Page 1
โครงงานวศวกรรมชลประทาน
(02207499)
ท 23/2555
การศกษาและจดท าแบบจ าลองอาคารระบายน าลน
Study and model constructing of spillway
โดย
นางสาวประภสสร สงหบตร
นางสาวอมาภรณ ชจน
นางสาวจณจพร แกวแท
เสนอ
ภาควชาวศวกรรมชลประทาน
คณะวศวกรรมศาสตร ก าแพงแสน
มหาวทยาลยเกษตรศาสตร วทยาเขตก าแพงแสน นครปฐม 73140
เพอความสมบรณแหงปรญญาวศวกรรมศาสตรบณฑต ( วศวกรรมโยธา-ชลประทาน )
พ.ศ. 2556
Page 2
ใบรบรองโครงงานวศวกรรมชลประทาน
ภาควชาวศวกรรมชลประทาน
คณะวศวกรรมศาสตร ก าแพงแสน มหาวทยาลยเกษตรศาสตร
เรอง การศกษาและจดท าแบบจ าลองอาคารระบายน าลน
รายนามผท าโครงการ นางสาวประภสสร สงหบตร
นางสาวอมาภรณ ชจน
นางสาวจณจพร แกวแท ไดพจารณาเหนชอบโดย ประธานกรรมการ
.................................................... (อ.ดร.ยทธนา ตาละลกษมณ) ......../......../........
กรรมการ …………………………………. (อ.ดร.ไชยาพงษ เทพประสทธ) ……/……./…..
หวหนาภาควชา .................................................... (ผศ.นมตร เฉดฉนทพพฒน)
......../......../........
Page 3
i
บทคดยอ
เรอง : การศกษาและจดท าแบบจ าลองอาคารระบายน าลน โดย : นางสาวประภสสร สงหบตร
นางสาวอมาภรณ ชจน
นางสาวจณจพร แกวแท อาจารยทปรกษาโครงงาน :
....................................................... (อ.ดร.ยทธนา ตาละลกษมณ)
. ......../.............../.........
โครงงานวศวกรรมนเปนการศกษาและจดท าแบบจ าลองอาคารระบายน าลนโดยใชอาคารระบายน าลนของเขอนแควนอยบ ารงแดนเปนตนแบบซงโครงการเขอนแควนอยบ ารงแดนอนเนองมาจากพระราชด าร เปนโครงการทพระบาทสมเดจพระเจาอยหวทรงมพระราชด ารใหจดสรางเขอนแควนอยอนเนองมาจากพระราชด ารขน เพอชวยเหลอราษฎรในพนทลมน าแควนอยตอนลางทองท อ าเภอวดโบสถ อ าเภอวงทอง อ าเภอเมอง และอ าเภอบางกระทม ปญหาอทกภย รวมทงเปนแหลงน าส าหรบการเพาะปลกทวไปฤดฝนและฤดแลง ตลอดจนส าหรบการอปโภค-บรโภค โครงการเขอนแควนอยบ ารงแดนเปนอางเกบน าอเนกประสงคขนาดใหญ สามารถเกบกกน าได 769 ลานลกบาศกเมตร ประกอบดวย 3 เขอนตดตอกน ไดแกเขอนแควนอยบ ารงแดน เขอนสนตะเคยน เขอนปดชองเขาขาด อาคารระบายน าลนของเขอนแควนอยบ ารงแดน เปนลกษณะอาคารระบายน าลนใชงาน ม 6 ชองระบาย มบานระบายแบบบานโคงควบคมอตราการไหลแบบจ าลองเขอนแควนอยบ ารงแดนถกจดท าดวยมาตราสวน 1:200 เพอทจะน าไปเปนแบบอยางทใชในการเรยนการสอนตอไป
Page 4
ii
Abstract
Title : Study and model constructing of spillway By : Miss Phapatsorn Singboot Miss Umaporn Choojeen Miss Jinjaporn Kaewtae Project Advisor :
……………………………………...
(Dr.Yutthana Talaluxmana) ……./………/….….
This project is the study on spillway and the spillway model was constructed by using the spillway of Kwai Noi Bumrungdan Dam as a prototype. Khwae Noi Bamrungdan Dam Project is one of the royal development projects. The project reduces flooding on the lower area of Khwae Noi Basin, such as Wat Bot district, Phisanulok province and be water resources for agriculture both in wet and dry season including for consuming. Khwae Noi Bamrungdan Dam project is large scale multipurpose reservoir. The normal storage is 769 MCM.The project composes of 3 dams, Khwae Noi Bumrungdan Dam is a main dam, Suntakeing dam and Saddle dam. The spillway of Khwae Noi Bamrungdan Dam is a service spillway with 6 channels. The discharge was controlled by 6 radial gates. The spillway model was constructed scale 1:200 in order to use for study in the class.
Page 5
iii
ค ำนยม
ในการจดท าโครงงานวศวกรรมชลประทานผจดท าโครงงานขอขอบพระคณอ.ดร.ยทธนา ตาละลกษณ ประธานกรรมการทปรกษา และ อ.ดร.ไชยาพงษ เทพประสทธ ทคอยใหค าปรกษาและแนะน าในการจดท าโครงงานวศวกรรมชลประทานจนประสบความส าเรจ ขอขอบคณภาควชาวศวกรรมชลประทานทคอยใหความอนเคราะหสถานทและคอมพวเตอรในการน าเสนอความกาวหนาของโครงงานจงท าใหการด าเนนงานของโครงงานส าเรจลลวงไดดวยด สดทายนประโยชนและคณความดทงหลายอนพงจะไดรบจากโครงงานวศวกรรมชนนผจดท าขอมอบใหแดบดาและมารดาทใหการอบรมเลยงดมาดวยความรกอนยงใหญคณาจารยทไดประสทธประสาทวชาความรความสามารถตางๆใหแกผจดท าตลอดจนผมพระคณทกทานจนประสบความส าเรจในการศกษา
นางสาวประภสสร สงหบตร
นางสาวอมาภรณ ชจน
นางสาวจณจพร แกวแท
กนยายน 2556
Page 6
สารบญ
หนา บทคดยอ i Abstract ii II ค านยม iii บทท 1 บทน า 1
1.1 บทน า 1 1.2 วตถประสงค 3 1.3 ขอบเขตการศกษา 3 1.4 ประโยชนของการศกษา 3
บทท 2 การตรวจเอกสาร 4 2.1 สภาพภมประเทศ 4 2.2 การด าเนนงาน 4 2.3 ลกษณะโครงการ 5
2.4 การออกแบบอาคารทางระบายน าลน ( Spillway ) 12
2.5 ระบบชลประทาน 21 2.6 ประโยชนจากโครงการ 23 2.7 การออกแบบกอสรางโครงการ 25 2.8 กรรมวธการกอสรางเขอน 26 2.9 การออกแบบและการกอสรางเขอน 31
2.9.1 การออกแบบเขอน 31 2.9.2 สวนประกอบวสดถมเขอน 32 บทท 3 ขนตอนการท า 36 บทท 4 ผลการศกษา 43 บทท 5 สรปและขอเสนอแนะ 44 สรป 44 ขอเสนอแนะ 44 เอกสารอางอง 45
Page 7
สารบญภาพ ภาพท หนา 1 บรเวณทตงโครงการ 1
2 ตวเขอนในโครงการแควนอย 6
3 รปหนาตดเขอนแควนอย 7
4 รปหนาตดเขอนสนตะเคยน 8
5 รปหนาตดเขอนดนปดชองเขาขาด 9
6 ความสมพนธระหวางอตราการไหลและระดบน าของอางเกบน าเขอนแควนอย 11
บ ารงแดนตามเกณฑการระบายน ารอบปตางๆ
7 อาคารระบายน าลน 19
8 แสดงทตงเขอนพญาแมน 21
9 เขอนและอาคารปรกอบ 25
10 เตรยมผวหนฐานราก 27
11 การอดฉดน าปน 27
12 ขดใหไดระดบ 27
13 ฝงสมอเหลก 28
14 ฝงทออดฉดน าปนเพอปรบปรงฐานราก 28
15 เขอนหนถมดาดผวหนาคอนกรต 29
16 ถมบดอดหน 30
17 บดอดตามแนวลาดเอยง 30
18 คอนกรตดาดผวของเขอน 30
19 ตดตงเหลกเสรมคอนกรต 30
20 ตดตงรางพรอมลนรบคอนกรตจากรถคอนกรต 31
21 ฐานของเวบวอลจะตดกบคอนกรตดาดผว 31
22 สวนประกอบทวไปของเขอน CFRD 34
23 การพน Shotcrete ปองกนการชะลางหรอการกดเซาะจากน าฝนในระหวางการกอสราง 34
24 การบดอดในระนาบเอยงท าใหควบคมคณภาพทผวไดยาก 35
25 Extruded Curb 35
Page 8
สารบญภาพ (ตอ) ภาพท หนา 26 วาดตอมอลงบนกระดาษหลงรป 36 27 ตอมอ 36
28 ตดกระดาษเปนรปตอมอ 37
29 แปลนแสดงจ านวนตอมอ 37 30 น านอตมาใสยดเปนจดหมนของตอมอ 38 31 ทาสตอมอ 38 32 แชกระดาษ 38 33 ประตบานโคง 39 34 แสดงลกษณะของประตบานโคง 39 35 slope ของสนฝาย 40 36 ตดโฟมตาม slope 40 37 ทาส 40 38 สนฝายทงหมด 40 39 ประกอบอาคารระบายน าลน 41 40 สะพาน 41 41 ตดสะพานบนอาคารระบายน าลน 41 42 ดานขางตวเขอน 42 43 ประกอบตวเขอนกบอาคารระบายน าลน 42 44 แบบจ าลองเขอนแควนอยทไดจากการศกษา 43
Page 9
1
บทท 1 บทน า
1.1 บทน า
โครงการเขอนแควนอยบ ารงแดน เปนโครงการพฒนาแหลงน าขนาดใหญ ตงอยทบานเขาหนลาด
ต าบลคนโชง อ าเภอวดโบสถ จงหวดพษณโลก ดงแสดงในภาพท 1บรเวณทตงโครงการ พนทเกษตรกรรม
ทประสบปญหาน าทวมและขาดแคลนน าเปนประจ าทกป ท าใหประชาชนสวนใหญทเปนเกษตรกรมรายได
ต า ท านาไดเพยงครงเดยวในฤดฝน แตมกไดรบความเสยหายจากปญหาน าทวม กรมชลประทานจงได
ด าเนนการกอสรางเขอนอเนกประสงคขนาดใหญบนล าน าแควนอยซงเปนล าน าสาขายอยฝงซายของแมน า
นาน มเปาหมายหลกเพอบรรเทาปญหาอทกภยโดยเฉพาะในเขตพนทจงหวดพษณโลกและจงหวด
ใกลเคยง แกไขปญหาการขาดแคลนน าส าหรบการเพาะปลกในฤดแลงของแมน าแควนอย รวมถงเปนแหลง
น าสนบสนนใหกบพนทชลประทานฝงซายและฝงขวาของแมน าแควนอย และสงน าเสรมใหกบพนท
