานํ้าและรูปตดั ลาํ นํา้ อยา่ งนอ้ ย 3 แห่ง บนช่วงลํา
นํ้า ซงึ่ ยาวไมน่ ้อยกว่า 75 เทา่ ของความลกึ ของนํ้า และชว่ งความยาวดังกล่าวของลําน้ําระดับนาํ้ ดา้ นทา้ ย
นา้ํ ควรต่ํากวา่ ระดบั นํ้าดา้ นเหนือนา้ํ ไม่นอ้ ยกวา่ Velocity Head (V2/2g) หรือไมน่ ้อยกว่า 0.15 เมตร
● เก็บข้อมลู ระดับนํ้าในลาํ นาํ้ ท่ีระดบั สูงสดุ ทส่ี ังเกตได้หรือจากการสอบถามชาวบ้าน
● กําหนดคา่ สมั ประสิทธิค์ วามขรุขระของลําน้ํา:n ซึ่งดรู ายละเอยี ดในวธิ ีการหาคา่ n
วิธกี ารคาํ นวณปรมิ าณนํ้านองสูงสดุ โดยวิธี Slope Area มีสตู รการคํานวณโดยพจิ ารณาของการไหลในทางน้ํา
เปดิ ตามรปู ข้างล่าง โดยอาศัยหลกั การจากสตู ร Manning ดังน้ี
จากสูตร Manning Q = (1/n)AR2/3 S1/2
ให้ K = (1/n)AR2/3
จะได้ Q = KS1/2
การไหลในทางนา้ํ เปิดทีค่ วามเร็วเปลยี่ นแปลงและไมค่ งทไ่ี ปตามระยะทาง
สามารถเขียนสูตรสาํ หรบั คาํ นวณหาปรมิ าณนํ้านองสงู สุดโดยวธิ ี Slope Area ไดด้ ังตอ่ ไปน้ี
Q = KwSf1/2
เมือ่ Kw = (KupstreamxKdownstream)1/2
hV = αV2/2g
เม่อื α = Ʃ(K3/A2)/{(ƩK)3/(ƩA)2}
ΔhV = hVUP - hVdown
Δh = ระดบั นํ้าดา้ นเหนอื น้าํ - ระดบั นา้ํ ดา้ นทา้ ยนาํ้
เมือ่ ΔhV มีค่าบวก, hf = Δh + 0.5ΔhV
เม่ือ ΔhV มคี า่ ลบ, hf = Δh + ΔhV
และ Sf = hf/L
กลมุ่ การวิจยั และพฒั นาแหลง่ น้ํา ภาควชิ าวิศวกรรมทรพั ยากรนํา้ 3-13 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
คู่มือการสาํ รวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนุรักษ์ฟืน้ ฟูแหลง่ น้ํา การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรัพยากรนา้ํ
โดยที่ K = Conveyance factor
Kw= Weighted conveyance factor
A = พื้นทห่ี น้าตดั ของนํา้ (ตร.ม.)
R = รัศมีชลศาสตร์ (ม.)
V = ความเร็วเฉลย่ี ของนํ้า (ม./วินาท)ี
hv = Velocity head (ม.)
α = ตวั แก้ Velocity head
hf = Friction loss (ม.)
Lm = ความยาวลําน้ําวดั ตามแนวโค้งของแต่ละชว่ ง(ม.)
Ls = ความยาวลาํ นํา้ วดั ตามแนวตรงของแตล่ ะชว่ ง(ม.)
Sf = Frictional slope (ม./ม.)
N = สัมประสทิ ธิค์ วามขรขุ ระของลาํ น้าํ
ค่าเฉล่ียของสัมประสิทธ์ิความขรุขระของลํานํ้าโดย U.S. Soil Conservation Service ได้กําหนด
วธิ ีการคาํ นวณ ดงั นี้
- กาํ หนดคา่ Basic n1
- กําหนดคา่ n2 สําหรบั ความขรขุ ระของผิวสัมผัสหรอื ความไมร่ าบเรยี บของผวิ น้ํา
- กาํ หนดค่า n3 สําหรบั การเปลีย่ นแปลงขนาดและรปู ร่างของรปู ตัดลาํ น้ํา
- กําหนดคา่ n4 สาํ หรบั สงิ่ กีดขวางในลํานา้ํ เชน่ รากไม้ ทอ่ นซงุ สวะ
- กาํ หนดคา่ n5 สาํ หรบั พืชและต้นไมท้ ขี่ น้ึ ในลาํ นํ้า
- กาํ หนดค่า n6 สําหรบั ความคดโค้งของลาํ นาํ้
คา่ สมั ประสิทธค์ิ วามขรขุ ระของลาํ นํ้า (โดย U.S. Soil Conservation Service)
ค่า n1 สําหรับ Basic n
ผวิ ลาํ นาํ้ เป็นดิน 0.010
ผวิ ลาํ นํ้า เปน็ หิน 0.015
ผิวลํานาํ้ เปน็ กรวดละเอยี ด 0.014
ผิวลํานาํ้ เปน็ กรวดหยาบ 0.028
ค่า n2 สําหรบั ความไมร่ าบเรียบของผวิ สัมผัส
ผวิ เรยี บ 0.000
คอ่ นขา้ งเรยี บ 0.005
เรยี บปานกลาง 0.010
ขรุขระ (ไมเ่ รียบ) 0.020
ค่า n3 สาํ หรับการเปลยี่ นแปลงขนาด และรูปรา่ งของรูปตดั ลําน้ํา
เปล่ียนแปลงเลก็ นอ้ ย 0.000
เปลี่ยนแปลงบา้ ง 0.005
เปล่ียนแปลงมาก 0.010 ถึง 0.015
ค่า n4 สาํ หรับส่งิ กดี ขวางในลํานาํ้ เช่น ทอ่ นไม้ รากไม้ ฯลฯ
ไม่มี 0.000
กลุม่ การวจิ ยั และพัฒนาแหล่งนํ้า ภาควชิ าวิศวกรรมทรัพยากรน้าํ 3-14 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลัยเกษตรศาสตร ์
คู่มือการสํารวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนรุ ักษ์ฟน้ื ฟแู หลง่ นา้ํ การออกแบบรายละเอียด
กรมทรพั ยากรนา้ํ
มนี อ้ ย 0.010
มพี อสมควร 0.030
มีมาก 0.060
คา่ n5 สาํ หรับพืชและต้นไม้ที่ขึ้นในลาํ น้าํ
มีนอ้ ย 0.005 ถึง 0.010
มปี านกลาง 0.010 ถึง 0.025
มีมากพอควร 0.025 ถึง 0.050
มีมากทีเดียว 0.050 ถึง 0.100
ค่า n6 สาํ หรับความคดโค้งของลาํ นาํ้
Lm/Ls n6
1.0-1.2 0.00
1.2-1.5 0.15ns
มากกว่า 1.5 0.30 ns
เม่ือ Lm = ความยาวของลาํ น้าํ วัดตามแนวโคง้
Ls = ความยาวของลาํ นาํ้ วดั ตามแนวตรง
ns = n1 + n2 + n3 + n4 + n5
n = n1 + n2 + n3 + n4 + n5+ n6
อนงึ่ วิธกี ารหาคา่ สมั ประสิทธิ์ n ตามทกี่ ลา่ วขา้ งตน้ ควรกาํ หนดคา่ n ท่สี ว่ นตา่ งๆ ของ
รูปตัดลํานาํ้ ซง่ึ ค่า n ของส่วนต่างๆในลาํ นา้ํ เดยี วกันไมจ่ าํ เปน็ ต้องมีค่าเท่ากัน รูปตัดลํานาํ้ รูปหนงึ่ อาจ
แบ่งเปน็ หลายสว่ นดงั นี้
- ส่วนของลาํ นํา้ ทีม่ คี า่ ระดับตํา่ (Low Flow Channel)
- สว่ นของลํานาํ้ ฝัง่ ซ้ายทมี่ นี ํา้ ท่วมถงึ (Left Over Bank)
- ส่วนของลํานํา้ ฝง่ั ขวาท่มี นี ้ําทว่ มถึง (Right Over Bank)
- ส่วนของลํานํา้ เลก็ ๆ ทเ่ี กดิ บนฝัง่ (Secondary Channel)
2) เกณฑก์ ารออกแบบทางด้านอทุ กวิทยาของโครงสรา้ งชวั่ คราว
ข้อพจิ ารณาการเลอื กคา่ รอบปีสาํ หรบั ใชอ้ อกแบบ โครงสร้างชว่ั คราวทต่ี ้องดําเนินการในช่วงเวลา
การก่อสร้างโครงสรา้ งหลัก เช่น ทางผันนํา้ อ้อมบอ่ กอ่ สร้างประตูระบายน้ําหรือฝายนํ้าล้น คันป้องกันนํ้าท่วม
บอ่ ก่อสรา้ ง เปน็ ตน้ ซึ่งเปอร์เซน็ ตค์ วามเสีย่ งจะข้นึ อยกู่ ับระยะเวลาที่ใช้ในการกอ่ สรา้ งโครงการและคา่ รอบปที ี่
ใช้ออกแบบ ดงั สมการ จาก Elementary Engineering Hydrology, M.J. DEODHAR
Risk = 100-100(1-1/Tr)d
เมื่อ Risk = ความเส่ยี งท่จี ะเกิดอทุ กภยั สงู กว่าค่ารอบปที ่ีใชอ้ อกแบบ(Tr)
