ข้อควรพิจารณาในการออกแบบซับในอ่างเก็บน้ำสำหรับระบบชลประทานขนาดใหญ่ | คู่มือ

สำหรับวิศวกรเขตชลประทาน ผู้จัดการทรัพยากรน้ำ และผู้รับเหมา EPC การทำความเข้าใจข้อควรพิจารณาในการออกแบบซับในอ่างเก็บน้ำสำหรับระบบชลประทานขนาดใหญ่มีความสำคัญในการป้องกันการสูญเสียน้ำ รักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้าง และเพิ่มประสิทธิภาพต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน แตกต่างจากบ่อฟาร์มขนาดเล็ก อ่างเก็บน้ำชลประทานขนาดใหญ่ (10–500 เฮกตาร์) ต้องเผชิญกับแรงดันน้ำที่สูง (สูงถึง 15 เมตร) ความผันผวนของระดับน้ำตามฤดูกาล (การลดระดับน้ำ) การกระทำของคลื่น และวัฏจักรการแช่แข็งและละลาย การออกแบบที่เหมาะสมต้องคำนึงถึงการเลือกวัสดุจีโอเมมเบรน (HDPE เทียบกับ LLDPE) ความหนา (0.75 มม. ถึง 2.0 มม.) ตามแรงดันน้ำและสภาพชั้นใต้ดิน ความเสถียรของความลาดชัน (แรงเสียดทานระหว่างแผ่นซับและชั้นใต้ดิน) รายละเอียดร่องยึด และการป้องกันแผ่นซับจากรังสียูวี น้ำแข็ง และความเสียหายทางกล คู่มือนี้ให้แนวทางทางวิศวกรรมอย่างเป็นระบบสำหรับปัจจัยการออกแบบแต่ละประการ รวมถึงการจำลองการซึม ค่าความปลอดภัยสำหรับความเสถียรของความลาดชัน และข้อกำหนดด้านความทนทาน ผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อจะได้เรียนรู้วิธีการระบุระบบแผ่นซับที่ตรงตามมาตรฐานเขตชลประทานและมีอายุการใช้งาน 50 ปี

ข้อควรพิจารณาในการออกแบบแผ่นซับอ่างเก็บน้ำสำหรับระบบชลประทานขนาดใหญ่คืออะไร

ข้อควรพิจารณาในการออกแบบซับในอ่างเก็บน้ำสำหรับระบบชลประทานขนาดใหญ่ครอบคลุมปัจจัยทางเทคนิค ทางชลศาสตร์ ทางธรณีเทคนิค และทางวัสดุ ซึ่งกำหนดประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของวัสดุกันซึมสำหรับกักเก็บน้ำทางการเกษตร แตกต่างจากการกักเก็บน้ำของเทศบาล อ่างเก็บน้ำเพื่อการชลประทานเผชิญกับความท้าทายที่ไม่เหมือนใคร: พื้นที่ผิวขนาดใหญ่ที่สัมผัสกับลมและรังสีอัลตราไวโอเลต ความผันผวนของระดับน้ำในวงกว้าง (มักจะถูกสูบออกจนหมดในแต่ละฤดูกาล) ความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นจากน้ำแข็งในสภาพอากาศหนาวเย็น และการสัมผัสกับสารเคมีทางการเกษตรรวมถึงปุ๋ยและสารกำจัดวัชพืช ปัจจัยนำเข้าที่สำคัญในการออกแบบ ได้แก่ ความลึกของน้ำสูงสุดที่กำหนดแรงดันน้ำสถิต มุมลาดด้านข้าง (โดยทั่วไปคือ 1V:2H ถึง 1V:4H) ชนิดของดินชั้นล่าง (ดินเหนียว ทราย หิน) และพารามิเตอร์สภาพอากาศในท้องถิ่น เช่น ดัชนีรังสียูวี รอบการแช่แข็ง-ละลาย และความเร็วลม กระบวนการออกแบบจะเลือกระบบวัสดุกันซึม (แผ่นใยสังเคราะห์เดี่ยว วัสดุผสมกับแผ่นดินเหนียวสังเคราะห์ หรือผิวคอนกรีต) และกำหนดความหนา สารเติมแต่งในวัสดุรวมถึงสารกันรังสียูวีและสารต้านอนุมูลอิสระ และชั้นป้องกัน เช่น แผ่นใยสังเคราะห์รองพื้นหรือดินคลุม สำหรับงานวิศวกรรมและการจัดซื้อ วัสดุกันซึมที่ออกแบบอย่างดีจะลดการรั่วซึมจาก 2-5 ลูกบาศก์เมตร/วัน/เฮกตาร์ สำหรับอ่างเก็บน้ำที่ไม่มีการบุผิว เหลือน้อยกว่า 0.01 ลูกบาศก์เมตร/วัน/เฮกตาร์ ช่วยประหยัดน้ำนับล้านลูกบาศก์เมตรตลอดอายุการใช้งานของระบบ และป้องกันน้ำท่วมขังในพื้นที่เกษตรกรรมใกล้เคียง

