การประเมนปรมาณนาไหลบาหนาเหมองการประเมนปรมาณนาไหลบาหนาเหมอง

โดย

รองศาสตราจารย ดร.อรวรรณ ศรรตนพรยะ

การประเมนปรมาณนาไหลบาการประเมนปรมาณนาไหลบา

สมการคานวณ Q = CIA

Q ไ ( / ) Q = อตราการไหลของนาหนาดน (ลกบาศกเมตร/วนาท)

C = สมประสทธการไหลของนาหนาดน

แสดงถงอทธพลของปจจยตางๆทเกยวกบดน พชคลมดน และอนๆ

I = อตราความเขมของปรมาณฝนหรอ

ความหนกเบาของฝนทตก (มลลเมตร/ชวโมง หรอนว/ชวโมง)

A = พนทรบนาฝน คานวณจากขอบเขตพนทรบนาฝนในแตละบรเวณA พนทรบนาฝน คานวณจากขอบเขตพนทรบนาฝนในแตละบรเวณ

ตารางท 3.2-5: สมประสทธการเกดนาไหลบา (Hudson, 1971 อางถงใน

นพนธ ตงธรรม, 2527), )

ภมประเทศ-พชคลมดน คาสมประสทธการเกดนาไหลบา

(C)

ป ปาบนทเนนเขา

ปาไมบนทภเขา

0.18

0.21

ทงหญาบนทเนนเขา

ทงหญาบนภเขา

0.36

0.42 ญ

ทเกษตรบรเวณเนนเขา

ทเกษตรบนภเขา

0.60

0 72 ทเกษตรบนภเขา 0.72

ตารางท 3.2-6: Selected runoff coefficients (Joint Committee of the American Society of

Civil Engineering and the Water Pollution Control Federation in Davis and Cornwell 1998)Civil Engineering and the Water Pollution Control Federation in Davis and Cornwell, 1998)

Description of area or character

of surface

Runoff

Coefficient

Description of area or character of

surface

Runoff

Coefficient

Business Railroad yard 0.20-0.35

Downtown 0.70-0.95 Unimproved 0.10-0.30

Neighborhood 0 50 0 70 PavementNeighborhood 0.50-0.70 Pavement

Residential Asphaltic and concrete 0.70-.095

Single-family 0.30-0.50 Brick 0.70-0.85

Multi-unit, detached 0.40-0.60 Roofs 0.75-0.95

Multi-units, attached 0.60-0.75 Lawns, sandy soil

Residential (suburban 0.25-0.40 Flat, 2 percent 0.05-0.10

Apartment 0.50-0.70 Average, 2-7 percent 0.10-0.15

Industrial Steep 7 percent 0 15 020Industrial Steep, 7 percent 0.15-.020

Light 0.50-0.80 Lawns, heavy soil

Heavy 0.60-0.90 Flat, 2 percent 0.13-0.17

Park, cemeteries 0.10-0.25 Average, 2-7 percent 0.18-0.22

Playgrounds 0.20-0.35 Steep, 7 percent 0.25-0.35

นาไหลบาหนาดน (Surface Water Runoff)นาไหลบาหนาดน (Surface Water Runoff)

ใ ป ใ มผลตอการเคลอนยายดนตะกอน สงผลใหเกดความจาเปนใน

การทาบอดกตะกอนของกจกรรมเหมองแร

เกยวของโดยตรงกบ

1) ความสามารถในการซมนาไดของดน 1) ความสามารถในการซมนาไดของดน

2) ความยากงายของการถกชะพงทลาย ขนอยกบ เนอดน โครงสรางดน

ป ปรมาณอนทรยวตถซงชวยอมนาและเกดการจบตวของเมดดน

3) การจดการดน ซงมปจจยเกยวกบการตอตานการพงทลายของดน

(Resistance to Erosive agent)

4) กระบวนการชะลางพงทลายของดน

องคประกอบของดนองคประกอบของดน

อากาศ

25% แรธาต

นา

45%

25%

S il i f li d l d Soil structure improvement after applied sludge.

