เขื่อนดินถมชนิดแบ่งส่วน (Zoned Type Dam)

  • Post author:

เขื่อนดินถมชนิดแบ่งส่วน (Zoned Type Dam) เป็นเขื่อนดินที่ใช้ดินหลายประเภทมาก่อสร้างเป็นตัวเขื่อน โดยในส่วนของแกนเขื่อน (Core Zone) จะเลือกใช้ดินประเภททึบน้ำ (Impervious Soil) และในส่วนของเปลือก (Shell Zone หรือ Random Zone) ที่ถัดออกมาจากส่วนแกนเขื่อนจะเลือกใช้ดินประเภทกึ่งทึบน้ำ (Semi-Impervious Soil) เช่น ดินประเภทที่มีกรวดหรือ ทรายปะปนอยู่เป็นวัสดุในการก่อสร้าง

ทั้งนี้ เนื่องจากวัสดุประเภทนี้มีคุณสมบัติในการระบายน้ำได้เป็นอย่างดี ดังนั้น ในขณะที่น้ำในอ่างเก็บน้ำลดระดับลงอย่างรวดเร็วจะทำให้น้ำที่ไหลซึมอยู่ในบริเวณส่วนเปลือกของตัวเขื่อนด้านเหนือน้ำ สามารถระบายลงสู่อ่างเก็บน้ำได้อย่างรวดเร็ว ทำให้แรงดันน้ำในตัวเขื่อน (Pore Water Pressure) ลดต่ำลง จนไม่ทำให้ลาดเขื่อนเกิดการเลื่อนไถลได้ง่ายนัก นอกจากนั้น ดินประเภทนี้ยังมีค่ามุมของ การทรงตัว (Angle of Repose) สูงกว่าดินเหนียวทึบน้ำที่ใช้ทำเป็นแกนเขื่อน จึงทำให้สามารถออกแบบลาด เขื่อน ให้มีความลาดชันได้มากกว่า รวมทั้งยังมีคุณสมบัติในเรื่องการทรุดตัวน้อยกว่าอีกด้วย ซึ่งล้วนเป็นข้อดี ของเขื่อนประเภทนี้ทั้งสิ้น [1] ดังแสดงในรูปที่ 1

รูปที่ 1 ลักษณะทางโครงสร้างของเขื่อนดินถมประเภทแบ่งส่วน (Zoned Type Dam)

ตัวเขื่อนดินถมประเภทแบ่งส่วนมีส่วนประกอบต่าง ๆ ดังนี้

1. ความกว้างสันเขื่อน                        2. ระดับสันเขื่อน

3. แกนเขื่อน(Core Zone)                   4. ส่วนเปลือก(Random Zone)

5. Chimney Drain                           6. Blanket Drain

7. Rock fill Toe                              8. กรวดทรายรองพื้น

9. หินทิ้ง (Riprap)                            10. ระดับดินเดิม/ดินธรรมชาติ

11. ระดับขุดลอกหน้าดิน/ฐานเขื่อน         12. ระดับท้องร่องแกน/ชันหิน

13. ความกว้างร่องแกน                      14. ปลูกหญ้า/หินเรียง

15. ระดับหลัง Chimney Drain             16. ระยะพ้นน้ำ

เขื่อนดินประเภทนี้ส่วนใหญ่เป็นเขื่อนขนาดกลาง และขนาดใหญ่ ที่ต้องใช้ดินถมตัวเขื่อนเป็นปริมาณมาก จึงเป็นการยากที่จะหาดินประเภทเดียวกันที่อยู่ในบริเวณใกล้เคียงได้ทั้งหมด รวมทั้งการที่วัสดุก่อสร้างตัวเขื่อนมีคุณสมบัติเหมาะสมตามที่กล่าวไว้ข้างต้น จึงเป็นปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งที่ทำให้ออกแบบตัวเขื่อนให้ มีความสูงมากๆ ได้อย่างปลอดภัย ประหยัด และมีเสถียรภาพมากกว่าเขื่อนดินประเภทเขื่อนดินถมชนิดเนื้อเดียวอย่างไรก็ตามวิศวกรผู้ออกแบบจะต้องพิจารณาข้อมูลเรื่องวัสดุก่อสร้างตัวเขื่อนทั้งในเชิงปริมาณและคุณภาพ รวมทั้งแหล่งที่มาอย่างละเอียดรอบคอบ ทั้งนี้เพื่อให้ได้โครงสร้างที่มีความแข็งแรง ทนทาน มีอายุการใช้งานที่ยาวนาน และมีราคาประหยัด

[1] กรมชลประทาน.  (2558).  คู่มือการตรวจสภาพเขื่อน.  กรุงเทพมหานคร:   สำนักบริหารจัดการน้ำและอุทกวิทยา กรมชลประทาน