Hydraulic Engineering Commons^™

Method Of Determining The Parameters Of The Working Bodies Of The Centrifugal Fan Installed To The Sprayer, D. Dzhuraev, M.S. Halilov, I.Zh. Toirov, A.E. Urishev

Irrigation and Melioration

The article presents the data of scientists who conducted theoretical and experimental research on centrifugal fans, they refined the calculations, improved technical characteristics and aerodynamic designs of centrifugal fans. Aerodynamic and technological schemes of centrifugal fans installed to the sprayer have been developed. The theoretical and experimental studies conducted by scientists are described: Nevelson MI, Cherkassky VM, Kalinushkin MP, Ivanov O. P., Turbin B. G., on the basis of which the authors developed a method for calculating the main parameters of the working bodies centrifugal fan. Based on the developed calculation methodology, the main parameters of the working bodies of …

Experience Of Creation The Combined Power Complexes On The Basis Of Renewable Energy Sources, R.A. Zakhidov, A.I. Anarbaev, D.B. Kodirov, F.H. Mukhtarov

Irrigation and Melioration

At the article the combined energy complexes based on renewable energy sources implemented in various countries is analyzed. The regime issues of the most efficient use of maximum generation of electrical energy from solar, wind, biogas sources at reserved diesel station are given. Designs of generator modules based on a kinetic energy buffer storage device for preserving the quality of electricity from renewable energy sources with frequent changes in electrical loads of consumers are considered.

Analysis Of Results Of Researches Of Electrotechnological Treatment Of The Cotton Trouble Up To The First Crop Collection, A. Muhammadiev, A.I. Pardaev

Irrigation and Melioration

This article discusses the electrophysical characteristics of plants, more precisely the disclosure of the mechanism of electrical action on the plant through the study of the specific electrical resistance, as well as the task of developing the technological parameters of the electro-technological processing of crops. Knowledge of current value is given, passing through the minted and the rest of the cotton, determination of the negative impact of electrotechnological stamping of cotton on growth and development, yield, by electrotechnological method, including studies of the minted part of cotton, the death of the leaves, the seeds of the pests, the absence of …

Importance Of Creating A System Of Land And Cadastral Data For Subjects Of Agriculture, К. Rakhmonov

Irrigation and Melioration

The generation of electronic data using the land plot scheme while maintaining the land cadastre provides significant convenience for users. Based on this concept, the author explains the conditions, factors and elements of the formation of the contours of land within the land, which plays an important role in the land cadastral work. In particular, the elements of the contour of the earth, that is, the conditions and composition of the border, the area and the order of formation of numbers, are reflected in a separate figure. It is known that the composition of agricultural land plays an important role …

Resilience To Flooding And Fluvial Erosion In A Changing Climate, Robert C. Barr, Siavash Beik

Indiana Local Technical Assistance Program (LTAP) Conference Proceedings

No abstract provided.

Introduction To Hydrologic Modeling Using Wintr-20, Thomas T. Burke, Luke J. Sherry

Indiana Local Technical Assistance Program (LTAP) Conference Proceedings

No abstract provided.

Updated Bulletin 70 Rainfall, Christopher B. Burke

Indiana Local Technical Assistance Program (LTAP) Conference Proceedings

No abstract provided.

Risk And Cost Assessment Of Nitrate Contamination In Domestic Wells, Pongpun Juntakut, Erin M.K. Haacker, Daniel D. Snow, Chittaranjan Ray

Daugherty Water for Food Global Institute: Faculty Publications

This study combines empirical predictive and economics models to estimate the cost of remediation for domestic wells exceeding suggested treatment thresholds for nitrates. A multiple logistic regression model predicted the probability of well contamination by nitrate, and a life cycle costing methodology was used to estimate costs of nitrate contamination in groundwater in two areas of Nebraska. In south-central Nebraska, 37% of wells were estimated to be at risk of exceeding a threshold of 7.5 mg/L as N, and 17% were at risk of exceeding 10 mg/L as N, the legal limit for human consumption in the United States. In …

Residential Thermal Storage And Cooling, Joao Marcelo Rocha Belmonte, Jacob Anderson, Andrew Clarke, Daphne Forester, Bianca Hardtke, Josh Hartman, Marc D. Compere

Sustainability Conference

No abstract provided.