เพาะปลกของโครงการชลประทานเจาพระยาใหญ ตลอดจนเปนแหลงน าเพอการอปโภคบรโภคของราษฎร
ในจงหวดพษณโลก โดยเขอนแควนอยอยในความรบผดชอบของกรมชลประทานซงเกดจากพระราชด าร
ของพระบาทสมเดจพระเจาอยหวททรงเลงเหนถงประโยชนตอราษฎรใหมน าใชเพอท าการเกษตร อปโภค
บรโภค บรรเทาอทกภยทมกเกดขนในพนทจงหวดพษณโลกโดยไดเรมกอสรางเขอนเมอป พ.ศ.2548 แลว
เสรจเมอป พ.ศ.2552 และเรมเกบกกน าในปเดยวกน
ทมา : http://kromchol.rid.go.th/lproject/lsp02/Krawnoi/ ทมา : ภชงค (2553)
ภาพท 1 บรเวณทตงโครงการ
Page 10
2
เขอนแควนอยบ ารงแดน นบวาเปนโครงการพฒนาแหลงน าขนาดใหญอนเนองมาจาก พระราชด าร ท
สามารถบรหารและจดการน าทเกดขนไดอยางเปนระบบโดยการควบคมปรมาณน าในแมน าแควนอยให
สามารถเกบกกปรมาณน าสวนทเกนความตองการในฤดฝนส าหรบไวใชในฤดแลง อกทงยงชวยบรรเทา
ปญหาอทกภยทเกดขนในพนทลมน าแควนอยเขอนแควนอยบ ารงแดนประกอบดวยตวเขอน และอาคาร
ระบายนาลน ส าหรบอาคารระบายน าลนเปนสวนทส าคญของตวเขอน เนองจากเปนสวนทระบายน าน าชวง
ทเกนความตองการ จงท าใหเขอนแควนอยมความนาสนใจ เหตนจงไดจดท าแบบจ าลองอาคารระบายน าลน
โดยใชอาคารระบายน าลนของโครงการเขอนแควนอยบ ารงแดนและศกษาเกยวกบโครงสรางของตวเขอน
แควนอย
Page 11
3
1.2 วตถประสงค
1. เพอศกษาโครงสรางและวธการออกแบบอาคารระบายน าลน
2. เพอท าแบบจ าลองอาคารระบายน าลนส าหรบใชประกอบการเรยนวชาทเกยวของกบอาคาร
ชลประทาน
1.3 ขอบเขตการศกษา
เปนการศกษาและจดท าแบบจ าลองอาคารระบายน าลนโดยใชอาคารระบายน าลนของโครงการ
เขอนแควนอยบ ารงแดนเปนแบบในการศกษาแบบจ าลองทจดท าใชมาตรสวน 1:200 และจดท าเฉพาะสวน
ของฝายและบานระบายควบคม
1.4 ประโยชนของการศกษา
1. สามารถรเกยวกบโครงสรางระบบภายในของเขอนแควนอยบ ารงแดน
2. แบบจ าลองอาคารระบายน าลนสามารถเปนตวอยางในการศกษาส าหรบผสนใจ
3. เปนแบบจ าลองใหบคคลอนๆสามารถศกษาแบบจ าลองอาคาระบายน าลนได
Page 12
4
บทท 2
การตรวจเอกสาร
2.1 สภาพภมประเทศ แมน าแควนอยเกดจากกลมน าสาขายอยฝงซายของแมน านานมตนน าอยในพนทอ าเภอชาตตระการ
จงหวดพษณโลก ไหลผานอ าเภอวดโบสถ บรรจบกบแมน านานทอ าเภอพรหมพราม จงหวดพษณโลก
สภาพพนทตอนลางของแมน าแควนอยประมาณ 200,000 ไร เปนพนทเกษตรกรรมทประสบปญหาน าทวม
และขาดแคลนน าเปนประจ าทกป ราษฎรสวนใหญ 80 % เปนเกษตรกรทมรายไดต าสามารถท านาไดครง
เดยวในฤดฝน แตมกจะไดรบความเสยหายจากปญหาน าทวม โดยมพนทประมาณ 75,000 ไร ในเขต
อ าเภอวดโบสถ อ าเภอพรหมพราม อ าเภอวงทอง จงหวดพษณโลก จะเกดปญหาน าทวมเปนประจ าทกป
และมแนวโนมทวความรนแรงขนเปนล าดบ พนททจะกลายเปนอางเกบน าประมาณ 25000 ไรน ในสภาพ
ปจจบนยงคงเปนเขตวนอทยานแกงเจดแควประมาณ 30% และทเหลออก 70% นนเปนเขตปฏรปทดน (นรนาม, 2555)
2.2 การด าเนนงาน
กรมชลประทาน ไดด าเนนการศกษาตามความเหมาะสมและผลกระทบสงแวดลอมของโครงการ
เขอนแควนอยบ ารงแดน พรอมท งแนวทางปองกนและแกไขผลกระทบในดานปาไม ประมง สงคม
เศรษฐกจ ทองเทยว และการชดเชยพนทอพยพ โดยด าเนนการเสรจเมอ พ.ศ. 2540 คณะรฐมนตรไดรบ
อนมตใหเรมด าเนนการกอสรางโครงการเขอนแควนอยบ ารงไดเมอวนท 21 มกราคม 2546 โดยม
แผนการด าเนนงานระหวาง พ.ศ. 2546 - พ.ศ. 2554 และใชงบประมาณ 6,780 ลานบาท
(นรนาม, 2555)
Page 13
5
2.3 ลกษณะโครงการ
โครงการเขอนแควนอยบ ารงแดน จงหวดพษณโลก เปนโครงการอางเกบน าเอนกประสงคขนาด
ใหญ เพอปองกนน าทวมและการชลประทานเปนหลก สรางปดกนล าน าแควนอย อยทต าแหนงเสนแวงท
100◦ 25'ตะวนออกและเสนรงท 17◦ 11'เหนอ ในเขตพนทเขาหนลาด อ.วดโบสถจ.พษณโลก กรม
ชลประทานไดด าเนนการศกษาออกแบบเพอกอสรางเขอนแควนอย ประกอบดวย ตวเขอน (Dam) และ
อาคารระบายน าลน (Service Spillway) ส าหรบอาคารระบายน าลนเปนสวนทส าคญของตวเขอน เนองจาก
เปนสวนทระบายน าชวงทเกนความสามารถในการกกเกบของเขอนและชวงทเกดอทกภย spillway
ออกแบบใหมอตราการไหลผาน สงสด 8,225 ลบ.ม./วนาท มลกษณะเปนแบบ Ogee Crest ซงมระดบสง
อาคารน าลนอยท+119.500ม.รทก. พรอมประตบงคบน าบานโคงจ านวน 6 บาน ขนาดกวาง 13.5 เมตร สง
11 เมตร และรางระบายน า (Chute) กวาง 93.5 เมตร ดาดดวยคอนกรตและตดตง Aeration Step 2 ชด
ส าหรบเตมอากาศเพอลดความดนของน าในChuteทดานทาย Chute มลกษณะเปน Flip bucket มหนาทสลาย
พลงงานน ากอนทจะตกลงสอางรบน า (Plunge Pool) ทท าหนาทสลายพลงงานอกครงหนง ดงนนในสวน
ของ Spillway จงไดท าการศกษาทดลองแบบจ าลองทางกายภาพเพอศกษาพฤตกรรมของน าไหลผาน
Spillway และตรวจสอบขอบกพรองของอาคารทออกแบบไวแลวเพอปรบปรงแกไขแบบใหมลกษณะทาง
ชลศาสตรทเหมาะสมดทสด เพอสรางความเสถยรภาพใหแก Spillway โดยการทดลองจะตรวจสอบ
พฤตกรรมการไหลบรเวณ Approach Channel, ลกษณะการไหลผาน Spillway, การไหลใน Chute, การสลาย
พลงงานของ Flip bucket และอางรบน า, การกดเซาะและการตกตะกอนในอางรบน า และการไหลบรเวณ
ดานทายน าของ Spillway จากผลการทดลองพบวา แบบจ าลอง Spillway มจดบกพรองหลายสวนดวยกนคอ
การไหลบรเวณ Approach Channel เกดการไหลแบบปนปวน เมอปรบปรงรปรางของก าแพงรองชกน า
(Training Wall) การไหลจะดขน ไมปนปวน นอกจากนนการไหลผาน Spillway จะไหลไดดขนเมอมการ
ปรบปรง Approach Channel และรปรางดานหนาของตอมอ โดยการเพมความยาวดานหนาและดานทายของ
ตอมอ สวนการไหลใน Chute (ส านกวจยและพฒนา, 2555)
Page 14
6
บรเวณ Aeration Step เมอปรบปรงความลาดชนของ Aeration Step การไหลจะดเชนกน ส าหรบ
Flip Bucket ตามทออกแบบ มม 20 องศา พบวา การสลายพลงงาน สลายไดด และอางรบน า พบวา
ความยาวของอางรบน าไมเพยงพอ จงเพมความยาวอางจาก 103 เมตร เปน 119 เมตร ท าใหการสลาย
พลงงานหมดกอนทจะไหลออกสดานทายน า
ภาพท 2 ตวเขอนในโครงการแควนอย
ทมา : https://www.google.co.th/search?q=ตวเขอนของโครงการเขอนแควนอย
กรมชลประทานไดออกแบบกอสรางเขอนแควนอย ประกอบดวย ตวเขอน และอาคารระบายน า
ลนเปนสวนส าคญของตวเขอน เนองจากเปนสวนทระบายน าชวงทเกนความตองการของเขอนและชวงท
เกดอทกภย ตว Spillway ออกแบบใหมอตราการไหลผานสงสด 8,225 ลบ.ม และเปนแบบ Ogee Crest ซงม
Crest อยท +119.5 ม.รทก. พรอมประตบงคบน าบานโคง 6 บาน ขนาดกวาง 13.5 เมตร สง 11 เมตรความ
กวางของ Chut 93.5 เมตร
ตวเขอนในโครงการแควนอยบ ารงแดนอนเนองมาจากพระราชด าร (ภชงค, 2553) ดงแสดงในภาพ
ท 2 ประกอบดวย 3 สวน คอ เขอนแควนอยบ ารงแดน เปนเขอนหนถมดาดผวหนาดวยคอนกรต (Concrete
Face Rockfill Dam) เขอนสนตะเคยน เปนเขอนหนถมแกนดนเหนยว (Earth Core Rockfill Dam) และเขอน
ปดชองเขาขาด (Saddle Dam) เปนเขอนเนอเดยว (Earth Filled Dam)
การเกบกกน าของเขอน โดยปกตอยทระดบ +130.00 ม.รทก. หรออาจมระดบน าสงสดไดท
+132.50 ม.รทก. โดยทระดบน าต าสดอยท +90.00 ม.รทก. ปรมาณน าทระดบเกบกก 861 ลาน ลบ.ม.
Page 15
7
เขอนแควนอยประกอบดวย 3 เขอนตดตอกน ไดแก เขอนแควนอยบ ารงแดน เขอนสนตะเคยน
และเขอนเปดชองเขาขาด ซงขอมลของโครงการสรปไดดงน
เขอนแควนอยบ ารงแดน เปนเขอนหลก สรางปดกนล าน าแควนอย มลกษณะดงน
- ชนดของเขอน Concrete Face Rockfill Dam (CFRD)
- ระดบสนเขอน +133.50 เมตร(รทก.)
- ระดบสน Wave Wall +135.00 เมตร(รทก.)
- ความกวางสนเขอน 8.0 เมตร
- ความสงของตวเขอน 75 เมตร
- ความยาวของตวเขอน 570 เมตร
รปตดของเขอนแควนอย ดงแสดงในภาพท 3
ภาพท 3 รปหนาตดเขอนแควนอยบ ารงแดน
ทมา : ภชงค, 2553
Page 16
8
เขอนสนตะเคยน ตงอยทางซายของเขอนแควนอยบ ารงแดน สรางปดกนล าหวยสนตะเคยน มลกษณะดง
แสดงในภาพท 4 ดงน
- ชนดของเขอน Earth Core Rockfill Dam
- ระดบสนเขอน +135.00 เมตร(รทก.)
