สวัสดีครับ ช่วงนี้ประเทศไทยประสบปัญหาอุทกภัยครั้งใหญ่ในพื้นที่ภาคกลางและเมืองหลวง มีการนำเสนอแนวคิดการบริหารจัดการน้ำหลากหลาย รวมถึงการป้องกันน้ำเข้าพื้นที่โดยการทำพนังกั้นน้ำ โดยล่าสุดที่มีการกล่าวถึงกันมากคือการระบายน้ำที่ท่วมขังลงไปยังแม่น้ำบางปะกง โดยการทำไซฟ่อนหรือกาลักน้ำ บทความนี้จึงขอนำเสนอปัจจัยที่มีผลต่อประสิทธิภาพการทำไซฟ่อน และสามารถตอบโจทย์ของแนวคิดการทำไซฟ่อนช่วยระบายน้ำท่วมได้มากน้อยเพียงใด
ไซฟ่อนหรือกาลักน้ำ หมายถึง สิ่งปลูกสร้างทางน้ำไหล สร้างเพื่อหลบหลีกสิ่งกีดขวาง อาจมีการสร้างเพื่อลอดสิ่งกีดขว้าง สร้างข้ามสิ่งกีดขวางไป เพื่อให้น้ำเดินสะดวก ดังนั้นประสิทธิภาพการทำไซฟ่อนจะวัดกันที่อัตราการไหลของน้ำผ่านไซฟ่อนครับ โดยอัตราการไหลของน้ำผ่านไซฟ่อนสามารถคำนวณได้จากสมการ
Q = AV
ดังนั้นหากต้องการอัตราการไหลสูงจะต้องเพิ่มพื้นที่หน้าตัดของทางน้ำไหลและความเร็วของน้ำผ่านไซฟ่อน โดยพื้นที่หน้าตัดของทางน้ำไหลเราสามารถควบคุมได้จากท่อส่งน้ำที่สร้างขึ้น การเจาะถนนเพื่อให้น้ำไหล หรือการเจาะอุโมงค์ลอดถนนเพื่อเป็นทางน้ำไหล หรือการติดตั้งท่อข้ามพนังกันน้ำ ก็เป็นแนวคิดของการทำไซฟ่อนเช่นกัน เพื่อเพิ่มการระบายน้ำลงทะเลให้มากขึ้น โดยการทำไซฟ่อนขึ้นเองทำให้เราสามารถควบคุมอัตราการไหลของน้ำที่จะระบายออกไปได้ เพื่อป้องกันไม่ให้น้ำเอ่อท่วมด้านท้ายน้ำที่ระบายออกมากเกินไปครับ
ความเร็วของน้ำที่ไหลผ่านไซฟ่อนจะขึ้นอยู่กับความลึกของน้ำบริเวณด้านหน้าพนังกั้นน้ำ โดยวัดจากระดับน้ำถึงระดับที่ติดตั้งไซฟ่อน (z)โดยมีค่าประมาณ (กรณีไหลแบบคงตัว (Steady state))
V = (2*9.81*z)^0.5.
ดังนั้นปริมาณการไหลของน้ำผ่านไซฟ่อนเท่ากับ
Q = (2*9.81*z)^0.5*(3.14*0.25*D^2)
ภาพที่ 1 แนวคิดการทำไซฟ่อนระบายน้ำท่วมแบบข้ามสิ่งกีดขวาง
จากสมการการคำนวณอัตราการไหลและสมการความเร็วของน้ำไหลผ่านไซฟ่อน เราสามารถใช้สูตร excel ทำการคำนวณและแสดงอัตราการไหลของน้ำผ่านไซฟ่อน ได้ดังภาพที่ 2
ภาพที่ 2 ปริมาณการระบายน้ำผ่านไซฟ่อนต่อวัน
จากภาพที่2 พบว่าการทำไซฟ่อนให้มีประสิทธิภาพสิ่งที่เป็นปัจจัยหลักก็คือความสูงของระดับน้ำ เนื่องจากการสร้างทางไหลของน้ำขนาดใหญ่เป็นไปได้ยากเช่นกันในระยะเวลาอันสั้น
จากที่ได้นำเสนอมาการทำไซฟ่อนแบบข้ามสิ่งกีดขวางมีข้อดีที่ไม่ทำลายแนวพนังกั้นน้ำ (เช่นถนน) แต่ในขณะเดียวกันการสร้างทางไหลของน้ำให้มีขนาดใหญ่มากพอที่จะระบายน้ำได้มากพอก็เป็นไปได้ยากในเวลาอันสั้น แต่ก็สามารถสร้างไซฟ่อนหลายๆเส้นทางเพื่อช่วยระบายน้ำ แต่อุปสรรคสำคัญมากคือระดับน้ำบริเวณพนังกั้นน้ำซึ่งหากปล่อยให้มีระดับสูงมากเพื่อหวังเพิ่มปริมาณการไหลผ่านไซฟ่อนอาจเป็นอันตรายต่อพนังกั้นน้ำได้ เนื่องจากจะมีแรงกระทำกับพนังกั้นน้ำสูงมากดังแสดงในบทความเรื่อง วิธีการวางกระสอบทรายทำพนังกั้นน้ำ จากที่กล่าวมาจึงสรุปได้ว่า ระดับน้ำเป็นปัญหาของแนวคิดการทำไซฟ่อนระบายน้ำ