ข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับแผ่นซับอ่างเก็บน้ำชลประทาน

พารามิเตอร์สำคัญสำหรับ ข้อควรพิจารณาในการออกแบบซับในอ่างเก็บน้ำสำหรับระบบชลประทานขนาดใหญ่มีดังต่อไปนี้ ค่าต่างๆ ถือว่าใช้แผ่นซับ HDPE เป็นชั้นป้องกันหลัก

โครงสร้างวัสดุและองค์ประกอบสำหรับอ่างเก็บน้ำชลประทาน

การทำความเข้าใจองค์ประกอบของวัสดุเป็นสิ่งสำคัญสำหรับข้อควรพิจารณาในการออกแบบซับในอ่างเก็บน้ำสำหรับระบบชลประทานขนาดใหญ่ตารางด้านล่างแสดงชั้นทั่วไปของระบบวัสดุบุผิวแบบผสม

กระบวนการผลิตแผ่นเมมเบรนสำหรับอ่างเก็บน้ำชลประทาน

กระบวนการผลิตมีผลต่อ ข้อควรพิจารณาในการออกแบบซับในอ่างเก็บน้ำสำหรับระบบชลประทานขนาดใหญ่ขั้นตอนการผลิตที่สำคัญ ได้แก่:

1. การเตรียมวัตถุดิบ:เม็ดพลาสติก HDPE บริสุทธิ์ถูกผสมกับคาร์บอนแบล็กที่ความเข้มข้นร้อยละ 2-3 และสารต้านอนุมูลอิสระ สำหรับอ่างเก็บน้ำที่สัมผัสกับรังสีอัลตราไวโอเลต ปริมาณคาร์บอนแบล็กจะถูกตรวจสอบตามมาตรฐาน ASTM D1603

2. การอัดรีดด้วยวิธีแม่พิมพ์แบน:อุณหภูมิของวัสดุหลอมเหลวจะถูกควบคุมที่ 200-230 องศาเซลเซียส โพลิเมอร์ถูกอัดรีดลงบนลูกกลิ้งเย็นที่ขัดเงา ความหนาถูกควบคุมโดยช่องว่างของแม่พิมพ์และความเร็วของสายการผลิต สำหรับแผ่นที่มีพื้นผิวเพื่อความเสถียรของความลาดชัน ลูกกลิ้งลายนูนจะสร้างพื้นผิวขรุขระที่มีความสูง 0.25 มม. หรือมากกว่า

3. การทำความเย็นและการม้วน:แผ่นจะผ่านลูกกลิ้งทำความเย็น ตรวจหารูเข็มด้วยการทดสอบประกายไฟแรงดันสูง และม้วนเป็นม้วนที่มีความกว้าง 5-9 เมตร และความยาว 100-200 เมตร แต่ละม้วนจะถูกติดฉลากด้วยหมายเลขชุดการผลิตและความหนา

4. การทดสอบคุณภาพ:ตัวอย่างได้รับการทดสอบความต้านทานแรงดึง ความต้านทานการเจาะทะลุ ความต้านทานการฉีกขาด ปริมาณคาร์บอนแบล็ก และเวลาเหนี่ยวนำออกซิเดชัน ต้องมีเวลาเหนี่ยวนำออกซิเดชันแรงดันสูง 400 นาทีหรือมากกว่าสำหรับอายุการใช้งานของอ่างเก็บน้ำชลประทาน 50 ปี

