การใช้ถุงทรายเพื่อป้องกันนํ้าท่วม

โดย รศ. ดร. อมร พิมานมาศ
สถาบันเทคโนโลยีนานาชาติสิรินธร มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์

สวัสดีครับ เพื่อนๆวิศวกรทุกท่าน ขณะนี้ทุกท่านคงจะทราบดีอยู่แล้วว่าประเทศของเรากำลังประสบภัยพิบัตินํ้าท่วมหนักหนาสาหัสเหลือเกิน แม้ผมจะไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญเรื่องนํ้าแต่คิดว่า น่าจะเผยแพร่ความรู้เกี่ยวกับเรื่องการป้องกันนํ้าท่วมไปบ้างเผื่อจะได้เป็นประโยชน์แก่เพื่อนๆวิศวกร ในการที่จะให้คำแนะนำหรือเผยแพร่ให้แก่คนที่เรารู้จักตลอดจนประชาชนทั่วไปตามโอกาสสมควร เ��อิญผมได้มีโอกาสอ่านบทความที่น่าสนใจเรื่อง Sandbagging for flood protection โดย Kenneth Hellevang จาก North Dakota State University ผมเห็นว่าบทความนี้น่าจะมีประโยชน์จึงนำมาเรียบเรียงเป็นภาษาไทย พร้อมทั้งเพิ่มเติมบางส่วนเข้าไปหวังว่าคงจะเป็นประโยชน์แก่เพื่อนวิศวกรบ้างไม่มากก็น้อย

ในปัจจุบันเราจะเห็นมีการนำถุงทรายมาทำคันหรือกำแพงกันนํ้ากันมาก บางครั้งก็ทำถูกทำผิด เกิดการรั่วซึมของนํ้า หรือ แม้กระทั่งอาจทำให้คันถุงทรายเกิดพังทลายลงไปหากทำไม่ถูกต้อง ผมเลยจะนำเรื่องการใช้ถุงทรายเพื่อป้องกันนํ้าท่วมมาเขียนเล่าสู่กันฟังในแบบสั้นๆ เป็นข้อๆดังนี้ และถือโอกาสแทรกหลักทางวิศวกรรมไปด้วยเลย (เอาตามที่ผมเข้าใจนะครับ)

1. รูปร่างของคันกันนํ้าที่ทำจากถุงทราย
คันกันนํ้าอาศัยหลักการของแรงเสียดทานที่ผิวล่างเพื่อต้านแรงดันนํ้าที่มากระทำ ดังนั้นรูปร่างของคันจะต้องมีเสถียรภาพต่อการต้านแรงดันนํ้าด้านข้าง โดยฐานต้องมีความกว้างสองถึงสามเท่าของความสูง เพื่อจะได้มีพื้นที่ฐานที่สัมผัสกับพื้นดินมากๆ จะได้ต้านทานการเลื่อนไถล (Sliding) และการไม่พลิกควํ่า (Overturning) ได้ดี นอกจากนี้ถุงทรายต้องมีจำนวนมากพอเพื่อจะทำให้เกิดนํ้าหนักกดลงมากๆ จะได้ไม่เลื่อนไถลได้ง่าย และพื้นด้านล่างที่สัมผัสกับดินจะต้องทำความสะอาดผิวสัมผัสไม่ให้มีคราบดิน หรือ คราบนํ้ามันซึ่งจะทำให้พื้นลื่นและทำให้ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานตํ่า ส่วนความสูงของกำแพงถุงทรายก็ควรจะสูงกว่าระดับนํ้าที่คาดคะเนไว้สัก 1 ฟุตหรือ 30 ซม. เพื่อกันการกระฉอกของนํ้า ในบางพื้นอาจจะพอคะเนระดับนํ้าได้ เนื่องจากเคยประสบนํ้าท่วมมาก่อน แต่บางพื้นที่อาจจะไม่ทราบเลย และไม่แน่ใจว่าหน่วยงานต่างๆ ได้มีข้อมูลตรงนี้หรือไม่ แต่ในต่างประเทศจะมีแผนที่เสี่ยงภัยนํ้าท่วม (Flood hazard map) ซึ่งจะให้ทราบค่าคะเนความสูงนํ้าท่วมในแต่ละพื้นที่ได้ ตรงนี้หน่วยงานที่เกี่ยวข้องหากมีข้อมูลดังกล่าว ควรจะนำมาเผยแพร่ แต่หากยังไม่มี ก็อาจจะต้องรวบรวมข้อมูลการเกิดนํ้าท่วมตลอดจนจัดทำแผนที่เสี่ยงภัยขึ้นมาใช้ในอนาคตต่อไป