(SIRIRATPIRIYA, 1985)

การพงทลายของดน: สมการสญเสยดนสากลการพงทลายของดน: สมการสญเสยดนสากล

Universal Soil Loss Equation: USLE

A=RKLSCP

A = การสญเสยดนตอหนวยของพนท รวมตะกอนดนทถกพดพามา

กอนทจะถงตอนลางของลานา (Down Slope Stream) หรอ

R ปจจยของนาฝนและการไหลบาซงเปนคาเฉพาะแหง

ในอางทเกบกกนา (Reservoir)

R = ปจจยของนาฝนและการไหลบาซงเปนคาเฉพาะแหง

ตามปกตคา R แสดงความหมายของคาเฉลยรายปตอหนวยดชน

การชะลางพงทลาย (Erosion Index Units)

K = ปจจยความคงทนตอการถกชะลางพงทลายของดน

(Soil Erodibility Factor)

การพงทลายของดน: สมการสญเสยดนสากลการพงทลายของดน: สมการสญเสยดนสากล

Universal Soil Loss Equation: USLE

A=RKLSCP

L = ปจจยความยาวของความลาดเท (Slop Length Factor) แสดงถง

อตราสวนของการสญเสยดน เนองจากความยาวของความลาดเท

ทแทจรง กบความยาว 72.6 ฟต ภายใตเงอนไขเดยวกน

S = ปจจยความลาดชนของความลาดเท (Slope Steepness Factor) S ปจจยความลาดชนของความลาดเท (Slope Steepness Factor)

C = ปจจยการจดการพช (Crop Management Factor) ใชในการหา

คาความคงทนตอการถกชะลางพงทลายของดน

P = ปจจยการปฏบตเพอปองกนการชะลางพงทลาย (Conservation ฏ (

Practice) เชน ทาแนวคนดน (Contouring) ทาขนบนได (Terracing)

ตารางท 3.2-7-: คาปจจยความคงทนตอการถกชะลางพงทลายของดน (K) ในประเทศไทย (กรมพฒนาทดน, 2543)

เนอดนบน(T S il)

คาปจจยความคงทนตอการถกชะลางพงทลายของดน (K)

บรเวณทสง บรเวณทลมตา(Top Soil)

ตอ/

น

เหน

อ

กลาง ตต. ใต ตอ/

น

เหน

อ

กลาง ตต. ใต

Sand 0.05 0.04 0.05 0.04

Loamy sand 0.04 0.05 0.08 0.07 0.07 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09

Sandy loam 0.29 0.27 0.03 0.19 0.20 0.26 0.30 0.26 0.34 0.30

loam 0.29 0.33 0.33 0.30 0.33 0.35 0.35 0.43 0.33 0.34

Silt loam 0.37 0.49 0.56 0.21 0.40 0.34 0.34 0.47 0.44 0.39

Silt - - - - - - - - - 0.57

Sandy clay loam 0.24 0.21 0.20 0.25 0.19 0.20 0.22 0.21 0.23 0.21y y

Clay loam 0.25 0.24 0.28 0.30 0.29 0.36 0.27 0.19 0.25 0.31

Silty clay loam 0.46 0.35 0.38 0.37 0.31 0.43 0.42 0.29 0.38 0.21

Sandy clay - - 0.15 - - - 0.17 0.17 0.18 0.18

Silty clay 0.23 0.21 0.26 0.19 0.22 0.27 0.27 0.23 0.29 0.29หมายเหต: ตอ/น: ภาคตะวนออกเฉยงเหนอ, ตต: ภาคตะวนตก

การพงทลายของดน ประเทศไทยการพงทลายของดน ประเทศไทย

กรมพฒนาทดน (2543) ประเมนการพงทลายของดนในประเทศไทย

ดวยคาทเหมาะสมกบปรมาณฝนของประเทศไทยในปจจบน คอ

R = 0.4669 X – 12.1415

เมอ R เปนปจจยการชะลางพงทลายของฝน (เมตรก/ตน/ป)

X เปนคาปรมาณฝนเฉลยรายป (มลลเมตร/ป)

ตารางท 3.2-8: การกาหนดคาปจจยการจดการพช (C) และคาปจจยการปฏบตการปองกนการชะลาง

พงทลาย (P) สาหรบหนวยแผนทการใชทดน 1:50,000 (กรมพฒนาทดน, 2543)