Arjen Y. Hoekstra 1967–2019, Davy Vanham, Mesfin Mekonnen, Ashok K. Chapagain

Daugherty Water for Food Global Institute: Faculty Publications

Arjen Hoekstra introduced the water footprint in 20021, building on the concept of virtual water Tony Allan to discuss the role of trade in alleviating water scarcity in the Middle East. He thereby opened a new dimension in the debate around fair and sustainable allocation of freshwater resources. He laid the foundations to show the role of indirect water (that is, water used elsewhere to produce goods we consume) in our daily life beyond our direct use for drinking, cooking or washing. The water footprint is an indicator of direct and indirect water use by a producer or consumer, showing …

Swine Slurry Characteristics As Affected By Selected Additives And Disinfectants, Jon Duerschner, Shannon L. Bartelt-Hunt, Kent Eskridge, John E. Gilley, Xu Li, Amy M. Schmidt, Daniel D. Snow

Nebraska Water Center: Faculty Publications

Current swine industry practice is to house animals in confinement facilities which capture and store feces and urine as slurry in pits below the production area. Additives and disinfectants may be introduced into the manure pits. This study was conducted to measure the effects of additives and disinfectants on temporal changes in swine slurry characteristics. Slurry from a commercial swine production facility in southeast Nebraska, USA was collected and transferred to 57 L reactors located within a greenhouse. Selected additives and disinfectants were added to the reactors and physical properties, chemical characteristics, and antibiotic concentrations were monitored for 40 days. …

Effects Of Surface Heterogeneity Due To Drip Irrigation On Scintillometer Estimates Of Sensible, Latent Heat Fluxes And Evapotranspiration Over Vineyards, Hatim M. E. Geli, José González-Piqueras, Christopher M. U. Neale, Claudio Balbontín, Isidro Campos, Alfonso Calera

Daugherty Water for Food Global Institute: Faculty Publications

Accurate estimates of sensible (H) and latent (LE) heat fluxes and actual evapotranspiration (ET) are required for monitoring vegetation growth and improved agricultural water management. A large aperture scintillometer (LAS) was used to provide these estimates with the objective of quantifying the effects of surface heterogeneity due to soil moisture and vegetation growth variability. The study was conducted over drip-irrigated vineyards located in a semi-arid region in Albacete, Spain during summer 2007. Surface heterogeneity was characterized by integrating eddy covariance (EC) observations of H, LE and ET; land surface temperature (LST) and normalized difference vegetation index (NDVI) data from Landsat …

Assessment Of An Automated Calibration Of The Sebal Algorithm To Estimate Dry-Season Surface-Energy Partitioning In A Forest–Savanna Transition In Brazil, Leonardo Laipelt, Anderson Luis Ruhoff, Ayan Santos Fleischmann, Rafael Henrique Bloedow Kayser, Elisa De Mello Kich, Humberto Ribeiro Da Rocha, Christopher Michael Usher Neale

Daugherty Water for Food Global Institute: Faculty Publications

Evapotranspiration (ET) provides a strong connection between surface energy and hydrological cycles. Advancements in remote sensing techniques have increased our understanding of energy and terrestrial water balances as well as the interaction between surface and atmosphere over large areas. In this study, we computed surface energy fluxes using the Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) algorithm and a simplified adaptation of the CIMEC (Calibration using Inverse Modeling at Extreme Conditions) process for automated endmember selection. Our main purpose was to assess and compare the accuracy of the automated calibration of the SEBAL algorithm using two different sources of meteorological …

Treenuts And Groundnuts In The Eat-Lancet Reference Diet: Concerns Regarding Sustainable Water Use, Davy Vanhama, Mesfin Mekonnen, Arjen Y. Hoekstra

Daugherty Water for Food Global Institute: Faculty Publications

The EAT-Lancet universal healthy reference diet recommends an increase in the consumption of healthy foods, among which treenuts and groundnuts. Both are, however, water-intensive products, with a large water footprint (WF) per unit of mass and protein and already today contribute to blue water stress in different parts of the world. The envisaged massive required increase in nut production to feed a global population with this reference diet, needs to occur in a water-sustainable way. In this paper, we identify and quantify where current nut production contributes to local blue water stress and discuss options for water-sustainable nut production. We …