Tr = ค่ารอบปที ใี่ ชอ้ อกแบบ และ d = ระยะเวลาก่อสรา้ ง
ระยะเวลาก่อสรา้ ง 1 ปี 2 ปี 3 ปี
คา่ รอบปที ่ีใช้ออกแบบ 20 ปี 40 ปี 60 ปี
ความเสีย่ งที่จะเกดิ อุทกภยั สงู กว่าค่ารอบปีที่ใช้ออกแบบ 5% 4.94 % 4.92 %
กลุ่มการวิจยั และพฒั นาแหลง่ น้าํ ภาควิชาวศิ วกรรมทรัพยากรนาํ้ 3-15 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
คูม่ อื การสํารวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนุรักษ์ฟ้นื ฟูแหล่งน้าํ การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรัพยากรนํ้า
3.2 การออกแบบโครงสรา้ งทวั่ ไป
1) มาตรฐานท่ัวไป การออกแบบจะเปน็ ไปตามมาตรฐานการปฏบิ ัตดิ ้านวิศวกรรมระหว่างประเทศท่ี
กําหนดไว้ดงั นี้
● American Concrete Institute (ACI)
● United States Department of the Interior, Bureau of Reclamation (USBR)
● United States Department of Army Corps of Engineer
● American Association of States Highway Officials (AASHTO)
● American Society for Testing of Materials (ASTM)
● American Institute of Steel Construction (AISC)
● American Water Works Association (AWWA)
● Thai Industrial Standards (TIS)
● Japanese Industrial Standards (JIS)
2) ขอ้ กําหนดและคุณสมบตั ิของวัสดุ สําหรับการออกแบบอาคารคอนกรีตเสริมเหล็กโดยท่ัวไปจะ
ยึดถือมาตรฐานของวิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย และ United States Standard (ACI-Code 318-71)
ทฤษฎี “ Allowable Working Stress Design” หรอื ACI-318-77, 1977 (Ultimate Strength)
(1) คอนกรีต (Concrete) กําหนดให้กําลังอัดประลัยของคอนกรีตไม่เสริมเหล็กสําหรับ
อาคารชลศาสตร์มคี่ ่า fc’= 140 กก./ตร.ซม. และสาํ หรบั อาคารคอนกรีตเสรมิ เหล็กของอาคารชลศาสตร์มีค่า
fc’ = 175 กก./ตร.ซม. หรือนอกจากระบุไว้ในแบบเป็นอย่างอื่น เม่ือค่า fc’ = คือ แรงกดประลัยของแท่ง
คอนกรีตรปู ทรงกระบอกมาตรฐาน ขนาดเส้นผ่านศนู ย์กลาง 15 เซนตเิ มตร สูง 30 เซนตเิ มตร ทมี่ ีอายุการบ่ม
28 วนั
(2) เหล็กเสริมคอนกรีต (Reinforced steel) คุณสมบัติของเหล็กเสริมต้องเป็นไปตาม
มาตรฐานของ มอก.24-2527 สาํ หรบั เหลก็ ข้ออ้อย (Deformed Bars) และ มอก. 20-2527 สําหรับเหล็กกลม
(Round Bars) หน่วยแรงดงึ ท่ียอมใหข้ องเหลก็ เสรมิ คอนกรีตจะตอ้ งเปน็ ไปตามน้ี
สาํ หรับเหลก็ กลมชัน้ SR24 = 1,200 กก./ตร.ซม.
สาํ หรับเหลก็ ขอ้ ออ้ ยชั้น SD30 = 1,500 กก./ตร.ซม.
โมดูลสั แหง่ ความยดื หย่นุ (Modulus of Elasticity)= 2.04 x 106 กก./ตร.ซม.
(3) เหล็กโครงสร้าง (Structural Steel)
เหล็กโครงสร้างในที่นี้หมายถึง วัสดุที่ใช้ในการทําบานประตูระบายน้ํา บานอัดนํ้า
ประตนู ้าํ (Intake Gate) ตะแกรงกันสวะ ราวลกู กรง บนั ไดลงิ เครอ่ื งกว้าน และอื่นๆ การออกแบบจะพิจาณา
วัสดุที่มีคณุ สมบตั ิตามมาตรฐานดังเกณฑต์ ่อไปน้ี
● เหลก็ โครงสรา้ งรูปพรรณ ตามาตรฐาน มอก.116-2529
● ทองบรอนซ์ (Bronze) ซึ่งใช้เป็น Gate seat ตามมาตรฐาน ASTM Designation :
B22-85
● เหล็กแผ่น (Steel Plate) ตามมาตรฐาน ASTM Designation : A-246
กล่มุ การวจิ ยั และพฒั นาแหลง่ นา้ํ ภาควิชาวิศวกรรมทรัพยากรนาํ้ 3-16 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
ค่มู อื การสํารวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนรุ กั ษฟ์ ื้นฟูแหลง่ นํ้า การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรพั ยากรนาํ้
● เหล็กไร้สนมิ (Stainless Steel) ตามมาตรฐาน ASTM Designation : ASTM 276-
86a, ASTM A 167-86 types 304 and 316 ใช้เป็นสลักหยู กบานระบายและชนิ้ สว่ นขอ้ ต่อบานทีจ่ มนํ้า
● เหล็กหล่อ (Cast Iron) ตามมาตรฐาน ASTM Designation : A 48-83, Class 30
● สลักเกลียวท่ีใช้ในงานประตูนํ้าเหล็กหล่อ ราวลูกกรง บันไดลิง ตะแกรงกันสวะ
(Trash rack) และอ่นื ๆ ตามมาตรฐาน ASTM Designation A 307086a
● ท่อเหล็กที่ใช้ทําเสา ราว และบันไดลิง ฯลฯ เป็นท่อชนิด Standard black pipe
ตามมาตรฐาน มอก.276-2521 ประเภทที่ 2 การประกอบใช้วิธีเช่ือมท้ังหมดหรือพิจารณาใช้ท่อเหล็กอาบ
สังกะสตี ามมาตรฐาน มอก.277-2521 ประเภทที่ 2 ในการประกอบเป็นเสา ราว หรือบันไดลิง โดยใช้ข้อต่อ
แทน
3) แรงท่ีกระทาํ ต่ออาคาร สําหรับอาคารทั่วไปน้ัน จะต้องสามารถท่ีจะรับน้ําหนักบรรทุกได้อย่าง
ปลอดภัย น้ําหนักเหล่านี้ ได้แก่ นํ้าหนักบรรทุกคงท่ี นํ้าหนักบรรทุกจร น้ําหนักอื่นท่ีเกิดข้ึนระหว่างการ
กอ่ สรา้ ง นอกจากนีย้ งั มแี รงดันดิน แรงดันนํา้ ท่ีกระทาํ ตอ่ อาคารอีกด้วย
(1) น้ําหนักบรรทุกคงท่ี (Dead Loads) น้ําหนักของโครงสร้างเอง เช่น องค์อาคาร พ้ืน
กาํ แพง หลังคา ฐานราก ตลอดจนเคร่ืองสุขภัณฑ์ต่างๆ นํ้าหนักบรรทุกคงที่จะคิดได้จากคุณสมบัติของวัสดุ
ดังนี้
● คอนกรตี เสริมเหล็ก 2,400 กก./ลบ.ม.
● คอนกรตี ลว้ น 2,300 กก./ลบ.ม.
● เหล็ก 7,850 กก./ลบ.ม.
● นํ้า 1,000 กก./ลบ.ม.
● ดินแหง้ 1,600 กก./ลบ.ม.
● ดินบดอดั แนน่ 1,900 กก./ลบ.ม.
● ดนิ บดอัดแน่นอม่ิ ตวั ดว้ ยนาํ้ 2,150 กก./ลบ.ม.
● หินจมน้ํา 1,700 กก./ลบ.ม.
(2) นํ้าหนักบรรทุกจร (Live Loads) ประกอบดว้ ย
● Surcharge for Wall 900 กก./ตร.ม.(นน.กองดนิ สงู 0.60 ม.)
● Operating Platform with Stop log 750 กก./ตร.ม.
● Operating Platform without Stop log 500 กก./ตร.ม.
● Live Load on Floor 300 กก./ตร.ม.