5. บรรจุภัณฑ์:ม้วนถูกห่อด้วยฟิล์มโพลีเอทิลีนสีขาวบนดำที่ป้องกันรังสียูวี เพื่อป้องกันการสัมผัสรังสียูวีก่อนเวลาอันควรระหว่างการจัดเก็บและการขนส่ง

การเปรียบเทียบประสิทธิภาพของวัสดุซับสำหรับอ่างเก็บน้ำชลประทาน

เมื่อทำการประเมินข้อควรพิจารณาในการออกแบบซับในอ่างเก็บน้ำสำหรับระบบชลประทานขนาดใหญ่เปรียบเทียบ HDPE, LLDPE และซับดินเหนียวอัดแน่น

การประยุกต์ใช้อ่างเก็บน้ำชลประทานแบบบุผนังในอุตสาหกรรม

ข้อควรพิจารณาในการออกแบบซับในอ่างเก็บน้ำสำหรับระบบชลประทานขนาดใหญ่ นำไปใช้ในสถานการณ์ทางการเกษตรและภูมิทัศน์ต่างๆ:

• การเก็บกักน้ำในฟาร์มสำหรับระบบชลประทานแบบหมุนกลาง:อ่างเก็บน้ำขนาด 1 ถึง 20 เฮกตาร์ ความลึก 3 ถึง 8 เมตร ข้อกำหนดต้องใช้ HDPE ความหนา 1.0 ถึง 1.5 มม. ป้องกันรังสียูวี พร้อมแผ่นรองผ้าใยสังเคราะห์

• โครงการชลประทานระดับอำเภอ:อ่างเก็บน้ำขนาด 20 ถึง 200 เฮกตาร์ ความลึกสูงสุด 12 เมตร แนะนำให้ใช้แผ่นซับแบบผสมระหว่าง HDPE ร่วมกับแผ่นซับดินเหนียวสังเคราะห์หรือดินเหนียวอัดแน่น เพื่อลดการรั่วซึมและบรรลุเป้าหมายประสิทธิภาพการใช้น้ำ

• ระบบชลประทานแบบแรงดัน รวมถึงระบบน้ำหยดและไมโครสปริงเกลอร์:ต้องใช้น้ำสะอาดปราศจากตะกอน แผ่นซับป้องกันความขุ่นจากการกัดเซาะ กำหนดใช้ HDPE ความหนา 1.5 มม. ผิวเรียบ

• บ่อกักเก็บน้ำทิ้งจากการเกษตร:กักเก็บน้ำที่ไหลบ่าจากพื้นที่ชลประทาน แผ่นซับต้องทนต่อการเสียดสีจากตะกอนและการสัมผัสสารเคมีกำจัดศัตรูพืชเป็นครั้งคราว แนะนำให้ใช้ LLDPE หรือ HDPE หนา 2.0 มม.

• การกักเก็บน้ำนอกลำน้ำเพื่อการเติมน้ำใต้ดินอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่ที่มีพื้นที่เกิน 500 เฮกตาร์และมีหัวน้ำสูง ระบบซับสองชั้นด้วย HDPE ร่วมกับซับดินเหนียวธรณีสังเคราะห์ รวมถึงชั้นตรวจจับการรั่วซึม อายุการออกแบบเป้าหมาย 100 ปี

ปัญหาทั่วไปทางอุตสาหกรรมและแนวทางแก้ไขทางวิศวกรรม

รูปแบบความล้มเหลวที่เกี่ยวข้องกับข้อควรพิจารณาในการออกแบบซับในอ่างเก็บน้ำสำหรับระบบชลประทานขนาดใหญ่มักเกิดจากปัจจัยการออกแบบที่ถูกมองข้าม

• ปัญหา: แผ่นซับลอยหรือพองตัวระหว่างการเติมน้ำในอ่างเก็บน้ำครั้งแรก
  สาเหตุหลัก: พื้นรองรับไม่มีการระบายอากาศ ทำให้อากาศติดอยู่ใต้แผ่นซับ เมื่อระดับน้ำสูงขึ้น ความดันอากาศที่ติดอยู่จะยกแผ่นซับขึ้น วิธีแก้ไข: ติดตั้งระบบระบายอากาศในพื้นรองรับโดยใช้ท่อเจาะรูเชื่อมต่อกับบรรยากาศ หรือใช้แผ่นซับแบบมีพื้นผิวที่ช่วยให้อากาศระบายออกได้ เติมน้ำในอ่างเก็บน้ำอย่างช้าๆ พร้อมระบายอากาศ

