Flood Study คืออะไร? ขั้นตอนศึกษาน้ำท่วมก่อนสร้างโครงการ

คำถามแรกที่เจ้าของโครงการ ผู้ลงทุน และที่ปรึกษาเจ้าของงาน (Owner's Engineer) ถามก่อนอนุมัติแบบคือ "ที่ดินแปลงนี้น้ำท่วมไหม ถ้าท่วม ต้องยกอาคารสูงเท่าไร" บทความนี้อธิบายภาพรวมของการศึกษาน้ำท่วมสำหรับงานก่อสร้าง ตั้งแต่ประเภทน้ำท่วม ขั้นตอนการศึกษา ข้อมูลที่ต้องเตรียม ไปจนถึงผลลัพธ์ที่นำไปออกแบบจริง เหมาะกับโครงการโซลาร์ฟาร์ม สถานีไฟฟ้าย่อย โรงงาน คลังสินค้า และโครงการพัฒนาที่ดินขนาดใหญ่

ทำไมโครงการต้องทำ Flood Study ก่อนก่อสร้าง?

Flood Study จำเป็นเพราะน้ำท่วมเพียงไม่กี่สิบเซนติเมตรก็ทำให้อุปกรณ์ไฟฟ้าและระบบสำคัญของโครงการเสียหายได้ เมื่อแผงโซลาร์ ตู้อินเวอร์เตอร์ หรือหม้อแปลงจมน้ำ อาจเกิดรอยร้าวขนาดเล็กที่มองไม่เห็น ความชื้นเข้าระบบ และต้องตรวจเปลี่ยนสายไฟและท่อร้อยสายใหม่ทั้งหมด

รายงาน Flood Study จึงถูกกำหนดเป็นเอกสารที่ต้องส่งก่อนอนุมัติแบบในหลายโครงการ โดยต้องตอบ 3 คำถามหลัก

1. พื้นที่นี้น้ำท่วมลึกเท่าไร เมื่อเกิดฝนหนักระดับรอบ 100 ปี
2. ต้องยกระดับอาคารหรืออุปกรณ์สูงเท่าไรจึงจะปลอดภัย
3. หลังก่อสร้างแล้ว น้ำที่ไหลออกจากโครงการจะมากกว่าเดิมจนไปท่วมชุมชนรอบข้างหรือไม่

น้ำท่วมมีกี่ประเภท และแต่ละแบบต้องพิจารณาอะไร?

น้ำท่วมที่ต้องประเมินในงานวิศวกรรมแบ่งตามแหล่งที่มาได้ 3 ประเภท คือ น้ำล้นตลิ่ง น้ำท่วมจากฝนในพื้นที่ และคลื่นพายุซัดฝั่ง แต่ละประเภทมีพฤติกรรมต่างกัน จึงต้องใช้วิธีป้องกันต่างกัน

← เลื่อนดูตารางทั้งหมด →

ประเภท	สาเหตุ	ลักษณะ	สิ่งที่ต้องพิจารณา
น้ำล้นตลิ่ง (Fluvial Flood)	น้ำในคลองหรือแม่น้ำเอ่อล้นตลิ่ง	น้ำป่าไหลหลาก (Flash Flood) มาเร็วและแรง ส่วนน้ำท่วมจากแม่น้ำสายหลักขึ้นช้าและขังนาน 10–20 วันขึ้นไป	การกัดเซาะ การทรุดตัว และน้ำซึมผ่านคันกั้นน้ำ
น้ำท่วมจากฝนในพื้นที่ (Pluvial Flood)	ฝนตกหนักต่อเนื่องแต่ระบายไม่ทัน	น้ำไหลบ่าบนผิวดินและขังในที่ลุ่ม ก่อนลงทางน้ำหรือท่อระบาย	ขนาดและความจุของระบบระบายน้ำ
คลื่นพายุซัดฝั่ง (Storm Surge)	พายุหมุนทำให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้น	น้ำทะเลยกตัวท่วมพื้นที่ชายฝั่ง	ระยะห่างจากชายฝั่งและระดับพื้นที่

โครงการที่อยู่ลึกเข้ามาในแผ่นดินส่วนใหญ่จะศึกษาเฉพาะสองประเภทแรก ส่วน Storm Surge จะพิจารณาเมื่อโครงการอยู่ใกล้ชายฝั่ง

คาบการเกิดซ้ำ 100 ปี (100-year ARI) หมายความว่าอะไร?