ชนดพช คา C คา P

นาราง 0.100 0.100

พชไร พชผสม พชอนๆ 0.340 1.000

ออย 0.400 1.000

ขาวโพด 0.502 1.000

ไ ไรราง 0.020 1.000

ปาดบชน ปาดงดบ ปาไมพลดใบอนๆ 0.001 1.000

ปาดบเขา 0 003 1 000ปาดบเขา 0.003 1.000

ปาดบ แลง ปาสนเขา 0.019 1.000

พนทปาไม ปาเบญจพรรณ ปาแดงหรอปาเตงรง ปาแพะ ปาพลดใบ 0.020 1.000

ปาละเมาะ 0.048 1.000

ปาพลดใบเสอมโทรม ปาไมเสอมโทรม 0.250 1.000

เหมองแร 0.800 1.000

พนทซงไมสมารถใชประโยชนได, พนทอนๆซงไมไดใชประโยชน 0.800 1.000

สภาพใหซมได (Permeability) ของดนสภาพใหซมได (Permeability) ของดน

P bilit ของดนในระดบความลกตางกนของการใชทดนแตละประเภท Permeability ของดนในระดบความลกตางกนของการใชทดนแตละประเภท

(พงษศกด วทวสชตกล และสมาน รวยสงเนน, 2529)

พนทปารกรางมสภาพใหซมนาไดของดนมากทสด เฉลย 76.21 ลบ.ซม./นาท (ระดบความลก 5 15 20 30 และ 40 50 ซม 129 06 79 03 และ 20 75 ลบ ซม /นาท)(ระดบความลก 5-15, 20-30 และ 40-50 ซม. = 129.06, 79.03 และ 20.75 ลบ.ซม./นาท)

พนทไรมนสมปะหลงมสภาพใหซมนาไดของดน เฉลย 11 25 ลบ ซม /นาท พนทไรมนสมปะหลงมสภาพใหซมนาไดของดน เฉลย 11.25 ลบ.ซม./นาท (ระดบความลก 5-15, 20-30 และ 40-50 ซม. = 26.61, 4.93 และ 2.21 ลบ.ซม./นาท)

พนทสวนยางพารามสภาพใหซมนาไดของดน เฉลย 7.54 ลบ.ซม./นาท (ระดบความลก 5-15, 20-30 และ 40-50 ซม. = 10.08, 6.10 และ 9.40 ลบ.ซม./นาท)

ตารางท 3.2-9: อตราการซมนาไดตามประเภทของเนอดน (Soil Texture)

(ASCE, 1969)( , )

เนอดน (Soil Texture) อตราการซมนาได (มลลเมตรตอชวโมง)

ดนทราย (Sand) 13-25

ดนรวน (Loam) 3-13ดนรวน (Loam) 3 13

ดนเหนยว (Clay) 0.3-3

ตารางท 3.2-10: ปรมาณการสญเสยดนและนาจากแปลงทดลองขนาด 4x20 เมตร ทมเรอนยอดของ

ปาดบเขาปกคลมระดบตางๆกน ทสถานวจยลมนาหวยคอกมา จงหวดเชยงใหม

(นพนธ ตงธรรม, 2527)

เปอรเซนตการปกคลมของเรอนยอด ปรมาณการสญเสยดน ปรมาณนาไหลบาหนาดน

(กโลกรมตอไร) (มลลเมตร)

20-30 2.54 0.47

40-50 2.00 0.43

50.1-60 1.78 0.45

60.1-70 1.46 0.28

70.1-80 1.15 0.30

80.1-90 1.12 0.2580.1 90 1.12 0.25

ตารางท 3 2 11: คาสมประสทธทใชในการปรบเปลยนคา CN (Runoff Curve Number) ตารางท 3.2-11: คาสมประสทธทใชในการปรบเปลยนคา CN (Runoff Curve Number)

ใหเปนคา API (Antecedent Precipitation Index) แรกเรม

(Witthawatchutikul 1997)(Witthawatchutikul, 1997)

ปรมาณและการกระจายของฝนตงแต คาสมประสทธ

ตนฤดฝนจนถงชวงเวลาทประเมนคาเขตชมชน เขตกงชมชน

ฝนตกหนกตลอด +20 +10

ฝ ใ 3 4 10 0ฝนตกหนกและหนกมากในชวง 3-4 วนกอนหนา +10 0

ฝนตกปานกลางและตกกระจาย 0 -20

ฝนตกนอยแตตกกระจาย -25 -40

ฝนตกนอยและตกไมบอยครง -50 -60

ตารางท 3.2-11: การจดชนความรนแรงของการชะลางพงทลายของดนในประเทศไทย

(กรมพฒนาทดน, 2543)

