Print
Hits: 5036

ประตูระบาย อาจแบ่งได้เป็น 2 ประเภทคือ

ประเภทที่ 1 ใช้ระบายน้ำข้ามบานระบาย ประเภทนี้มักนิยมใช้ไม้เหลี่ยมแทนบานระบายใส่ในช่องเปิดระหว่างตอม่อหรืออาจใช้ไม้เหลี่ยม 2 - 3 อัน ทำเป็นแนวคิดติดกันหลาย ๆ แผงใส่แทนก็ได้แบบนี้นิยมใช้กับประตูระบายขนาดเล็กเท่านั้น และใช้กันน้อยแห่ง และน้ำต้องไหลข้ามบานไม่ลึกนักเพราะถ้าหากลึกมากแล้วเวลาจะเปิดโดยยกไม้เหลี่ยมขึ้นจะยกลำบาก? เพราะแรงน้ำดันและระหว่างไม้เหลี่ยมกับร่องในตอม่อจะมีความฝืดมากอีกด้วย ประตูระบายแบบนี้ก็เปรียบเสมือนฝ่ายที่ปรับระดับสันฝ่ายได้นั่นเอง

 

ประเภทที่ 2 ใช้ระบายน้ำลอดบานระบาย ประเภทที่ใช้บานระบายทำด้วยไม้หรือเหล็กเป็นแผ่นตรง (Vertical Gate) ใส่ในช่องเปิดระหว่างตอม่อ และมีเครื่องกว้านอยู่บนโครงยกสำหรับยกขึ้นเวลาต้องการเปิดระหว่างบานกับร่องในตอม่อทำลูกล้อสำหรับรองรับให้บานยกขึ้นได้สะดวกแม่จะมีแรงน้ำดันสูงก็จะไม่ค่อยฝืด แบบนี้นิยมใช้กันทั่วไป เพราะสามารถออกแบบระบายให้ต้านแรงดันของน้ำได้มาก

สำหรับบานระบายของประตูประเภทนี้? บางกรณีก็นิยมทำเป็นบานโค้ง (Radial Gate) แทนซึ่งก็สะดวกในการยกขึ้นดีกว่ายกบานแบบเป็นแผ่นตรง ทั้งโครงยกก็อาจทำได้เตี้ยกว่า

หลักเกณฑ์ในการออกแบบประตูระบายก็พิจารณาในทำนองเดียวกับฝาย คือแรงน้ำดันบนบานระบายจะถูกถ่ายเทไปสู่ตัวตอม่อ ตัวตอม่อตั้งอยู่บนพื้น บางแห่งอาจมีช่องเปิดหลาย ๆ ช่องตามความเหมาะสมของปริมาณน้ำสูงที่จะไหลผ่าน ตัวตอม่อทั้งหมดจะต้องตั้งอยู่บนพื้น และสามารถทนแรงดันของน้ำไม่หงายหลัง ไม่เลื่อนถอยหลัง และน้ำหนักทั้งหมดรวมทั้งน้ำหนักตัวตอม่อจะกระจายลงสู่พื้นซึ่งต้องเฉลี่ยน้ำหนักลงบนพื้นไม่เกินน้ำหนักพิกัดของดินที่จะรับได้ ส่วนพื้นที่ต้องการความแข็งแรงก็อาจต้องทำเป็นคอนกรีตเสริมเหล็ก และอาจตั้งอยู่บนเข็มเป็นฐานรากเพื่อกันทรุดก็ได้ พื้นอาจทำยื่นมาทางเหนือน้ำมาก ๆ และใช้เข็มพืดตอกเป็นการทำให้น้ำเดินอ้อมได้ใกล้ขึ้นเพื่อลดแรง Uplift ทางด้านท้ายน้ำอย่างเดียวกันกับที่พิจารณาในตัวฝายนั่นเอง

9.1? ปริมาณน้ำไหลลอดบานระบาย ในการกำหนดขนาดความกว้างของช่องระบายนั้น เราจะต้องกำหนดให้สามารถระบายปริมาณน้ำสูงสุดได้โดยเมื่อยกบานพ้นน้ำทั้งหมดแล้ว ดังนั้น เมื่อทราบค่าปริมาณน้ำสูงสุด ก็อาจคำนวณหาขนาดความกว้างของช่องระบายได้ดังสูตรต่อไปนี้

ดูรูปที่ 9.1 (ก) เมื่อยกบานพ้นทั้งหมด

 


รูปที่ 9 – 1 แสดงการไหลของน้ำผ่านประตูระบายน้ำ

  \[ Q = CQ\sqrt{2gH}(d-\frac{H}{3}) \]

เมื่อ

Q = ปริมาณน้ำผ่านประตูระบาย

C = ค่าสัมประสิทธิ์ในการไหลของน้ำผ่านประตูระบาย

H = ความแตกต่างของระดับเหนือน้ำและท้ายน้ำ

W = ความกว้างของช่องระบาย

ก = ความลึกของน้ำทางด้านเหนือน้ำ

g = อัตราเร่งเนื่องจากอิทธิพลแรงดึงดูดของโลก

สำหรับในกรณีที่จะใช้เป็นประตูปากคลองส่งน้ำ ?ซึ่งจะต้องคำนวณค่าปริมาณน้ำผ่านประตูระบายน้ำในอัตราต่างๆ กันนี้นใช้สูตรดังต่อไปนี้

ดูรูปที่ 9  1 (ข) น้ำไหลแบบ Free flow ระดับท้ายน้ำไม่ท่วมท้ายบานระบาย

  \[ Q = CA\sqrt{2gH} \]

 

เมื่อ

Q = ปริมาณน้ำผ่านประตูระบาย

C = ค่าสัมประสิทธิ์ในการไหลของน้ำผ่านประตูระบาย

A = เนื้อที่ที่เปิดบานให้น้ำไหล

H = ความแตกต่างของระดับเหนือน้ำและท้ายน้ำ

g = อัตราเร่งเนื่องจากอิทธิพลแรงดึงดูดของโลก

 

รูปที่ 9  1 (ค) น้ำไหลแบบ Submerge flow ระดับท้ายน้ำท่วมท้องบาน

  \[ Q = CA\sqrt{2g(h_1 - h_2)} \]

เมื่อ

Q = ปริมาณน้ำไหลผ่านประตูระบาย

C = ค่าสัมประสิทธิ์ในการไหลของน้ำผ่านประตูระบายน้ำ

A = เนื้อที่ที่เปิดบานให้น้ำไหล

h ระยะจากผิวน้ำด้านเหนือน้ำถึงกึ่งกลางช่องบานที่เปิด

h2  = ระยะจากผิวน้ำด้านท้ายน้ำถึงกึ่งกลางช่องบานที่เปิด

g = อัตราเร่งเนื่องจากอิทธิพลแรงดึงดูดของโลก

 

สำหรับตัวตอม่อนั้น ถ้าทำเป็นรูปสี่เหลี่ยมตั้งตรงขึ้นแล้ว จะทำให้ด้านน้ำมาก น้ำไหลผ่านช่องเปิดได้โดยมีประสิทธิ์ภาพต่ำ ดังนั้น จึงนิยมทำตอม่อให้มีหัวตอม่อเป็นรูปเพรียวน้ำเพื่อให้น้ำไหลผ่านตอม่อได้สะดวกขึ้น

 

ที่มา :  http://www.huaimong.com/การคำนวณ