(3) แรงดันด้านขา้ งที่กระทาํ ตอ่ กาํ แพงกนั ดิน (Retaining Wall or Slope Wall)
ในการออกแบบอาคารกันดิน เช่น กาํ แพงกนั ดนิ และเขม็ พืด จําเป็นต้องหาขนาดของแรงดันด้านข้างที่อาคาร
จะต้องรับ
● แรงดันดินแบบ Active หมายถึงแรงดันของดินที่กระทําต่อผนังกําแพงกันดินทาง
ด้านข้างแล้วทําให้กาํ แพงกันดินเคล่ือนท่ีออกไปจากดินถมหลังกําแพง แรงดันดินที่กระทําต่อผนังกําแพงจะ
ลดลงทีละนอ้ ยจนถงึ ค่าคงท่ีจาํ นวนหน่งึ ถ้ายังมีการเคลอื่ นตวั อีกดนิ ถมหลังกําแพงกจ็ ะพังทลาย แรงดันท่ีน้อย
ที่สดุ ณ จุดดนิ เกดิ การพังทลาย เรียกว่า แรงดันแบบ Active ( ha )
กลุ่มการวิจยั และพัฒนาแหลง่ นาํ้ ภาควชิ าวศิ วกรรมทรพั ยากรนาํ้ 3-17 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
คมู่ อื การสาํ รวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนรุ กั ษ์ฟนื้ ฟแู หลง่ นํ้า การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรพั ยากรนาํ้
ha Ka v
ในเม่ือ Ka = สมั ประสิทธ์ิของแรงดนั ดินแบบ Active
ha = แรงดนั ดินด้านขา้ งแบบ Active, กก.
v = แรงดันดนิ ในแนวดง่ิ , กก.
● แรงดนั ดนิ แบบ Passive หมายถึง แรงดันด้านข้างของดินท่ีกระทําต่อหน้ากําแพงกัน
ดนิ เพือ่ ตา้ นทานการเคลอ่ื นท่ีของกําแพง แรงดันดินจะเพ่มิ ขึ้นทีละน้อย จนถึงค่าคงที่จํานวนหนึ่ง ถ้ายังมีการ
เคลื่อนตัวอีกดนิ ดา้ นหนา้ กาํ แพงก็จะปูดขนึ้ จนพงั ทลาย ค่าแรงดันที่มากที่สุด ณ จุดดินเกิดพังทลาย เรียกว่า
แรงดนั ดนิ Passive ( hp )
hp K p v
ในเมื่อ K p = สัมประสทิ ธิ์ของแรงดนั ดนิ แบบ Passive
hp = แรงดันดินดา้ นขา้ งแบบ Passive, กก.
V = แรงดนั ดินในแนวดิ่ง, กก.
(4) แรงดนั นํ้า (Uplift Water Pressure) แรงดนั น้ําที่กระทําต่อโครงสร้าง สามารถหาได้
โดยใช้หลักการกระจายแรงดันดงั รปู สามเหลยี่ ม (Triangular distribution) ซ่ึงกระทําในทิศทางตั้งฉากกับผิว
ของโครงสรา้ ง
สําหรับโครงสรา้ งทอี่ ยใู่ นน้าํ หรือโครงสรา้ งที่ไดร้ บั อทิ ธิพลจากนา้ํ ใต้ดนิ จะเกิดแรงลอยตวั
(Uplift) หรอื Vertical Component กระทําต่อโครงสรา้ งจะเทา่ กบั แรงดนั ทางทา้ ยนาํ้ (Tail Water
Pressure) และคอ่ ยๆเพมิ่ ขน้ึ ตามความลาดชลศาสตร์ (Hydraulic Gradient) ระหว่างหวั นํา้ (Headwater)
และทา้ ยนํา้ ในกรณนี ้ีความสมั พนั ธข์ องลาดชลศาสตร์ (Hydraulic Gradient) สมมุติใหเ้ ปน็ เสน้ ตรงระหวา่ ง
Headwater และ Tail water
(5) แรงลอยตวั (Buoyance Force) อาคารตา่ งๆ เชน่ อาคารรับน้ําและท่อสง่ นํ้า ซงึ่ มี
ชอ่ งวา่ งอยู่ภายใน เมอ่ื มีน้ําท่วมอาคารเหลา่ นี้ จะตอ้ งตรวจสอบการลอยตวั ดว้ ย ดังน้ัน จะตอ้ งจดั เตรยี มให้
อาคารมนี ํ้าหนกั มากกว่าแรงลอยตวั โดยกําหนดใหม้ อี ัตราส่วนความปลอดภยั มากกวา่ หรอื เท่ากบั 1.3
(6) แรงลม ( Wind Load)
● ความเร็วลมประมาณ 160 กม./ชม.เพือ่ ใช้คาํ นวณหาระยะพน้ นา้ํ (Free Board)
● ความเร็วลมประมาณ 80 กม./ชม. เพอื่ ใช้คํานวณหาระยะพน้ นา้ํ ต่ําสดุ
4) เสถียรภาพของอาคาร (Stability of Structures)
(1) การคํานวณความปลอดภัยเน่ืองมาจากการพลิกควํ่า (Safety against
Overturning)
เกณฑค์ วามปลอดภัยสําหรับด้าน Overturning มีดังนี้
● Overturning Safety Factor (O.S.F) เกณฑค์ วามปลอดภัยเนือ่ งจากการพลิกคว่าํ
คือ อตั ราส่วนของโมเมนตท์ ี่กระทาํ ใหพ้ ลกิ ควา่ํ
O.S.F = Moment_Resisting
Moment_Overturning
กลุม่ การวจิ ัยและพัฒนาแหลง่ น้าํ ภาควชิ าวิศวกรรมทรัพยากรนา้ํ 3-18 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร ์
ค่มู ือการสาํ รวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนรุ กั ษฟ์ ้ืนฟแู หล่งน้ํา การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรัพยากรน้ํา
โดยมีเกณฑก์ ําหนดไดด้ ังน้ี
สําหรบั กรณปี กติ O.S.F 1.5
ในกรณที คี่ ิดผลเน่ืองจากแผน่ ดนิ ไหวดว้ ย O.S.F 1.2
● เสถยี รภาพต้านทานการพลกิ คว่าํ อาจตรวจสอบไดจ้ ากภาวะเยือ้ งศูนย์กลางของแรงลพั ธ์
ท่ีกระทําบนฐานรากของอาคารโครงสร้าง ซึง่ จะต้องอย่ภู ายในหนึ่งในสามของช่วงกลางของความกวา้ งของฐาน
ราก
อาคารด้านชลศาสตร์มักถูกดันให้เล่ือนไถล เน่ืองจากแรงดันในทางราบต่ออาคาร
เหล่าน้ี นัน้ สามารถคงทนอยูไ่ ดก้ เ็ พราะแรงเสยี ดทาน (friction) ทเ่ี กดิ ขน้ึ ระหว่างผวิ สัมผสั ของอาคารกบั พ้นื ดนิ
ที่รองรับอาคาร และคา่ แรงเสยี ดทานนี้จะหาได้จากผลคูณระหว่างน้ําหนักของอาคารกับสัมประสิทธิ์ของแรง
เสียดทาน “C” ตามค่าขา้ งล่างน้ี
- หนิ แขง็ C = 0.80
- หนิ มรี อยต่อ หินอัดเปน็ ชั้น C = 0.70
- หน้าสมั ผัสของคอนกรตี กับกรวด C = 0.50 – 0.60
- หนา้ สมั ผสั ของคอนกรีตกับทราย C = 0.40 – 0.50
- หนา้ สมั ผสั ของคอนกรีตกับดินเหนียว C = 0.30 – 0.40
- ดนิ เหนียวแนน่ – ปานกลาง C = 0.25 – 0.40
- ดินเหนียวออ่ น – ดินตะกอน C = 0.20 – 0.30
(2) การคาํ นวณความปลอดภยั เน่ืองมาจากการเล่ือนตัว (Safety against Sliding)
เกณฑ์ความปลอดภัยอันเนอื่ งมาจากการเลอ่ื นตัวของอาคาร คํานวณได้โดย
Safety .. Factor ( FSS ) (V U ) tan A C
H
เกณฑค์ วามปลอดภัยกาํ หนดไดด้ ังนี้
FSS 1.5 สําหรบั กรณปี กติไม่คิดผลเน่ืองจากแผ่นดนิ ไหว
FSS 1.2 สาํ หรับกรณที ่ีคดิ ผลเน่ืองจากแผ่นดินไหว
(3) การคาํ นวณความปลอดภยั เน่อื งจากการทรุดตวั (Safety against Settlement)
ในการออกแบบตวั ฝายเพอ่ื ไมใ่ ห้เกดิ การทรดุ ตัวนน้ั ค่าแรงกดสงู สุดทฐี่ านฝายจะตอ้ ง
นอ้ ยกว่าAllowable Bearing Stress ของดนิ ทฐี่ านฝายนน้ั จะรบั ได้ ในการคํานวณคา่ แรงกดสงู สุด (Maximum
Compression Stress) ทฐี่ านฝายโดยใชส้ ตู ร
<q V 1 6 e qa
L L
เม่อื q = แรงกดสูงสดุ ท่ฐี านฝาย (ตนั /ตร.ม.)
