พื้นฐานการทำ flood map ด้วย HEC-GeoRAS สำหรับผู้เริ่มต้น (part 2: วิเคราะห์-คำนวณชลศาสตร์)

ในโปรแกรม HEC-RAS (Hydrologic Engineering Center - River Analysis System) ซึ่งเป็นซอฟต์แวร์ที่ใช้สำหรับการวิเคราะห์การไหลของน้ำในแม่น้ำหรือคลอง โดยเฉพาะอย่างยิ่งการคำนวณ การไหลในลำน้ำแบบไม่คงที่ (unsteady flow) หรือ การไหลแบบคงที่ (steady flow) — คำว่า "Flood Water Surface Profile" หมายถึง:

ความหมายของ "Flood Water Surface Profile"

Flood Water Surface Profile (แนวระดับผิวน้ำในภาวะน้ำท่วม) คือ:

แนวระดับของผิวน้ำในลำน้ำ/คลอง ตลอดช่วงที่น้ำท่วม โดยแสดงการเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำในแนวตามแนวลำน้ำ (longitudinal profile)

ซึ่งผลลัพธ์นี้แสดงถึงระดับผิวน้ำที่เกิดขึ้นในแต่ละจุดตามความยาวของลำน้ำ เมื่อเกิดน้ำท่วม หรือในสถานการณ์การไหลแบบเฉพาะ เช่น พายุฝนตกหนัก

ประโยชน์ของการวิเคราะห์ Flood Water Surface Profile

1.      ใช้ประเมินระดับน้ำสูงสุดที่คาดว่าจะเกิดขึ้นในช่วงน้ำท่วม

2.      ช่วยออกแบบโครงสร้างป้องกันน้ำท่วม เช่น คันกั้นน้ำ เขื่อน หรือสะพาน

3.      วิเคราะห์พื้นที่เสี่ยงน้ำท่วม

4.      ใช้สำหรับการจัดทำ แผนที่น้ำท่วม (Floodplain Mapping)

 วิธีการคำนวณ Flood Water Surface Profile ด้วย HEC-RAS

1. เตรียมข้อมูล

•        Cross-section ของลำน้ำ (ระยะตัดขวาง)

•        พิกัดทางภูมิศาสตร์ (ถ้าใช้ควบคู่กับ GIS)

•        ความหยาบของผิวลำน้ำ (Manning’s n)

•        ข้อมูลโครงสร้าง (สะพาน, ท่อ, เขื่อน ฯลฯ)

•        ข้อมูลอัตราการไหล (Flow Data) หรือระดับน้ำที่ปลายลำน้ำ (Boundary Conditions)

2. สร้าง Geometry

•        สร้างโครงสร้างของลำน้ำ เช่น cross-sections, banks, flow paths

•        ป้อนข้อมูลโครงสร้างที่เกี่ยวข้อง (bridges, culverts)

3. ป้อน Flow Data

•        เลือกประเภทการไหล:

 - Steady Flow (คงที่)

 - Unsteady Flow (ไม่คงที่: เช่น น้ำท่วมแบบต่อเนื่อง, hydrograph)

•        ป้อนเงื่อนไขขอบเขต (boundary conditions)

4. รันโมเดล (Run Simulation)

•        ให้โปรแกรมคำนวณระดับน้ำตลอดลำน้ำ

•        ผลลัพธ์ที่ได้คือ Water Surface Profile (ผิวน้ำตามแนวลำน้ำ)

5. แสดงผล (Results)

•        แสดงกราฟแนวระดับผิวน้ำ

•        Flood inundation maps (แผนที่น้ำท่วม)

•        ตารางค่าระดับน้ำ

ตัวอย่างผลลัพธ์

•        กราฟแนวขวาง (Cross Section View) – แสดงระดับผิวน้ำและท้องน้ำ

•        Longitudinal Profile – แนวระดับผิวน้ำตามความยาวของลำน้ำ

•        Floodplain Map – พื้นที่น้ำท่วมแสดงบนแผนที่