Transcript คู่มอื การใช้ แบบมาตรฐานระบบส่ งนา้ และระบายนา้ การออกแบบคลองส่ งนา้ ตัวอย่างการคานวณ ต้องการคลองส่ งน้ าเพื่อชักน้ าเข้าพื้นที่ประมาณ 5,000 ไร่ ความต้องการน้ าของ ต้นข้าวเท่ากับ 0.0002 ม.3/วินาที/ไร่ ให้คานวณ-ออกแบบคลองดาดคอนกรี ต เพือ่ ชักน้ า เข้าพื้นที่นาตามความต้องการของพืช กาหนดให้ Q =

คู่มอื การใช้ แบบมาตรฐานระบบส่ งนา้
และระบายนา้
การออกแบบคลองส่ งนา้
ตัวอย่างการคานวณ
ต้องการคลองส่ งน้ าเพื่อชักน้ าเข้าพื้นที่ประมาณ 5,000 ไร่ ความต้องการน้ าของ
ต้นข้าวเท่ากับ 0.0002 ม.3/วินาที/ไร่ ให้คานวณ-ออกแบบคลองดาดคอนกรี ต เพือ่ ชักน้ า
เข้าพื้นที่นาตามความต้องการของพืช
กาหนดให้
Q = ปริ มาณน้ าที่พืชต้องการใช้ (ม.3/วินาที)
A = พื้นที่หน้าตัดของแท่งน้ า (ม.2)
V = ความเร็ วเฉลี่ยของน้ าในคลอง (ม./วินาที)
R = รัศมีอุทกศาสตร์ (ม.)
n = สัมประสิ ทธิ์ ความขรุ ขระของผิวทางน้ า = 0.018
S = ส่ วนลาดเทของท้องคลอง = 1:4,000
S.S. = ส่ วนลาดตลิ่งของคลอง = 1:1.5
b = ความกว้างท้องคลองดาด (ม.)
d = ความลึกของน้ าในคลอง (ม.)
P = ความยาวเส้นขอบเปี ยก (ม.)
ขั้นตอนในการคานวณออกแบบ
1.
ต้องทราบปริ มาณน้ าทั้งหมดที่พืชต้องการใช้ (Q)
จากโจทย์ พื้นที่ท้ งั หมด
= 5,000 ไร่
ความต้องการน้ าของต้นข้าว = 0.0002 ม.3/วินาที/ไร่
ดังนั้น ปริ มาณน้ าทั้งหมดที่พืชต้องการใช้ (Q) = 0.0002 x 5,000
= 1.00 ม.3/วินาที
ขั้นตอนในการคานวณออกแบบ
2.
คานวณหาขนาดคลอง
ใช้วิธี Trial and error
กาหนดให้ b
จาก

d
A
A
A
= 1.50 ม.
=
=
=
=
0.75 ม.
(b + 1.5d)d
(1.50 + 1.5 x 0.75)0.75
1.969 ม.2
ขั้นตอนในการคานวณออกแบบ
จาก P = b + 13 x d
 P = 1.50 + 13 x 0.75
= 4.204 ม.
จาก R =
A
P
= 0.468 ม.
R2/3 = 0.603
ขั้นตอนในการคานวณออกแบบ
จากสูตร Manning’s Formula
1 2/3 1/2
V= R S
n
1/2
1
 1 
x0.603x
=