V = น้ําหนักบรรทกุ กระทําตามแนวดิ่ง (ตัน)
e = ระยะเยอื้ งศนู ยก์ ลางของแรงลัพธ์ (ม.)
L = ความยาวของฐานฝาย (ม.)
qa = Allowable Bearing Stress ของดนิ ฐานราก (ตนั /ตร.ม.)
หมายเหตุ : คดิ ต่อความกวา้ งฝาย 1 เมตร
กล่มุ การวจิ ัยและพัฒนาแหล่งนํา้ ภาควิชาวิศวกรรมทรัพยากรนํา้ 3-19 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร ์
คู่มอื การสาํ รวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนุรักษ์ฟืน้ ฟูแหลง่ นา้ํ การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรพั ยากรน้ํา
Suggested allowable bearing values for footings of structures appurtenant to small dams
Condition, Average standard penetration values Allowable
Material relative density, in fine-grained soils bearing
pressure,
or relative consistency Effective overburden Number of
pressure, lb/in2 blows per foot tons/ft2
Massive igneous, metamorphic, Sound 60
or sedimentaion hard rock (minor cracks allowed)
Hard laminated rock Sound 40
such as slate or schist (minor cracks allowed)
Intensely weathered bedrock of any kind 10
except shale(shale is treated as clay)
Gravel(GW, GP, GM, GC) 4 to 6
Clay 3 to 5
Loose 0 4 (2)
20 12
40 17
Cohesionless sands(SW, SP) Medium 0 4 to 8 1 to 2
20 12 to 24
40 17 to 40
Dense 08
20 24 2 to 4
40 40
Soft 4 0.25
Saturated 1sand, silts, and Mediuim 4 to 10 0.50
clays(SM, SC, ML, CL, MH, CH) Stiff 11 to 20 1.00
Hard 20 1.50
1 Values are for foundations that are almost or completely saturated during the construction period. Bering values can be
iInnccrreeaasseeddr belya toivneel‐ythdriryd, pifr tohveid feodutnhdaat ttihoen cirsi treerliaatiovnelfyig durrye, 6p-r3o4vifdoerd" nthoattr etahtem cernitterreiaq uoinre fdig"uarree 6m‐3e4t. for “no treatment
2 Requires compaction
5) เสถียรภาพของคันดิน (Slope stabilities)
(1) กรณีวิกฤตท่ีควรพิจารณา (Critical case to be considered) การออกแบบและ
การวิเคราะหค์ วามชนั ของลาดคนั ดิน เพ่อื ให้คนั ดินมั่นคงต่อการไหลเล่ือน (Slide) นั้น จะทําการวิเคราะห์ ณ
กรณวี กิ ฤติต่างๆ ดังต่อไปน้ี
● ระหว่างการกอ่ สร้างคันดนิ และเมื่อสร้างเสรจ็ ใหม่ (ยงั ไม่เกบ็ นา้ํ )
● ระหวา่ งเกบ็ น้าํ
● นา้ํ ในอา่ งเก็บนาํ้ หรือในคลองลดระดบั นาํ้ อยา่ งกระทนั หัน
(2) เสถยี รภาพของคนั ดนิ
การออกแบบคนั ดินจะตอ้ งมเี สถียรภาพในทกุ กรณี โดยพจิ ารณาจากคา่ อัตราสว่ นความ
ปลอดภยั ตํา่ ทส่ี ุดท่ีคํานวณได้ การกาํ หนดคา่ Minimum Allowable Factor of Safety สําหรบั กรณีตา่ งๆ จะ
กําหนดตามเกณฑ์ ดงั แสดงในตาราง
กลุ่มการวิจัยและพัฒนาแหล่งนา้ํ ภาควชิ าวศิ วกรรมทรัพยากรน้าํ 3-20 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลัยเกษตรศาสตร ์
คมู่ ือการสาํ รวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนรุ กั ษ์ฟ้ืนฟแู หลง่ น้ํา การออกแบบรายละเอียด
กรมทรัพยากรนํา้
แสดงเกณฑ์คา่ สมั ประสทิ ธิค์ วามปลอดภยั ของเสถยี รภาพคันดิน
Operating Condition Min. Allowable F.S
Static Seismic
คนั ดินเพิง่ สรา้ งเสรจ็ ใหมๆ่ 1.25 1.00
คนั ดนิ เก็บกกั นํ้าเต็มที่ 1.50 1.25
ระดับนา้ํ ในอ่างหรอื คลองลดลงอย่างรวดเรว็ 1.25 1.00
6) การออกแบบโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหลก็
6.1) การกาํ หนดระยะห่างของเหล็กเสริม
(1) ระยะช่องวา่ งของเหล็กทว่ี างขนานกนั (ยกเวน้ ในเสาและในระหว่างชั้นของเหล็กเสริมใน
คาน) จะตอ้ งไม่แคบกวา่ ขนาดเสน้ ผ่านศนู ยก์ ลางของเหลก็ เสริมนน้ั ๆ หรอื 11 เทา่ ของขนาดใหญท่ ่สี ดุ ของมวล
3
หยาบหรอื 2.5 เซนตเิ มตร
(2) เหลก็ เสรมิ เอกในผนังหรือในแผ่นพ้นื ของเสาปลอกเกลียวและปลอกเด่ียวจะต้องไม่แคบ
กว่า 1 1 เทา่ ของขนาดเส้นผ่านศนู ย์กลางของเหล็กนั้นหรือ1 1 เท่าของขนาดใหญ่สุดของมวลรวมหยาบหรอื 4
22
เซนตเิ มตร
(3) เหลก็ เสรมิ จะต้องวางห่างจากผิวคอนกรีต โดยวัดระยะจากผิวคอนกรีตถึงผิวเหล็กตาม
เกณฑ์ ดงั นี้
● กรณีเหล็กเสรมิ ช้ันเดยี ว ถ้าไม่แสดงไวเ้ ป็นอย่างอ่ืนใหว้ างตรงกึง่ กลางความหนา
● กรณเี หลก็ เสริม 2 ชั้น ระยะระหว่างผิวเหล็กถึงผิวคอนกรีตที่ติดกับแบบไม่น้อยกว่า
2.5 เซนติเมตร และถ้าติดกับดนิ หรือหินให้ใช้ 7.5 เซนติเมตร นอกจากแสดงไวเ้ ปน็ อยา่ งอน่ื
● เหล็กเดือย (Dowel Bars) ต้องมีขนาดและอยู่ในตําแหน่งตามแบบ ก่อนนําไปวาง
ปลายด้านหนงึ่ จะตอ้ งทาด้วยยางมะตอยใหท้ ่ัว
● ในขณะท่ีคอนกรตี ยงั ไมแ่ ขง็ ตวั หา้ มมิให้กระทบกระเทือนท่ีปลายเหล็กทีค่ อนกรตี ยังไม่
รบั การห่อหุม้
6.2) การปอ้ งกนั เหล็กเสริมโดยความหนาของคอนกรีต (Concrete Covering)
(1) สําหรับเหล็กเสรมิ ในฐานรากและองค์อาคารส่วนสําคญั อน่ื ๆ ซง่ึ เทหล่อคอนกรีตลงกับดิน
โดยตรง จะต้องมคี วามหนาห่อหมุ้ ระหว่างผิวคอนกรีตท่ีติดกับดินไม่น้อยกว่า 6 เซนติเมตร สําหรับคอนกรีต
สว่ นท่ีเมอ่ื ถอดแบบแลว้ จะถกู แดด ฝน หรือสัมผัสกับดิน และเหล็กเสริมน้ันมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่
15 มลิ ลิเมตรขึ้นไป ต้องมีความหนาห่อหุ้มไม่น้อยกว่า 4 เซนติเมตร และถ้าใช้เหล็กเสริมขนาดเล็กกว่า 15
มลิ ลเิ มตร ลงมา ต้องหุ้มไมน่ อ้ ยกวา่ 3 เซนตเิ มตร
(2) สําหรับผวิ คอนกรีตทีไ่ ม่ไดส้ ัมผสั กบั ดินโดยตรงหรือถูกแดดฝน ความหนาของคอนกรีตท่ี
หอ่ หุม้ เหล็กเสรมิ ในด้านน้นั ต้องไมบ่ างกวา่ 2 เซนติเมตร ในแผน่ พ้ืนและผนังต้องไม่บางกว่า 3 เซนติเมตร ใน
คาน ในแผน่ พนื้ แบบตงคอนกรตี ซ่ึงมีระยะชอ่ งว่างระหว่างตงไมเ่ กนิ 75 เซนติเมตร จะต้องมีคอนกรตี หุ้มเหล็ก
เสรมิ ไม่บางกวา่ 2 เซนติเมตร
(3) สําหรบั เหลก็ ปลอกเกลียวหรือเหล็กปลอกเดี่ยวในเสา จะต้องมีความหนาของคอนกรีต
หอ่ หมุ้ ซ่งึ หลอ่ เปน็ เนือ้ เดยี วกันกับแกนไมน่ อ้ ยกว่า 3 เซนติเมตรหรือ 1 1 เทา่ ของขนาดมวลรวมหยาบท่ใี หญ่สดุ
2
กล่มุ การวจิ ยั และพฒั นาแหล่งนํา้ ภาควชิ าวิศวกรรมทรัพยากรน้ํา 3-21 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร ์
คมู่ ือการสาํ รวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนรุ ักษ์ฟน้ื ฟแู หล่งน้ํา การออกแบบรายละเอียด
กรมทรพั ยากรนา้ํ
6.3) การกาํ หนดแรงยึดเหนย่ี วของคอนกรีต (Bond and Anchorage requirement)
(1) ในองค์อาคารรับแรงดัด ซึ่งมีเหล็กเสริมรับแรงดึงขนานกับผิวท่ีรับแรงอัดหน่วยแรงยึด
หน่วงอนั เกิดจากแรงดดั ทห่ี นา้ ตดั ใดๆ ใหห้ าจากสมการข้างล่าง
u v jd
0
ท้ังนี้ให้นับรวมเหล็กคอม้าท่ีวางห่างจากระดับของเหล็กเสริมหลักตามแนวยาวไม่เกิน d เข้าไว้
3
ดว้ ยกันหนา้ ตดั วิกฤตเกดิ ท่ีขอบของที่รองรับหรอื จุดซ่งึ เหลก็ รบั แรงดึงสิ้นสุดในชว่ งนั้นๆและหรือที่จดุ ดัดกลบั
(2) หน่วยแรงยดึ หนว่ ง u ท่ีคํานวณตามข้อ (1) จะตอ้ งไม่เกินกําหนดท่ีให้ไว้ข้างล่างนี้ ยกเว้น
แรงยดึ หนว่ งในเหล็กรับแรงอดั หรือในเหล็กรับแรงดึงซึ่งเกิดแรงยึดหน่วงของท่ียึดมีค่าน้อยกว่า 0.8 ของค่าที่
ยอมให้เท่านน้ั จงึ จะไมต่ อ้ งคิดถึงหน่วยแรงยึดหน่วงอนั เกิดจากแรงดดั
● สาํ หรบั เหล็กรบั แรงดงึ ประเภทเหล็กข้อออ้ ยตามมาตรฐาน ASTM A305
◊เหลก็ บน 2.29 S C หรือไมเ่ กนิ 25 กก./ตร.ซม.
