การจำลองการไหลของน้ำใต้ดินเพื่อวิเคราะห์การแยกเป็นสองทางของหัวร่องน้ำ

บทคัดย่อ

โครงข่ายลำน้ำในธรรมชาติเกิดจากกระบวนการกัดเซาะที่ลาดดินบริเวณหัวร่องน้ำ ในบางครั้งอาจส่งผลให้เกิดการแยกเป็นสองทางของหัวร่องน้ำ ซึ่งเป็นกระบวนการสำคัญในการเพิ่มขึ้นของลำดับทางน้ำหมายความว่าโครงข่ายแม่น้ำจะมีความซับซ้อนมากขึ้น ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับลักษณะทางธรณีวิทยาและลักษะทางอุทกวิทยาของแต่ละพื้นที่ลุ่มน้ำ สำหรับงานวิจัยนี้ศึกษาการกัดเซาะบริเวณหัวร่องน้ำเนื่องจากน้ำใต้ดินโดยใช้วิธีเชิงตัวเลข เพื่อจำลองสนามการไหลน้ำใต้ดินและสมมติให้หัวร่องน้ำเป็นรูปสามเหลี่ยมหน้าจั่ว โดยในงานวิจัยนี้ได้วิเคราะห์หาโอกาสในการเกิดการแยกเป็นสองทางของร่องน้ำจากสมมติฐานที่ว่า หากอัตราการไหลซึมของน้ำใต้ดินบริเวณหัวร่องน้ำสูงสุดไม่ได้อยู่บริเวณแกนสมมาตรของร่องน้ำระหว่างตลิ่งซ้ายและขวาแต่กลับปรากฏที่ 2 จุด บริเวณตลิ่งซ้ายและขวา ซึ่งหมายถึงหัวร่องน้ำถูกกัดเซาะอย่างเข้มข้นบริเวณ 2 จุดดังกล่าว ดังนั้นจะส่งผลให้หัวร่องน้ำแยกเป็นสองทาง พบว่ารูปร่างร่องน้ำและที่มาของแหล่งจ่ายน้ำ (จากต้นน้ำ หรือน้ำฝน) มีอิทธิพลต่อลักษณะของสนามการไหลน้ำใต้ดินและการแยกเป็นสองทางของร่องน้ำ โดยปัจจัยที่มีอิทธิพลอย่างเห็นได้ชัด คือ มุมของหัวร่องน้ำรูปสามเหลี่ยมหน้าจั่ว ซึ่งเป็นมุมป้านที่มีขนาดมากกว่า 150° และยิ่งสนามการไหลได้รับอิทธิพลจากน้ำฝน จะยิ่งทำให้การแยกเป็นสองทางของร่องน้ำมีโอกาสเกิดสูงยิ่งขึ้นไปอีก