คาบการเกิดซ้ำ (Average Recurrence Interval, ARI) คือช่วงเวลาเฉลี่ยที่ฝนหรือน้ำท่วมขนาดนั้นจะเกิดขึ้นหนึ่งครั้ง น้ำท่วมรอบ 100 ปีจึงมีโอกาสเกิดหรือเกินประมาณ 1% ในแต่ละปี ไม่ได้แปลว่าจะเกิดแค่ครั้งเดียวในรอบ 100 ปี และอาจเกิดติดกันสองปีก็ได้

งานแต่ละส่วนของโครงการมักใช้คาบการเกิดซ้ำต่างกัน

• 25 ปี: ใช้ออกแบบรางระบายน้ำ ท่อลอด และระบบระบายน้ำภายในโครงการ
• 50–100 ปี: ใช้กำหนดระดับพื้นอาคาร อุปกรณ์ไฟฟ้า และคันกั้นน้ำ

คาบการเกิดซ้ำที่ใช้จริงต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของเจ้าของงานและหน่วยงานที่เกี่ยวข้องในพื้นที่

Flood Study มีขั้นตอนอะไรบ้าง?

Flood Study มี 5 ขั้นตอนหลัก คือ เก็บข้อมูลภาคสนาม รวบรวมข้อมูลทุติยภูมิ วิเคราะห์ข้อมูลฝน สร้างแบบจำลองน้ำท่วม และเปรียบเทียบก่อนกับหลังพัฒนาโครงการ

← เลื่อนดูภาพทั้งหมด →

1. เก็บข้อมูลภาคสนาม

• สำรวจพื้นที่และระบบลุ่มน้ำโดยรอบ
• สอบถามชาวบ้านหรือพนักงานในพื้นที่เรื่องระดับน้ำท่วมสูงสุดที่เคยเกิด และหาคราบน้ำ (Flood Mark) บนตอม่อสะพาน กำแพง หรือรั้ว
• สำรวจจุดระบายน้ำออก (Discharge Point) ทั้งระดับ ทิศทางการไหล และตำแหน่ง
• สำรวจรูปตัดคลองหรือลำน้ำใกล้เคียง (Cross-Section Survey) และโครงสร้างชลศาสตร์ เช่น ฝาย ท่อลอด และสะพาน
• ทำแผนที่ภูมิประเทศ (Topographic Survey) ของพื้นที่โครงการ

2. รวบรวมข้อมูลทุติยภูมิ

• ข้อมูลฝนรายวันสูงสุดย้อนหลังจากสถานีวัดน้ำฝนของกรมชลประทานหรือกรมอุตุนิยมวิทยา โดยทั่วไปใช้สถานีใกล้โครงการอย่างน้อย 3 สถานี
• แผนที่พื้นที่เสี่ยงน้ำท่วมจากสำนักงานทรัพยากรน้ำแห่งชาติ (สทนช.) และข้อมูลพื้นที่น้ำท่วมย้อนหลังจากภาพถ่ายดาวเทียมของ GISTDA
• แผนที่การใช้ที่ดินและแผนที่ดิน เพื่อประเมินว่าฝนจะซึมลงดินหรือไหลบ่าบนผิวดินมากน้อยเท่าไร

3. วิเคราะห์ข้อมูลฝน

ก่อนใช้ข้อมูลฝนต้องตรวจความสอดคล้องและความเป็นเนื้อเดียวกันของข้อมูล เช่น ด้วย Double Mass Curve จากนั้นวิเคราะห์ความถี่ด้วยการแจกแจงทางสถิติ เช่น Gumbel, Log-Normal หรือ Log-Pearson Type III แล้วทดสอบความเหมาะสมด้วย Kolmogorov-Smirnov Test ผลลัพธ์คือ กราฟ IDF (Intensity-Duration-Frequency) ซึ่งบอกความเข้มฝนที่แต่ละช่วงเวลาและแต่ละคาบการเกิดซ้ำ

หลายโครงการเพิ่มค่าเผื่อผลจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (Climate Change Factor) ตามอายุใช้งานของโครงการด้วย