D
◊เหล็กอนื่ นอกเหนอื จากเหลก็ บน 3.23 Sc หรอื ไมเ่ กิน 35 กก./ตร.ซม.
D
● สาํ หรับเหล็กรบั แรงดึงประเภทเหล็กขอ้ ออ้ ยตามมาตรฐาน ASTM A 408
◊เหล็กบน 0.556 SC
◊เหลก็ อืน่ นอกเหนอื จากเหล็กบน 0.795 SC
● สําหรบั เหลก็ ขอ้ ออ้ ยรบั แรงอดั 1.72 SC หรือไมเ่ กนิ 28 กก./ตร.ซม.
● สําหรับเหล็กเส้นผวิ เรียบ หน่วยแรงยึดหน่วงที่ยอมให้ ให้ใช้เท่ากับครึ่งหน่ึงของ
คา่ ทีใ่ ห้ไว้สําหรบั เหล็กขอ้ ออ้ ย ตามมาตรฐาน ASTM A305 แตต่ ้องไม่เกนิ 11 กก./ตร.ซม.
6.4) แรงเฉอื นและแรงดงึ ทแยงท่ยี อมให้
(1) หน่วยแรงเฉอื น
● หนว่ ยแรงเฉือนซึ่งใชว้ ดั แรงดึงทแยงในองคอ์ าคารคอนกรตี เสรมิ เหลก็ ใหค้ ํานวณหาดงั น้ี
v V
bd
ในการคํานวณออกแบบใหถ้ ือว่าหน่วยแรงเฉือนสูงสุดเกิดท่ีระยะ d จากขอบของท่ีรองรับ
(ยกเว้นคานหชู า้ งและคานย่นื ชว่ งส้ันๆ) ทงั้ น้ี ใหค้ ิดรวมผลอันเกดิ จากแรงบดิ และผลอันเกิดจากแรงอดั ตามแนว
เอยี งซ่ึงเกิดจากแรงดดั ขององค์อาคารทมี่ ีความลกึ ไม่สมํา่ เสมอกันเข้าไวด้ ว้ ย
● สําหรับคานรูป I หรอื T ให้ใช้ b’ แทน b ในสมการ
● หนว่ ยแรงเฉอื น Vc ทเ่ี กดิ ข้ึนในตัวคานคอนกรตี ซง่ึ ไมม่ ีเหล็กเสรมิ รบั แรงเฉือนจะต้องไม่
เกนิ 0.29 SC ทรี่ ะยะ d จากขอบของที่รองรับ
(2) เหล็กเสริมรบั แรงเฉือน
● เน้อื ทห่ี น้าตดั ของเหล็กลูกตงั้ ท่ีวางตง้ั ไดฉ้ ากกบั แกนขององค์อาคารให้หาดังน้ี
AV v s
fv d
กลมุ่ การวิจัยและพฒั นาแหลง่ น้ํา ภาควิชาวิศวกรรมทรัพยากรนํ้า 3-22 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร ์
คู่มอื การสาํ รวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนุรกั ษ์ฟนื้ ฟูแหลง่ น้ํา การออกแบบรายละเอียด
กรมทรัพยากรน้ํา
● สําหรบั เหลก็ คอม้า ซง่ึ ประกอบด้วย เหลก็ เสน้ เดยี วหรอื หลายเสน้ ทีต่ า่ งกง็ อขน้ึ ขนานกนั
โดยมรี ะยะหา่ งจากทรี่ องรบั เทา่ กนั ใหค้ ํานวณหาเน้อื ท่ีดงั นี้
AV vs
f V sin a
(3) เกณฑ์บงั คับสําหรบั เหล็กเสริมรับแรงเฉือน
● ณ ทีใ่ ดที่ต้องใชเ้ หลก็ เสรมิ แรงเฉือนจะต้องจัดระยะเรยี งของเหลก็ เสรมิ ไม่ใหห้ า่ งกนั เกนิ
d และถา้ หน่วยแรงเฉอื นเกินกวา่ 0.795 SC ระยะเรียงจะตอ้ งไม่หา่ งกนั เกนิ d
4
2
● ณ ที่ใดทีต่ อ้ งใชเ้ หลก็ รบั แรงเฉอื น เนอ้ื ที่หน้าตดั ของเหลก็ เสรมิ ดังกล่าวจะตอ้ งไมน่ ้อย
กวา่ 0.0015 ของเน้ือท่ี bs ซึ่งหาไดจ้ ากผลคณู ของความกวา้ งของตัวคานและระยะเรยี งเหลก็ เสริมรับแรงเฉือน
ตลอดแกนความยาวขององคอ์ าคาร
6.5) การเสริมเหลก็ ตา้ นทานการเปล่ยี นแปลงอุณหภูมิ (Temperature steel)
นอกจากอาคารขนาดเลก็ ๆ ข้อกาํ หนดดงั ต่อไปน้ี จะใชส้ าํ หรบั หาขนาดเหลก็ เสรมิ เพือ่ ตา้ น
การเปลยี่ นแปลงอณุ หภูมิ เปอรเ์ ซน็ ตท์ รี่ ะบจุ ะขึ้นอยู่กบั พื้นทห่ี นา้ ตดั ทงั้ หมด (ยกเว้น พอกมมุ ) ของคอนกรตี ท่ี
จะต้องเสรมิ เหล็ก แต่ถ้าความหนาของพ้ืนทห่ี นา้ ตดั ของคอนกรตี มากกว่า 40 เซนติเมตร จะคดิ พ้ืนท่ีหน้าตดั ท่ี
เสริมเหลก็ จากความหนาเพียง 40 เซนติเมตร เทา่ นนั้
หน้าตัดเหลก็ เสริม, Ast = 0.0025bt
● เม่ือเสรมิ เหล็กชัน้ เดยี วใช้ เสน้ ผา่ นศูนย์กลาง 12 มลิ ลิเมตร .@ 0.30 เมตร ตํา่ สุด
● เหลก็ เสรมิ ช้ันเดยี วทอี่ ย่กู ลางแจ้ง
◊ คอนกรีตที่มีรอยต่อหา่ งไมเ่ กิน 10 เมตร ให้เสริมเหลก็ 0.30% ของหนา้ ตัดคอนกรีต
◊ คอนกรีตท่ีมีรอยต่อห่างเกิน 10 เมตร ให้เสริมเหล็ก 0.40% ของหน้าตัดคอนกรีตเหล็ก
เสริม
● เหลก็ เสรมิ 2 ชนั้ ทอ่ี ยู่กลางแจง้
คอนกรีต ◊ ดา้ นทีไ่ มต่ ิดกับดนิ ระยะรอยตอ่ หา่ งไมเ่ กนิ 10 เมตร ใช้เสริมเหล็ก 0.20% ของหน้าตัด
◊ ด้านท่ีติดดิน ระยะรอยต่อห่างไม่เกิน 10 เมตร ใช้เสริมเหล็ก 0.10% ของหน้าตัด
คอนกรีต
6.6) การงอเหลก็ เสรมิ (Hook and Bend of Reinforcement Bars)
● มาตรฐานการงอ ในมาตรฐานการงอจะใช้ข้อกําหนดดังต่อไปน้ี
◊ การงอครงึ่ วงกลม สว่ นทเี่ หลอื จากการงอจะต้องไม่น้อยกว่า 4 เทา่ ของเสน้ ผ่านศนู ยก์ ลาง
ของเหล็กเสริม และปลายท่เี หลอื ตอ้ งไม่นอ้ ยกว่า 6.5 เซนตเิ มตร
◊ การงอ 90 องศา สว่ นทเี่ หลือจากการงอจะตอ้ งไมน่ ้อยกว่า 12 เท่า ของเส้นผ่าน
ศนู ยก์ ลางของเหลก็ เสรมิ
◊ สาํ หรบั เหล็กลูกตง้ั (Stirrup) และเหล็กปลอกเท่านน้ั การงอ 90 องศา และการงอ 135
องศา สว่ นที่เหลือจากการงอจะตอ้ งไมน่ อ้ ยกว่า 6 เทา่ ของเส้นผ่านศูนยก์ ลาง แตต่ อ้ งไมน่ อ้ ยกว่า 6.5
เซนติเมตร
กลมุ่ การวจิ ยั และพัฒนาแหลง่ น้าํ ภาควิชาวศิ วกรรมทรพั ยากรนาํ้ 3-23 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลัยเกษตรศาสตร ์
คมู่ ือการสํารวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนรุ ักษฟ์ น้ื ฟูแหลง่ นํา้ การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรัพยากรนํา้