- ระดบเกบกก +133.00 เมตร(รทก.)
- ความกวางสนเขอน 8.0 เมตร
- ความสงของตวเขอน 75 เมตร
- ความยาวของตวเขอน 1.270 เมตร
ภาพท 4 รปหนาตดเขอนสนตะเคยน
ทมา : ภชงค, 2553
เขอนปดชองเขาขาด ตงอยทางดานขวาของเขอนแควนอยบ ารงแดน สรางเพอกนไมใหน าในอางเกบน า
ไหลออกมาทางชองเขาน ลกษณะดงแสดงในภาพท 5ดงน
- ชนดของเขอน Earthfill Dam
- ระดบสนเขอน +135.00 เมตร(รทก.)
- ความสงของตวเขอน 10 เมตร
- ความยาวของตวเขอน 640 เมตร
Page 17
9
ภาพท 5 รปหนาตดเขอนดนปดชองเขาขาด
ทมา : ภชงค, 2553
ลกษณะอางเกบน า
อางเกบน าของโครงการเขอนแควนอยบ ารงแดนมลกษณะทางกายภาพ ดงน (กรมชลประทาน, 2556)
- ระดบน าสงสด +132.500 เมตร(รทก.)
- ระดบเกบกกปกต +130.000 เมตร(รทก.)
- ระดบเกบกกต าสด +90.000 เมตร(รทก.)
- ปรมาณเกบกกทระดบเกบกกสงสด 861 ลาน ลบ.ม
- ปรมาณเกบกกทระดบเกบกก 769 ลาน ลบ.ม
- ปรมาณเกบกกทระดบเกบกกต าสด 36 ลาน ลบ.ม
- พนทผวน าทระดบเกบกก 29,000 ไร (46.5 ตร.กม.)
- พนทผวน าทระดบเกบกกต าสด 12,000 ไร (20.0 ตร.กม.)
Page 18
10
อาคารระบายน าลน (Spillway)
- ตงอยระหวางตวเขอนแควนอยบ ารงแดนกบเขอนสนตะเคยน
- ชนด ประตระบายเหลกบานโคง
- ขนาด จ านวน x กวาง x สง 6 x 13.50 x 11.00 ม.
- ระดบเกบกกน าปกต +130.000 ม.รทก.
- ระดบน าสงสดทอตราการไหลสงสด +132.500 ม.รทก.
- ระดบพนทางเขาอาคาร +110.000 ม.รทก.
- ระดบน าสงสดทอตราการไหลในคาบ 1,000 ป +131.250 ม.รทก.
- ระดบทายน าสงสดเมอเกดปรมาณน าหลากสงสด +74.000 ม.รทก.
- ความสามารถในการระบายน าออกแบบสงสด 7,046 ลบ.ม./วนาท
- ความกวางของรางเท 73-65 ม.
- ความยาวของรางเท(รวม Flip Bucket) 241.60 ม
- ระดบสนทางเขาอาคาร (Ogee Crest) +118.500 ม.รทก.
- อาคารสลายพลงงานแบบ Flip Bucket
- บอสลายพลงงานแบบ Plunge Pool
Page 19
11
- ความสามารถในการปลอยน าของอาคารระบายน าลน (Spillway)
+119.00
+120.00
+121.00
+122.00
+123.00
+124.00
+125.00
+126.00
+127.00
+128.00
+129.00
+130.00
+131.00
+132.00
+133.00
+134.00
0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 7,000 8,000
อตราการไหล ,ลบ.ม./ว.
ระดบน า
, ม.(รทก.) 6 บาน
5 บาน4 บาน3 บาน2 บาน1 บาน
ปรมาณน าหลากรอบ 2-10 ป
ปรมาณน าหลากรอบ 25-200 ป
ปรมาณน าหลากรอบ 500-10,000 ป
ปรมาณน าหลากสงสดทอาจเปนได (PMF)
รปท 6 ความสมพนธระหวางอตราการไหลและระดบน าของอางเกบน าเขอนแควนอย
บ ารงแดนตามเกณฑการระบายน ารอบปตางๆ
ทมา : กรมชลประทาน, 2552
อาคารระบายทายน า (Outlet)
- ต าแหนงตงอยฝงซายของล าน าแควนอย
- ชนดทอเหลก
- เสนผานศนยกลาง x ยาว 2.7 x 237 ม.
- ระดบทางเขาอาคารระบายทายน า +100.000 ม.รทก.
- ความสามารถในการระบายน าลงทายน า 108 ลบ.ม./วนาท
- ปรบปรงจากอโมงคผนน าแมน าแควนอย +110.000ม.รทก
Page 20
12
2.4 การออกแบบอาคารทางระบายน าลน ( Spillway )
จากรายงานการศกษาแนวทางและหลกเกณฑการออกแบบเขอนเกบกกน าและอาคารประกอบ ของ
คณะท างานจดท าแบบมาตรฐานเขอนเกบกกน าและอาคารประกอบ (2545) ไดดงน
วตถประสงค
ในการสรางเขอนเกบกกน า จะตองมการสรางอาคารทางระบายน าลน เพอระบายน าในอางเกบน า
เมอระดบน าเรมสงกวาระดบน าเกบกก การพจารณาออกแบบกอสรางจะพจารณาออกแบบใหเหมาะสมกบ
ลกษณะภมประเทศ ทตงของตวเขอน อางเกบน าและปรมาณน าทจะตองระบายออกจากอางเกบน า
ชนดและลกษณะของทางระบายน าลน
การสรางเขอนเกบกกน าโดยทวไป จ าเปนจะตองสรางอาคารทางระบายน าลนเพอชวยระบายน าทม
มากเกนความจของอางเกบน าจะรบไวไดในฤดน าหลากทงออกไปลงล าน าเดมดานทายเขอนเพอปองกน
อนตรายจากสาเหตทน าลนผานสนเขอน อนเปนสาเหตหนงทท าใหเขอนพงทลายไดโดยเฉพาะเขอนดนและ
เขอนหนทง อาคารระบายน าลนโดยทวไปจะแบงออกไดดงน
1. อาคารทางระบายน า แบงตามลกษณะการใชงาน
- อาคารทางระบายน าลนใชงาน ( Service Spillway ) เปนอาคารทางระบายน าลนทใชงานระบาย
น าเพอลดระดบน าของอางเกบน าในฤดน าหลากเปนประจ า การออกแบบกอสราง อาคารทาง
ระบายน าลนประเภทนจะตองมความมนคงแขงแรงตอแรงกระแทก และกดเซาะของน าทไหล
ผานดวยความเรวสงเปนประจ า
- อาคารทางระบายน าลนเสรม ( Auxiliary Spillway ) ในกรณทสภาพภมประเทศทตงเขอนม
ความเหมาะสมทจะสรางอาคารระบายน าลนขนอกแหงหนงหรอหลายแหง เชน มบรเวณชอง
เขาขาดหรอทระดบใกลเคยงกบระดบสนเขอน สามารถทจะสรางอาคารทางระบายน าลน
เพมเตมโดยงานขดดนไมมากนกและราคาคากอสรางไมสง สามารถระบายน าลงไปยงหบเขา
เบองลาง โดยไมเปนอนตรายตอราษฎรทอาศยอยทางดานทายน า อาคารทางระบายน าลนแหง
ใหมนจะชวยแบงปรมาณน าทไหลจากอาคารทางระบายน าลนใชงานท าใหขนาดของอาคาร
ทางระบายน าลนใชงานมขนาดเลกลง ท าใหราคาคากอสรางถกกวาทจะสรางเปนอาคารทาง
ระบายน าลนขนาดใหญ
Page 21
13
- อาคารทางระบายน าลนฉกเฉน ( Emergency Spillway ) เปนอาคารทางระบายน าลนทสรางขน
เพอชวยเพมการระบายน าออกจากอางเกบน าใหไดมากและเรวยงขน ในกรณทเกดน าหลาก
ใหญเกดขนซงอาคารทางระบายน าหลากทเกดขนจากอางเกบน าไดไมทน ปรมาณน าสวนท
เหลอจะระบายทงลงทางอาคารทางระบายน าลนฉกเฉน ท าใหเขอนอยในสภาพเกณฑความ
ปลอดภยสง โดยเฉพาะในกรณทเขอนเกบกกน าขนาดใหญทมราษฎรอาศยอยทางดานทาย
เขอนหนาแนน อาคารทางระบายน าลนใชงาน หรออาคารทอสงน าเกดขดของท าการระบายน า
และสงน าไมไดเตมท อาคารทางระบายน าลนฉกเฉนจะท าหนาทระบายน าเสมอนอาคารทาง
ระบายน าลนใชงาน ส าหรบกรณปกตทอาคารทางระบายน าลนท าการระบายน าไดตามปกต ไม
จ าเปนตองมอาคารทางระบายน าฉกเฉน
2. อาคารทางระบายน าลนแบงตามลกษณะทตงและรปแบบของอาคาร
- อาคารทางระบายน าลนผานสนเขอน ( Spillway Dam )
คออาคารทางระบายน าลนทระบายน าผานสนเขอน ของเขอนคอนกรตทสามารถระบายน าผาน
สนเขอนไดโดยไมท าความเสยหายแกตวเขอน
ก. อาคารทางระบายน าลนเขอนคอนกรต ( Gravity Dam )
ข. อาคารทางระบายน าลนเขอนคอนกรตสนโคง ( Arch Dam )
ค. อาคารทางระบายน าลนเขอนคอนกรตประเภทถมบดอดแนน (Roller Compacted Concrete
Dam)
ง. อาคารทางระบายน าลนเขอนคอนกรตค ายน ( Buttress Dam )
- อาคารทางระบายน าลนชองเขาขาด ( Saddle Dam )
อาคารทางระบายน าลนชองเขาขาด คอ อาคารทางระบายน าลนทแยกหางจากตวเขอนตงอย
บรเวณชองเขาขาดทระดบพนดนอยใกลกบระดบน าเกบกกของอางเกบน าท าใหไมตองขดบอ
กอสรางมปรมาณดนขดมากนก ราคาคากอสรางอาคารทางระบายน าประเภทนจะไมสงเหมาะ
ส าหรบสรางเปนอาคารทางระบายน าลนฉกเฉน
- อาคารทางระบายน าลนแบบฝายสนตรง ( Overflow Spillway )
อาคารทางระบายน าลนแบบฝายสนตรงเปนอาคารบงคบน าใหน าไหลลนขามสนฝายโดยม
ลกษณะสนทางระบายน าลนแบบโอก ( Ogee Spillway ) การออกแบบอาคารลกษณะนจะ
Page 22
14
ขนกบสภาพภมประเทศ สภาพลกษณะธรณ – ปฐพวทยาฐานราก และทางดานชลศาสตร
ระบายน าลงสล าน าเบองลางได