2. ไม่ควรกองถุงทรายพิงผนังกำแพงอาคาร เพราะแรงดันนํ้าอาจถ่ายเข้าสู่กำแพงและทำให้กำแพงเสียหายได้ เพราะต้องไม่ลืมว่าแรงดันนํ้าที่เกิดขึ้นจะไม่ใช่แรงดันนํ้าแบบสถิต (Hydrostatic pressure) แต่จะเป็นแรงดันนํ้าแบบพลศาสตร์ (Hydrodynamic pressure) เนื่องจากนํ้าที่แรงและมาเร็วอาจจะมาปะทะกองถุงทรายแบบตรงๆด้วยแรงดันที่สูงมากกว่าแรงดันสถิต สูตรหรือสมการที่ใช้ในการคำนวณแรงดันทั้งสองต่างกันดังนี้

3. หากมีบริเวณพื้นที่มากพอควรทำพื้นที่กันชนระหว่างแนวกำแพงถุงทรายกับตัวอาคาร (อย่างน้อยประมาณ 2.5 เมตรขึ้นไป) แล้วเตรียมปั๊มนํ้าไว้ในพื้นที่กันชนนี้ เผื่อไว้กรณีที่เกิดการรั่วซึมจะได้สูบนํ้าออกไปได้ และหากเป็นไปได้ ในกรณีที่มีพื้นที่มากพอ ถ้าจะทำคันสองชั้นก็ยิ่งดี จะช่วยลดความเสี่ยงจากนํ้าท่วมลงได้อีกมาก

4. จำนวนถุงทรายที่ต้องการขึ้นอยู่กับขนาดของถุงทราย ความสูง และความกว้างของคันถุงทราย อาจประมาณคร่าวๆโดยดูจากภาพข้างล่าง ซึ่งเป็นกรณีที่กองถุงทรายให้มีอัตราส่วนความกว้างฐานเท่ากับสองเท่าของความ สูง (B = 2H) ดังรูป
การประมาณจำนวนถุงทรายอาจสรุปเป็นตารางดังนี้ (ต่อความยาว 1 เมตร)

ตารางข้างต้นมีสมมุติฐานว่าถุงทรายที่เมื่อใส่ทรายแล้วนำไปวาง มีขนาดประมาณ กว้าง 25 ซม. ยาว 35 ซม. และสูง 10-12.5 ซม. (ไม่เท่ากับขนาดถุงทรายเปล่าเนื่องจากไม่ได้บรรจุทรายจนเต็ม) หากใช้ถุงทรายขนาดอื่น จำนวนถุงทรายที่ต้องการจะเปลี่ยนไป จะต้องปรับจำนวนตามความเหมาะสม

5. หากต้องการให้กองถุงทรายสูงเกิน 5 ฟุตขึ้นไป ควรขุดร่องขนาดกว้าง 2 ถุงทราย สูง 1 ถุงทรายเพื่อเพิ่มการยึดเกาะกับพื้นดินดังรูป อันนี้เสมือนทำเป็นเดือยยึดกำแพงเข้ากับพื้นได้ดียิ่งขึ้น

6. การใส่ทรายในถุงให้ใส่เลยครึ่งถุงไปเล็กน้อยแล้วผูกถุงใกล้ปลายบน เพื่อให้ทรายเคลื่อนตัวอยู่ภายในถุงได้ง่าย ซึ่งจะทำให้ทรายไหลไปอุดช่องว่างๆต่างได้ดี หากใส่ทรายมากเกินไป หรือ ผูกถุงในระดับที่ตํ่าเกินไป จะยึดหรือบังคับจนทรายเคลื่อนที่ไปมาไม่ได้ ทำให้ไม่สามารถเคลื่อนไปอุดช่องว่างได้ จึงมีโอกาสเกิดการรั่วซึมได้ง่าย