● รศั มขี องการงอ รศั มขี องการงอมาตรฐาน (วดั ดา้ นในของการงอ) จะตอ้ งไมน่ อ้ ยกวา่ ค่าที่
ให้ไว้ในตารางขา้ งล่าง ยกเวน้ เหลก็ ทมี่ ีขนาดเสน้ ผา่ นศูนย์กลาง 22 มลิ ลเิ มตร ถงึ ขนาดเส้นผา่ นศนู ยก์ ลาง 34
มลิ ลเิ มตร แต่สําหรับเหล็ก Structural Grade และ Intermediate Grade เท่านั้น รศั มกี ารงอน้อยทส่ี ุดจะ
เท่ากบั 2.5 เทา่ ของเส้นผา่ นศนู ยก์ ลาง
การงอเหลก็
เสน้ ผา่ นศนู ยก์ ลางเหล็กเสริม รัศมกี ารงอ
9, 10, 12, 15 2.5d
16, 19, 20, 22, 25 3.0d
28 4.0d
● การงอนอกเหนอื จากมาตรฐาน การงอเหลก็ ลกู ตง้ั และเหล็กปลอก จะตอ้ งมรี ัศมีการงอ
ดา้ นในไม่น้อยกวา่ หนงึ่ เทา่ ของเสน้ ผา่ นศนู ยก์ ลาง การงอสาํ หรบั เหลก็ เสรมิ อน่ื ๆ จะตอ้ งมรี ศั มกี ารงอ ดา้ นในไม่
นอ้ ยกวา่ คา่ ที่ระบไุ ว้ เมอ่ื การงอเหล็กจะทาํ ให้เกิดความเค้นสงู ทจี่ ุดงอ ดังน้นั รัศมีของการงอจะตอ้ งใหก้ วา้ งพอ
เพ่ือปอ้ งกันการแตกหักของคอนกรีต การงอทกุ ชนิดจะต้องทาํ แบบการดดั เยน็
7) การออกแบบกําแพงกนั ดิน
กําแพงย่นื จะต้องมคี วามหนาท่ีฐานอย่างน้อยเท่ากับ 20 ซม. สัดส่วนของความหนาจริงของโคน
กาํ แพงแบบนี้จะเพ่ิมขึน้ ตามความสูงที่เพ่ิมขึ้นจากเดิมทุกๆ 1 เมตร ให้เพ่ิมขึ้น 10 ซม. กําแพงย่ืนนิยมใช้กับ
ความสงู ไมเ่ กนิ 6 ม. ความสูงเกนิ 6 ม. อาจออกแบบให้เป็น Counterfort แทนเพ่ือใหโ้ ครงสร้างแข็งแรงและ
ไม่ต้องเสรมิ เหล็กหลายชน้ั ความกว้างฐานของกาํ แพงกนั ดินแบบ Counterfort จะมีสดั สว่ นประมาณ 0.6-0.7
เทา่ ของความสงู ของกาํ แพง ความหนาของฐานคอนกรีตและความหนาของโคนกําแพงจะมีค่าประมาณ 1/12
เทา่ ของความสงู กาํ แพง ความหนาของตัว Counterfort และการจดั ระยะห่างของตัว Counterfort ข้ึนอยู่กับ
การทดลองจัดระยะดู สดั ส่วนตา่ งๆที่ควรจะเปน็ จะตอ้ งผ่านการตรวจสอบความมน่ั คง และผ่านค่าหน่วยแรงท่ี
กําหนดไว้ด้วย
8) การออกแบบกําแพงฐานรากใตด้ ิน
กาํ แพงล่างทําไว้เพ่ือลดการไหลซมึ ของนํา้ ลอดใต้อาคาร และเพื่อป้องกนั การเคล่ือนตัวของอาคาร
และทาํ ให้ Transition มคี วามแข็งแรงมากข้นึ กําแพงล่างจะอยู่บริเวณปลายสุดของ Transition ของอาคาร
ชลศาสตร์ กาํ แพงล่างทอี่ อกแบบเป็นคอนกรีตเสริมเหลก็ โดยทั่วไปจะมีขนาดและสดั ส่วนตามตารางเป็นอย่าง
น้อย
ขนาดและสัดส่วนของกาํ แพงฐานรากใตด้ นิ
ความลกึ ของนํ้า ความลกึ ของกําแพงลา่ ง ความหนาของกําแพงล่าง
(ม.) (ม.) (ม.)
0.00 – 1.00 0.60 0.15
1.01 – 2.00 0.75 0.20
2.01 – 3.00 1.50 0.40
3.01 – 4.00 2.00 0.50
กลมุ่ การวจิ ยั และพัฒนาแหล่งนํ้า ภาควชิ าวศิ วกรรมทรพั ยากรนํา้ 3-24 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร ์
คมู่ ือการสํารวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนุรักษฟ์ ้นื ฟแู หลง่ นํา้ การออกแบบรายละเอียด
กรมทรัพยากรน้ํา
ในกรณที ีอ่ อกแบบกาํ แพงล่างเปน็ เข็มพดื (Steel sheet Pile) จะตอ้ งคาํ นึงถงึ ลกั ษณะของดินฐาน
ราก ความแข็งแรงของเขม็ เหลก็ การตอกเข็มเหล็ก อายกุ ารใช้งาน การป้องกันการสึกกร่อน รวมท้ังคํานึงถึง
แรงต่างๆท่ีกระทาํ ตอ่ เข็มเหลก็ ดว้ ย
9) การออกแบบรอยต่อของอาคารคอนกรีตในอาคาร (Joints in Structures)
อาคารคอนกรีตที่มีความยาวมากๆ หรือเป็นพื้นท่ีขนาดใหญ่หรืออาคารที่มีช่วงตอนต่างๆ
อาจเกิดการทรุดตัว (Settlement) หรือเกิดการแอ่นตัว (Deflection) ที่ไม่เท่ากัน จําเป็นต้องกําหนดให้มี
รอยตอ่ เปน็ ชว่ งเปน็ ตอนตามความจาํ เปน็ และเหมาะสม ซง่ึ ชนิดของรอยต่อดงั กลา่ วอาจแบ่งออกได้เปน็ 3 ชนิด
คอื
(1) รอยต่อเพ่ือการก่อสร้าง (Construction joints) การกําหนดรอยต่อชนิดนี้ จึงข้ึนอยู่กับ
ปริมาณคอนกรีตที่จะใช้เทในแต่ละช่วงตอนของรอยต่อท่ีสามารถเทได้ในระยะเวลาที่ไม่เกินระยะเวลาการ
แขง็ ตัวของคอนกรีต และควรกาํ หนดใหร้ อยต่ออยตู่ รงตาํ แหน่งทีโ่ มเมนต์มีค่าน้อยที่สุด นอกจากนี้เหล็กเสริม
คอนกรีตในช่วงที่ผา่ นรอยตอ่ จะตอ้ งวางตอ่ เนอื่ งกันไป (ไม่ตดั ขาดออกจากกนั )
(2) รอยตอ่ เพื่อรับการเปล่ยี นแปลงอณุ หภมู ิ (Expansion and Contraction Joints)
สําหรับในงานชลประทานนั้น กําหนดให้ใช้ระยะห่างระหว่างรอยต่อแต่ละช่วงไม่เกิน 10
เมตร (เนือ่ งจากความยาวของเหลก็ เส้นในทอ้ งตลาดยาว 10 เมตร จึงสะดวกท่ีไม่ต้องตัดเหล็ก) และเหมาะสมกับ
ระยะหา่ งของคอนกรีตตรงรอยต่อ 1 เซนติเมตร และรอยตอ่ ชนดิ นีแ้ ตกต่างจากรอยต่อเพ่ือการก่อสร้างตรงท่ี
เหลก็ เสริมตรงรอยต่อจะต้องตดั ขาดออกจากกนั
(3 การพอกมมุ (Fillets) การพอกมมุ มปี ระโยชนใ์ นป้องกันการเพ่มิ ของ Strength หรอื ชว่ ยลด
ความเครียด (stress) ณ จุดทีเ่ กิดความเครยี ดสงู สดุ ขนาดของการพอกมมุ จะวดั จากภายในของโครงสร้างและ
การพอกมุมทฐ่ี านรากกําแพงยนื จะแสดงในตาราง
ขนาดของการพอกมุม
ขนาดการพอกมุม (ซม.) ความสูงของกําแพงหรอื กําแพงยน่ื (ม.)
