การประเมินความแม่นยำของแบบจำลอง HEC-RAS 1D สำหรับการจำลองการไหลผ่านพืชน้ำ และสิ่งกีดขวางโดยใช้การทดลองทางน้ำเปิดในห้องปฏิบัติการ
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
ปัญหาอุทกภัยเป็นภัยธรรมชาติที่ส่งผลกระทบรุนแรงต่อชีวิตและทรัพย์สินของประชาชนในหลายพื้นที่ ทั้งในเขตเมืองและชนบท แบบจำลองทางชลศาสตร์เป็นเครื่องมือสำคัญในการบริหารจัดการน้ำและการวางแผนป้องกันภัย ซึ่งจำเป็นต้องมีความแม่นยำและเชื่อถือได้ เพื่อใช้ในการวิเคราะห์และประเมินพฤติกรรมการไหลของน้ำภายใต้สถานการณ์ต่าง ๆ ได้อย่างถูกต้อง เพื่อสนับสนุนการตัดสินใจเชิงวิศวกรรมและการบริหารความเสี่ยงได้อย่างเป็นระบบ งานวิจัยนี้มุ่งเน้นการศึกษาความแม่นยำของแบบจำลอง Hydrologic Engineering Center - River Analysis System (HEC-RAS) แบบ 1 มิติ ในการพยากรณ์พฤติกรรมการไหลของน้ำในทางน้ำเปิดที่มีพืชใต้น้ำและสิ่งกีดขวาง โดยเปรียบเทียบกับผลจากการทดลองทางกายภาพในห้องปฏิบัติการที่จำลองสภาพการไหล เพื่อให้เกิดความเข้าใจที่ชัดเจนเกี่ยวกับข้อจำกัดและศักยภาพของแบบจำลองในการใช้งานจริง การทดลองได้วัดระดับน้ำและความเร็วการไหลของน้ำในสภาพที่มีสิ่งกีดขวาง โครงสร้างจำลอง และนำข้อมูลมาเปรียบเทียบกับค่าที่ได้จากการคำนวณด้วยแบบจำลอง HEC-RAS พบว่า แบบจำลองสามารถทำนายระดับน้ำได้อย่างแม่นยำในระดับสูงของทุกกรณี โดยมีค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพของแบบจำลองแนช–ซัทคลิฟฟ์
(Nash–Sutcliffe model efficiency coefficient : NSE) คือ 0.93-0.99 และสามารถทำนายความเร็วของการไหลมีความแม่นยำในระดับดี โดยกรณีรางเปล่ามีค่า NSE น้อยที่สุดคือ 0.62 และกรณีหญ้าเทียมมีค่า NSE มากที่สุดคือ 0.87 ซึ่งความแปรปรวนเกิดจากการวัดค่าความเร็วการไหลในห้องปฏิบัติการจากการไหลแบบปั่นป่วน แนวทางในงานวิจัยนี้จึงสามารถใช้เป็นพื้นฐานในการประเมินและพัฒนาแบบจำลองสำหรับการบริหารจัดการน้ำในพื้นที่ที่มีพืชน้ำหรือสิ่งกีดขวางตามธรรมชาติได้เป็นอย่างดีในอนาคต
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เนื้อหาและข้อมูลในบทความที่ลงตีพิมพ์ในวารสารวิชาการโรงเรียนนายเรือ ด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ถือเป็นข้อคิดเห็นและความรับผิดชอบของผู้เขียนบทความโดยตรง ซึ่งกองบรรณาธิการวารสาร ไม่จำเป็นต้องเห็นด้วย หรือร่วมรับผิดชอบใด ๆ
บทความ ข้อมูล เนื้อหา รูปภาพ ฯลฯ ที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการโรงเรียนนายเรือ ด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ถือเป็นลิขสิทธิ์ของโรงเรียนนายเรือ หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อหรือเพื่อกระทำการใด ๆ จะต้องได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษรจากโรงเรียนนายเรือก่อนเท่านั้น
เอกสารอ้างอิง
G. W. Brunner. HEC-RAS Release Notes [Internet]. 2025 Jan 10 [cited 2025 Apr 1]. Available from: https://www.hec.usace.army.mil/confluence/rasdocs/rasum/6.7_beta
Chow, V.T. Open-channel hydraulics. New York: McGraw-Hill Book Company; 1959.
Nepf HM. Flow and transport in regions with aquatic vegetation. Annu Rev Fluid Mech. 2012;44(1):123–42.
US Army Corps of Engineers Hydrologic Engineering Center. Equation for Basic Profile Calculations [Internet]. 2020 Dec [cited 2025 Apr 1]. Available from: https://www.hec.usace.army.mil/confluence/rasdocs/ras1dtechref/6.6/theoretical-basis-for-one-dimensional-and-two-dimensional-hydrodynamic-calculations/1d-steady-flow-water-surface-profiles/equations-for-basic-profile-calculations.
US Army Corps of Engineers Hydrologic Engineering Center. Manning’s Roughness Coefficient [Internet]. 2020 [cited 2025 Apr 1]. Available from: https://www.hec.usace.army.mil/confluence/rasdocs/ras1dtechref/latest/modeling-culverts/culvert-data-and-coefficients/manning-s-roughness-coefficient.
Hodson TO. Root-mean-square error (RMSE) or mean absolute error (MAE): when to use them or not. Geosci Model Dev. 2022;15:5481–5487.
วราวุธ วุฒิวนิชย์. การวิเคราะห์ความแม่นยำของแบบจำลองโดยใช้ Nash-Sutcliffe Efficiency และ R². เอกสารประกอบการศึกษา. ภาควิชาวิศวกรรมชลประทาน คณะวิศวกรรมศาสตร์ กำแพงแสน: มหาวิทยาลัยกษตรศาสตร์; ไม่ทราบปีที่พิมพ์.