0.018
 4,000 
V = 0.530 ม./วินาที
จากสูตร Q = AV
= 1.969 x 0.530
 Q = 1.043 ม.3/วินาที
OK
ตารางแสดงรายละเอียดคุณสมบัตขิ องคลองส่ งนา้
Q
A
v
R
n
S
SS
b
d
t
Wc
Bm
fb
fe
HL
HR
TL
TR
RL
RR
1.043
1.969
0.530
0.468
0.018
1:4,000
1:1.5
1.50
0.75
0.06
0.20
1.00
0.20
0.60
1.35
1.35
2.00
6.00
*
*
* คานวณจากระยะตามรู ปตัดตามขวางคลอง+ระยะของลาดคันคลองตามแนวนอน + 2
การออกแบบคลองระบายนา้
ตัวอย่างการคานวณ
ออกแบบคลองระบายน้ าในจังหวัดนครศรี ธรรมราช ซึ่งรับน้ าจาก
พื้นที่ภายนอกโครงการ 3 ตร.กม. ความยาวตามลาน้ าสายใหญ่จากจุดที่
พิจารณาถึงจุดไกลสุ ดของพื้นที่รับน้ า 2 กม. และความแตกต่างระดับของ 2
จุดนี้ เป็ น 15 ม. สภาพภูมิประเทศมีป่าไม้ปกคลุม พื้นที่ค่อนข้างชัน
นอกจากนั้นยังมีพ้นื ที่รับน้ าในโครงการที่จะระบายน้ าลงคลองสายนี้อีก
2,500 ไร่ ข้อมูลสภาพฝนตก 3 วัน ในรอบ 5 ปี มีค่า 180 มม. และมีน้ าท่วม
ขังในท้องนาก่อนฝนตก 100 มม. สภาพดินเป็ นดินเหนียวปนทราย
ขั้นตอนในการคานวณออกแบบ
1.
หาปริ มาณน้ าหลากจากภายนอกโครงการ (Q1)
จากสูตร Q = 0.278 CIA
กาหนดให้ Q1 = ปริ มาณน้ าที่ตอ้ งการระบาย (ม.3 / วินาที)
Tc = เวลาน้ าเข้มข้น (Time of Concentration ) (ชม.)
L = ความยาวตามลาน้ าสายใหญ่จากจุดไกลสุ ดถึงจุดที่
พิจารณาของพื้นที่รับน้ า (กม.)
H = ความแตกต่างระดับพื้นดินของจุดไกลสุ ดถึงจุดที่
พิจารณาของพื้นที่รับน้ า (ม.)
C = สัมประสิ ทธิ์แสดงอัตราส่ วนระหว่างน้ าท่าและน้ าฝน
I = ความเข้มฝน (มม. / ชม.)
A = พื้นที่ลุ่มน้ า (ตร. กม.)
ขั้นตอนในการคานวณออกแบบ
จากโจทย์ A = 3 ตร. กม.
L = 2 กม.
H = 15 ม.
0.385
3
 0.87L 

หาค่า I ; Tc = 

H


= 0.744 ชม.
=
44.64 นาที
จากค่า Tc = 44.64 นาที ใช้ฝนที่รอบปี การเกิดซ้ า 10 ปี อ่านกราฟ
Rainfall Intensity – Duration – Frequency Curve ของสถานีวดั น้ าฝน
ซึ่งอยูใ่ นบริ เวณใกล้เคียงจะได้ I = 78 มม./ชม.
ขั้นตอนในการคานวณออกแบบ
หาค่า C ; โดยการนาค่า I = 78 มม./ชม. และสภาพภูมิประเทศ
ไปเปิ ดกราฟ
จะได้ค่า C = 0.22
ดังนั้น
Q1 = 0.278 x 0.22 x 78 x 3
= 14.311 ม.3/วินาที
แสดงค่ าสั มประสิ ทธิ์นา้ ท่ า C ทีใ่ ช้ ในสู ตร Rational’s Formula
ขั้นตอนในการคานวณออกแบบ
2.
หาปริ มาณน้ าหลากจากภายในโครงการ (Q2)
ปริ มาณน้ าหลากในโครงการฯ พิจารณาจากสภาพของฝนที่ตกใน
บริ เวณโครงการว่า จะมีขนาดฝนและโอกาสที่จะเกิดขึ้นเท่าใด ในการ
คานวณหาค่า Drainage Modulus ของพื้นที่จะต้องระบายในโครงการนี้
ใช้ขอ้ มูลสภาพฝนตก 3 วัน ในรอบ 5 ปี มีค่า 180.00 มม. โดยมีน้ าขัง
ในท้องนาก่อนฝนตก 100 มม. กาหนดให้ความลึกของน้ าฝนท่วมได้อีก
70% ของความสูงของน้ าในท้องนาก่อนฝนตกจะได้ค่า Drainage
Modulus (qd) ดังนี้
ขั้นตอนในการคานวณออกแบบ
qd =
กาหนดให้ qd =
R =
T =

