การศึกษาการวิบัติที่เกิดจากรูโพรงของคันดินโดยแบบจำลองทางกายภาพ

Abstract

จากเหตุการณ์มหาอุทกภัยเมื่อปี 2554 ที่ผ่านมา คันดินถูกนำมาใช้ในการเป็นแนวกั้นน้ำท่วมกัน แต่ปัญหาที่พบคือคันดินไม่สามารถต้านทานการพัดพาและการไหลของน้ำได้ จึงเป็นสาเหตุให้เกิดความเสียหายต่อชุมชนบริเวณใกล้เคียง ดังนั้นทางคณะผู้วิจัยจึงได้เล็งเห็นความสำคัญของปัญหานี้ จึงทำการศึกษาวิจัยการวิบัติของคันดิน โดยการสร้างแบบจำลองคันดินบนพื้นฐานกฎการย่อส่วน 1 g ซึ่งจะจำลองคันดินที่เกิดรูโพรงขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 0.24 m ดินที่นำมาทดสอบเป็นดินประเภท SW-SC หรือ ดินเหนียวปนตะกอนทราย และการทดสอบในงานวิจัยนี้ใช้อัตราการไหลสม่ำเสมอที่ 4.14 l/s, 7.79 l/s, 11.59 l/s และ 16.84 l/s ผลจากการทดสอบพบว่า ลักษณะการวิบัติของคันดินมีลักษณะการเกิดรอยแตกบริเวณฐานคันดินด้านหลัง ซึ่งเกิดจากการไหลซึมของน้ำจากนั้นแรงดันน้ำทำให้บริเวณลาดเอียงคันดินถูกกัดเซาะและเคลื่อนยุบตัวลงเมื่อน้ำไหลล้นคันดินทำให้คันดินเกิดช่องขาดบริเวณตรงกลางคันดินและถูกกัดเซาะแผ่ขยายใหญ่ขึ้นจนมีขนาดความกว้างมากที่สุด 1.34 m เมื่อกระแสน้ำไหลผ่านเป็นระยะเวลานาน ได้กัดเซาะและพัดพาหน้าดินออกไปจนเกิดเป็นช่องขาดโดยปริมาตรของดินที่ถูกพัดพาสามารถคิดเป็นร้อยละ 51.69 ของปริมาตรดินทั้งหมด ซึ่งอัตราการไหลมีอิทธิผลต่อปริมาณดินที่ถูกกัดเซาะและขนาดของช่องขาด โดยเมื่ออัตราการไหลสูงขึ้นขนาดของช่องขาดและปริมาตรดินที่ถูกกัดเซาะก็จะเพิ่มขึ้น