• ปัญหา: แผ่นซับฉีกขาดบนทางลาดชันหลังจากลดระดับน้ำเมื่อระดับน้ำลดลง
  สาเหตุหลัก: การเสียดสีระหว่างซับไลเนอร์และชั้นรองพื้นไม่เพียงพอ ความลาดชันสูงเกินไปสำหรับซับไลเนอร์ที่เรียบ เมื่อน้ำลด ซับไลเนอร์จะเลื่อนลงทำให้เกิดรอยย่นและฉีกขาดที่ปลายลาด วิธีแก้ไข: ระบุการใช้ geomembrane แบบพื้นผิวที่มีการอัดรีดร่วมสำหรับความลาดชันที่สูงกว่า 4:1 ออกแบบร่องยึดที่มีความลึก 1.0 เมตร และถมกลับด้วยดินเหนียวอัดแน่นหรือคอนกรีต

• ปัญหา: การรั่วซึมใต้ซับไลเนอร์เนื่องจากการเจาะของสัตว์ฟันแทะหรือรากพืช
  สาเหตุหลัก: ขาดชั้นป้องกันทางชีวภาพ สัตว์ฟันแทะ เช่น โกเฟอร์หรือมัสแครต หรือรากไม้ เจาะทะลุ geomembrane วิธีแก้ไข: ติดตั้ง geotextile ที่มีสารไล่สัตว์ฟันแทะ เช่น ผ้าที่ชุบแคปไซซิน หรือติดตั้งชั้นไล่แบบเม็ดโดยใช้เศษแก้วหรือกรวดแหลมใต้ชั้นรอง สำหรับพื้นที่ที่มีต้นไม้ ให้สร้างร่องกั้นรากลึก 1.2 เมตร โดยใช้แผ่น HDPE หนา

• ปัญหา: ความเสียหายจากน้ำแข็งทำให้ซับไลเนอร์แตกร้าวในสภาพอากาศฤดูหนาว
  สาเหตุหลัก: การขยายตัวและหดตัวของน้ำแข็งในเขตน้ำตื้นที่มีความลึก 0 ถึง 2 เมตร แผ่นน้ำแข็งสามารถเจาะหรือฉีกขาด HDPE ได้ วิธีแก้ไข: รักษาระดับน้ำขั้นต่ำให้เกิน 2 เมตรในช่วงฤดูหนาว หรือติดตั้งระบบคลุมลอย สำหรับอ่างเก็บน้ำที่กลายเป็นน้ำแข็งแข็ง ควรใช้ LLDPE ซึ่งคงความยืดหยุ่นได้ดีกว่าในอุณหภูมิต่ำ หรือติดตั้งชั้นทรายบูชายัญเหนือแผ่นซับในพื้นที่เสี่ยงต่อการแข็งตัว

ปัจจัยเสี่ยงและกลยุทธ์การป้องกัน

การจัดการความเสี่ยงเชิงรุกสำหรับ ข้อควรพิจารณาในการออกแบบซับในอ่างเก็บน้ำสำหรับระบบชลประทานขนาดใหญ่ รวมถึงกลยุทธ์ดังต่อไปนี้:

• การบดอัดชั้นรองพื้นไม่เหมาะสมทำให้เกิดการทรุดตัวแตกต่าง:การป้องกัน: บดอัดชั้นรองพื้นให้ได้ความหนาแน่นมาตรฐาน Proctor ร้อยละ 95 สำหรับพื้นที่อ่อน ให้ขุดลึกเกินและแทนที่ด้วยวัสดุเม็ดกลม ตรวจสอบชั้นรองพื้นด้วยลูกกลิ้งเรียบเพื่อตรวจจับจุดอ่อนก่อนวางแผ่นซับ

