ການອອກແບບທໍ່ລະບາຍນ້ຳເພື່ອຄວາມສະຖຽນຕົວໃນໄລຍະຍາວດ້ວຍເຄື່ອງຈັກປູກລາວອັດຕະໂນມັດ

ພື້ນຖານຂອງ ການອອກແບບທໍ່ລະບາຍນ້ຳ : ການຮັກສາດຸລິຍະພາບລະຫວ່າງທາງໄຮໂດຣລິກ, ຮູບຮ່າງ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການເຄື່ອນຍ້າຍ

ຄວາມເຄີຍເຄີຍທາງໄຮໂດຣລິກ ແລະ ອິດທິພົວຂອງມັນຕໍ່ການເຊື່ອມຕໍ່ຂອງທໍ່ລະບາຍນ້ຳທີ່ບໍ່ມີການປູກລາວ

ເມື່ອນ້ຳໄຫຼຜ່ານທາງລະບາຍນ້ຳ ມັນຈະສ້າງໃຫ້ເກີດສິ່ງທີ່ເອີ້ນວ່າ 'ຄວາມຕຶດຕັ້ນທາງນ້ຳ' (hydraulic shear stress) ເຊິ່ງເປັນການແຈກຢາຍແຮງທີ່ເກີດຂື້ນຕາມເນື້ອທີ່ໜ້າພຽງ. ສິ່ງນີ້ເກີດຂື້ນເປັນພິເສດໃນທາງລະບາຍນ້ຳທີ່ເຮັດດ້ວຍດິນ ໂດຍບໍ່ມີການປູກປັກຫຼືຫຸ້ມດ້ວຍວັດສະດຸໃດໆ. ສິ່ງທີ່ຕາມມານັ້ນແມ່ນເປັນເລື່ອງຂອງກົດເກນດ້ານຟິສິກທີ່ເຂົ້າໃຈໄດ້ງ່າຍ: ດິນຈະຖືກເຮັດໃຫ້ເປື່ອຍອອກທີລະເມັດ ຈົນເຖິງຂັ້ນເກີດການກັດເຊື່ອງ (erosion) ແລະເລີ່ມສົ່ງຜົນຕໍ່ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງໂຄງສ້າງທັງໝົດ. ແລະນີ້ແມ່ນສິ່ງທີ່ນ່າສົນໃຈ: ຖ້າຄວາມໄວຂອງນ້ຳເພີ່ມຂື້ນເຖິງ 20% ເທົ່ານັ້ນ ການກັດເຊື່ອງກໍອາດຈະເລີ່ມຮ້າຍແຮງຂື້ນເຖິງ 4 ເທົ່າ. ນີ້ແມ່ນເຫດຜົນທີ່ວິສະວະກອນໃຫ້ຄວາມສຳຄັນຢ່າງໃຫຍ່ຫຼວງຕໍ່ຄວາມຊັນຂອງທາງລະບາຍນ້ຳ ແລະ ລັກສະນະຂອງດິນທີ່ໃຊ້. ຖ້າບໍ່ມີການຄວບຄຸມ ຄວາມຕຶດຕັ້ນທາງນ້ຳຈະເຮັດໃຫ້ທາງລະບາຍນ້ຳກວ້າງອອກຢ່າງຊ້າໆ ເຮັດໃຫ້ດິນທີ່ຖືກກັດເຊື່ອງເກັບກ່ອນຢູ່ເທິງທາງລະບາຍນ້ຳທີ່ຢູ່ລຸ່ມລົງໄປ ແລະ ສຸດທ້າຍຈະເຮັດໃຫ້ໂຄງສ້າງລົ້ມສະລາຍຢ່າງສິ້ນເຊີງເມື່ອມີພາຍຸໃຫຍ່ເກີດຂື້ນ. ການອອກແບບລະບົບລະບາຍນ້ຳທີ່ດີຈະຕ້ອງຄຳນວນເຖິງລະດັບຂອງຄວາມຕຶດຕັ້ນທາງນ້ຳທີ່ອາດຈະເກີດຂື້ນໃນສະພາບການຕ່າງໆ. ບາງຄົນຍັງອີງໃສ່ວິທີການດັ້ງເດີມເຊັ່ນ: ສູດຂອງ Manning ໃນຂະນະທີ່ຄົນອື່ນກໍເລືອກໃຊ້ການຈຳລອງດ້ວຍຄອມພິວເຕີ້ທີ່ທັນສະໄໝ. ບໍ່ວ່າຈະເລືອກໃຊ້ວິທີໃດ ເປົ້າໝາຍກໍຄືກັນ: ເພື່ອຊອກຫາວັດສະດຸ ຫຼື ວັດສະດຸປູກປັກທີ່ສາມາດຕ້ານທານຄວາມຕຶດຕັ້ນດັ່ງກ່າວໄດ້ໂດຍບໍ່ຈຳກັດການໄຫຼຂອງນ້ຳໃນສະພາບປົກກະຕິຫຼາຍເກີນໄປ.

ການປັບປຸງຮູບແບບຂອງທາງຕັດເພື່ອຄວາມສະຖຽນທາງໂຄງສ້າງໃຕ້ສະພາບການໄຫຼທີ່ປ່ຽນແປງ

ຮູບແບບທາງຕັດຮູບຄວາດຮູບມັກດີກວ່າຮູບສີ່ແຈໃນດ້ານຄວາມສະຖຽນທາງຍົກລະດັບໃນໄລຍະຍາວ ເນື່ອງຈາກການຈັດສັນທີ່ເໝາະສົມຂອງລຶກເວົ້າທາງນ້ຳ ແລະ ການແຈກຢາຍຄວາມກົດດັນຢ່າງສົມດຸນ. ສິ່ງທີ່ຕ້ອງພິຈາລະນາຢ່າງເປັນພິເສດມີດັ່ງນີ້:

• ການປັບປຸງມຸມເອີ້ງຂອງດ້ານຂ້າງ : ອັດຕາສ່ວນ 2:1 ຫາ 3:1 ໃຊ້ສຳລັບທາງນ້ຳທີ່ບໍ່ມີການປູກແຕ່ງດ້ວຍດິນ ເພື່ອປ້ອງກັນການພັງທະລາຍຂອງຝັ່ງ; ອັດຕາສ່ວນ 1:1 ເໝາະສຳລັບການຕິດຕັ້ງທີ່ມີການປູກແຕ່ງດ້ວຍວັດສະດຸ
• ຄວາມສຳເລັດຂອງ Hydraulic : ພື້ນທີ່ສ່ວນກວ້າງຂອງທາງນ້ຳຈະຫຼຸດຄວາມໄວຂອງການໄຫຼລົງ 15–30% ເມື່ອເທີບຽບກັບທາງນ້ຳທີ່ຄັບ, ເຊິ່ງຈະຫຼຸດຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການກັດເກື່ອນເວລາທີ່ມີການໄຫຼເຂົ້າມາຢ່າງທັນທີ
• ຜົນຕໍ່ຕ້ານການໂຫລດ : ຝັ່ງທີ່ເອີ້ງຈະຖ່າຍໂອນຄວາມກົດດັນຂ້າງຂອງດິນໄດ້ດີກວ່າ, ເຊິ່ງຈະຫຼຸດຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການເກີດການເບິ່ງເບົາ (deformation) ໄດ້ເຖິງ 40% ເມື່ອທຽບກັບຝັ່ງທີ່ຕັ້ງຊື່
• ອັດຕາສ່ວນລະຫວ່າງຄວາມກວ້າງຂອງພື້ນທີ່ສ່ວນລຸ່ມຕໍ່ຄວາມເລິກ : ການຮັກສາອັດຕາສ່ວນ 4:1 ຈະຮັບປະກັນການແຈກຢາຍຄວາມເຄັ່ງຕົວຢ່າງສົມດຸນທົ່ວທັງຜິວຂອງທາງນ້ຳໃນໄລຍະທີ່ມີການປ່ຽນແປງລະຫວ່າງສະພາບແຫ້ງ-ຊື້ນ

ສຳລັບສະພາບການທີ່ມີການປ່ຽນແປງຂອງການໄຫຼ, ການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ຄ່ອຍໆຫຼຸດລົງລະຫວ່າງສ່ວນຕ່າງໆຂອງທໍ່ນ້ຳຈະຊ່ວຍປ້ອງກັນເຂດທີ່ເກີດການເຄື່ອນທີ່ທີ່ບໍ່ເປັນລະບົບ (turbulence) — ເຊິ່ງເປັນຈຸດເລີ່ມຕົ້ນສ່ວນໃຫຍ່ຂອງຄວາມເສຍຫາຍຈາກການກັດເຊື່ອງ. ສ່ວນປະກອບທີ່ປະກອບດ້ວຍລະດັບທີ່ເປັນທີ່ນັ່ງ (bench levels) ຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມໝັ້ນຄົງດີຂຶ້ນເພີ່ມເຕີມໃນເວລາເກີດນ້ຳເທີງ (overflow) ໂດຍຍັງສາມາດຮັບໃຊ້ຄວາມຕ້ອງການໃນການບໍາຮັກສາໄດ້.

ເຄື່ອງຫຸ້ມອັດຕະໂນມັດໃນການອອກແບບທໍ່ລະບາຍນ້ຳ: ຄວາມຖືກຕ້ອງ, ຄວາມເປັນເອກະພາບ, ແລະ ປະສິດທິຜົນ

ຈາກການຈັດວາງດ້ວຍມື ໄປສູ່ການຫຸ້ມທີ່ປັບຕົວໄດ້ທັນທີ: ວິທີທີ່ການອັດຕະໂນມັດກຳຈັດຄວາມແຕກຕ່າງດ້ານການຢູ່ຕິດ

ວິທີການປູກແບບຄູ່ມືເອງມັກຈະສ້າງໃຫ້ມີຄວາມໜາທີ່ບໍ່ເທົ່າກັນ ແລະ ມີບ່ອນທີ່ວັດຖຸບໍ່ຕິດດີພໍ ເນື່ອງຈາກຄົນເຮັດຜິດພາດ ແລະ ສະພາບແວດລ້ອມປ່ຽນແປງຢູ່ອ້ອມຂ້າງ. ນີ້ແມ່ນເຫດຜົນທີ່ເຄື່ອງຈັກປູກແບບອັດຕະໂນມັດໄດ້ກາຍເປັນສິ່ງທີ່ສຳຄັນຫຼາຍໃນຊ່ວງເວລາທີ່ຜ່ານມາ. ເຄື່ອງຈັກເຫຼົ່ານີ້ໃຊ້ເຊັນເຊີເພື່ອສັງເກດສິ່ງທີ່ເກີດຂຶ້ນທີ່ເນື້ອໜ້າທີ່ກຳລັງຖືກປູກ ແລະ ສາມາດປັບຄວາມໜາ ຫຼື ຄວາມບາງຂອງວັດຖຸໄດ້ໃນເວລາທີ່ກຳລັງປູກ. ສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ວິທີນີ້ເຮັດວຽກໄດ້ດີຫຼາຍແມ່ນລະບົບທີ່ຄົງທຳການປັບອຸນຫະພູມ ແລະ ຄວາມກົດດັນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນທັງໝົດຂອງຂະບວນການ. ເມື່ອພັນທະສານຖືກແຜ່ຢ່າງເທົ່າທຽມກັນໂດຍບໍ່ມີຊ່ອງຫວ່າງ ຫຼື ບັບເປີ້ນ ຄວາມເປັນໄປໄດ້ທີ່ວັດຖຸຈະແຍກອອກຈາກກັນຈະຫຼຸດລົງຢ່າງມະຫາศาล ເນື່ອງຈາກການຕິດທີ່ບໍ່ດີແມ່ນສາເຫດທີ່ເຮັດໃຫ້ວັດຖຸປູກເສຍຫາຍໃນເວລາທີ່ເຮັດວຽກໄດ້ບໍ່ດົນ. ນອກຈາກນີ້ ເຄື່ອງຈັກເຫຼົ່ານີ້ຍັງເສຍວັດຖຸໜ້ອຍລົງໂດຍລວມ ແລະ ສ້າງເປັນສິ່ງກີດຂວາງທີ່ແໜ້ນແຟ້ນ ເຊິ່ງຕ້ານກັບກຳລັງກົດດັນຂອງນ້ຳ ແລະ ຮາກໄມ້ທີ່ພະຍາຍາມເຈາະຜ່ານໄດ້ດີຂຶ້ນ. ສຳລັບວິສະວະກອນທີ່ເຮັດວຽກກັບທໍ່ລະບາຍນ້ຳ ນີ້ໝາຍຄວາມວ່າ ພວກເຂົາກຳລັງຫັນຈາກການແກ້ໄຂບັນຫາຫຼັງຈາກເກີດບັນຫາ ໄປສູ່ການອອກແບບທີ່ມີອາຍຸການໃຊ້ງານຍາວນານຕັ້ງແຕ່ເລີ່ມຕົ້ນ ເຊິ່ງເປັນສິ່ງທີ່ບໍ່ເກີດຂຶ້ນໄດ້ເມື່ອເຮັດທຸກຢ່າງດ້ວຍມື.

ການເລືອກວັດຖຸແລະການບໍລິຫານຈັດຕັ້ງມາດຕະຖານສຳລັບການອອກແບບທໍ່ລະບາຍນ້ຳທີ່ມີຄວາມໝັ້ນຄົງ

ການປູກປັກທີ່ປະສົມຂອງ geosynthetic ແລະ ເຊມີ້ນ: ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນທີ່ປະສົມຜະສົມກັບຄວາມໝັ້ນຄົງໃນໄລຍະຍາວ

ເມື່ອພວກເຮົາປຸ້ນວັດຖຸ geosynthetic ເຂົ້າໄປໃນເຊມີ້ນທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງ, ພວກເຮົາຈະໄດ້ຮັບທໍ່ລະບາຍນ້ຳທີ່ສາມາດເคลື່ອນໄຫວໄປກັບດິນແທນທີ່ຈະແ cracks ອອກເນື່ອງຈາກຄວາມກົດດັນຈາກກຳລັງນ້ຳ. ຊັ້ນ geotextile ເຮັດໜ້າທີ່ຄືກັບຕົວດູດຊອກ (shock absorber) ສຳລັບການເຄື່ອນທີ່ຂອງດິນ ແລະ ການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມ, ດັ່ງນັ້ນ cracks ທີ່ເກີດຂຶ້ນເລື້ອຍໆຈະບໍ່ເກີດຂຶ້ນໃນເຊມີ້ນເວລາທີ່ມັນເຂົ້າສູ່ວຟົງການເຢັນແລະການຫຼາຍ. ເມື່ອເພີ່ມເຂົ້າໄປໃນເຄືອຂ່າຍ polymer ເປັນສ່ວນເສີມ, ວັດຖຸປະສົມເຫຼົ່ານີ້ຈະແຈກແຈງນ້ຳໜັກຈາກເຄື່ອງຈັກໜັກໄປທົ່ວເຂດທີ່ກວ້າງຂຶ້ນ, ລົດລາຍຈຳນວນ cracks. ສິ່ງນີ້ໝາຍຄວາມວ່າແນວໃດ? ລະບົບທີ່ຖືກສ້າງຂຶ້ນດ້ວຍວິທີນີ້ຈະມີອາຍຸການໃຊ້ງານຍາວນານກວ່າການອອກແບບແບບແຂງແຮງທຳມະດາຢ່າງມີນັກ. ຂໍ້ມູນຂອງອຸດສາຫະກຳບອກວ່າອາຍຸການໃຊ້ງານຍາວນານຂຶ້ນປະມານ 40 ຫາ 60 ເປີເຊັນ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ມີຄວາມແຕກຕ່າງຢ່າງມີນັກຕໍ່ງົບປະມານການບໍາຮັກສາ ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງສິ່ງອຳນວຍຄວາມສະດວກ.

ຄວາມສອດຄ່ອງຕາມ ASTM D7747 ເປັນບ່ອນເຮັດວຽກສຳລັບການອອກແບບທໍ່ລະບາຍນ້ຳທີ່ປັບຕົວຕາມສະພາບອາກາດ

ການປະຕິບັດຕາມມາດຕະຖານ ASTM D7747 ໝາຍຄວາມວ່າ ວັດສະດຸທີ່ໃຊ້ເປັນຊັ້ນບຸບໃນທໍ່ລະບາຍນ້ຳ ສາມາດຕ້ານທານສະພາບອາກາດທີ່ຮຸນແຮງເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ຈິງ ເຊິ່ງເປັນສິ່ງທີ່ທໍ່ລະບາຍນ້ຳໃນປັດຈຸບັນຕ້ອງເຜີນຝ່າມທຸກວັນ. ອີງຕາມມາດຕະຖານນີ້ ຜູ້ຜະລິດຈະຕ້ອງທົດສອບວັດສະດຸເພື່ອວັດແທກປະສິດທິພາບໃນການຂະໜາດນ້ຳ (ຕ້ອງມີຄ່າຢ່າງ່ອຍ 0.1 ແຊັງຕີເມີຕີຕໍ່ວິນາທີ) ແລະ ກວດສອບວ່າວັດສະດຸຍັງຄົງຮັກສາຄວາມເຂັ້ມແຂງໄວ້ໄດ້ຫຼັງຈາກຖືກສຳປະທານດ້ວຍແສງຕາເວັນຕິດຕໍ່ກັນເປັນເວລາຫຼາຍກວ່າ 200 ຊົ່ວໂມງ. ບໍລິສັດທີ່ເຮັດວຽກກັບຜະລິດຕະພັນເຫຼົ່ານີ້ ມັກປັບປຸງສູດຂອງພວກເຂົາຕາມເຂດທີ່ທໍ່ລະບາຍນ້ຳຈະຖືກຕິດຕັ້ງ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ພັນທຸກີສານເປັນພິເສດຈະຖືກເພີ່ມເຂົ້າໄປເມື່ອກໍ່ສ້າງໃນເຂດທີ່ມີອາກາດເຢັນຈົນເຖິງຂັ້ນເຊັ່ນ ອາລາສະກາ, ໃນຂະນະທີ່ການປ້ອງກັນເພີ່ມເຕີມຕໍ່ຄວາມເສຍຫາຍຈາກນ້ຳເຄືອງກໍຈະຕ້ອງເຮັດໃນເຂດທີ່ຕັ້ງຢູ່ຕາມແຖວດ້ວຍທະເລ. ການປັບປຸງເຫຼົ່ານີ້ມີຄວາມສຳຄັນເນື່ອງຈາກມາດຕະຖານດັ່ງກ່າວລວມເຖິງຮູບແບບທີ່ລະອຽດເພື່ອສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຊັ້ນບຸບສາມາດຕ້ານທານການກັດເຊື່ອງໄດ້ເທົ່າໃດໃນເວລາເກີດນ້ຳຖ້ວມໃຫຍ່ທີ່ເກີດຂຶ້ນທຸກໆ 100 ປີ. ການທົດສອບຈິງໃນເຂດອ່າງນ້ຳທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນໄລຍະເວລາທີ່ຜ່ານມາ ໄດ້ຢືນຢັນວ່າບົດແນວການເຫຼົ່ານີ້ເຮັດວຽກໄດ້ຈິງໃນການປະຕິບັດ.

