Blockdit Logo (Mobile)
โลกเปลี่ยน เราต้องเปลี่ยน
•
เมื่อวาน เวลา 13:28 • สิ่งแวดล้อม

⭐ EP1/3 – Steady Flow vs Unsteady Flow ในคอขวดเจ้าพระยา

พื้นฐานชลศาสตร์ และเหตุผลว่า
ทำไม “Flood Routing” ต้องคิดแบบ Unsteady Flow เท่านั้น
🔹 1. บทนำ: คอขวดเจ้าพระยาคืออะไร และทำไมถึงสำคัญมาก
ช่วงลำน้ำเจ้าพระยาตอนกลาง–ล่าง
(บริเวณสิงห์บุรี–ชัยนาท–บางบาล–บางไทร)
เป็นพื้นที่ที่ลำน้ำแคบลง หน้าตัดน้อย ความลาดชัน (S) ต่ำ
และมีอาคารชลประทาน–ชุมชน–ตลิ่งที่ควบคุมระดับน้ำได้จำกัด
ผลลัพธ์คือเกิด “Chao Phraya Bottleneck”
– พื้นที่ที่น้ำจาก 4 ลุ่มน้ำ (Ping, Wang, Yom, Nan)
รวมถึงน้ำด้านข้างจากทุ่งต่าง ๆ “มาชนกัน” ในจุดแคบนี้
คอขวดนี้จึงเป็นจุดกำหนดว่า…
“ประเทศไทยจะท่วมหนักหรือท่วมน้อย
อยู่ที่ bottleneck นี้จะระบายได้เร็วแค่ไหน”
🔹 2. หลักชลศาสตร์พื้นฐานที่ต้องเข้าใจก่อน (Hydraulic Fundamentals)
2.1 ตัวแปรหลักของการไหลในแม่น้ำ
  • ●
    Q = อัตราการไหล (m³/s)
  • ●
    H = ระดับน้ำ (m)
  • ●
    A = หน้าตัดลำน้ำ (m²)
  • ●
    V = ความเร็ว (m/s)
  • ●
    S = ความลาดท้องน้ำ
  • ●
    n = ความต้านทาน Manning
  • ●
    q_lat = น้ำไหลด้านข้างเข้าลำน้ำ
  • ●
    S(t) = ปริมาตรน้ำเก็บกักแบบฟลัดเพลน (storage)
ทั้งหมดคือ “ตัวกำหนดพฤติกรรม แม่น้ำเจ้าพระยา”
และพฤติกรรมเหล่านี้ ไม่ได้คงที่ ในช่วงน้ำหลาก
🔹 3. Steady Flow คืออะไร? ใช้ทำอะไรได้บ้าง?
3.1 ความหมาย (Concept)
Steady Flow คือการคิดแบบ “กระแสน้ำคงที่ไม่เปลี่ยนตามเวลา”
  • ●
    Q คงที่
  • ●
    H คงที่
  • ●
    V คงที่
ใช้วิเคราะห์ความสัมพันธ์ Q = f(H) หรือ rating curve
3.2 ใช้ประโยชน์ที่ไหน?
  • ●
    ออกแบบคลอง–ลำน้ำ–เขื่อน–ประตู
  • ●
    ประเมิน “capacity สูงสุด” ของหน้าตัด
  • ●
    วิเคราะห์ผลของการปรับปรุงกายภาพลำน้ำ
  • ●
    ใช้คำนวณด้วยแนวคิด Manning (V ∝ R^(2/3) × S^(1/2) ÷ n)
3.3 ข้อจำกัดสำคัญของ Steady Flow ในคอขวดเจ้าพระยา
⚠ ไม่สามารถใช้จัดการสถานการณ์จริงได้
เพราะสถานการณ์จริงมีปัจจัยที่ “เปลี่ยนตามเวลา” ได้แก่
Hydrograph จากปิง–วัง–ยม–น่าน
– มาถึงคอขวด “ไม่พร้อมกัน”
– Peak แต่ละลุ่มน้ำเคลื่อนต่างเวลา
Backwater จากเจ้าพระยาตอนล่าง
– ระดับน้ำทะเลหนุน
– การระบายน้ำของแม่น้ำท่าจีน
– การปิด–เปิดประตูน้ำต่าง ๆ
น้ำด้านข้าง (q_lat) จาก ทุ่งทั้งหมด
– บางบาล
– ผักไห่
– ทุ่งท้ายเขื่อน
– ทุ่งลพบุรี
– ฯลฯ
มีเวลาการปล่อยไม่เท่ากัน
การเก็บ–ปล่อยของทุ่งรับน้ำ
ทำให้เกิด S(t) ที่เปลี่ยนทุกชั่วโมง
สรุป:
Steady Flow = เหมือนถ่าย “รูปนิ่ง ๆ”
น้ำหลาก = เหมือนดู “หนังทั้งเรื่อง”
การจัดการน้ำต้องตามหนัง ไม่ใช่ตามรูป
🔹 4. Unsteady Flow คืออะไร? และทำไมสำคัญมากในคอขวดเจ้าพระยา
4.1 หลักการ (Concept)
  • ●
    Unsteady Flow คือการคิดแบบ
  • ●
    “ทุกตัวแปรของน้ำไหล (Q, H, V, A) เปลี่ยนไปตามเวลา t”
ใช้สมการพื้นฐาน 2 ตัว:
Continuity Equation (การคงตัวของปริมาตร)
→ dS/dt = Q_in – Q_out + q_lat
Momentum Equation
→ ใช้บรรยายพลังงาน ความลาด ความต้านทาน กระแสน้ำล้น/ย้อน
4.2 ทำไมคอขวดต้องใช้ Unsteady Flow เท่านั้น?
เพราะมีลักษณะ:
Flood Wave Propagation
คลื่นน้ำจากปิง–วัง–ยม–น่าน วิ่งมาสู่คอขวดด้วยความเร็วต่างกัน
Floodplain Storage Interaction
ทุ่งบางบาล–ผักไห่–ท้ายเขื่อน ทำให้เกิด “หน่วง–ปล่อย” แบบ S(t)
Backwater Dynamics
ปลายน้ำแถวปากเกร็ด–ปทุมฯ–นนทบุรี
กำหนด Q_out ของคอขวดแบบ real time
Rotation Timing ของทุ่งต่าง ๆ
เวลาเปิด–ปิดทุ่ง (t_open, t_close)
มีผลต่อ Q(t) อย่างมหาศาล
Recession Window Management
ช่วงหลัง peak ที่ Q_max > Q_actual
คือ “ช่วงทอง” ที่ใช้ดึงน้ำออกจากทุ่ง
ทั้งหมดเป็น เหตุการณ์ตามเวลา ไม่ใช่ค่าคงที่
🔹 5. ตัวอย่างเหตุการณ์จริงที่พิสูจน์ว่า Steady Flow ใช้ไม่ได้
✔ เมื่อปิง–น่านมาถึงเร็ว แต่ยมมาช้า
Steady Flow คิดว่า peak = ค่าคงที่
แต่ Unsteady Flow แสดงกราฟ peak ซ้อน–ไม่ซ้อน ได้ชัดเจน
→ ภาพการท่วมเปลี่ยนทันที
✔ เมื่อทุ่งบางบาลเริ่มล้นช้า แต่ทุ่งผักไห่ล้นเร็ว
ผลต่อ Q_in ของคอขวดต่างกันมาก
→ ต้องใช้ Unsteady Flow เพื่อกำหนด “คิวทุ่ง”
✔ เมื่อปลายน้ำเจ้าพระยาหนุน 20–40 ซม.
Steady Flow มองไม่เห็น
แต่ Unsteady Flow เห็นว่า
→ Q_out ลดลงทันที 200–400 m³/s
🔹 6. สรุปหลักการ EP1: คำตอบสั้น ๆ แต่สำคัญที่สุด
🟦 คอขวดเจ้าพระยาไม่สามารถบริหารด้วย Steady Flow ได้
เพราะน้ำที่เข้า–ออกคอขวดเป็น “กระบวนการตามเวลา (time dependent)”
ประกอบด้วย flood wave, lateral inflow, floodplain storage, backwater
และ dynamic reservoir operation จากทุ่งทุกทุ่ง
🟦 ต้องใช้ Unsteady Flow เท่านั้น
เพื่อ
  • ●
    เห็น peak ที่กำลังจะมา
  • ●
    เห็นโอกาสดึงน้ำออกช่วงหลัง peak
  • ●
    จัดคิวทุ่งให้ไม่ซ้อนกัน
ลดเวลาท่วมขังในทุ่ง เช่น บางบาลจาก 4 เดือน → 2.5–3 เดือน
🔹 7. Key Takeaway
“Steady Flow ให้ค่าคงที่ Unsteady Flow ให้ความจริง”
การแก้ปัญหาน้ำท่วมภาคกลางทั้งระบบ
ต้องย้ายจาก “โครงสร้าง” → “เวลา”
และจาก “ปริมาณน้ำ” → “การจัดคิวคลื่นน้ำ”

ดูเพิ่มเติมในซีรีส์

โฆษณา