• การใช้วัสดุไม่ตรงกันโดยใช้แผ่นซับที่ไม่ทนต่อรังสีอัลตราไวโอเลตในอ่างเก็บน้ำที่เปิดโล่ง:การป้องกัน: ระบุปริมาณคาร์บอนแบล็ก 2 ถึง 3 เปอร์เซ็นต์ และ HP-OIT 400 นาทีหรือมากกว่า สำหรับพื้นที่ที่มีดัชนีรังสียูวีสูง ให้ทดสอบรังสียูวีตามมาตรฐาน ASTM G154 เป็นเวลา 1,000 ชั่วโมง โดยคงความแข็งแรงไว้อย่างน้อย 80 เปอร์เซ็นต์

• การสัมผัสกับสิ่งแวดล้อมรวมถึงการกระทำของคลื่นที่ทำให้เกิดการสึกกร่อน:การป้องกัน: สำหรับอ่างเก็บน้ำที่มีระยะทางลมยาวเกิน 500 เมตร ความสูงของคลื่นอาจเกิน 0.5 เมตร ใช้แนวกันคลื่นหินใหญ่ประกอบด้วยหินเกราะที่แนวน้ำ หรือเพิ่มความหนาของแผ่นซับเป็น 2.0 มม. พร้อมชั้นรองผ้าใยสังเคราะห์เพิ่มเติม

• การออกแบบร่องยึดที่ไม่เพียงพอทำให้เกิดการดึงออกภายใต้แรงดันน้ำสูง:การป้องกัน: คำนวณขนาดร่องยึดโดยใช้ค่าความปลอดภัย 2.0 หรือมากกว่าต่อการดึงออก สำหรับแรงดันน้ำ 10 เมตร ให้ใช้ความลึกของร่อง 0.8 เมตร ความกว้าง 0.8 เมตร และถมกลับด้วยดินเหนียวอัดแน่นหรือคอนกรีต สำหรับร่องลาดเอียง ให้ทำมุมร่องเข้าหาหน้าลาด

คู่มือการจัดซื้อแผ่นซับอ่างเก็บน้ำในระบบชลประทาน

สำหรับผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อ ใช้รายการตรวจสอบนี้สำหรับข้อควรพิจารณาในการออกแบบซับในอ่างเก็บน้ำสำหรับระบบชลประทานขนาดใหญ่: :

1. ข้อมูลนำเข้าทางวิศวกรรมชลศาสตร์: กำหนดความลึกสูงสุดของน้ำในหน่วยเมตร ความถี่ในการระบายน้ำที่แสดงเป็นรอบการทำให้ว่างเต็มต่อปี ความสูงของคลื่นตามความยาวของพื้นที่รับลม และจำนวนรอบการแช่แข็ง-ละลายต่อปี

2. ข้อมูลนำเข้าทางธรณีเทคนิค: ระบุชนิดของดินฐานราก เช่น ดินเหนียว ทราย หรือหิน บันทึกมุมลาดชันและศักยภาพการทรุดตัวของฐานราก ทำการทดสอบแรงเฉือนโดยตรงเพื่อหามุมเสียดทานระหว่างวัสดุบุผิวและดินฐานราก

3. การเลือกวัสดุบุผิว: สำหรับอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่ที่เกิน 10 เฮกตาร์และมีความลึกของน้ำเกิน 5 เมตร ให้ระบุ HDPE ความหนา 1.5 มม. แบบเรียบสำหรับพื้นที่ก้นอ่าง และความหนา 1.5 มม. แบบมีพื้นผิวสำหรับลาดชันที่มากกว่า 4:1

4. ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพ:กำหนดความคลาดเคลื่อนของความหนาให้อยู่ที่บวกหรือลบร้อยละ 5 ความแข็งแรงของจุดครากที่ 29 kN/m หรือมากกว่าสำหรับวัสดุหนา 1.5 มม. ค่า HP-OIT 400 นาทีหรือมากกว่า ปริมาณคาร์บอนแบล็ก 2.0 ถึง 3.0 เปอร์เซ็นต์ตามมาตรฐาน ASTM D1603 และการคงสภาพการต้านทานรังสีอัลตราไวโอเลตเกินร้อยละ 80 หลังจาก 500 ชั่วโมง

5. วัสดุเสริม:ระบุแผ่นรองผ้าใยสังเคราะห์ชนิดไม่ทอที่น้ำหนัก 200 ถึง 400 กรัมต่อตารางเมตร รายละเอียดร่องยึดรวมถึงความลึก ความกว้าง และวัสดุถมกลับ และระบบระบายอากาศใต้พื้นหากจำเป็น