ເວີກຟລອວ໌ທີ່ຖືກບູລະນາການ: ການປະສານງານ ການອອກແບບທໍ່ລະບາຍນ້ຳ , ການອັດຕະໂນມັດ, ແລະ ການຕິດຕັ້ງ

ເມື່ອພວກເຮົາເວົ້າເຖິງທໍານຽມລະບາຍນ້ຳ, ທັງໝົດຈະປ່ຽນໄປຢ່າງສິ້ນເຊີງເມື່ອພວກເຮົານຳການອອກແບບ, ລະບົບການປູກຫຸ້ມອັດຕະໂນມັດ, ແລະການຕິດຕັ້ງໃນສະຖານທີ່ຈິງມารວມກັນໄວ້ໃນແຜນການດຽວກັນທີ່ມີການປະສານງານຢ່າງເຂັ້ມງວດ. ສິ່ງທີ່ເກີດຂຶ້ນເປັນອັນດັບທຳອິດແມ່ນວ່າວິສະວະກອນດ້ານໄຮໂດຣລິກຈະເລີ່ມເຮັດວຽກເພື່ອຄຳນວນປະລິມານນ້ຳທີ່ຈະໄຫຼຜ່ານ ແລະຄວາມກົດດັນທີ່ດິນສາມາດຮັບໄດ້. ພວກເຂົາໃຊ້ແຜນທີ່ GIS ເພື່ອເຮັດວຽກເຫຼົ່ານີ້, ແລະຜົນໄດ້ຮັບທີ່ໄດ້ຈະກຳນົດທຸກສິ່ງທຸກຢ່າງ ເລີ່ມຈາກຂະໜາດຂອງທໍານຽມ ເຖິງວັດສະດຸທີ່ຄວນນຳໃຊ້ໃນແຕ່ລະສ່ວນ. ເມື່ອຂໍ້ກຳນົດເຫຼົ່ານີ້ຖືກກຳນົດແລ້ວ, ມັນຈະຖືກປ້ອນເຂົ້າໄປໃນເຄື່ອງປູກຫຸ້ມອັດຕະໂນມັດທີ່ທັນສະໄໝຜ່ານຊອບແວ BIM. ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ຜູ້ປະຕິບັດງານສາມາດປັບແຕ່ງເຊັ່ນ: ອັດຕາການພົ່ນວັດສະດຸ ແລະຄວາມໜາທີ່ຕ້ອງການຢ່າງແນ່ນອນໃນເວລາທີ່ປູກຫຸ້ມຮ່ອງ. ໃນສະຖານທີ່ຈິງ, ພະນັກງານຈະເຫັນຄຳແນະນຳທີລະອັນຕໍ່ອັນຢູ່ເທິງເຄື່ອງ AR glasses ຂອງເຂົາເຈົ້າ, ເຮັດໃຫ້ສ່ວນຕໍ່ເຊື່ອມເຂົ້າກັນໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງ ແລະທຸກສິ່ງທຸກຢ່າງຖືກບີບອັດຢ່າງເໝາະສົມ. ພວກເຮົາເຫັນວ່າໂຄງການຕ່າງໆທີ່ນຳໃຊ້ວິທີນີ້ສາມາດຫຼຸດເວລາການຕິດຕັ້ງລົງໄດ້ປະມານ 40% ແລະມີບັນຫານ້ອຍລົງໃນອະນາຄົດເນື່ອງຈາກວ່າວັດສະດຸທີ່ບໍ່ເໝືອນກັນບໍ່ສາມາດປົນເຂົ້າໄປໃນຂະບວນການໄດ້ອີກ. ເມື່ອການວາງແຜນສອດຄ່ອງກັບການປະຕິບັດໄດ້ຢ່າງດີ, ທຸກຄົນຈະໄດ້ຮັບປະໂຫຍດ - ການຈັດການການໄຫຼເວົ້າຂອງນ້ຳທີ່ດີຂຶ້ນ ແລະທໍານຽມລະບາຍນ້ຳທີ່ມີອາຍຸການໃຊ້ງານຍາວນານກວ່າວິທີການດັ້ງເດີມຫຼາຍ.