Water Productivity Benchmarks: The Case Of Maize And Soybean In Nebraska, Mesfin Mekonnen, Arjen Y. Hoekstra, Christopher Michael Usher Neale, Chittaranjan Ray, Haishun Yang

Daugherty Water for Food Global Institute: Faculty Publications

Water productivity benchmarks for irrigated and rainfed agriculture will provide relevant information to manage scarce water resources and control groundwater level decline. We analyze the temporal and spatial variation of the water productivity (WP) of maize and soybean in Nebraska, with WP defined as harvested crop weight per total evapotranspiration. The results show that WP of both maize and soybean increase from west to east within Nebraska and have increased over the last 25 years, mainly due to the increase in crop yields (land productivity). We derive WP benchmarks for each crop per climate zone. Increasing actual WPs in the …

Potential Of Using Spectral Vegetation Indices For Corn Green Biomass Estimation Based On Their Relationship With The Photosynthetic Vegetation Sub-Pixel Fraction, Luan Peroni Venancio, Everardo Chartuni Mantovani, Cibele Hummel Do Amaral, Christopher M.U. Neale, Ivo Zution Gonçalves, Roberto Filgueiras, Fernando Coelho Eugenio

Daugherty Water for Food Global Institute: Faculty Publications

Crop biomass (Bio) is one of the most important parameters of a crop, and knowledge of it before harvest is essential to help farmers in their decision making. Both green and dry Bio can be estimated from vegetation spectral indices (VIs) because they have a close relationship with accumulated absorbed photosynthetically active radiation (APAR), which is proportional to total Bio. The aims of this study were to analyze the potential capacity of spectral vegetation indices in estimating corn green biomass based on their relationship with the photosynthetic vegetation sub-pixel fraction derived from spectral mixture analysis and to analyze the best …

Ferrihydrite Reduction Increases Arsenic And Uranium Bioavailability In Unsaturated Soil, Arindam Malakar, Michael Kaiser, Daniel D. Snow, Harkamal Walia, Banajarani Panda, Chittaranjan Ray

Daugherty Water for Food Global Institute: Faculty Publications

Redox driven mobilization and plant uptake of contaminants under transiently saturated soil conditions need to be clarified to ensure food and water quality across different irrigation systems. We postulate that solid-phase iron reduction in anoxic microsites present in the rhizosphere of unsaturated soil is a key driver for mobilization and bioavailability of contaminants under nonflooded irrigation. To clarify this, two major crops, corn and soybean differing in iron uptake strategies, were grown in irrigated synthetic soil under semiarid conditions with gravimetric moisture content ∼12.5 ± 2.4%. 2-line ferrihydrite, which was coprecipitated with uranium and arsenic, served as the only iron …

Use Of Multiple Environment Variety Trials Data To Simulate Maize Yields In The Ogallala Aquifer Region: A Two Model Approach, Vaishali Sharda, Mesfin Mekonnen, Chittaranjan Ray, Prasanna H. Gowda

Daugherty Water for Food Global Institute: Faculty Publications

With a long-term goal to optimize use of groundwater in the Ogallala Aquifer Region (OAR) to sustain food production systems, this study was conducted to calibrate Decision Support System for Agrotechnology Transfer (DSSAT) and AquaCrop crop modeling platforms to simulate maize production at a regional scale using historic datasets. Calibration of the models with local crop growth data and crop management practices is important, but usually this in-season crop growth information is not available. This study determined the possibility of using maize variety trial data for the evaluation of the CSM-Crop Estimation through Resources and Environmental Synthesis-Maize and AquaCrop models …

Measuring The Occurrence Of Antibiotics In Surface Water Adjacent To Cattle Grazing Areas Using Passive Samplers, Nasrin Naderi Beni, Daniel D. Snow, Elaine D. Berry, Aaron R. Mittelstet, Tiffany Messer, Shannon L. Bartelt-Hunt