6. คุณสมบัติของผู้จัดหา:กำหนดให้มีใบรับรอง ISO 9001:2015 และการรับรองห้องปฏิบัติการจากบุคคลที่สาม ขอหลักฐานประสบการณ์ในโครงการอ่างเก็บน้ำเพื่อการชลประทานอย่างน้อย 10 โครงการ แต่ละโครงการมีพื้นที่เกิน 50 เฮกตาร์ ขอใบรับรองวัสดุและรายงานการทดสอบ HP-OIT สำหรับแต่ละชุดการผลิต

7. ข้อกำหนดการรับประกัน:ขอระยะเวลาการรับประกัน 25 ถึง 50 ปี ขึ้นอยู่กับค่า HP-OIT กำหนดให้การรับประกันครอบคลุมการเสื่อมสภาพจากรังสีอัลตราไวโอเลต ความสมบูรณ์ของรอยต่อ และความต้านทานการแตกร้าวจากความเค้น

กรณีศึกษาทางวิศวกรรม

ประเภทโครงการ:อ่างเก็บน้ำระดับอำเภอที่ใช้ในการชลประทานพื้นที่ปลูกข้าวสาลีและข้าวบาร์เลย์
ที่ตั้ง:ออสเตรเลียตะวันตก ดัชนีรังสีอัลตราไวโอเลตสูง ฤดูร้อนร้อนจัด ดินชั้นล่างเป็นดินเหนียว
ขนาดโครงการ:พื้นที่ผิว 45 เฮกตาร์ ความลึกน้ำสูงสุด 10 เมตร ความจุเก็บกัก 1.2 ล้านลูกบาศก์เมตร ความลาดชันด้านข้างอัตราส่วน 1V:3H
ข้อพิจารณาในการออกแบบที่นำมาใช้:ทีมวิศวกรรมได้ดำเนินการดังต่อไปนี้ข้อควรพิจารณาในการออกแบบซับในอ่างเก็บน้ำสำหรับระบบชลประทานขนาดใหญ่: :
- แผ่นธรณีสังเคราะห์: HDPE หนา 1.5 มม. ผิวเรียบที่พื้นด้านล่าง ผิวสองด้านมีพื้นผิวที่ด้านลาดชัน ความสูงของผิวขรุขระ 0.3 มม.
- ความเสถียรต่อรังสีอัลตราไวโอเลต: ปริมาณคาร์บอนแบล็ก 2.5 เปอร์เซ็นต์ HP-OIT 480 นาที
- การเตรียมชั้นดินรองพื้น: ชั้นดินเหนียวอัดแน่นหนา 300 มม. ที่ความหนาแน่นโปรคเตอร์ 95 เปอร์เซ็นต์ ปูทับด้วยผ้าใยสังเคราะห์ไม่ทอรองพื้นน้ำหนัก 400 กรัมต่อตารางเมตร
- ร่องยึดแผ่น: ร่องรอบขอบลึก 0.8 เมตร กว้าง 0.8 เมตร ถมกลับด้วยดินเหนียวอัดแน่น
- การป้องกันการแข็งตัว: ไม่จำเป็นเนื่องจากสภาพอากาศอบอุ่น
ผลลัพธ์และคุณประโยชน์:อ่างเก็บน้ำถูกติดตั้งในปี 2009 การตรวจสอบในปี 2024 หลังจากใช้งานมา 15 ปีไม่พบการเสื่อมสภาพที่มองเห็นได้ ไม่มีรอยฉีกขาด และรอยเชื่อมยังคงสมบูรณ์ การสูญเสียน้ำซึมวัดได้น้อยกว่า 0.1 มม. ต่อวัน คิดเป็นประสิทธิภาพการกักเก็บ 99.9 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งช่วยประหยัดน้ำได้ประมาณ 2,500 ล้านลิตรต่อปีเมื่อเทียบกับอ่างเก็บน้ำดินที่ไม่มีการบุ เยื่อบุ ค่าใช้จ่ายบำรุงรักษาประจำปีอยู่ที่ 3,500 ดอลลาร์สหรัฐ สำหรับการตรวจสอบด้วยสายตาและการซ่อมแซมรอยเจาะเล็กๆ ที่เกิดจากนก การประมาณการของเขตชลประทานระบุว่าระยะเวลาคืนทุนจากการประหยัดน้ำเพียงอย่างเดียวคือ 8 ปี การทดสอบ HP-OIT อีกครั้งในปี 2024 แสดงให้เห็น 410 นาที ซึ่งยังคงเกินค่าขั้นต่ำ 400 นาที บ่งชี้ถึงอายุการใช้งานของสารต้านอนุมูลอิสระที่เหลืออยู่ 20 ปีหรือมากกว่า