- อาคารทางระบายน าลนแบบไหลดานขาง ( Side Channel Spillway )
อาคารทางระบายน าลนแบบไหลดานขางเปนการระบายน าลนผานฝายสนตรงลงทางระบายน า
ดานขางทขนานกบสนฝายไหลลงสรางเท หรออโมงคระบายน า โดยทงน าลงสล าน าเดมดาน
ทายน าของตวเขอน การออกแบบอาคารทางระบายน าลนประเภทนจะขนอยกบลกษณะภม
ประเทศทตงเขอนเปนหบเขาสงชน ถากอสรางอาคารน าลนประเภทอนจะตองเปดบอกอสราง
โดยการตดไหลเขาเขาไปมาก ท าใหราคางานในดานปรมาณงานดนสง จงเปลยนจากการตด
ไหลเขาเขาไปในแนวตรงเปนการตดไหลเขาตามแนวยาวรมขอบอางน า ซงมปรมาณงานดนขด
นอยท าใหราคาคากอสรางถก
- อาคารทางระบายน าลนแบบตดตงประตบนสนฝาย ( Gated Spillway )
จดประสงคของอาคารน าลนแบบตดตงประตน าบนสนฝาย เพอจะชวยเพมทางระบายน าใหม
ปรมาณมากขน จากการระบายน าผานสนฝายโดยตรง ท าใหสามารถลดความสงของระดบสน
เขอนใหต าลงมาได หรอลดขนาดความกวางของสนฝายใหนอยลง เปนการประหยดราคาคา
กอสราง ขอเสยของอาคารทางระบายน าลนประเภทนทจะตองตรวจสอบการใชงานของบาน
ประตใหท างานไดสะดวกใชงานไดตลอดเวลา และจะตองมเจาหนาทคอยปฏบตงานปด-เปด
บานระบายในฤดน าหลาก
- อาคารทางระบายน าลนแบบสนฝายหยก ( Labyrinth Spillway)
อาคารทางระบายน าลนแบบ Labyrinth Spillway เปนการสรางอาคารบงคบน าใหระบายน าได
เพมขนเปนจ านวนมาก โดยการสรางฝายน าลนเปนรปสามเหลยม รปสเหลยมผนผา สเหลยม
คางหมหรอครงวงกลม ตดตอกนเปนจ านวนหลายชองท าใหไดระยะความยาวของสนฝายน า
ลนเพมขนมากกวาระยะความยาวของสนฝายในแนวตรง การระบายน าผานอาคารทางระบาย
น าลนแบบ Labyrinth Spillway ท าใหอางเกบน าสามารถรบความจน าไดมากขน ท าใหลด
ระดบความสงของสนเขอนต าลง ราคาคากอสรางจะถก และมขอดกวาการตดตงประตบงคบน า
บนสนฝาย ทจะตองมเจาหนาทคอยควบคมการปด-เปดบาน และตรวจสอบการบ ารงรกษา
- อาคารทางระบายน าลนแบบกาลกน า (Siphon Spillway )
อาคารทางระบายน าลนแบบกาลกน า เปนการระบายน าออกจากอางเกบน า โดยระบบทตดตง
เปนรปตว U ในตวเขอนปากระดบทอในอางเกบน าจะอยทระดบน าเกบกก เมอระดบน าในอาง
Page 23
15
เกบน าสงเกนระดบเกบกก จะเกดแรงดนน าเขาทางทอ ดดน าทงลงทางดานทายน าสวนใหญจะ
สรางในตวเขอนคอนกรต แตในปจจบนไมนยมใชระบบกาลกน า เพราะยงยากในการกอสราง
และใชงาน และทอจะถกอดตนไดงาย เมอมสวะหรอกงไมลอยมาอดตนทอ จะท าใหการระบาย
น าขดของ
- อาคารทางระบายน าลนแบบปากแตรหรอดอกผกบง ( Morning Glory Spillway )
อาคารทางระบายน าลนแบบ Morning Glory Spillway เปนการระบายน าทงลงสนฝายน าลนรป
วงกลมบานผายออกจากหอคอยรบน า ลกษณะคลายดอกผกบง สนฝายน าลนจะอยระดบ
เดยวกบระดบน าเกบกก สวนบนสนฝายจะตดครบแบงแยกทางน าไหลเขาทอคอยรบน าเบอง
ลาง ทตอดวยทอกลมในแนวนอนลอดผานตวเขอน หรอ เจาะเปนอโมงค ระบายน าลอดไหล
เขาขางตวเขอนการกอสรางอาคารทางระบายน าลนประเภทน เหมาะสมกบสภาพภมประเทศท
ความยาวของสนเขอนสน และสภาพฐานรากเขอนแขงแรง สามารถทจะตงรบหอคอยรบน า
และวางทอระบายน าขนาดใหญได
ระหวางการกอสราง ใชทอระบายน าในแนวนอนเปนทางผนน าลงล าน าเดมไดโดยการตอทอ
ยนไปทางดานเหนอน า ผนน าจากล าน าเดมใหไหลผานไปยงดานทายน า เมอท าการถมปดกน
ล าน าเดมแลวจงปลกอดทอดวยคอนกรต ปลอยใหระบายน าลนทางดานสนฝายน าลน
- อาคารทางระบายน าลนแบบอโมงคระบายน า ( Tunnel Spillway )
อาคารทางระบายน าลนแบบอโมงคระบายน า เปนการเจาะไหลเขา เพอฝงทอระบายน าทงลงล า
น าเดมดายทายเขอน ทางปากอโมงคระบายน าระดบอยทระดบน าเกบกก ตดตงประตระบายน า
เมอฤดน าหลากจงท าการเปดประตระบายน าทงจากตวอางเกบน า การออกแบบอาคารทาง
ระบายน าลนประเภทนเหมาะสมกบลกษณะภมประเทศทเขอนเกบกกน าปดกนหบเขาแคบ
ความยาวของสนเขอนส นไมสามารถระบายน าทงลงล าน าเดมบรเวณตวเขอนได เนองจาก
สภาพดานทายน าไมอ านวยให และสภาพความแขงแรงของไหลเขาสามารถทจะสรางอโมงค
ระบายน าได
- อาคารทางระบายน าลนแบบทางน าเปด( Earth Spillway )
อาคารทางระบายน าลนแบบทางน าเปดจะเปนการขดคลองระบายน ารปสเหลยมโดยมระดบ
อาคารบงคบน าเปนสนฝายกวางอยทระดบน าเกบกก สวนใหญจะใชเปนอาคารทางระบายน า
ฉกเฉนซงนานๆครง จะระบายน าหลากทมมากผดปกตเกนทอาคารทางระบายน าลนใชงานจะ
ระบายออกไดทน จงท าใหระบายน าออกทางอาคารทางระบายน าฉกเฉน คลองระบายน าลงล า
Page 24
16
น าเดมดานอาคารบงคบน าจะเปนคลองดนขดตามธรรมชาต หลงจากการระบายน าผานในฤด
น าหลากแลว ตองท าการปรบปรงคลองดนทถกน ากดเซาะใหอยในสภาพทแขงแรงใชงานได
เชนเดม
3. สวนประกอบทส าคญของอาคารทางระบายน าลน ( Spillway Components )ในภาพท 7
สวนประกอบทส าคญของอาคารทางระบายน าลนโดยทวไป จะแบงออกตามลกษณะการใชงาน
ทางดานชลศาสตร ซงแยกเปนอสระ แบงออกไดเปน 5 สวน ดงน
- ทางชกน าเขาสอาคาร ( Approach Channel )
- อาคารควบคมปรมาณน า ( Control Structure )
- ทางล าเลยงน า ( Discharge Channel )
- อาคารสลายพลงน า ( Terminal Structure )
- ทางระบายน าลงล าน าเดม ( Outlet Channel )
การออกแบบแตละสวนของอาคารทางระบายน าลน อาคารโครงสรางจะเปนอสระอาคารทาง
ระบายน าลนจะแบงตามลกษณะรปรางของทางรบน าเขาไวเปนสวนใหญๆ ดงน
3.1 ทางชกน าเขา ( Approach Channel) ในการสรางอาคารทางระบายน าลนแยกออกจากตว
เขอนการออกแบบเลอกสถานทตงบรเวณชองเขาขาดใกลกบตวเขอน เพอจะใหมเปดหนาดน
ปรมาณนอยสวนใหญจะอยหางจากรมขอบอางเกบน า ซงจ าเปนทจะตองขดคลองชกน าจาก
อางเกบน าใหระบายน าเขาอาคารทางระบายน าลน ทงลงล าน าเดมดานทายเขอน
3.2 อาคารบงคบน า ( Control Structure ) เปนอาคารทตอจากทางชกน า ใหระบายน าผานลกษณะ
โดยทวไปจะเปนฝายน าลนแนวตรง ( Over Flow Spillway ) รปวงกลมหรอฝายรป
สามเหลยม สเหลยม , สเหลยมคางหม , ครงวงกลม จ านวนหนงชอง หรอหลายชองตดกนกได
ตามความเหมาะสมกบลกษณะภมประเทศ, สภาพของธรณ – ปฐพวทยาฐานรากของทตง
อาคารและทางดานชลศาสตรเพอท าการควบคมวดปรมาณการไหลของน า และอตราเรวของ
กระแสน าทระบายผานสนฝายไดถกตอง
3.3 ทางระบายน า ( Discharge Channel) ลกษณะเปนรางคอนกรตเสรมเหลกรปสเหลยมตอจาก
อาคารบงคบน า เพอระบายน าไหลทงไปยงอาคารสลายพลงน าดานทายน า ความลาดชนของ
พนรางเทจะขนกบความแตกตางของระดบน าเกบกก และระดบทองน าดานทายเขอน ความยาว
Page 25
17
ของรางเทจะขนอยกบสภาพลกษณะภมประเทศ ในกรณอาคารบงคบน าแบบ Morning Glory
Spillway หรอ Siphon Spillway ทางระบายน าจะเปลยนเปนทอระบายน า
3.4 อาคารสลายพลงงานน า ( Terminal Structure ) เปนอาคารสวนทตอจากทางระบายน าท า
หนาทลดพลงงานทเกดขนจากการไหลของน าดวยความเรวผานทางระบายน าใหลดลง กอนท
จะไหลเขาคลองระบายน าลงล าน าเดมดานทายน า เพอปองกนการกดเซาะพนทองน า
3.5 คลองระบายน าลงล าน าเดม (Outlet Channel ) คอ สวนทตอเชอมระหวางอาคารสลายพลงน า