Nebraska Water Center: Faculty Publications

A wide variety of antibiotics and other pharmaceuticals are used in livestock production systems and residues passed to the environment, often unmetabolized, after use and excretion. Antibiotic residuesmay be transported frommanure-treated soils via runoff and are also capable of reaching surface and groundwater systems through a variety of pathways. The occurrence and persistence of antibiotics in the environment is a concern due to the potential for ecological effects and proliferation of environmental antibiotic resistance in pathogenic organisms. In the present study, the occurrence and seasonal variation of 24 commonly-used veterinary antibiotics was evaluated in surface water adjacent to several livestock …

Lake Volume Data Analyses: A Deep Look Into The Shrinking And Expansion Patterns Of Lakes Azuei And Enriquillo, Hispaniola, Mahrokh Moknatian, Michael Piasecki

Publications and Research

This paper presents the development of an evenly spaced volume time series for Lakes Azuei and Enriquillo both located on the Caribbean island of Hispaniola. The time series is derived from an unevenly spaced Landsat imagery data set which is then exposed to several imputation methods to construct the gap filled uniformly‐spaced time series so it can be subjected to statistical analyses methods. The volume time series features both gradual and sudden changes the latter of which is attributed to North Atlantic cyclone activity. Relevant cyclone activity is defined as an event passing within 80 km and having regional monthly …

Civil Engineering Research In Ireland 2020: Conference Proceedings, Kieran Ruane, Vesna Jaksic, Bidisha Ghosh, Magdalena Hajdukiewicz, Ciaran Hanley, Niall Holmes, Jennifer Keenahan, Zili Li, Patrick Mcgetrick, Ted Mckenna, Mary Moloney, Vikram Pakrashi, Niamh Power

Publications

Civil Engineering Research in Ireland 2020: Conference Proceedings.

Analytical And Field Verification Of A 3d Hydrodynamic And Water Quality Numerical Scheme Based On The 2d Formulation In Ce-Qual-W2, Hussein Ali Mahdi Al-Zubaidi, Scott A. Wells

Civil and Environmental Engineering Faculty Publications and Presentations

A new 3D hydrodynamic model was developed to simulate water quality transport in surface waterbodies. The governing equations are the continuity equation, free surface equation, momentum equation and transport equation. The 2D numerical scheme of CE-QUAL-W2 was expanded in three dimensions and modified to solve for the free surface elevation. A time splitting technique was employed to solve the momentum and transport equation. The numerical formulation of the 3D scheme used a novel solution, which resulted in a tri-diagonal matrix form for solving the free surface equation rather than a more computationally intensive penta-diagonal matrix solution. In addition, the hydrodynamic …

Applied Injected Air Into Subsurface Drip Irrigation: Plant Uptake Of Pharmaceuticals And Soil Microbial Communities, Matteo D'Alessio, Lisa M. Durso, Clinton Williams, Christopher A. Olson, Chittaranjan Ray, Ellen Paparozzi

Nebraska Water Center: Faculty Publications

The growing global food security crisis is complicated by the need for increased crop production with less arable land and limited water resources. Reuse of treated wastewater for agricultural irrigation is becoming more common, often paired with other conservation measures such as subsurface drip irrigation (SDI). Passively injecting air into SDI systems increases crop yields and overcomes root zone wetting issues. However, when used with treated irrigation water, contaminants in the water might be taken up by the crops. This paper investigates the impact of air-injected water containing caffeine, carbamazepine, and gemfibrozil on plant uptake and soil microbial communities in …

Variance Decomposition Of Forecasted Water Budget And Sediment Processes Under Changing Climate In Fluvial And Fluviokarst Systems, Nabil Al Aamery

Theses and Dissertations--Civil Engineering

Variance decomposition is the partitioning of different factors affecting the variance structure of a response variable. The present research focuses on future streamflow and sediment transport processes projections as the response variables. The authors propose using numerous climate factors and hydrological modeling factors that can cause any response variable to vary from historic to future conditions in any given watershed system. The climate modeling factors include global climate model, downscaling method, emission scenario, project phase, bias correction. The hydrological modeling factor includes hydrological model parametrization, and meteorological variable inclusion in the analysis. This research uses a wide spectrum of data, …

Reliability Assessment And Optimization Of Water Distribution Systems Explicitly Considering Isolation Valve Locations, Erika Hernandez Hernandez