ส่วนคำถามที่พบบ่อย

1. คำถาม: ความหนาขั้นต่ำสำหรับเยื่อบุอ่างเก็บน้ำชลประทานคืออะไร?
   คำตอบ: สำหรับความลึกของน้ำน้อยกว่า 5 เมตร สามารถใช้ HDPE ความหนา 0.75 มม. สำหรับความลึก 5 ถึง 10 เมตร ให้ระบุ 1.0 ถึง 1.5 มม. สำหรับความลึกเกิน 10 เมตร หรือมีคลื่นแรง ให้ระบุ 1.5 ถึง 2.0 มม. ควรปรึกษาการตรวจสอบทางธรณีเทคนิคเสมอ

2. คำถาม: จำเป็นต้องใช้ geomembrane แบบมีผิวสัมผัสสำหรับเนินลาดหรือไม่?
   คำตอบ: สำหรับเนินลาดที่ชันกว่า 1V:4H (ความชัน 25 เปอร์เซ็นต์) แผ่นซับแบบมีผิวสัมผัสจะเพิ่มแรงเสียดทานระหว่างผิวสัมผัสและป้องกันการลื่นไถล สำหรับเนินลาดที่ 1V:3H หรือชันกว่า แผ่นซับแบบมีผิวสัมผัสเป็นสิ่งจำเป็น

3. คำถาม: อายุการใช้งานที่คาดหวังของแผ่นซับอ่างเก็บน้ำเพื่อการชลประทานคือเท่าใด?
   คำตอบ: ด้วยสารกันรังสียูวีและ HP-OIT 400 นาทีหรือมากกว่า สามารถใช้งานได้ 50 ปีหรือมากกว่านั้น หากไม่มีสารกันรังสียูวี อายุการใช้งานจะอยู่ที่เพียง 2 ถึง 5 ปี แผ่นซับ HDPE จำนวนมากในงานชลประทานมีอายุเกิน 30 ปีเมื่อออกแบบอย่างเหมาะสม

4. คำถาม: สามารถติดตั้งแผ่นซับโดยไม่ใช้เบาะ geotextile ได้หรือไม่?
   คำตอบ: เฉพาะในกรณีที่พื้นผิวดินเรียบ ปราศจากหินที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่า 20 มม. และถูกบดอัดอย่างทั่วถึง อย่างไรก็ตาม เบาะ geotextile เป็นการประกันที่คุ้มค่า โดยเพิ่มต้นทุนประมาณ 0.50 ถึง 1.00 ดอลลาร์สหรัฐต่อตารางเมตร และป้องกันการเจาะทะลุจากการเจริญเติบโตของรากในอนาคตหรือการขุดของสัตว์

5. คำถาม: น้ำแข็งส่งผลต่อแผ่นซับอ่างเก็บน้ำอย่างไร?
   A: น้ำแข็งสามารถเจาะทะลุ HDPE ในบริเวณน้ำตื้นที่มีความลึกน้อยกว่า 2 เมตร เนื่องจากแรงดันจากการขยายตัว วิธีแก้ไขรวมถึงการรักษาระดับน้ำให้ลึกเกิน 2 เมตรในช่วงฤดูหนาว การติดตั้งระบบคลุมลอย หรือการใช้ LLDPE ซึ่งคงความยืดหยุ่นได้ดีกว่าที่อุณหภูมิต่ำ

6. Q: จะป้องกันความเสียหายของแผ่นซับจากปศุสัตว์หรือสัตว์ป่าได้อย่างไร?
   A: กั้นสัตว์โดยใช้รั้วรอบขอบอ่างเก็บน้ำ สำหรับความเสียหายจากนก เช่น นกกระทุง หรือนกกาน้ำ ให้ใช้ตาข่ายกันนกหรืออุปกรณ์ไล่ด้วยเสียง สำหรับความเสียหายจากหนู เช่น หนูโกเฟอร์ ให้ติดตั้งผ้าใยสังเคราะห์กันหนูหรือชั้นกรวดแตกใต้เบาะรอง