5.0 x 5.0 -
7.5 x 7.5 0.00 – 2.50
10.0 x 10.0 2.50 – 3.00
15.0 x 15.0 มากกว่า 3.00
(พอกมุมอาจจะไม่จําเป็นต้องใช้ ถ้าเป็นผลเสยี ในการออกแบบอาคาร)
กลมุ่ การวิจัยและพฒั นาแหลง่ น้าํ ภาควชิ าวิศวกรรมทรัพยากรน้าํ 3-25 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
คูม่ ือการสํารวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนุรักษฟ์ ้นื ฟแู หลง่ นํ้า การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรพั ยากรนาํ้
10) แนวคดิ การออกแบบองคป์ ระกอบโครงการ
ขนั้ ตอนการสาํ รวจออกแบบรายละเอียด
ข้อมูลการสํารวจภูมิประเทศและ
ตรวจสอบข้อมลู เชน่ พกิ ดั ,ระดบั ,แนวขอบตลง่ิ ,แนวเขตท่ีดนิ เป็น
ตรวจสอบข้อมลู
ถูกต้องเกนิ NO
YES
ปรับปรุงข้อมูลสภาพภมู ิประเทศให้ถกู ต้องมาก
NO องค์ประกอบโครงสร้าง
YES
วางขอบเขตโครงสร้ าง
องค์ประกอบโครงการ
ปรบั แก้
วางรายละเอียดโครงสร้างเดิมทีต่ ้อง ตรวจสอบความถกู NO
ปรบั ปรุงให้ได้ตามวตั ถุประสงค์ของ ต้องในสนามเบอื ้ งต้น
YES
วางรายละเอียดองค์ประกอบของโครงสร้ าง
เบอื ้ งต้นตามแบบมาตรฐาน
ตรวจสอบความถกู NO
ต้องในสนาม
YES
วางรายละเอียดองค์ประกอบโครงสร้ างขนั ้
จดั ทาํ แบบรายละเอียดกอ่ สร้างประกอบด้วย สารบญั แบบ แบบทว่ั ไป
แบบกอ่ สร้าง(แปลน รูปตดั ตามยาว/ตามขวาง) ผงั บริเวณและแบบ
กลุ่มการวิจัยและพัฒนาแหลง่ นา้ํ ภาควชิ าวิศวกรรมทรพั ยากรนํ้า 3-26 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร ์
คมู่ อื การสํารวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนรุ กั ษฟ์ ้ืนฟูแหล่งนํา้ การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรพั ยากรน้าํ
3.3 การออกแบบฝายน้าํ ลน้ (Weir)
1) วัตถปุ ระสงค์และลักษณะอาคาร(Purpose and Description)
ฝายน้ําล้นคือ อาคารทท่ี ําหน้าท่เี ก็บกกั และผันนํ้าเข้าพ้นื ที่รับประโยชน์ สามารถระบายน้ําส่วนเกิน
ใหล้ ้นข้ามสนั ฝายลงไปยังทา้ ยน้าํ ได้ โดยทว่ั ไปการออกแบบฝายนํา้ ล้นจะตอ้ งพจิ ารณาใหเ้ หมาะสมกบั ลักษณะ
ภมู ิประเทศ สามารถใชง้ านไดอ้ ย่างมปี ระสทิ ธภิ าพ โดยมคี ่าก่อสรา้ ง คา่ ดาํ เนนิ การและบาํ รงุ รักษาต่ําที่สุดและ
ท่สี าํ คญั คือ ต้องสามารถระบายน้ํานองสูงสุดที่ออกแบบได้อย่างปลอดภัย ไม่ก่อให้เกิดความเสียหายต่อตัว
อาคาร ในการออกแบบฝายนํ้าล้นจะพิจารณาถึงรูปร่างการใช้งาน ตําแหน่งที่ต้ังที่ให้ความปลอดภัยต่อตัว
อาคารในทกุ กรณี ทัง้ ในระหว่างก่อสรา้ งและภายหลงั ก่อสร้างแล้วเสร็จและใช้งาน
2) การเลือกท่ตี ้งั หรือการประยกุ ตใ์ ช้(Site Selection or Application)
เกณฑท์ วั่ ไปในการเลือกที่ตง้ั หรอื ประยุกต์ใช้ฝายน้าํ ลน้ มีดังนี้
(1) ควรมีความเหมาะสมทางด้านชลศาสตร์ เพ่ือลดผลกระทบด้านการก่อสร้างหรือการใช้
ประโยชนท์ ี่จะมีตอ่ ไป
(2) จะตอ้ งสามารถใชป้ ระโยชนจ์ ากแหลง่ น้าํ ได้อยา่ งมปี ระสทิ ธภิ าพ
(3) การกอ่ สรา้ งอาคารทางน้ําล้นผา่ นถนน(Wet Crossing) เพ่อื ประหยัดคา่ ก่อสรา้ งและสามารถ
ใช้เปน็ ทางสัญจรได้ดว้ ย ตอ้ งพจิ ารณาความเหมาะสมเพมิ่ เตมิ ดังน้ี
● สภาพภูมปิ ระเทศควรเปน็ ท่รี าบหรือลาดเทเล็กนอ้ ย เป็นลาํ นํา้ เลก็ ๆและต้ืน มคี วามมั่นคง
มนี ํ้าหลากไหลบา่ เปน็ ครงั้ คราว เกดิ ข้นึ ไม่นาน
● ลักษณะชั้นดนิ บรเิ วณท่กี อ่ สรา้ ง ควรเป็นดนิ ทม่ี คี วามม่ันคงแข็งแรงและสามารถตา้ นทาน
การกัดเซาะของกระแสนา้ํ ได้ดี เช่น ดนิ เหนยี ว ดินเหนียวปนกรวด กรวดหยาบและลกู รงั เป็นตน้ ไม่ควรเป็น
ดินทน่ี ้ํากัดเซาะงา่ ย เช่น ทรายและตะกอนทรายละเอยี ด เปน็ ตน้
3) ขอ้ พิจารณาในการออกแบบ(Design Consideration)
ขอ้ พิจารณาในการออกแบบมดี งั น้ี
(1) สามารถระบายปริมาณน้ํานองสงู สุดจากการออกแบบทางด้านอุทกวทิ ยาท่ีระดบั ที่กําหนดไว้
(2) ชนดิ ของฝายนํา้ ลน้ จะตอ้ งเหมาะสมกับตําแหน่งท่ีต้ังและลักษณะภูมิประเทศ และส่วนของ
อาคารต้องมนี ้ําหนกั เพียงพอท่จี ะสามารถตา้ นการลอยตวั เนอ่ื งจากแรงยกของนาํ้ (Uplift Pressure)
(3) แนวทกี่ าํ หนดควรพจิ ารณาให้มีระยะความยาวของอาคารสัน้ สุดเทา่ ที่เป็นไปได้ เพ่ือประหยัด
ค่ากอ่ สร้าง
(4) ควรปรับปรงุ โดยขยายความกว้างลําน้ําด้านเหนือหินเรียงของฝายให้เป็นบ่อรับน้ําเพ่ือเพ่ิม
ปริมาตรน้ําเก็บกักและรองรับตะกอนที่ตก(Retarding Basin or Sediment Trap) ทําให้สะดวกในการขุด
ลอกเฉพาะกองทรายที่สูงกว่าพื้นฝาย/ท้องลําน้าํ โดยไม่กระทบตอ่ ตวั ฝาย
(5) ต้องกาํ หนดรปู แบบของอาคารสลายพลังงาน (Stilling Basin)ท่ีเหมาะสมกับสภาพการไหล
และภมู ิประเทศ
(6) ออกแบบป้องกนั การกัดเซาะจากการไหลป่ันป่วนของกระแสนํ้าบริเวณจุดเช่ือมต่อระหว่าง
อาคารสลายพลังงานและลําน้ําเดมิ
(7) ออกแบบความแข็งแรงทนทานของอาคารใหถ้ กู ต้องตามหลักวิชาการ โดยคํานึงถึงการใช้วัสดุ
ในท้องถน่ิ ทีส่ ามารถประหยัดค่ากอ่ สรา้ งไดม้ ากทีส่ ุด
กลมุ่ การวจิ ัยและพัฒนาแหล่งนํ้า ภาควิชาวิศวกรรมทรัพยากรน้ํา 3-27 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร ์
คมู่ ือการสํารวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนรุ กั ษฟ์ ้ืนฟูแหล่งนาํ้ การออกแบบรายละเอียด
กรมทรัพยากรนํ้า
(8) ระดับสนั ทางนํา้ ลน้ ผ่านถนนของ Wet Crossing ไม่ควรสูงกว่าระดับน้ําตํ่าสุดของลําน้ําเกิน
2.00 ม. เพอ่ื ไมใ่ หน้ าํ้ ไหลแรงเกินไป จนกัดเซาะพื้นลํานํ้าดา้ นท้ายนํ้าจนเสยี หาย
(9) ระดับน้ําสงู สุดออกแบบของ Wet Crossing ไม่ควรสูงกว่าระดับสันทางนํ้าล้นผ่านถนนเกิน
1.20 ม.