และล าน าเดม เพอท าการระบายน าจากอาคารสลายพลงน าใหมความเรวของกระแสน าต า
กอนทจะทงลงสล าน าเดมดานทายน าของตวเขอน โดยทวไปจะขดเปนคลองดนธรรมชาตรป
สเหลยมคางหม
4. เกณฑก าหนดการค านวณออกแบบทางระบายน าลน (spillway)
ในการค านวณออกแบบ spillway จะพจารณาถงรปแบบการใชงาน ตลอดจนต าแหนงทตงของตว
อาคาร ทใหความปลอดภยในการใชงานไดทกกรณ ทงในระหวางการกอสรางและภายหลงการกอสราง
เสรจแลว ซงเกณฑการออกแบบ Spillway โดยทวไปจะพจารณาในเงอนไขตางๆตอไปน
1. สามารถระบายน าไดตามปรมาณและระดบทก าหนดไว
2. ก าหนดต าแหนงทตงของอาคารใหเกยวของกบตวเขอนใหนอยทสด เพอผลกระทบทางดาน
การกอสรางทจะมตอไป เวนแตมความจ าเปนตองวางล าเขาไปในตวเขอนจะตองพจารณา
รายละเอยดตางๆเปนกรณพเศษ
3. แนวทก าหนดจะพจารณาใหมระยะความยาวของอาคารสนทสด เทาทจะเปนไปได เพอใหราคา
คากอสรางต า
4. อาคารทงหมดโดยเฉพาะอยางยง สวนททเปนอาคารคอนกรตเสรมเหลกจะก าหนดใหวางอย
บนดนเดม หรอชนหนทมความแขงแรง สามารถรบน าหนกอาคารไดโดยไมเกดการทรดตว
5. จดทตงอาคารรบน าจะพจารณาชนดของอาคารรบน าใหสอดคลองกบภมประเทศในบรเวณ
ดงกลาวและสวนของอาคารรบน าจะตองมน าหนกพอทจะตานทางการลอยตวของอาคาร
เนองจากแรงยกตวของน า
6. ความลกของน าทไหลในลางเท (Chute) และแองน านง จะตองไมไหลลนขามสนก าแพงกนดน
ดานขาง Chute และ Basin
Page 26
18
7. จะตองออกแบบปองกนการกดเซาะจากการไหลปนปวนของกระแสน าทบรเวณจดเชอมตอ
ระหวาง Basin และคลองระบายน า
8. คลองระบายน าของ Spillway จะตองเชอมตอกบล าน าเดมใหมความกลมกลนกนไมกดขวาง
การไหลของน าซงจะท าใหเกดการกดเซาะในบรเวณจดตดของคลองระบายน าและล าน าเดมได
9. จะพจารณาใหลาดดนขดและดนถมตลอดแนว Spillway มความมนคงตอการเลอนตวและการ
วบตของลาดดนขดดนถมตลอดอายการใชงาน โดยมอตราสวนปลอดภยอยในเกณฑทก าหนด
จะพจารณาออกแบบใหอาคารมความแขงแรง ทนทาน ประหยดคากอสราง ตลอดจนกอสราง
ไดงาย ถกตองตามหลกวชาการ พรอมทงก าหนดวสดทใชในการกอสราง จากแหลงท
ใกลเคยงกบหวงานใหมากทสด
Page 28
20
5. แนวทางการออกแบบทางระบายน าลน การก าหนดปรมาณผานทางระบายน าลน โดยถอเกณฑค านวณปรมาณน าทาจากรอบความถการเกด
(Return Period) น าทารอบปทรอบ 100 ป, 500 ป ตามสถตทบนทกไว และในการก าหนดน าผานโดยถอ
เกณฑปรมาณน าเตมอาสงเกบน า สวนทอางเกบน า สวนทอางเกบน าจะเกบไดชวคราว คอชวงระหวางระดบ
เกบกกและระดบน าสงสดเทานน การก าหนดขนาดของทางระบายน าใหค านงถงความปลอดภยของตวเขอน
เปนเกณฑ หากสภาพภมประเทศอ านวยใหจะตองพจารณาออกแบบทางระบายน าฉกเฉนไวดวยเพอเพม
ความปลอดภยตวเขอน และขนาดทางระบายน าลนใชงาน(Service Spillway) ส าหรบเขอนดนควรจะเพม
ขนาดความสามารถระบายน าอก 20% มากกวาเขอนคอนกรต
รปแบบความลกของน าบรเวณทางชกน า (Approach Channel) ทางชกน าเขาสสวนควบคมตองงการ
ก าหนดใหน าไหลไดดวยความเรวต า แลวคอยๆ ลดขนาดขาวของตวฝายควบคมการก าหนดความเรวน าการ
ไหลของน าใหต าสามารถท าไดโดยเพมความลกของน าและความลาดของพนทางชกน าความเรวการไหล
ของน าจะไหลแบบต ากวาความเรววกฤต (Subcritical Flow) (S<Sc) เมอผานตวฝายควบคมแลว จะเพม
ความเรวขนจนสงกวาความเรววกฤต (Supercritical Flow) (S>Sc)ปากทางเขาจะตองออกแบบใหน าไหลได
สะดวกไมเกดกระแสวกวน อนจะท าใหเกดสญเสยพลงงาน (Head loss) มากขน อกทงจะท าใหเกดคลนบน
ผวน าในรองชกน าอกดวย ดงนนเพอใหน าไหลผานไดอยางมประสทธภาพ จงก าหนดเกณฑไวดงตอไปน
o ความเรวการไหลของกระแสน าบรเวณปากทางเขาไมเกน 4 เมตร/วนาท
o ความสงของสนฝายจากระดบพนรองชกน าไมนอยกวา 20% ของความลกของน าในรองชก
น าทางเขา
ขอควรระมดระวงอกประการหนง คอ อตราสวนของความสงของสนฝายตอความสงของระดบน า
เหนอสนฝาย มสวนผนแปรกบสมประสทธของการไหลของน าผานฝาย โดยอตราสวนความสงของสนฝาย
ตอความลกของน ามคานอย คาสมประสทธของการไหลจะมคาลดลง ทงนเพอใหคาสมประสทธของการ
ไหลสง อตราสวนดงกลาวตองไมนอยกวา 0.20
Page 29
21
2.5 ระบบชลประทาน
เขอนทดน าพญาแมน ตงอยฝงขวาของแมน าแควนอย (ดงแสดงในภาพท 8) จากอ าเภอวด
โบสถลงมา พนทชลประทานฝงซาย ขอบเขตมเทอกเขาเพชรบรณอยทางทศตะวนออก และแมน าวงทอง
ทางทศใต พนทชลประทานฝงขวาไดแกพนทฝงขวาของแมน าแควนอยในอ าเภอพรหมพราม ซงอยนอก
พนทโครงการทงสาน สรางกนล าน าแควนอย ทบานพญาแมน อ าเภอวดโบสถ จงหวดพษณโลก มลกษณะ
เปนประตระบายน าชนดบานโคงสง 7.50 เมตรกวาง 12.50 เมตร จ านวน 5 บาน ระบายน าไดสงสด 1,718
ลกบาศกเมตรตอวนาท เพอชวยยกระดบน าเขาคลองชลประทาน เปนการสงน าดวยระบบแรงโนมถวง
ภาพท 8 ทตงเขอนทดน าพญาแมน
ทมา : http://www.rdpb.go.th/RDPB/Front/Projects/ImportantDetail.
- ระบบชลประทาน การสงน าดวยระบบแรงโนมถวง (Gravity System) โดยมฝายและประตระบาย
เพอยกระดบน าและระบบคลองสงน า (กรมชลประทาน, 2556)
- พนทชลประทานฝงขวา 15,226 ไร
- คลองสายใหญฝงขวายาว 18.80 กม.
- ระดบน าสงสด +52.50 ม.รทก.
- พนทชลประทานฝงซาย 139,940 ไร
- คลองสายใหญฝงซายยาว 56 กม.
Page 30
22
ลกษณะหวงานฝายและอาคารประกอบ
ลกษณะหวงานฝาย
- ต าแหนงทบานพญาแมน อ.วดโบสถ จ.พษณโลก
- ชนดอาคารคอนกรตเสรมเหลก
- จ านวนชองระบาย 5 ชอง
- ขนาดชองระบายกวาง 12.50 ม.
- ขนาดบานระบายโคง 5 x 12.50 x 7.50 ม.
- ความสามารถในการระบายน าสงสด (รอบ 100 ป) 1,718 ลบ.ม.
- ระดบน าสงสด (100 ป) +55.800 ม.รทก.
- ระดบเกบกกปกต +52.750 ม.รทก.
- ระดบสนฝาย +47.000 ม.รทก.
- ระดบพนฝาย +43.800 ม.รทก.
ลกษณะท านบดนปดกนล าน าเดม - ชนดท านบดนถมบดอดแนน - ระดบสนท านบดนปดกนล าน าเดม +56.80 ม.รทก. - ความกวางสนท านบ 8.00 ม. - ความสงประมาณ 17.0 ม. - ระบบระบายน าภายใน แบบ Chimney Drain และ Blanket Drain
ลกษณะคนกนน ารมตลงสองฝงแมน า - ชนดดนถมบดอดแนน - ระดบน าเกบกกปกต +52.75 ม.รทก. - ระดบหลงคนกนน ารมตลง +55.00 ม.รทก. - ความสงคนกนน า 4 ม. - ความยาวคนกนน าตอตลงแตละฝง 10.50 ม. - ความกวางหลงคนกนน า 4.00 ม. ประตระบายน าปากคลองฝงซาย
- ต าแหนงตงอยทฝงซายของล าน า หางจากท านบดนปดกนล าน าเดมไปทางดานเหนอน าประมาณ 500 ม.
- ชนดอาคารคอนกรตเสรมเหลก - ขนาดทอระบายน า (จ านวนแถว x กวาง x ยาว) 3 x 2.50 x 2.50
Page 31
23
- ควบคมปรมาณน าโดย Vertical Slide Gate - ความสามารถในการระบายน าสงสด 28 ลบ.ม./วนาท - ระดบเกบกก +52.750 ม.รทก. - ระดบหลงอาคาร +56.800 ม.รทก. - ระดบพนทอลอด +48.500 ม.รทก. - ระดบทองคลองสงน า +49.500 ม.รทก. - ระดบตลงคลอง +53.450 ม.รทก.
ประตระบายน าปากคลองฝงขวา - ต าแหนงตงอยฝงขวาของล าน า - ชนดอาคารคอนกรตเสรมเหลก - ขนาดทอระบายน า (จ านวนแถว x กวาง x ยาว) 3 x 2 x 2 - ควบคมปรมาณน าโดย Vertical Slide Gate - ความสามารถในการระบายน าสงสด 5 ลบ.ม./วนาท - ระดบเกบกก +52.75 ม.รทก.