7. Q: ข้อดีของระบบซับผสมที่รวม HDPE กับแผ่นซับดินเหนียวสังเคราะห์คืออะไร?
   A: แผ่นซับดินเหนียวสังเคราะห์ทำหน้าที่เป็นเกราะรองและปิดผนึกรอยรั่วเล็กๆ ในแผ่นซับ HDPE ชั้นแรกได้เอง การกำหนดค่านี้แนะนำสำหรับอ่างเก็บน้ำดื่มหรือพื้นที่ที่อ่อนไหวต่อสิ่งแวดล้อมซึ่งกฎหมายกำหนดให้ไม่มีการรั่วซึมเลย

8. ถาม: หลังจากติดตั้งแผ่นซับแล้ว ทดสอบการรั่วซึมอย่างไร
   ตอบ: ดำเนินการสำรวจตำแหน่งรั่วซึมทางไฟฟ้าตามมาตรฐาน ASTM D7703 สำหรับแผ่นซับที่นำไฟฟ้า หรือใช้สเปรย์น้ำพร้อมสีย้อม สำหรับอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่ ให้เติมน้ำช้าๆ และตรวจสอบการซึมผ่านระบบระบายน้ำใต้ดินที่วางไว้ใต้แผ่นซับ

9. ถาม: แผ่นซับอ่างเก็บน้ำเพื่อการชลประทานต้องการการบำรุงรักษาอะไรบ้าง
   ตอบ: ตรวจสอบด้วยสายตาทุกปีเพื่อหารอยเจาะ รอยฉีกขาด และการแยกของรอยต่อ กำจัดเศษวัสดุที่แหลมคมออก ซ่อมแซมความเสียหายด้วยการเชื่อมแบบอัดรีดสำหรับ HDPE หรือชุดซ่อมแซมสำหรับวัสดุอื่นๆ ติดตามการเปลี่ยนแปลงระดับน้ำเพื่อตรวจจับอัตราการซึมที่ผิดปกติ

10. ถาม: มีข้อควรพิจารณาพิเศษสำหรับอ่างเก็บน้ำที่ใช้กับระบบปุ๋ยทางน้ำหรือไม่
    ตอบ: ใช่ ปุ๋ยที่มีไนเตรต ฟอสเฟต และสารประกอบซัลเฟอร์สามารถกัดกร่อนวัสดุแผ่นซับบางชนิดได้ HDPE ทนทานต่อสารเคมีเหล่านี้ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าระดับสารต้านอนุมูลอิสระเพียงพอ โดยมีค่า HP-OIT 400 นาทีขึ้นไป ล้างแผ่นซับหลังจากรอบการให้ปุ๋ยทางน้ำเพื่อป้องกันการสะสมของคราบ

ขอรับการสนับสนุนทางเทคนิคหรือใบเสนอราคา

สำหรับวิศวกรเขตชลประทานและผู้รับเหมา EPC มีการสนับสนุนทางเทคนิคเพื่อตรวจสอบข้อมูลสำรวจอ่างเก็บน้ำ สภาพหัวไฮดรอลิก และการวิเคราะห์ชั้นดินใต้ฐาน ขอใบเสนอราคาสำหรับ geomembrane HDPE หรือ LLDPE ที่มีสารกันรังสียูวี เบาะรอง geotextile และวัสดุร่องยึด รวมถึงรายงานการทดสอบ HP-OIT และเอกสารการรับประกันเฉพาะโครงการ

เกี่ยวกับผู้เขียน

คู่มือนี้เขียนโดยวิศวกรด้านธรณีสังเคราะห์และทรัพยากรน้ำที่มีประสบการณ์มากกว่า 15 ปีในการออกแบบอ่างเก็บน้ำที่มีการบุผิวสำหรับระบบชลประทานขนาดใหญ่ทั่วออสเตรเลีย อเมริกาเหนือ แอฟริกา และเอเชียใต้ คำแนะนำทั้งหมดเป็นไปตามแนวทางของ USBR, USDA NRCS และ ICOLD สำหรับการบุผิวอ่างเก็บน้ำ