Theses and Dissertations--Civil Engineering

Water distribution systems have changed the landscape of communities through two services: 1) providing water supply for domestic and industrial use, and 2) providing water required to fight fires. However, a substantial portion of the water infrastructure in the country, as many of other public assets built over 50 years ago, are now reaching the end of their useful life; which combined with rapid growth and changes in demographics have placed water distribution pipe networks at a state that requires revitalization. The aging infrastructure along with the growing threat of natural and man-made disruptions have led water utilities to place …

Computational Fluid Dynamics Study Of The Effects Of Secondary Flows In 90-Degree Pipe Elbow Erosion, O. Ayala, G. Rivera-Hernández, C. Knight

Engineering Technology Faculty Publications

Computational fluid dynamics (CFD) of particle-laden fluid flows through a 90-degree pipe elbow at Reynolds numbers 1,000 and 10,000 were completed; for different dimensionless elbow curvature ratios of 1.0, 1.5, and 2.5; and for particles with different Stokes numbers of 0.01, 0.1, 0.5, 1.0, 5.0, and 10.0. There were two scenarios in the study. For the first, the particles felt drag from the primary (or the axial) flow as well as from the secondary fluid flows in the elbow. For the second, the secondary fluid flow in the 90-degree bend was suppressed from the particle drag, thus the particles only …

Experimental Evaluation Of A Honeycomb Structure In Open Channel Flows, Kyle David Hix

Masters Theses

“Designing and controlling open channel flows presents many challenges. One such challenge is energy dissipation. This challenge is currently addressed by several means, including the use of honeycomb structures. Energy dissipation by honeycomb structures has been studied for pressurized conduit flows; however, their ability to dissipate energy in free-surface flows remains largely unexamined. This work introduces a comprehensive experimental study designed to estimate the energy dissipation through a honeycomb structure in a free-surface flow.

This work examined the energy dissipation for a range of flows, pipe lengths, and pipe diameters in two flumes. PVC pipes ranging from 6 inches to …

Implementation Of Real-Time Decision Support Technology At Akron Water Reclamation Facility, Hunter Durbin

Williams Honors College, Honors Research Projects

Advances in computer science, data analytics, hardware, and software are changing the way that sewer collection systems are able to operate. By combining these technologies into something called a Real-Time Decision Support System (RTDSS), operators of sewer collection systems can make operational decisions supported by data being recorded throughout the sewer system in real-time. A RTDSS has the potential to optimize the available capacity of a sewer collection system at a lower cost compared to traditional construction solutions. The City of Akron is in the process of implementing a RTDSS in their sewer collection system. This report analyzes how the …

การประเมินผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดินและความแปรปรวนของปริมาณน้ำฝนต่อน้ำหลากสูงสุดในลุ่มน้ำน่านตอนบน, ณรงค์ทัศน์ ธัญญเวทย์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ลุ่มน้ำน่านตอนบนเป็นลุ่มน้ำที่มีปริมาณฝนค่อนข้างสูงในบริเวณพื้นที่ภูเขา และเกิดการเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดิน ส่งผลให้เกิดอุทกภัยขึ้นในลุ่มน้ำบ่อยครั้ง การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดินและความแปรปรวนของปริมาณน้ำฝนที่ส่งผลต่ออัตราการไหลสูงสุดในลำน้ำ โดยใช้แบบจำลอง Rainfall-Runoff-Inundation (RRI) และข้อมูลนำเข้าต่าง ๆ ได้แก่ ปริมาณน้ำฝนรายวันจากกรมอุตุนิยมวิทยา 4 สถานี ปีพ.ศ. 2544-2560 ข้อมูลการใช้ประโยชน์ที่ดินจากกรมพัฒนาที่ดิน ปีพ.ศ.2546, 2552 และ 2555 ข้อมูลการใช้ประโยชน์ที่ดินจากดาวเทียม Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) จาก National Aeronautics and Space Administration (NASA) ปีพ.ศ. 2544-2560 และข้อมูลแบบจำลองระดับความสูงเชิงเลขจาก Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) ปีพ.ศ. 2544 จากการวิเคราะห์ปริมาณน้ำฝนรายปี พบว่าบริเวณทางตอนบนของลุ่มน้ำน่านตอนบนมีปริมาณฝนเฉลี่ยรายปีสูงถึง 1,710 มม./ปี ที่สถานีทุ่งช้าง ในขณะที่ปริมาณฝนรายปีเฉลี่ยของลุ่มน้ำน่านอยู่ที่ 1,287 มม./ปี จากการวิเคราะห์แนวโน้มของปริมาณฝนรายปีของทั้ง 4 สถานีด้วยเส้นค่าเฉลี่ยเคลื่อนที่พบว่ามีแนวโน้มแบบคาบ เมื่อทำการทดสอบแนวโน้มด้วยวิธี Mann-Kendall ของปริมาณฝนรายปีและรายฤดูกาลของสถานีน่าน สถานีท่าวังผา และสถานีทุ่งช้าง พบว่าไม่สามารถปฏิเสธสมมติฐานหลัก คือ ข้อมูลฝนไม่มีแนวโน้ม ที่ระดับความเชื่อมั่น 95% การวิเคราะห์ปริมาณฝนรายเดือนพบว่าช่วงเดือนสิงหาคมมีปริมาณฝนสูงสุดในปีพ.ศ. 2554 ปริมาณฝนรายเดือนทางด้านตอนบนที่สถานีทุ่งช้างและท่าวังผาในช่วงเดือนมิถุนายนมีค่าสูงกว่าค่าเฉลี่ยค่อนข้างมาก และทางด้านตอนล่างที่สถานีน่านและสถานีน่าน สกษ.มีปริมาณฝนรายเดือนสูงกว่าค่าเฉลี่ยตั้งแต่เดือนพฤษภาคมถึงเดือนกันยายน ข้อมูลการเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดินจากกรมพัฒนาที่ดินไม่ได้เป็นข้อมูลต่อเนื่องทุกปี ในการศึกษานี้จึงได้ใช้ข้อมูลการใช้ประโยชน์ที่ดินจากดาวเทียม MODIS มาประกอบและทำการปรับเทียบข้อมูลจาก MODIS ด้วยข้อมูลของกรมพัฒนาที่ดินเพื่อให้มีความสอดคล้องกันก่อนนำเข้าแบบจำลอง RRIจากการศึกษาพบว่าการเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดินในบริเวณลุ่มน้ำน่านตอนบนมีการเปลี่ยนแปลงค่อนข้างน้อย และข้อมูลจากดาวเทียม MODIS ไม่สามารถตรวจจับพื้นที่ที่อยู่อาศัยได้ดีมากนัก นอกจากนี้ยังพบว่าพื้นที่ประเภท woody savanna เป็นได้ทั้งพื้นที่เกษตรกรรมและพื้นที่ป่าไม้ จึงจำเป็นต้องพิจารณาเป็นรายลุ่มน้ำย่อยในการศึกษาต่อไป ผลจากการศึกษาผลกระทบต่ออัตราการไหลสูงสุดพบว่า เมื่อกำหนดการเปลี่ยนแปลงปริมาณน้ำฝนและพื้นที่การใช้ประโยชน์ที่ดินให้เพิ่มขึ้น 1% พบว่าการเพิ่มขึ้นของปริมาณน้ำฝนส่งผลต่ออัตราการไหลสูงสุดมากกว่าการเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดิน จึงสามารถสรุปได้ว่าผลจากความแปรปรวนของปริมาณน้ำฝนส่งผลต่ออัตราการไหลสูงสุดมากกว่าผลจากการเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดินภายใต้ขอบเขตและข้อจำกัดของการศึกษานี้ซึ่งพบว่ามีการเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดินไม่มากนัก หากมีการศึกษาในพื้นที่ที่มีการเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดินที่มากขึ้น อาจจะทำให้มีผลต่ออัตราการไหลสูงสุดเพิ่มมากขึ้น