2.6 ประโยชนจากโครงการ
โครงการเขอนแควนอยบ ารงแดนอนเนองมาจากพระราชด าร อ าเภอวดโบสถ จงหวดพษณโลก เปนโครงการพฒนาแหลงน าขนาดใหญ สามารถอ านวยประโยชนนานปการอนไดแก การบรรเทาปญหาอทกภยทเคยเกดขนบรเวณพนทลมน าแควนอยตอนลาง ในเขต อ าเภอวดโบสถ และ อ าเภอเมอง จงหวดพษณโลก เปนแหลงน าส าหรบการอปโภค-บรโภค เปนแหลงน าเพอการเพาะปลกส าหรบพนทชลประทานทเกดขนใหมของโครงการเขอนแควนอยฯ 155,166 ไร รวมถงพนทในเขตทงเจาพระยาในชวงฤดแลงประมาณ250,000 ไร ตลอดจนเปนแหลงพกผอนหยอนใจ แหลงประมงน าจดขนาดใหญ และเปนแหลงผลตกระแสไฟฟา (กรมชลประทาน, 2538)
ดานการเกษตร
ผลทคาดวาจะไดรบจากโครงการคอ ผลผลตการเกษตรทเพมขน เนองจากการไดรบน าชลประทาน นอกจากพนทชลประทานในเขตโครงการ 151,166 ไร โครงการยงสามารถสงน าเสรมใหกบพนทชลประทานโครงการสบน าดวยไฟฟาจ านวน 24,000 ไร และพนทชลประทานเจาพระยา 250,000 ไร ในฤดแลง มลคาทางเศรษฐกจของผลผลตทางการเกษตรทเพมสงขน ส าหรบพนทชลประทานโครงการฯ พนทโครงการสบน าดวยไฟฟาและพนทเจาพระยาเทากบ 23 และ 159 ลานบาทตอป ตามล าดบ
Page 32
24
ดานไฟฟาพลงน า การสรางโรงไฟฟาพลงน าจะท าใหมก าลงผลตไฟฟา 38 เมกะวตต ซงคดเปนมลคาทาง
เศรษฐศาสตรของก าลงไฟฟาเทากบ 188.4 ลานบาท และสามารถผลตกระแสไฟฟาไดเฉลยปละ 148.8 กกกะวตต-ชวโมง หรอคดเปนมลคาทางเศรษฐศาสตรเทากบ 108 ลานบาทตอป นอกจากนโครงสรางโรงไฟฟาพลงน ายงสามารถประหยดคาบ ารงรกษา เมอเปรยบเทยบกนโรงไฟฟาพลงความรอนอน คดเปนมลคาปละ 5.65 ลานบาท ดานการประมง
โครงการนกอใหเกดแหลงน าขนาดใหญ ซงเปนแหลงน าเพาะพนธสตวน าจดเปนผลท าใหเกดอาชพการประมงน าจดในบรเวณอางเกบน า มลคาทางเศรษฐศาสตรประมาณ ปละ 12 ลานบาท ดานการทองเทยว
เขอนและอางเกบน านสรางขนจะกอใหเกดทศนยภาพทสวยงามเปนแหลงทองเทยว ผลทไดคดเปนมลคาประมาณ 135 ลานบาทตอป ดานการปองกนน าทวม
เขอนและอางเกบน าจะชวยเกบกกน าในฤดฝนทเกนพอ ซงสามารถลดความเสยหายอนเกดจากน าหลาก ผลประโยชนนคดเปนมลคาทางเศรษฐศาสตร ปละ 25.27 ลานบาท ดานน าอปโภคและบรโภค
โครงการฯ สามารถสงน าเพอการอโภคและบรโภค ตอราษฎรในเขตโครงการได ปละ 47.3 ลาน ลบ.เมตร คดเปนมลคา 47.3 ลานบาท/ป ดานอาชพ
สงเสรมอาชพจากผลผลตปลาในอางเกบน า เปนการสรางรายไดใหแกราษฎรบรเวณรอบอางเกบน าและสองฝงแมน าแควนอย ดานอทกภย
ชวยบรรเทาอทกภยโดยเฉพาะบรเวณพนทลมน าแมน าแควนอยตอนลาง ประมาณ 75000 ไร ในเขตอ าเภอวดโบสถ อ าเภอเมอง อ าเภอวงทอง และอ าเภอบางกระทม จงหวดพษณโลก
Page 33
25
2.7 การออกแบบกอสรางโครงการ เขอนและอาคารประกอบ 1. เขอน การออกแบบเขอน ก าหนดเปนเขอนหนถม มระดบสนเขอนประมาน +133.50 เมตร
(รทก.) คอเขอนสนตะเคยนสวนเขอนแควนอยบ ารงแดน เปนชนดมผวคอนกรตดาดหนา (ConcreteFaced Rockfill Dam) และเขอนปดชองเขาขาด (Saddle Dam) เปนชนดแกนกลางเปนดนทบน า (Rockfill Dam with Central Earth Core) ส าหรบขนาดของเขอนทงสามซงอยตดๆกน มระดบสนเขอนประมาณ +135.00 ดงแสดงในภาพท 9 (กรมชลประทาน, 2538)
- เขอนสนตะเคยน มความสงมากทสด (ถงระดบทองรองแกน) 80 เมตร มความยาวสนเขอน 1,270 และมปรมาณหนถมรวม 4.044 ลานลกบาศกเมตร
- เขอนแควนอยบ ารงแดน มความสงมากทสด 75 เมตร มความยาวสนเขอน 570เมตร ปรมาตรหนถมรวม 1.713 ลานลกบาศกเมตร
- เขอนปดชองเขาขาด (ดานล าน าแควนอย) มความสงมากทสด 23 เมตร มความยาวสนเขอน 790 เมตร และมปรมาตรหนและดนถมรวม 345 ลานลกบาศกเมตร (รวมสวนทเปนดนถมแกนกลลาง 97,000 ลกบาศกเมตร
ภาพท 9 เขอนและอาคารประกอบ
ทมา : ภชงค, 2553
2. อาคารระบายน าลนของโครงการ จะอยระหวางเขอนแควนอยบ ารงแดนกบเขอนสนตะเคยนเปนอาคารระบายน าลนแหงเดยวชนดรางเปด ควบคมการระบายน าลนดวยบายประตเหลกโคง (Radial Gate)
Page 34
26
จ านวน 6 บานแตละบานมความกวาง 13.5 เมตร และสง 11 เมตร รวมเปนความกวางสทธ 65 เมตร โดยมระดบสนทางเขาอาคาร (Ogee Crest) +119.50 เมตร (รทก.) จากรางเทซงวางไปตามสภาพภมประเทศจะลงส Flip Bucket และอาคารสลายพลงงานแบบ Plunge Pool กอนทจะลงสคลองเปดและล าน าแควนอย เดมมระดบพนคลองเปด+55 เมตร (รทก.) อาคารระบายน าลนไดท าการออกแบบใหสามารถระบายน าลนไดเมอเกดน าหลากสงสดเทาทเปนไปได (Possible Maximum Flood-PMF) ซงมอตราน าไหลเขาสงสด 8,225 ลบ.ม./วนาท โดยจะสามารถระบายน าไดสงสดถง 7,046 ลบ.ม./วนาท ซงจะมระดบน านองสงสดในอางเกบน า +132.50 เมตร (รทก.) จากระดบเกบกกน าปกต +130 เมตร (รทก.)
3. อาคารระบายทายน าของโครงการ เปนอาคารทปรบปรงมาจาดอโมงคคอนกรตเสรมเหลกรปตด รปเกอกมา ซงใชในการผนน าระหวางการกอสรางเขอนแควนอย มขนาดเสนผาศนยกลาง 6 เมตร ยาว 375 เมตร เดมมระดบทางเขาอโมงคดานเหนอน าท 67 เมตร (รทก) แตจะปรบปรงกอสรางทางเขาเปนอาคารระบายน าทระดบ 100 เมตร (รทก.) และปดทางเขาอโมงคผนน าเดมพรอมตดต งทอเหลกขนาดเสนผาศนยกลาง 2.70 เมตร ในอโมงคผนน าเดมตงแตบรเวณตวเขอนจนไปถงปลายอโมงค และตดตงวาลวเพอควบคมการระบายน า สดทายจะปดปากทางเขาอโมงคผนน าเดม (Tunnel Plug) อาคารระบายทายน าดงกลาวไดออกแบบใหสามารถระบายลงทายน าได 108 ลบ.ม./วนาท
2.8 กรรมวธการกอสราง เขอนแควนอยบ ารงแดน เปนเขอนหนทง ดาดหนาคอนกรตสง 75m ยาว 570m
การกอสรางประกอบดวยงานหลกๆ ดงน (นรนาม, 2554)
1. ปรบปรงฐานราก เตรยมผวหนฐานราก (ภาพท 10) ขดลอกฐานรากใหถงชนหนแขงเตรยมท า
ความสะอาดดวยแรงดนและลมเปาผวหนาชนหนใหสะอาด
ปรบปรงฐานรากเขอน โดยชอตกรตบรเวณชนหนฐานราก ดวยวธดายมกซ หนา 75 mm ตรวจสอบ
ชนหนฐานรากโดยการทดสอบ เพจแบรงเพลสและเบอมอะพรตเพลส การอดฉดน าปน (Grouting)
(ภาพท 11) ประกอบดวย แบงเดดเกราตง เพอเสรมความสามารถในการรบน าหนกของหนและท าใหฐาน
รากชวงบนมความทบน าปองกนการรวซมของน า เคอรเทมเกราตงเพอไมใหน าไหลผานใตฐานรากเขอน
ตลอดแนวรองแกนเขอนและลดแรงยกตว คอนแทรคเกราตง เพออดชองวางระหวางคอนกรตกบหน
เนองจากคอนกรตทก าลงแขงจะมการหดตว
ขนตอนการอดฉดน าปน (Grouting) คอ แสดงต าแหนงและระยะหางระหวางหลมเจาะผานทอทฝน
ไวอดฉดน าปนตามแนวทก าหนด เพออดฉดน าปนตามแนวทก าหนดตามแบบอดฉดน าปนทดสอบการ
รวซมหรอ Water Pressure เพลสของน า
Page 35
27
ภาพท 10 เตรยมผวหนฐานราก ภาพท 11 การอดฉดน าปน
2. คอนกรตฐานยน (Plinth) เขอนแควนอย งานคอนกรตฐานยนเปนโครงสรางคอนกรตเสรม
เหลก ท าหนาทรบแรงจากน าหนกของคอนกรตดาดผว ถายแรงลงฐานรากหน ดงนนคณภาพหนของฐาน
รากคอนกรตฐานยนจะตองเปนหนแกรงและรบก าลงไดด มขนตอนการด าเนนงาน ดงน
2.1 ขดใหไดระดบใกลเคยงหรอสงกวาแบบเลกนอย (ภาพท 12) แลวจงใชเครองจกรขนาดเลกขด
แบงระดบใหไดระดบตรงตามแบบทงนเพอปองกนไมใหเครองจกรขนาดใหญกระทบกบฐานรากคอนกรต
ฐาน
ภาพท 12 ขดใหไดระดบ
2.2 ขดลอกถงระดบตามทก าหนดในแบบแลวตรวจสอบสภาพธรณของหนฐานรากบรเวณทจะ
กอสรางคอนกรตฐานยน หากสภาพธรณของหนฐานรากไมเหมาะสมตองขดลกลงจนถงชนหนแกรงแลวจง
เทคอนกรตเสรมหรอ เดนเทลคอนกรต จากชนหนแกรงถงระดบคอนกรตฐานยน หากสภาพธรณของหน
กอนขดระดบตามทก าหนดในแบบแลวพบชนหนแกรงไมสามารถท างานขดระเบดได เนองจากพนท
Page 36
28
ใกลเคยงไดท างานกอสรางคอนกรตฐานยนสามารถยกระดบฐานคอนกรตฐานยนได แตทงนตองท าการเจาะ
ส ารวจสภาพธรณของหนชนทต าลงไปอก เพอยนยนวาสภาพหนขางลางนนเปนหนแขง
2.3 ตามแบบก าหนดใหคอนกรตฐานยนเรมจากตลงฝงขวาไปยงตลงฝงซายพรอมทงฐานรากวาง
บนพนชนหนแกรงทคอยๆลดระดบลงจากตลงลงสชวงกลางแมน า
2.4 ฝงสมอเหลกหรอAnchor Bar (ภาพท 13) ยดระหวางฐานรากหนกบโครงสรางคอนกรตเสรม
เหลกคอนกรตฐานยนเพอปองกนแรงยกตว