 (R  70)x1,600


 86,400xT 
Drainage Modulus (ลิตร/วินาที/ไร่ )
ปริ มาณฝน (มม.)
ระยะเวลาที่ยอมให้แปลงนามีน้ าท่วมขัง (วัน)
(180

70)x1,600


qd = 

 86,400x3 
qd = 0.679 ลิตร/วินาที/ไร่
ขั้นตอนในการคานวณออกแบบ
จากสูตร Q2 =
กาหนดให้ Q2 =
A =
m =

Q2 =
qd μ A
1,000
ปริ มาณน้ าที่จะระบาย (ม.3/วินาที)
พื้นที่ระบายน้ า (ไร่ ) = 2,500 ไร่
Reduction Factor = 0.95
0.679x0.95x2500
1000
= 1.613 ม.3/วินาที
ขั้นตอนในการคานวณออกแบบ
3.
หาปริ มาณน้ าทั้งหมดที่จะนาไปออกแบบ (Q)
Q = Q1 + Q2
= 14.311 + 1.613
= 15.924 ม.3/วินาที
4.
การคานวณขนาดคลอง
การคานวณขนาดคลองใช้วิธี Trial and error เช่นเดียวกับคลองส่ งน้ า
ขั้นตอนในการคานวณออกแบบ
กาหนดให้ Q =
A =
V =
R =
n =
S =
S.S. =
b =
d =
P =
ปริ มาณน้ าที่พืชต้องการใช้ (ม.3/วินาที)
พื้นที่หน้าตัดของแท่งน้ า (ม.2)
ความเร็ วเฉลี่ยของน้ าในคลอง (ม./วินาที)
รัศมีอุทกศาสตร์ (ม.)
สัมประสิ ทธิ์ ความขรุ ขระของผิวทางน้ า = 0.035
ส่ วนลาดเทของท้องคลอง =
1:5,000
ส่ วนลาดตลิ่งของคลอง =
1:Z = 1:2
ความกว้างท้องคลอง (ม.)
ความลึกของน้ าในคลอง (ม.)
ความยาวเส้นขอบเปี ยก (ม.)
ขั้นตอนในการคานวณออกแบบ
สมมติให้ b
= 10.00 ม.
d
= 2.10 ม.
คานวณเหมือนคลองส่ งน้ าจะได้
V
= 0.538 ม./วินาที
Q
= 16.049 ม.3/วินาที > 15.924 ม.3/วินาที OK
CHECK V Max
เมื่อ
C
m

V Max
=
=
=
=
CDm
0.547
2/3
0.547 x 2.12/3 = 0.897 ม./วินาที > V OK
การคานวณท่ อส่ งนา้ รับแรงดัน
ตัวอย่างการคานวณ
ต้องการคลองส่ งน้ าเพื่อชักน้ าเข้าพื้นที่ประมาณ 5,000 ไร่ ความต้องการน้ าของ
ต้นข้าวเท่ากับ 0.0002 ม.3/วินาที/ไร่ ให้คานวณ-ออกแบบคลองดาดคอนกรี ต เพือ่ ชัก
น้ าเข้าพื้นที่นาตามความต้องการของพืช
กาหนดให้
Q = ปริ มาณน้ าที่พืชต้องการใช้ (ม.3/วินาที)
A = พื้นที่หน้าตัดของแท่งน้ า (ม.2)
V = ความเร็ วเฉลี่ยของน้ าในคลอง (ม./วินาที)
R = รัศมีอุทกศาสตร์ (ม.)
n = สัมประสิ ทธิ์ ความขรุ ขระของผิวทางน้ า = 0.018
S = ส่ วนลาดเทของท้องคลอง = 1:4,000
S.S. = ส่ วนลาดตลิ่งของคลอง = 1:1.5
b = ความกว้างท้องคลองดาด (ม.)
d = ความลึกของน้ าในคลอง (ม.)
P = ความยาวเส้นขอบเปี ยก (ม.)