การเปลี่ยนแปลงชายฝั่งและประสิทธิผลของโครงการเขื่อนกันทรายและคลื่น บริเวณปากแม่น้ำปราณบุรี จังหวัดประจวบคีรีขันธ์, ณฐมน พนมพงศ์ไพศาล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การวิจัยในครั้งนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) ศึกษาและติดตามผลของโครงการเขื่อนกันทรายและคลื่นที่ร่องน้ำปราณบุรี จ.ประจวบคีรีขันธ์ ต่อการเปลี่ยนแปลงแนวชายฝั่งปราณบุรี 2) ประเมินความถูกต้องของแบบจำลอง One-Line Model ในการคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงชายฝั่ง และ 3) ศึกษาแนวทางปรับปรุงการพิจารณาตัวแปรทางสมุทรศาสตร์ ที่ใช้ในขั้นตอนศึกษาและออกแบบโครงสร้างวิศวกรรมชายฝั่ง โดยมีพื้นที่ศึกษาครอบคลุมชายฝั่งตั้งแต่บริเวณเขาตะเกียบ ถึง เขากะโหลก จ.ประจวบคีรีขันธ์ ในการศึกษาครั้งนี้ใช้แบบจำลองคณิตศาสตร์ GENESIS ในการศึกษาประสิทธิผลการคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงของแนวชายฝั่ง อันเนื่องจากเขื่อนกันทรายและคลื่นฯ รวมถึงใช้ในการทดสอบอิทธิพลของตัวแปรทางสมุทรศาสตร์ อันได้แก่ ชนิดของข้อมูลคลื่น ระดับน้ำขึ้นลง และปริมาณตะกอนแม่น้ำ ที่มีผลต่อความแม่นยำของการคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงแนวชายฝั่งปราณบุรีด้วยแบบจำลองคณิตศาสตร์ ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า ก่อนการก่อสร้างเขื่อนกันทรายและคลื่นฯ แนวชายฝั่งของพื้นที่ศึกษา ซึ่งแบ่งออกเป็น 4 ระบบกลุ่มหาด (Z1 ถึง Z4) ค่อนข้างมีเสถียรภาพ (อัตราการเปลี่ยนแปลงชายฝั่งมีค่าน้อยกว่า ±1.0 ม./ปี) ยกเว้นบริเวณปากน้ำปราณบุรี (Z3 และ Z4) ที่มีการงอกเพิ่มของชายฝั่งเฉลี่ยประมาณ 0.6 และ 0.33 เฮกตาร์/ปี ที่ด้านเหนือและด้านใต้ของปากน้ำปราณบุรีตามลำดับ จากผลการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงแนวชายฝั่ง ช่วงปี 2541-2561 พบว่าเขื่อนกันทรายและคลื่นฯ ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเฉพาะกลุ่มหาด Z3 และ Z4 โดยทำให้เกิดการสะสมตัวของแนวชายฝั่งด้านเหนือและด้านใต้ของปากน้ำปราณบุรี ส่งผลให้มีพื้นที่เพิ่มขึ้นประมาณ 0.48 และ 0.28 เฮกตาร์/ปี ตามลำดับ ซึ่งไม่สอดคล้องกับผลการคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงแนวชายฝั่งด้วยแบบจำลอง ในขั้นตอนการศึกษาและออกแบบโครงการ โดยมีความคลาดเคลื่อนของแนวชายฝั่งทำนายอยู่ระหว่าง 2-13,000% สำหรับผลการศึกษาอิทธิพลของตัวแปรทางสมุทรศาสตร์ ต่อผลการทำนายแนวชายฝั่งปราณบุรีด้วยแบบจำลอง GENESIS พบว่าการใช้ข้อมูลคลื่นลมจากการตรวจวัด ทำให้ผลการทำนายแนวชายฝั่งด้านเหนือของปากแม่น้ำ มีความถูกต้องเพิ่มขึ้น 93% ส่วนชายฝั่งด้านใต้ของปากแม่น้ำมีความคลาดเคลื่อนเฉลี่ย 3,800% ในขณะที่ลักษณะระดับน้ำขึ้นน้ำลงและตะกอนแม่น้ำปราณบุรี ส่งผลต่อรูปร่างแนวชายฝั่งคาดการณ์อย่างไม่มีนัยสำคัญ เนื่องจากชายฝั่งปราณบุรีมีพิสัยของน้ำขึ้นน้ำลงน้อย (เฉลี่ย 1.2 ม.) แต่ความลาดชันชายหาดสูง (1:4) รวมถึงปริมาณตะกอนแม่น้ำมีน้อยเมื่อเทียบกับปริมาณตะกอนชายฝั่ง (น้อยกว่า 10%)