ภาพท 13 ฝงสมอเหลก
2.5 ประกอบและตดตง Rubber Water Stop และ Copper Water Stop พรอมฝงทออดฉดน าปนเพอ
ปรบปรง (ภาพท 14) ฐานรากปองกนรอยรวบรเวณรอยตอคอนกรตฐานยนกบคอนกรตดาดผวเรยกวา เพอร
เมทรกจอย พรอมกบสอดแทงนวโอเคนลอดชองวางเพอปองกนการยบตวของแผน Copper Water Stop
ภาพท 14 ฝงทออดฉดน าปนเพอปรบปรงฐานราก
Page 37
29
3. งานกอสรางเขอนแควนอยและสวนประกอบ เขอนแควนอยเปนเขอนหนถมดาดผวหนา
คอนกรต (ภาพท 15) สง75m ความยาว 570m ปรมาตรวสดถมตวเขอนประมาณ 1.5ลาน ลบ.ม. และมเวฟ
วอลวางอยบนสนเขอนดานเหนอน า แยกการบดอดเปน3โซนใหญๆ คอ
ภาพท 15 เขอนหนถมดาดผวหนาคอนกรต
1.งานหนถมบดอดโซน 3A ก าหนดใหกอสรางบรเวณเหนอน าซงตองการหนทมขนาดใหญสงสด
ไมเกน 1m เพอระบายน าไดด
2.โซน 3B ก าหนดใหกอสรางบรเวณทายน า ซงตองการหนทมขนาดใหญสงสดไมเกน 1.5m เพอ
ท าใหเขอนเกดเสถยรภาพมนคงตอการพลกคว า
3.โซน 3C ท าหนาทระบายน า หนบดอดโซน 3C เปนหนถมบดอดชนลางสด วสดรองหรอฟนเตอร
ออกดชน แยกเปน 4 โซน
- ฟนเตอร 2A และฟนเตอร 2B เปนวสดรองทสวนคละมความละเอยดและมความหยาบตามล าดบ
ตามก าหนดใหกอสรางดานเหนอน าตดกบชนวสดหนถมระบายน าไดด เปนวสดประเภทนอนพลาสตกม
ความแขงแกรง ไมมดนเหนยว โคลน เลน และอนทรยวตถเจอปนตองมคาความสกกรอนไมเกน 50
เปอรเซนต
- คชชน 2C และคชชน 2D มสวนละเอยดมากกวาวสดกรอง เปนวสดชนรอยตอทจะถายแรงจาก
แผนคอนกรตดาดผวลงสชนหนถมบดอด ขนตอนการด าเนนการถมบดอดหน (ภาพท 16) การถมบดอดหน
เปนการถมบดอดเปนชนๆใชวสดบดแบบสนสะเทอนฉดน าไปพรอมเกลยหน หนทน ามาถมขนาดใหญสด
1m ความหนาแตละชนทบดอดประมาณ 1m เมอถมบดอดไดระดบหนงแลวกจะเรมบดอดวสด2Cและ2D
บรเวณดานหนาเขอนตามแนวลาดเอยง 1:1.4 ส าหรบเปนฐานรองรบงานคอนกรตดาดผวดวยรถบดวงขนลง
ตามผวหนาของแนวลาดเอยง (ภาพท 17)
Page 38
30
ภาพท 16 ถมบดอดหน ภาพท 17 บดอดตามแนวลาดเอยง
กอสรางคอนกรตดาดผว หรอ Concrete Face Slab คอนกรตดาดผวเปนโครงสรางคอนกรตเสรม
เหลกทท าหนาทกนน าไมใหไหลผานชนหนถม คอนกรตดาดผวของเขอน (ภาพท 18) กวาง15m จ านวน35
แผน และกวาง4m 1แผน หนา 0.30m ก าลงอดคอนกรต 240 กก./ตร.ซม. ความลาดเอยง 1:1.4 เรมจากสน
คอนกรตฐานยน ถงระดบสนคอนกรตดาดผว ทระดบ +132.78m รทก. ชวงทยาวทสด 120m ขนตอนการ
กอสราง ตดตงเหลกเสรมคอนกรตเพอปองกนการแตกราว (ภาพท 19) โดยใชเหลกขนาด 25mm ตดตงราง
วางสลดฟอรมทง2ดานพรอมวสดรอยตอแผนกนน าทองแดงหรอ Copper Water Stop และกระดาษชานออย
หรอบทมนส ไซเบอรชส จดเตรยมเครองลอกแบบบงคบการเคลอนทหรอวน พรอมตดตงลอใตสลดฟอรม
ส าหรบชกลากสลดฟอรมใหอยในต าแหนงทพรอมเทคอนกรต ตดตงรางพรอมลนรบคอนกรตจากรถ
คอนกรตผสมเสรจบรเวณสนเขอนลงพนทท างาน (ภาพท 20) คอนกรตทจะใหท างานคอนกรตดาดผวนน
จะตองมการปรบแกสลมตามสภาพอากาศและความยาวของแตละแผน เมอกอสรางคอนกรตดาดผวเสรจ จะ
เปนการกอสรางในสวนเวบวอล ฐานของเวบวอลจะตดกบคอนกรตดาดผว (ภาพท 21 )ซงจะปองกนคลน
และลดปรมาณหนถมเขอน
ภาพท 18 คอนกรตดาดผวของเขอน ภาพ 19 ตดตงเหลกเสรมคอนกรต
Page 39
31
ภาพท 20 ตดตงรางพรอมลนรบคอนกรตจากรถ ภาพท 21 ฐานของเวบวอลจะตดกบคอนกรตดาดผว
คอนกรต
ประเภทของเขอนหน
เขอนหนทง แกนดนเหนยวแกนดนเหนยว แบบแกนกลางแกนดนเหนยว แบบแกนเฉยงแกนดนเหนยว แบบปดดานเหนอน า
เขอนหนทงแกนผนงบาง เขอนหนทงดาดหนาดวยคอนกรต
ขอดของเขอนหนทง เหมาะส าหรบพนทซงมสภาพฐานรากไมด เหมาะส าหรบบรเวณทมแหลงดนนอย กอสรางไดเรว
2.9 การออกแบบและการกอสรางเขอน Concrete Face Rockfill Dam
2.9.1 การออกแบบเขอน Concrete Face Rockfill Dam
ICOLD ( 2004 ) ศกษาเกยวกบเขอน CFRD ตงแตป พ.ศ.2508-2543 ในการออกแบบเขอน โดย
รปแบบทตองพจารณาทสรปไดมดงน
1. ปจจยความปลอดภยของการ Sliding ของวสดตวเขอนซงโดยปกตเปนหนและมการยดตวกบ
ฐานยนเขอนทดทงสองฝงมคามากกวา 7
2. ฐานรากทรองรบ Plinth ตองมความแขงแรงสงหากฐานรากไมแขงแรงตองมการปรบปรง
เนองจาก Plinth ตองท าหนาทปองกนการเคลอนตวของแผนคอนกรตดาดหนา ส าหรบสวนบนของแผน
คอนกรตดาดหนามการสราง Parapet Wall เพอท าหนาทปองกนการไหลลนขามสนเขอนและลดปรมาณหน
ถมในตวเขอน
Page 40
32
3. ตองไมมปญหาเกยวกบการ Uplif ของฐานรากตวเขอน โดยแรงดนน าใตฐานรากตองมคาเกน 3
ใน 4 ของแรงดนน าในอางจากฐาน
4. ปกตเมอมแรงดนน าไหลผานฐานรากสแกนกลางเขอน เขอนตองมความมนคงปองกน
เหตการณนได
5. วสดตวเขอนทเปนหนแหงเมอถกแรงกระท าแผนดนไหวตองไมน าไปสการเพมขนของแรงดน
น าสวนเกน
6. มความมนคงของลาดชนจากแรงกระท าแผนดนไหว นนคอ วสดตวเขอนตองมก าลงรบแรงเฉอน
ทสง ไมมแรงดนน าในตวเขอน การทรดตวนอยภายใตแรงกระท าแผนดนไหว
7. รปแบบการพบตเพยงอยางเดยวทมความเสยงสงทสดของเขอน CFRD ไดแก การไหลลนขามสน
เขอนของน า ดงนนตองพจารณาขอมลทางอทกวทยาในการออกแบบ Spillway และระยะ Freeboard
ส าหรบการเกด Piping ใตฐานรากเขอนนนเกดไดหากฐานรากเขอนเปนแบบ Weathered Rock และ Alluvial
Foundation
8. หลงจากการกอสรางเสรจการเคลอนตวตองเกดนอยมาก และเมอเวลาผานไปหลายปการเคลอน
ตวจะตองสนสดลง
9. การปองกนความปลอดภยเขอนตองมการตดตงเครองมอวดการเคลอนตวและการไหลซมของน า
10. ความหนาของแผนคอนกรตดาดหนาลดลงจาก 0.3+0.0067H ถง 0.3+0.002H เมตร จากสน
เขอน เมอ Hคอระดบเกบกกน าสงสด
11. เหลกเสรมในแผนคอนกรตดาดหนาลดลงจาก 0.5% ทงสองทศทางเปน 0.3% ในแนวราบและ
0.35-0.4% ในแนวดง
2.9.2 สวนประกอบวสดถมเขอน Concrete Face Rockfill Dam
สวนประกอบหลกของเขอนหนถมดาดหนาคอนกรตโดยทวไปแบงเปน 3 สวน ซงสวนประกอบ
หลกทง 3 ไดแก
1. สวนของวสดหนาแผนคอนกรตดาดหนา ( Concrete Face Protection Zone ) โดยแสดงในภาพท
21 ประกอบไปดวยวสด Zone 1A และ 1B โดยวสดตองมคณสมบตทบน าเพอท าหนาทปองกนการรวซม
ผาน perimeter joint ซงเปนรอยตอระหวางแผนคอนกรตดาดหนากบ Plinth นอกจากนยงท าหนาทเปน
น าหนกกดทบปองกนการดดของแผนคอนกรตดาดหนาในชวงทมการเกบน าในอาง นอกจากนนเมอเกด
การแตกของแผนคอนกรตดาดหนา วสดดงกลาวจะตองสามารถไหลเขาไปในรอยแตกเพอทจะเขาไปอด
Page 41
33
ชองวางระหวางเมดหนในชนรองรบแผนคอนกรตเพอชะลอการรวซม ส าหรบวสดในสวนนมกใชกบเขอน
ทมความสงมากๆ เนองจากตองเกบน าในปรมาตรทมากและมแรงดนน าทสง นอกจากนบางเขอนกไมได
ออกแบบใหมวสดในสวนนเพราะไมไดค านงถงปญหาดงกลาวทเกดตามมาและเพอเปนการประหยดเพราะ
ตองใชปรมาณวสดคอนขางมาก
2. วสดรองรบแผนคอนกรตดาดหนา ( Concrete Face Supporting ) ดงแสดงในภาพท 22ไดแก
Zone 2A และ 2B วสดในโซนนจะเปนหนทมขนาดสม าเสมอ เพอทจะใชรองรบแผนคอนกรตดาดหนา
เขอน อาจเปนหนทมขนาดระหวาง 7.5-15 เซนตเมตร ทบดอดรวมกบทรายทมขนาดสม าเสมอ มความหนา
ชนละ 0.4-0.5 เมตร วสดนเปนวสดกงทบน าเพอเปนการปองกนการรวของน าเนองจากน าสามารถเกดการ
รวของน าผานรอยแตกของแผนคอนกรตดาดหนาได ขอควรระวงส าหรบวสดในสวนน คอหากมฝนตกใน
สนามควรใหความระมดระวงการชะลางหรอการกดเซาะจากน าฝน ดงน นในระหวางการกอสรางจง
จ าเปนตองปองกนปญหาดงกลาวโดยการฉดพนคอนกรต (Shotcrete) ดงแสดงในภาพท 23นอกจากนนชน
ดงกลาวยงมความยากในการบดอดเนองจากอยในระนาบเอยงท าใหควบคมคณภาพทผวไดยาก ดงแสดงใน
ภาพท 24 ดงนนในบางกรณผกอสรางอาจใช CURB ดงแสดงในภาพท 25
3. สวนของวสดตวเขอน ( Rockfill Zone ) ดงแสดงในภาพท 22ประกอบไปดวยวสด Zone 3A ,3B
และ 3C เปนวสดหลกของเขอนหนถมดาดหนาคอนกรตหนา ส าหรบสวน 3A จะเปนสวนเชอมตอระหวาง
วสดในสวนท 2 หนหลกทถกบดอดมความหนาชนละ 0.4-0.5 เมตร ใกลเคยงกบสวนท 2 วสดสวน 3A นท า
หนาทกรองไมใหวสดจากสวนท 2B ถกชะลางไหลเขาสวสดหลกของเขอน ( Cooke et al, 1987 ) วสดสวน
3B ถกบดอดทความหนาชนละ 1 เมตร เพอปองกนไมใหแผนคอนกรตหนาเขอนเกดการเคลอนตวโดยตอง
มการบดอดทด และสวน 3C จะมความส าคญตอการทรดตวของแผนคอนกรตหนาเขอนนอยมาก ในสวนน
จะถกบดอดทความหนาชนละ 1-2 เมตร
Page 42
34
ภาพท 22 สวนประกอบทวไปของเขอน CFRD
ทมา : ภชงค, 2553
ภาพท 23 การพน Shotcrete ปองกนการชะลางหรอการกดเซาะจากน าฝนในระหวางการกอสราง
ทมา : ภชงค, 2553
Page 43
35
ภาพท 24 การบดอดในระนาบเอยงท าใหควบคมคณภาพทผวไดยาก
ทมา : ภชงค, 2553
ภาพท 25 Extruded Curb
ทมา : ภชงค, 2553
Page 44
36
บทท 3 ขนตอนการท า
3.1 ขนตอนการท า
1. วาดตอมอเขอนลงบนกระดาษหลงรปจาก CAD ของเขอนแควนอย โดยมาตราสวน 1:200
ภาพท 26 วาดตอมอลงบนกระดาษหลงรป
ภาพท 27 ตอมอ
ทมา : ภชงค, 2553
Page 45
37
2. ตดกระดาษ ท าเปนตอมอตามมาตราสวนทก าหนด ทงหมด 28 แผน แลวน ามาประกบกนทากาวให
แนนใหมความหนาขนาดพอเหมาะ จะได จ านวน 7ตอมอ
ภาพท 28 ตดกระดาษเปนรปตอมอ
ภาพท 29 แปลนแสดงจ านวนตอมอ
ทมา : ภชงค, 2553
Page 46
38
3. เมอไดตอมอแลว กน านอต มาใสเปนจดหมนเพอไวยดโครงประตระบายน า ทงหมด 7 ตอมอหลง
จากนน น าสมกอะคลคสเงน มาทาตอมอทงหมด ทาทบไปทางเดยวกนใหสม าเสมอ และทาสน ามน
หรอใชสเปรยสด าพนทตวนอต ทงไวใหสแหง
ภาพท 30 น านอตมาใสยดเปนจดหมนของตอมอ ภาพท 31 ทาสตอมอ
4. น ากระดาษเหลอใชฉกเปนชนเลกๆ แชน าไวจนเปอย ประมาณ 3 วน น ามากรองเอาแตกระดาษ
แลวน ามาผสมกบกาว TOA ขย าใหเปนเนอเดยวกน แลวน ามาแปะตามสนและขอบของตอมอ ให
เรยบเสมอกน ทงไวใหแหง แลวน ามาทาสทบอกรอบ
ภาพท 32 แชกระดาษ
5. น าแผนอะลมเนยม มาตดตามความกวางและความยาวตามมาตราสวน 1:200 มาประกบกน 2 แผน
แลวน ามาเจาะรดวยเสนลวด 4 เสน แลวน าเทปทปดรรวหลงคา มาปดเพอเกบรายละเอยดใหงานด
เรยบรอย เพอท าเปนประตระบายน า ทงหมด 6 บานหลงจากนน ท าการพนสดวยสเปรยสด าประต
ทงหมด ทงไวใหแหง หลงจากนนน าฟวเจอรบอรดสด ามาเหลาเปนเสนเลกๆเพอเสยบเขาไปใน
ลวด ดงรป
Page 47
39
ภาพท 33 ประตบานโคง
ภาพท 34 แสดงลกษณะของประตบานโคง
ทมา : ภชงค, 2553
6. หา slope ของสนฝาย โดยการ plot ลงกระดาษกราฟ ซงคา slope ไดจากการค านวณ แตในการหา
slope ของเขอนแควนอยมคาทค านวณมาใหแลว
Y=0.077X 1.85
X 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.51 y 0.007 0.274 0.575 0.973 1.454 2.044 3.085
Page 48
40
ภาพท 35 slope
ทมา : ภชงค, 2553
7. ท าการตด Slope โดยใชโฟม จ านวน 6Slope แลวน ามาทาสดวยอะคลคสเงน ทาทบหลายๆรอบจน
สม าเสมอกนแลวปลอยทงไวจนกวาสจะแหง
ภาพท 36 ตดโฟมตาม Slope ภาพท 37 ทาส
ภาพท 38 สนฝายทงหมด
Page 49
41
8. น าอปกรณทงหมดทท าเสรจแลว มาประกอบเปนอาคารระบายน าลน ดงรป ขอควรระวง ไมควรใช
กาวรอนหรอกาว UHU ทาบนโฟมเพราะจะท าใหโฟมละลาย
ภาพท 39 ประกอบอาคารระบายน าลน
9. ท าสะพาน โดยการใชกระดาษหลงรปเปนฐาน และน ากระดาษทรายสด ามาแปะทฐาน แลวใช
กระดาษแขงสเทามาท าเปนรวของสะพาน จากนนกน าสะพานทไดมาตดบนอาคารระบายน าลน
ดงรป
ภาพท 40 สะพาน ภาพท 41 ตดสะพานบนอาคารระบายน าลน
Page 50
42
10. หลงจากนนท าดานขางของตวเขอน โดยการน าโฟมมาตด ตามมาตราสวนทก าหนด 1:200 แลว
น ามาทาสดวยสเงนอะคลค ทงไวใหแหงแลวน ากาวมาทาทางลาดดานขางแลวน าหนตปลามาโรย
ตามทางลาด แลวเกบรายละเอยดใหเรยบรอยทงหมด หลงจากนนกจะได แบบจ าลองเขอนแควนอย
ดงรป
ภาพท 42 ดานขางตวเขอน ภาพท 43 ประกอบตวเขอนกบอาคารระบายน าลน
Page 51
43
บทท 4 ผลการศกษา
จากผลการศกษาออกแบบเพอการกอสรางเขอนแควนอย ประกอบดวย ตวเขอน ( Dam ) และอาคาร
ระบายน าลน เปนแบบอาคารระบายน าลนใชงาน ( Service spillway ) แบงตามลกษณะควบคม จงเปน
อาคารระบายน าลนแบบควบคมได (Controlled)ประกอบดวยประตน าบานโคง เพอใชควบคมอตราการไหล
ของน า การออกแบบจะออกแบบใหอางเกบน าสามารถจน าไดปรมาณสงสด861 ลาน ลบ.ม โดยสามารถ
ปลอยน าไดตามความตองการดวยการควบคม ส าหรบอาคารระบายน าลนเปนสวนทส าคญของตวเขอน
เนองจากเปนสวนทระบายน าสวนทเกนความสามารถในการเกบกกของเขอนและชวงทเกดอทกภย
Spillway ออกแบบใหมอตราการไหลผานสงสด 8,225 ลบ.ม/วนาท มลกษณะแบบ Ogee Crest ซงมระดบ
สนอาคารอยท +119.500 ม.รทก พรอมประตบงคบน าบานโคง จ านวน 6 บาน ส าหรบการท างานของ
อาคารระบายน าลน เปนอาคารควบคมระดบน าในอางเกบน าไมใหสงจนลนขามสนเขอน เมอน าในอางเกบ
กกน าถกเกบไวถงระดบทตองการแลว หากวายงมฝนตก หรอมน าไหลลงมาอกกจะถกระบายทงไปทางดาน
ทายเขอนผานอาคารระบายน าลนน อาคารระบายน าลนจงจ าเปนจะตองสรางควบคไปกบเขอนเกบกกน า
สนอาคารระบายน าลนจะเทากบระดบเกบกกพอด ถาระดบน าสงกวาระดบเกบกกน าจะระบายออกทาง
อาคารระบายน าลนทนท สวนบานระบาย จะใสในชองเปดระหวางตอมอ และมเครองกวานอยบนโครงยก
ส าหรบยกขนเวลาตองการเปดระหวางบานกบรองในตอมอท าลกลอส าหรบรองรบใหบานยกขนไดสะดวก
เพราะสามารถออกแบบระบายใหตานแรงดนของน าไดมาก
ภาพท 44 แบบจ าลองเขอนแควนอยทไดจากการศกษา
Page 52
44
บทท 5 สรปและขอเสนอแนะ
5.1 สรป
จากการศกษาเกยวกบเขอนแควนอยบ ารงแดนไดจดท าแบบจ าลองอาคารระบายน าลนทมขนาด
อตราสวน 1:200การศกษาออกแบบเพอการกอสรางเขอนแควนอยบ ารงแดน ประกอบดวย ตวเขอน ( Dam )
และอาคารระบายน าลน เปนแบบอาคารระบายน าลนใชงาน ( Service spillway ) ลกษณะการควบคม เปน
แบบอาคารระบายน าลนแบบควบคมได (Controlled) ประกอบดวยประตน าบานโคง จ านวน 6 บาน เพอใช
ควบคมอตราการไหลของน า การออกแบบจะออกแบบใหอางเกบน าสามารถจน าไดปรมาณสงสด 861 ลาน
ลบ.ม Spillway ออกแบบใหมอตราการไหลผานสงสด 8,225 ลบ.ม/วนาท มลกษณะแบบ Ogee Crest ซงม
ระดบสนอาคารอยท +119.500 ม.รทก โดยสามารถปลอยน าไดตามความตองการ
5.2 ขอเสนอแนะ
ในการท าแบบจ าลองตว slope ของเขอนอาจจะไมไดความชนตามแบบมาตรฐานของเขอนแควนอย
ในการท าโมเดลผท าจงควรระมดระวงและตรวจใหละเอยดกอนทจะน ามาประกอบเปนตวเขอนถาท าไม
ถกตองอาจท าใหแบบจะลองมความคลาดเคลอนจากของจรง
Page 53
เอกสารอางอง
กรมชลประทาน กระทรวงเกษตรและสหกรณ . 2538. การศกษาทบทวนความเหมาะสมและศกษา
ผลกระทบสงแวดลอม โครงการเขอนแควนอย จงหวดพษณโลก.
กรมชลประทาน. 2552. โครงการศกษา Dam Break เขอนแควนอย จงหวดพษณโลก.
กรมชลประทาน. 2556. โครงการเขอนแควนอยอนเนองมาจากพระราชด าร,
Available:http://kromchol.rid.go.th/, 25 กนยายน 2556.
คณะท างานจดท าแบบมาตรฐานเขอนเกบกกน าและอาคารประกอบ. 2545. แนวทางและหลกเกณฑการ ออกแบบเขอนเกบกกน าและอาคารประกอบ, กรมชลประทาน กระทรวงเกษตรและสหกรณ. นรนาม. 2554. กรรมวธการกอสรางเขอนแควนอย จ.พษณโลก หนถมบดอด,
Available:http://www.youtube.com, 27 กนยายน 2556.
นรนาม. 2555. โครงการเขอนแควนอย, Available:http://www.slideshare.net/, 20 กนยายน 2556.
ภชงค สวรรณปากแพรก. 2553. ศกษาพฤตกรรมเขอนแควนอยหนถมคอนกรตดาดหนาชวงระหวาง กอสราง และเรมเกบน าครงแรก, วทยานพนธ ปรญญาโท มหาวทยาลยเกษตรศาสตร วทยาเขต ก าแพงแสน, นครปฐม. ส านกวจยและพฒนา กรมชลประทาน. 2555. ลกษณะโครงการเขอนแควนอย,
Available:http://center.rid.go.th/, 25 กนยายน 2556.
ส านกงาน กปร. 2556. โครงการเขอนแควนอยบ ารงแดน อ าเภอวดโบสถ จงหวพษณโลก,
Available:http://www.rdpb.go.th/RDPB/Front/Projects/ImportantDetail, 21 กนายน 2556.
ICOLD. 2004. Concrete face rockfill dams: concepts for design and construction.
Committee on Materials for Fill Dams. n.p.