การพัฒนาสมการความสูงคลื่นซัดบนโครงสร้างพื้นเอียงผิวไม่เรียบ

ธรรมนูญ รัศมีมาสเมือง

dc.contributor.author	ธรรมนูญ รัศมีมาสเมือง
dc.contributor.other	มหาวิทยาลัยบูรพา. คณะวิศวกรรมศาสตร์
dc.date.accessioned	2019-03-25T09:09:51Z
dc.date.available	2019-03-25T09:09:51Z
dc.date.issued	2558
dc.identifier.uri	http://dspace.lib.buu.ac.th/xmlui/handle/1234567890/1821
dc.description.abstract	โครงการวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์หลักเพื่อการศึกษาพฤติกรรมของคลื่นซัดบนโครงสร้างพื้นเอียงผิวไม่เรียบ และสร้างสมการเชิงประสบการณ์ในการทำนายความสูงคลื่นซัดดังกล่าว โครงสร้างพื้นเอียงแบบผิวไม่เรียบที่สนใจในการศึกษานี้มีอยู่ด้วยกัน 3 ชนิด ได้แก่ แบบหินเรียง แบบขั้นบันได และแบบถุงทราย ข้อมูลแบบขั้นบันไดและแบบถุงทราย เป็นข้อมูลที่มีอยู่แล้วโดยโครงงานวิจัยที่ผ่านมา สำหรับกรณีโครงสร้างแบบหินเรียง มีการทำการทดลองเพิ่มเติมในการศึกษานี้ การทดลองความสูงคลื่นซัดบนโครงสร้างพื้นเอียงแบบหินเรียงถูกดำเนินการในรางจำลองคลื่น ความยาว 16 เมตร ความกว้าง 0.6 เมตร และความลึก 0.8 เมตร คลื่นที่ใช้ในการทดลองถูกสร้างขึ้นด้วยเครื่องกำเนิดคลื่นแบบสม่ำเสมอ มีช่วงความชันของคลื่น ระหว่าง 0.01 ถึง 0.15 ทำการทดสอบที่มุมลาดเอียง 15.0, 17.5, 20 .0, 22.5 และ 25.0 องศา หินเรียงทำมาจากหินก่อสร้าง ซึ่งมีขนาดประมาณ 20, 30, 40 และ 50 มิลลิเมตร ผลการศึกษา พบว่า ความสูงคลื่นซัดสัมพัทธ์มีความสัมพันธ์กับความลาดชันของโครงสร้าง ความชันของคลื่น และความสูงขรุขระสัมพัทธ์ ชัดเจนมาก ความสูงคลื่นซัดจะมีค่าลดลง เมื่อความลาดชันของโครงสร้างลดลง หรือความชันของคลื่นเพิ่มขึ้น สำหรับอิทธิพลของความสูงขรุขระสัมพัทธ์นั้น ความสูงขรุขระสัมพัทธ์ที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้ความเสียดทานของผิวโครงสร้างเพิ่มขึ้น คลื่นถูกสลายพลังงานได้มากขึ้น และความสูงคลื่นซัดจึงลดลงตาม ปรากฎการณ์นี้เกิดขึ้นทั้งกรณีของพื้นเอียงแบบถุงทรายและแบบขั้นบันได แต่สำหรับกรณีของหินเรียง เนื่องจากการศึกษานี้ได้มีการเรียงหินให้มีลักษณะเรียบ ขนาดตัวแทนของวัสดุผิวจึงไม่สะท้อนความสูงขรุขระโดยตรง ในทางกลับกันวัสดุที่มีชนาดตัวแทนใหญ่กว่า เมื่อเรียงกันแล้วจะมีความพรุนน้อยกว่ากรณีของวัสดุที่มีขนาดตัวแทนเล็กกว่า ความพรุนที่น้อยกว่าทำให้การสลายพลังงานเกิดขึ้นน้อย และผลที่ตามมาคือความสูงคลื่นซัดมีค่าสูงกว่ากรณีของวัสดุที่มีขนาดตัวแทนเล็กกว่า การศึกษาได้นำเสนอสมการเชิงประสบการณ์ที่มีพจน์ของความลาดชันของโครงสร้าง ความชันของคลื่น และเพิ่มพจน์ของความสูงขรุขระสัมพัทธ์เข้าไปในสมการ โดยพิจารณารูปแบบของสมการจำนวน 4 รูปแบบ พบว่า สมการแบบเลขยกกำลังของตัวแปรแต่ละตัว ให้ความแม่นยำมากที่สุด สมการรูปแบบนี้เป็นรูปแบบที่ใช้มากในงานชลศาสตร์ทั่วไป จึงเป็นที่คุ้นเคย เรียบง่าย และมีความแม่นยำที่สุด แต่อย่างไรก็ตาม สมการมีข้อจำกัด คือ ไม่สามารถใช้ร่วมกับกรณีของพื้นเรียบได้ ในกรณีของพื้นเรียบจำเป็นต้องใช้สมการรูปแบบเดิมที่มีอยู่ การศึกษานี้ยังได้สรุปค่าแนะนำของพารามิเตอร์เชิงประสบการณ์สำหรับทั้งโครงสร้างพื้นเอียงทั้งสามแบบด้วย	th_TH
dc.description.sponsorship	โครงการวิจัยประเภทงบประมาณเงินรายได้จากเงินอุดหนุนรัฐบาล (งบประมาณแผ่นดิน) ประจำปีงบประมาณ พ.ศ. 2558	en
dc.language.iso	th	th_TH
dc.publisher	คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยบูรพา	th_TH
dc.subject	คลื่น	th_TH
dc.subject	สาขาวิศวกรรมศาสตร์และอุตสาหกรรมวิจัย	th_TH
dc.subject	การป้องกันชายฝั่ง (ชลศาสตร์)
dc.subject	กำแพงกั้นคลื่น -- แบบจำลอง
dc.subject	แบบจำลองทางชลศาสตร์
dc.title	การพัฒนาสมการความสูงคลื่นซัดบนโครงสร้างพื้นเอียงผิวไม่เรียบ	th_TH