(10) กรณีทีต่ ้องการระบายนํา้ ใหต้ ่ํากวา่ สนั Wet Crossing ใหเ้ พิ่มทอ่ ลอดคันทางและป้องกันการ
กัดเซาะที่บริเวณปลายท่อด้านท้ายนํ้าโดยใช้หินเรียง ขนาดของหินเรียงต้องใช้ให้สอดคล้องกับความเร็ว
กระแสนํา้ ไหลออกจากทอ่ ที่ปลายทอ่ ดา้ นเหนอื นํ้าควรทํารอ่ งไวใ้ สบ่ านประตู เพอื่ ปิดปากท่อเม่ือต้องการเก็บ
นํ้าและเปิดบานประตเู มอ่ื ตอ้ งการระบายน้าํ
4) การออกแบบทางดา้ นชลศาสตร์(Hydraulic Design)
4.1) การออกแบบฝายน้าํ ลน้ แบบสันมน(Ogee Weir)
ฝายนํ้าลน้ ชนดิ Ogee ตวั อาคารประกอบดว้ ย 3 ส่วนดงั น้ี
● สนั ฝายน้ําลน้ (Overflow Crest of Weir)
● ส่วนระบายนํ้าหรือร่องรับน้ํา (Trough)ที่วางเอียงเช่ือมต่อกับส่วนลดพลังงานท้ายนํ้า
(Terminal Structure) ทําหนา้ ทรี่ ะบายน้ําไปยังลํานา้ํ เดมิ ทา้ ยฝายโดยผ่าน Terminal Structure
● ส่วนลดพลังงานท้ายนํ้า (Terminal Structure) โดยทั่วไปจะมีหลายชนิด ตามแบบ
มาตรฐานของ U.S.B.R Stilling Basin
(1) การออกแบบสนั ฝายนาํ้ ล้น(Overflow Crest of Weir)
ลกั ษณะอาคารจะมรี ูปรา่ งแบบ Ogee Weir ซ่งึ มคี วามยาวเพียงพอทจี่ ะระบายนํ้าหลาก
สงู สุดทีอ่ อกแบบ ซงึ่ สามารถคํานวณความยาวของสันฝายนา้ํ ลน้ ได้ดังนี้
3
Q 0.5522C0LHe2
เมื่อ Q = ปรมิ าณนาํ้ ไหลผา่ นฝายน้าํ ล้น, ลบ.ม./วนิ าที
C0 = ค่าสมั ประสทิ ธ์ิการระบายขา้ มสนั ฝายแบบ Ogee
L = ความยาวสันฝาย, ม.
He = Total Head, ม.
คา่ สัมประสิทธิ์ C0 จะเปลี่ยนแปลงไปตามอัตราสว่ นระหวา่ ง P เม่ือ P คือความสูงของตัว
He
ฝายจากพื้นทางนา้ํ เข้า ดังรปู จาก Design of Small Dams
กลุม่ การวิจัยและพัฒนาแหล่งนํ้า ภาควชิ าวศิ วกรรมทรัพยากรนาํ้ 3-28 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร ์
คู่มอื การสาํ รวจออกแบบโครงการพัฒนาและอนรุ ักษฟ์ ้ืนฟแู หลง่ นาํ้ การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรพั ยากรน้ํา
4 .0
3 .8
VALUES OF COEFFICIENT C O 3 .6
ha
Ho
3 .4
p
Q = Co L H 3 /2
o
3 .2
3 .0
0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
VALUES OF P
H
O
Discharge Coefficient for Vertical – faced Ogee Crest
1.1
RATIO OF COEFFICIENTS C 1.0
CO
Ho ha
He
0.9
p
0.8
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
RATIO OF HEAD ON CREST TO DESIGN HEAD = He
H
O
Coefficient of Discharge for Other than the Design Head
กลุม่ การวิจยั และพฒั นาแหลง่ นํ้า ภาควชิ าวิศวกรรมทรพั ยากรนาํ้ 3-29 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร ์
คมู่ ือการสาํ รวจออกแบบโครงการพฒั นาและอนรุ ักษฟ์ นื้ ฟูแหล่งนํา้ การออกแบบรายละเอยี ด
กรมทรัพยากรนา้ํ
(1.1) รูปร่างของ Ogee Weir กําหนดตามรูปมาตรฐานข้างล่าง ซึ่งสามารถคํานวณรูปร่าง
ของ Ogee Crest จากสมการดงั ตอ่ ไปนี้
y k x n
H0 H0
เม่อื y = ระยะ co-ordinate ตามแกน y, ม.
X = ระยะ co-ordinate ตามแกน x, ม.
H0 = Total Design Head,เมตร
K และ n = สัมประสิทธสิ์ ัมพนั ธ์กบั h0
H0
h0 = ระดับนาํ้ เหนอื ฝาย
ด้านท้ายฝายจะเป็นร่องรับนํ้า (Trough) ที่มีแนวต้ังฉากกับแนวศูนย์กลางสันฝาย ทําหน้าที่
สลายพลังงานท่ไี หลข้ามฝายลงมาใหเ้ หลือเพียงพอท่ีจะเพิ่มความเร็วในร่องนํ้าให้ไหลไปทางท้ายนํ้าได้ โดยมี
ฝายรูป Ogee Crest วางตวั อย่ดู ้านเหนือนํ้า ระดับสนั ฝายอยทู่ ร่ี ะดับเกบ็ กกั และมรี ปู ร่างหนา้ ตัดการไหลของ
นํ้าเปน็ รูปสีเ่ หล่ยี มผืนผ้า ความกว้างของรางระบายน้ําจะปรับลดลงตามระยะห่างจากตัวฝายเท่ากับรูปร่าง
ของ Control Section การไหลของนา้ํ ใน Trough กําหนดใหเ้ ปน็ ลักษณะ Subcritical Flow มปี ริมาณคงท่ี
การคํานวณความเร็วและระดับน้ําท่ีจุดต่างๆ ตลอดความยาว Trough จะใช้เกณฑ์ของสมดุล
พลงั งาน (Conservation of Energy) ตาม Bernoulli’s Theory (Design of Small Dam, 1987 หน้า 383)
ดังสมการต่อไปน้ี
Z d1 hv1 d2 hv2 hL
เม่อื Z = ผลตา่ งของพน้ื ที่ระหว่างจดุ ที่ 1 และ 2, ม .
d1,d2 = ความลกึ ของนํา้ ในแนวดิ่งท่จี ุด 1และ 2 ตามลาํ ดับ, ม.
hv1, hv2 = v12 และ v22 ตามลาํ ดับ, ม.
2g 2g
hL = Friction Loss ระหวา่ งจุดที่ 1 และ 2, ม.
v1, v2 = ความเรว็ นํา้ ทจ่ี ุดท่ี 1 และ 2, ม./วินาที
g = 9.81 ม./วินาที2
โดยรวมใหร้ ะดับนาํ้ ใน Trough สูงกวา่ ระดับสนั ฝายได้ไมม่ ากกวา่ 30 เปอร์เซนตข์ องระดบั
นํา้ เหนือสันฝาย (Flood Surcharge)
กลุม่ การวิจัยและพฒั นาแหล่งนํา้ ภาควิชาวิศวกรรมทรพั ยากรนาํ้ 3-30 คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลัยเกษตรศาสตร ์