Dam

Dam

คำแปล: เขื่อน

ความหมาย:  เป็นสิ่งก่อสร้างขนาดใหญ่สำหรับกั้นทางน้ำธรรมชาติระหว่างหุบเขา หรือเนินสูง เพื่อใช้ในการเก็บกักน้ำและป้องกันอุทกภัยที่ไหลมามากในฤดูฝน รวมถึงการผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานน้ำ ส่วนบนของเขื่อนจะประกอบไปด้วยส่วนที่เรียกว่าทางน้ำล้น สำหรับให้น้ำที่สูงกว่าระดับที่ต้องการไหลผ่านมาที่ฝั่งปลายน้ำ มากกว่าครึ่งหนึ่งของแม่น้ำสายหลักทั่วโลกจะมีเขื่อนกั้นไว้เพื่อใช้ประโยชน์ในทางใดทางหนึ่ง

ประโยชน์ของเขื่อนที่สำคัญ

คือ เพื่อกักเก็บน้ำ โดยเก็บน้ำจากช่วงฤดูน้ำหลากและปล่อยน้ำใช้ในการเกษตรกรรม อุปโภคบริโภค
ในช่วงขาดแคลนน้ำ เขื่อนยังคงใช้สำหรับป้องกันน้ำท่วมฉับพลันในฤดูที่น้ำไหลหลาก โดยเขื่อนจะทำหน้าที่ชะลอความเร็วของน้ำ ให้น้ำไหลผ่านได้เฉพาะตามปริมาณที่เหมาะสม ในปัจจุบันเขื่อนมีหน้าที่หลักอีกด้านคือการผลิตกระแสไฟฟ้า โดยพลังงานไฟฟ้าส่วนหนึ่งในประเทศไทยมาจากการปั่นไฟจากเขื่อน นอกจากนี้เขื่อนบางแห่งใช้เป็นสถานที่ท่องเที่ยวและกิจกรรมนันทนาการต่าง ๆ เช่น การล่องเรือ หรือ การตกปลาอีกด้วย

เขื่อนเก็บกักน้ำที่สร้างกันโดยทั่วไป มีหลายประเภท หลายขนาดแตกต่างกัน เขื่อนเก็บกักน้ำขนาดใหญ่บางแห่ง อาจจะให้ประโยชน์ได้หลายด้าน เช่น การผลิตไฟฟ้า การชลประทาน การคมนาคม การบรรเทาอุทกภัย และการเพาะเลี้ยงปลา ในอ่างเก็บน้ำ เป็นต้น ซึ่งเรียกว่า "เขื่อนอเนกประสงค์" ได้แก่ เขื่อนภูมิพล ที่จังหวัดตาก เขื่อนสิริกิติ์ ที่จังหวัดอุตรดิตถ์ และ เขื่อนอุบลรัตน์ ที่จังหวัดขอนแก่น เป็นต้น สำหรับวัสดุที่จะใช้ในการก่อสร้างเขื่อนเก็บกักน้ำนั้น สามารถสร้างได้ด้วยวัสดุประเภทต่างๆ เช่น คอนกรีตล้วน คอนกรีตเสริมเหล็ก ดินและหินถมอัดแน่น เป็นต้น เขื่อนเก็บกักน้ำทุกแห่งที่สร้างขึ้น จะกำหนด หรือเลือกให้เป็นเขื่อนประเภทใดนั้น ส่วนใหญ่จะต้องพิจารณาให้เหมาะสมกับสภาพของฐานราก สภาพของภูมิประเทศ ที่เขื่อนนั้นตั้งอยู่ ตลอดจนชนิด และจำนวนของวัสดุที่จะมีให้ใช้ก่อสร้างได้ โดยเขื่อนจะต้องมีทั้งความมั่นคงแข็งแรง และมีราคาถูกที่สุด

ชนิดของเขื่อน

1.เขื่อนดินถมหรือเขื่อนดิน คือเขื่อนที่สร้างขึ้นโดยการนำเอาดินมาบดอัดให้แน่นด้วยเครื่องจักรกล หรือแรงคน เขื่อนดินมีลักษณะทึบน้ำ หรือน้ำซึมผ่านเขื่อนดินได้ยาก และมีความมั่นคงแข็งแรงเช่นเดียวกัน

Dam wpid-received_10152490968561021-jpeg_1

ที่มา: https://powerplant2.wordpress.com

ประเภทของเขื่อนดิน

  • เขื่อนดินประเภทเนื้อเดียว (Homogeneous Earth Dam) เป็นเขื่อนซึ่งก่อสร้างด้วยดินเหนียว ซึ่งเป็นดินประเภททึบน้ำ ปิดทับด้านเหนือน้ำด้วยหินทิ้ง หรือหินเรียง เพื่อป้องกันการกัดเซาะจากคลื่น ด้านท้ายน้ำมักจะปลูกหญ้าป้องกันการพังทลายของดิน
  • เขื่อนดินประเภทแบ่งโซน (Zoned-Earth Dam) ตัวเขื่อนจะแบ่งโครงสร้างเขื่อนเป็นโซน โดยแกนกลางของเขื่อนจะเป็นชั้นดินเหนียวทึบน้ำ มีชั้นกรองเป็นวัสดุประเภทกรวดหรือทราย ชั้นถัดจากแกนเขื่อนจะเป็นดินประเภทกึ่งทึบน้ำ และปิดทับด้านเหนือน้ำด้วยหินทิ้ง หรือหินเรียง เพื่อป้องกันการกัดเซาะจากคลื่น เช่นเดียวกับเขื่อนดินประเภทเนื้อเดียว

2.เขื่อนหินถม หรือ เขื่อนหินทิ้ง มีรูปร่างเหมือนเขื่อนดินถมบดอัดแน่น แต่เขื่อนหินถมจะสร้างด้วยหินระเบิดเป็นก้อนขนาดเล็กขนาดใหญ่ นำมาบดอัดแน่นเป็นเปลือกนอกหุ้มแกนดินทึบน้ำบดอัดแน่น (ดินเหนียว) ไว้ทั้งสองด้านเนื่องจากวัสดุที่ใช้ประกอบด้วยหินขนาดต่างๆ ตลอดจนกรวด ทรายมีปริมาณมากกว่าดินทึบน้ำจึงเรียกว่าเขื่อนหินถม

ประเภทของเขื่อนหิน

  • เขื่อนหินทิ้ง แกนดินเหนียว แบบแกนกลางแกนดินเหนียว, แบบแกนเฉียงแกนดินเหนียว, แบบปิดด้านเหนือน้ำ
  • เขื่อนหินทิ้งแกนผนังบาง
  • เขื่อนหินทิ้งดาดหน้าด้วยคอนกรีต

3.เขื่อนคอนกรีต เขื่อนที่สร้างด้วยคอนกรีตแบบต้านแรงดันของน้ำด้วยน้ำหนัก เขื่อนที่สร้างขึ้นเป็นแนวตรงขวางลำน้ำระหว่างหุบเขา มีรูปร่างคล้ายรูปสามเหลี่ยม ที่มีฐานของเขื่อนกว้างไปตามลำน้ำ เขื่อนประเภทนี้จะต้องอาศัยน้ำหนักของตัวเขื่อนที่กดลงบนฐานรากในแนวดิ่ง สำหรับต้านแรงดันที่เกิดจากน้ำซึ่งเก็บน้ำทางเหนือเขื่อน ไม่ให้เขื่อนล้มหรือเลื่อนถอยไป

DamDam

 

Dam

ที่มา: http://kromchol.rid.go.th/, http://thai.tourismthailand.org/, https://powerplant2.wordpress.com

ประเภทของเขื่อนคอนกรีต

  • เขื่อนคอนกรีตแบบถ่วงน้ำหนัก (Gravity dam) บางครั้งจะเรียกว่าแบบฐานแผ่ เขื่อนประเภทนี้จะอาศัยน้ำหนักของตัวเขื่อนถ่ายน้ำหนักลงชั้นฐานราก ฐานรากของเขื่อนประเภทนี้จะต้องเป็นชั้นหินที่สามารถรับน้ำหนักได้ดี เนื่องจากตัวเขื่อนจะมีขนาดใหญ่มาก ตัวอย่างของเขื่อนประเภทนี้ในประเทศไทย คือเขื่อนแม่มาว และเขื่อนกิ่วลม
  • เขื่อนคอนกรีตแบบโค้ง (Arch dam) เขื่อนประเภทนี้จะมีลักษณะเป็นรูปโค้ง อาจเป็นแบบโค้งทางเดียว (โค้งในแนวราบ) หรือโค้งสองทาง (โค้งในแนวราบและแนวดิ่ง) ตัวเขื่อนจะมีลักษณะบาง เนื่องจากพฤติกรรมการรับแรงของโค้ง (Arch) จะสามารถรับแรงได้ดี น้ำหนักจากตัวเขื่อนและแรงกระทำจากน้ำจะถูกถ่ายไปยังจุดรองรับทั้ง 2 ข้างของเขื่อนแล้วถ่ายน้ำหนักลงสู่ชั้นหินฐานราก ตัวอย่างของเขื่อนประเภทนี้ในประเทศไทย คือเขื่อนภูมิพล
  • เขื่อนคอนกรีตแบบค้ำยัน หรือแบบครีบ (Buttress dam) เขื่อนประเภทนี้จะมีลักษณะเป็นรูปแผ่นคอนกรีตและมีค้ำยันด้านหลัง

หลักการออกแบบเขื่อน

ในการออกแบบเขื่อนจะต้องพิจารณารายละเอียดดังต่อไปนี้ คือ

  1. เสถียรภาพของตัวเขื่อน
  2. แรงแบกทานของชั้นหินฐานราก
  3. การควบคุมการรั่วซึมของน้ำ
  4. ความสูงเผื่อของสันเขื่อน
  5. การป้องกันและควบคุมการกัดเซาะจากคลื่น
  6. การจัดการวัสดุ

ขั้นตอนในการออกแบบเขื่อน

การออกแบบเขื่อนมีขั้นตอนโดยสังเขป ดังนี้

  1. ศึกษา สังเกตการณ์ รวบรวมข้อมูล เช่นสภาพฐานราก แหล่งวัสดุ น้ำหนักที่กระทำ
  2. เลือกประเภทของเขื่อน
  3. วิเคราะห์การรั่วซึมของน้ำ และออกแบบชั้นกรอง
  4. วิเคราะห์เสถียรภาพของตัวเขื่อน
  5. วิเคราะห์การทรุดตัวและการเคลื่อนตัว
  6. ออกแบบหน้าตัดเขื่อนขั้นสุดท้าย
  7. พิจารณาอุปกรณ์ตรวจวัดพฤติกรรมของเขื่อนเพื่อความปลอดภัย
  8. จัดทำแบบขั้นสุดท้ายและข้อกำหนดทางเทคนิค

Bibliography

chm-thai.onep.go.th. (NA). อ่างเก็บน้ำ/เขื่อน. Retrieved from http://chm-thai.onep.go.th: http://goo.gl/qh0ArX

kmcenter.rid.go.th. (NA). เขื่อน. Retrieved from http://kmcenter.rid.go.th: http://goo.gl/nHnuJl

namkamproject.com. (NA). เขื่อน คืออะไร. Retrieved from http://www.namkamproject.com: http://goo.gl/E8efjO

wikipedia.org. (2015, December 14). เขื่อน. Retrieved from https://th.wikipedia.org: https://goo.gl/83Uc4l

kanchanapisek.or.th. (NA).เขื่อนกักเก็บน้ำ. Retrieved from http://kanchanapisek.or.th/: http://goo.gl/a3d6sp

pirun.ku.ac.th. (NA).ความสำคัญของเขื่อน. Retrieved from http://pirun.ku.ac.th/: http://pirun.ku.ac.th/~b521010136/important.html

powerplant2.wordpress.com. (NA).ชนิดของเขื่อน. Retrieved from https://powerplant2.wordpress.com: https://goo.gl/UDkHyr

iEnergyGuru-Blue

in D
Advertisements