4. สร้างแบบจำลองน้ำท่วม

• HEC-HMS ของ US Army Corps of Engineers ใช้แปลงฝนเป็นปริมาณน้ำหลากสูงสุด (Peak Flow, Q) ของลุ่มน้ำ นิยมคู่กับวิธี SCS Curve Number (CN)
• HEC-RAS 2D ใช้จำลองการไหลของน้ำบนผิวดินแบบสองมิติ เพื่อหาความลึกและความเร็วของน้ำทั่วพื้นที่
• Rain-on-Grid (RoG) คือการปล่อยฝนลงบนแบบจำลองภูมิประเทศโดยตรง เหมาะกับน้ำท่วมจากฝนในพื้นที่ แต่ต้องใช้แบบจำลองระดับพื้นที่ (DEM) ที่ละเอียด และต้องเลือกค่าความขรุขระ Manning's n ให้เหมาะกับการไหลที่ตื้น

5. เปรียบเทียบก่อนและหลังพัฒนาโครงการ

ต้องรันแบบจำลองอย่างน้อยสองกรณี คือ ก่อนพัฒนา (Pre-development) และ หลังพัฒนา (Post-development) ซึ่งมีการถม ปรับระดับ และสร้างอาคารแล้ว เพื่อดูว่าโครงการทำให้ระดับน้ำท่วมและปริมาณน้ำไหลออกเปลี่ยนไปอย่างไร ที่คาบการเกิดซ้ำ 25, 50 และ 100 ปี

Flood Study ต้องใช้ข้อมูลอะไรจากหน้างาน?

ข้อมูลที่สำคัญที่สุดคือค่าระดับพื้นที่ที่ละเอียดและถูกต้อง เพราะความลึกน้ำท่วมที่ต้องประเมินมักอยู่ในระดับสิบถึงหลายสิบเซนติเมตร ถ้าใช้ข้อมูลระดับหยาบ เช่น ข้อมูลดาวเทียม SRTM ที่ความละเอียดประมาณ 30 ม. ผลแบบจำลองจะคลาดเคลื่อนได้มากกว่าความลึกน้ำที่ต้องการหา

← เลื่อนดูตารางทั้งหมด →

ข้อมูล	ใช้ทำอะไรในแบบจำลอง
แผนที่ภูมิประเทศ (Topographic Survey)	สร้าง DEM ของพื้นที่โครงการ
รูปตัดคลองหรือลำน้ำ (Cross-Section)	จำลองน้ำล้นตลิ่ง
ระดับและตำแหน่งจุดระบายน้ำ ท่อลอด ฝาย	กำหนดเงื่อนไขขอบเขตของแบบจำลอง
ระดับน้ำที่วัดได้จริงในวันสำรวจ	ตรวจเทียบความสมเหตุสมผลของผลแบบจำลอง
ข้อมูลดินและการใช้ที่ดิน	ประเมินค่า CN การซึมน้ำ และการกัดเซาะ

ผล Flood Study ใช้กำหนดระดับอาคารและอุปกรณ์อย่างไร?

หลักที่ใช้กันทั่วไปคือยกพื้นอาคารและขอบล่างของอุปกรณ์ให้สูงกว่าระดับน้ำท่วมรอบ 100 ปี บวกระยะเผื่อ (Freeboard) 0.50 ม. ค่าระยะเผื่อ 0.5 ม. มาจาก Submission Checklist for Stormwater Management in Malaysia ของกรมชลประทานและการระบายน้ำมาเลเซีย (DID) ซึ่งใช้ตรวจแบบตามคู่มือ MSMA ส่วนคู่มือ MSMA 2nd Edition (2012) กำหนดหลักให้พื้นอาคารอยู่เหนือระดับน้ำท่วมรอบ 100 ปี ค่าที่ใช้จริงขึ้นกับข้อกำหนดของเจ้าของงาน

← เลื่อนดูภาพทั้งหมด →

🧮 ตัวอย่างเชิงแนวคิด (ค่าสมมติ): ถ้าผลแบบจำลองให้น้ำท่วมรอบ 100 ปีลึก 0.30 ม. จากระดับดินหลังปรับ ขอบล่างของแผงโซลาร์ต้องอยู่สูงจากพื้นดินอย่างน้อย 0.30 + 0.50 = 0.80 ม.

สำหรับโซลาร์ฟาร์ม การถมดินทั้งพื้นที่มักไม่คุ้มทั้งค่าใช้จ่ายและเวลา และยังเปลี่ยนทิศทางน้ำไหลของพื้นที่ข้างเคียง ทางที่นิยมกว่าคือใช้เสาที่สูงขึ้นในพื้นที่แผง และถมยกเฉพาะฐานอาคาร หม้อแปลง และสถานีไฟฟ้าย่อย ถ้าต้องถมพื้นที่กว้าง ควรวางแผนผังบริเวณและงานถมดิน-ปรับระดับไปพร้อมกัน

ทำไมต้องคุม Qpost ≤ Qpre และบ่อหน่วงน้ำช่วยอย่างไร?