7. การกองถุงทรายในแถวเดียวกันให้วางส่วนที่มีทรายของถุงหนึ่งบนส่วนที่ไม่มีทรายของถุงก่อนหน้าไปเรื่อยๆ การวางในแถวอื่นหรือชั้นถัดไปให้วางให้เหลื่อมกันประมาณครึ่งถุงเหมือนเราก่ออิฐเพื่อหลีกเลี่ยงการสร้างรอยต่อในแนวเดียวกันระหว่างแถวหรือระหว่างชั้นของถุงทราย เมื่อวางแต่ละถุงแต่ละแนวให้ขึ้นไปเหยียบคล้ายการบดอัดเพื่อให้เกิดความแน่น จะได้ไม่มีช่องว่างให้นํ้ารั่วซึมออกไป และ ช่วยเพิ่มความแข็งแรงให้แก่กองถุงทรายอีกด้วย นอกจากนี้ถุงทรายควรจะวางให้ขนานกับทิศทางการไหลของกระแสนํ้าเพื่อลดแรงกระแทกของนํ้า

8. ใช้ผ้าใบหรือผ้าพลาสติกทำการกันซึมให้แก่กำแพงถุงทราย โดยวางผ้าพลาสติกหรือผ้าใบคลุมถุงทรายให้เลยออกจากฐานทั้งสองด้านออกไปอย่างน้อย 30 ซม. แต่ห้ามวางใต้ฐานเด็ดขาดเพราะจะทำให้ความฝืดลดลง จากนั้นให้นำถุงทรายวางบนผ้าพลาสติกเพื่อเป็นนํ้าหนักกดกันผ้าพลาสติกเลื่อนไถลออกจากกำแพงถุงทราย ผ้าพลาสติกควรจะมีความหนาพอ ไม่ขาดหรือเปื่อยง่าย การวางผ้าพลาสติกควรวางอย่างหย่อนๆ ไม่ต้องขึงจนตึงเพราะแรงดันนํ้าจะช่วยดันให้ผ้าพลาสติกแนบกับตัวกำแพงได้เอง หากขึงจนตึงอาจทำให้ผ้าพลาสติกขาดได้ง่��ยเนื่องจากการขึงเหมือนเป็นการออกแรงดึงแก่ผ้า ดังนั้นเมื่อเจอแรงดันนํ้าจะทำให้ขาดหรือเป็นรูได้ง่าย จึงต้องระวังให้ดี

ครับ ผมหวังว่าเอกสารนี้จะพอมีประโยชน์บ้าง หากมีข้อผิดพลาดประการใดในบทความนี้ ผมขอน้อมรับแต่ผู้เดียว ท้ายสุดนี้ผมหวังเป็นอย่างยิ่งว่าประเทศของเราจะพ้นภัยพิบัติจากนํ้าท่วม ครั้งนี้โดยเร็ว สวัสดี

อ้างอิง
1. Kenneth Hellevang , Sandbagging for flood protection
2. มยผ. 1312-51 มาตรฐานการออกแบบโครงสร้างอาคารอพยพในเขตเสี่ยงภัยระดับสึนามิปานกลาง

Posted on Wed, October 19, 2011 by client-designer filed under

3 comments (Add your own)

1. tanoi wrote:: ขอบคุณมากค่ะ
Thu, October 20, 2011 @ 10:51 PM
2. วันชัย wrote:: ขายกระสอบทรายกั้นน้ำ พร้อมใช้งาน พร้อมส่งทั่ว กทม และ ปริมณฑล สนใจติดต่อ โทร 089-9919222 วันชัย
Thu, October 20, 2011 @ 11:49 PM
3. nokhook wrote:: ข้อมูลนี้ช่วยได้เยอะเลย ขอบคุณค่ะ
Sat, October 22, 2011 @ 6:24 AM

Add a New Comment

Your Name:

Your Email/URL (Optional):

Your Comment:

Enter the code you see below:
code

Comment Guidelines: No HTML is allowed. Off-topic or inappropriate comments will be edited or deleted. Thanks.

หน้าแรก เกี่ยวกับเรา สินค้า บริการ เว็บบอร์ด ติดต่อเรา