dc.title.alternative	Development of a formula for wave run-up on non-smooth sloping structures	en
dc.type	Research
dc.author.email	thamnoon@buu.ac.th
dc.year	2558
dc.description.abstractalternative	This research are to study the behaviors of wave run-up on non-smooth sloping structures and to develop an empirical formula of this wave run-up. The non-smooth sloping structures interested in the study are rocks, steps and sandbags. For the cases of steps and sandbags, the data is available from previous studies. For the case of rocks, laboratory experiment was carried out additionally. The laboratory experiment was carried out in a wave flume of which the width of 60 cm., the depth of 80 cm. and the length of 16 m., in Hydraulic Engineering Laboratory, Department of Civil Engineering, Burapha University, Chon Buri Province. The wave used in the study was regular with the wave steepness of 0.01 to 0.15. The slope of the structures ranged from 15 to 25 degrees. The representative sizes of the rocks used in the study were 20, 30, 40 and 50 mm. Study results show that the relative wave run-up has strong relationship with the slope of the structures, the wave steepness and the relative roughness height. The wave run-up decreases, as the structure slope decreases and the wave steepness increases. For the influence of the relative roughness height, for the cases of sandbag and stepped slopes, when the relative roughness increases, consequently the friction at the bottom increases and lead to the reduction of wave run-up. However, for the case of rock slope, since in this study the rocks were smoothly and orderly replaced on the slope, thus the representative sizes of rocks did not show the roughness height straightforwardly. On the other hand, the porosity of the smaller rocks was greater than it of the larger rocks, thus the wave run-up on the smaller rocks was lower than it on the larger rocks. The study proposed an empirical formula, in which the terms of the structure slope, the wave steepness and the relative roughness height are taken into account. Four forms of the formula were tested for finding the best formula. Finally it is found that the power equation gave the best results. This type of the equation is widely used in the field of Hydraulic Engineering, very simple and considerably accurate. The study also gives the recommended values for all empirical parameters in the equation as well. The laboratory results indicate that the wave runup on the sloping structures is clearly relative to the slope of the structures, the wave steepness and the roughness of structure surface, which is the height of the steps in this case. Milder structure slope, greater wave steepness and rougher structure surface lower the wave runup, because these three conditions cause more the dissipation of incident waves. Experimental data was applied to develop an empirical formula for predicting the wave runup that is able to be use for both smooth slope and stepped slope in the same equation. The proposed formula gives more accurate results compared to the formula of smooth slope. With the more accurate calculation of wave runup, design of lower height of structures can be done and lead to reduce the construction cost.	en