ชนความรนแรงของการชะลางพงทลาย

อตราการสญเสยดน

ชนความรนแรงของการชะลางพงทลายตน/ไร/ป มลลเมตร/ป

1 : นอยมาก 0 2 0 0 961 : นอยมาก 0-2 0-0.96

2 : นอย 2-5 0.96-2.4

3 : ปานกลาง 5-15 2.4-7.2

4 : รนแรง 15-20 7.2-9.6

5 : รนแรงมาก มากกวา 20 มากกวา 9 65 : รนแรงมาก มากกวา 20 มากกวา 9.6

ขอเสนอ

คา C ใน Q = CIAQ

คาสมประสทธการเกดนาไหลบาหนาดน ( C ) ในสมการ Q=CIA

ไมนาจะใชคา =1 เพราะ คาC

1) เปนคาคงทซงเปนสดสวนของ Q/I ในพนทหนงๆ) Q ๆ

2) เปนคาทแปรผนตามสภาพทองถน ฤดกาล ภมประเทศ ความลาดชน

ของพนท ชนดพชพนธพชคลมดน อตราการซมนาลงดน ของพนท ชนดพชพนธพชคลมดน อตราการซมนาลงดน

ความชนในดน ความสามารถของดนในการอมนา การระบายนา

ป ลกษณะรปรางของพนท ฯ

ขอเสนอ

คา C ใน Q = CIA

คาสมประสทธการเกดนาไหลบาหนาดน ( C ) ในสมการ Q=CIA

ใ โ ควรใชคา C ทเสนอโดย นพนธ ตงธรรม (2527) แตตอง

1) นาคาปจจยความคงทนตอการถกชะลางพงทลายของดน ( K ) ใน 1) นาคาปจจยความคงทนตอการถกชะลางพงทลายของดน ( K ) ใน

ประเทศไทย ของกรมพฒนาทดน (ตารางท 3.2-3) มาครรวมดวย

2) คานงถงเปอรเซนตการปกคลมของเรอนยอดของพชพรรรตางๆสาหรบ

การทาเหมองบนภเขาทยงคงสภาพปา และมลาดบการเปดหนาเหมองเปนชวงๆการทาเหมองบนภเขาทยงคงสภาพปา และมลาดบการเปดหนาเหมองเปนชวงๆ

ซงยงคงเหลอพนทปาไมชวยรองรบแรงกระแทกของเมดฝน สงผลใหปรมาณ

นาไหลบาหนาดนลดลงนาไหลบาหนาดนลดลง

ขอเสนอ

คา C ใน Q = CIA

คาสมประสทธการเกดนาไหลบาหนาดน ( C ) ในสมการ Q=CIA

ใ โ ควรใชคา C ทเสนอโดย นพนธ ตงธรรม (2527) แตตอง

3) การคานวณคาอตราการไหลบาสงสดของนาบาหนาดน ( Q ) ตองหกลบ 3) การคานวณคาอตราการไหลบาสงสดของนาบาหนาดน ( Q ) ตองหกลบ

ดวยอตราการซมนาไดตามประเภทของเนอดน (ตารางท 3.2-6) กอนประเมน

ขนาดบอดกตะกอนของเหมองแร

4) ตองนาเนอดนของพนทซงจะกาหนดใหเปนบอดกตะกอนมาคานวณอตรา 4) ตองนาเนอดนของพนทซงจะกาหนดใหเปนบอดกตะกอนมาคานวณอตรา

การซมนาไดตามประเภทของเนอดน (ตารางท 3.2-6) กอนกาหนดขนาดบอ

ขอเสนอ

คา I ใน Q = CIA

คาอตราความเขมของปรมาณฝนหรอความหนกเบาของฝนทตก ( I )

ใ ในสมการ Q=CIA

นาจะนา “เวลาทนบวาฝนตก (Time of Concentration)” มารวม

พจารณา กบคาเฉลยปรมาณนาฝน โดย นา “เวลาทนบวาฝนตก” ไป หาร

ปรมาณนาฝนเฉลยทงหมด เพอกาหนดคาความเขมของปรมาณฝนปรมาณนาฝนเฉลยทงหมด เพอกาหนดคาความเขมของปรมาณฝน