หลัก Qpost ≤ Qpre คือปริมาณน้ำหลากสูงสุดที่ไหลออกจากโครงการหลังพัฒนาต้องไม่เกินก่อนพัฒนา ที่คาบการเกิดซ้ำเดียวกัน (หลักนี้กำหนดไว้ในคู่มือ MSMA 2nd Edition) เมื่อถมดินหรือเทพื้นคอนกรีต ค่าสัมประสิทธิ์น้ำไหลบ่า (Runoff Coefficient, C) จะสูงขึ้น น้ำจึงไหลออกเร็วและมากขึ้น ถ้าเกินค่าเดิม ต้องสร้างบ่อหน่วงน้ำ (Detention Pond) เพื่อเก็บน้ำไว้ชั่วคราวแล้วค่อยปล่อยลงทางระบายสาธารณะ

← เลื่อนดูภาพทั้งหมด →

สำหรับโซลาร์ฟาร์ม งานวิจัยของ Cook และ McCuen (2013) พบว่าแผงโซลาร์เองไม่ได้ทำให้ปริมาณน้ำไหลบ่าเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ถ้าใต้แผงยังเป็นดินที่มีหญ้าคลุม บ่อหน่วงน้ำจึงมักจำเป็นเฉพาะส่วนที่ถมหรือเทพื้น เช่น สถานีไฟฟ้าย่อยและอาคารควบคุม

ระบบระบายน้ำภายในและการกันกัดเซาะ ต้องออกแบบอะไรเพิ่ม?

ผล Flood Study ใช้เป็นข้อมูลตั้งต้นของการออกแบบระบบระบายน้ำภายในโครงการ หลักการที่ใช้บ่อยมีดังนี้

• เก็บทางน้ำและโครงสร้างชลศาสตร์เดิมไว้ให้มากที่สุด เพื่อไม่ให้ทิศทางน้ำไหลเปลี่ยน
• ถนนที่ยกสูงกว่าดินเดิมจะขวางทางน้ำ ต้องทำรางข้างถนน ท่อลอด หรือท่อเหลี่ยม (Box Culvert)
• อาคารและทางเดินมีหลังคาต้องมีรางรับน้ำต่อเข้ารางข้างถนน
• ความเร็วน้ำในรางดินต้องไม่เกินความเร็วที่ทำให้ดินชนิดนั้นถูกกัดเซาะ รางดินเปลือยในดินทรายหรือดินร่วนอาจเริ่มกัดเซาะที่ความเร็วต่ำกว่า 1 ม./วินาที ส่วนรางหญ้าโดยทั่วไปไม่ควรเกินประมาณ 2 ม./วินาที ถ้าเกินควรดาดผิวราง

ด้านการกัดเซาะ ใช้สมการ USLE (Universal Soil Loss Equation) ประเมินการสูญเสียหน้าดิน และ MUSLE ประเมินปริมาณตะกอนที่ไหลออกจากพื้นที่ วิธีที่ประหยัดและได้ผลที่สุดคือปลูกหญ้าคลุมดินให้เร็วหลังก่อสร้าง และไม่บดอัดดินถมแน่นเกินจำเป็นเพื่อให้น้ำยังซึมลงดินได้ พื้นที่ลาดชันควรพิจารณาร่วมกับการป้องกันดินสไลด์

สรุป

Flood Study บอกว่าพื้นที่น้ำท่วมลึกเท่าไร ต้องยกอาคารและอุปกรณ์สูงแค่ไหน และต้องมีบ่อหน่วงน้ำหรือไม่ ควรทำตั้งแต่ขั้นวางผังโครงการ ก่อนออกแบบงานถมดินและฐานราก เพราะการแก้ไขหลังก่อสร้างมีค่าใช้จ่ายสูงกว่ามาก คุณภาพของผลการศึกษาขึ้นกับข้อมูลภาคสนามโดยตรง โดยเฉพาะค่าระดับพื้นที่ รูปตัดลำน้ำ และจุดระบายน้ำ

SPN รับเก็บข้อมูลภาคสนามสำหรับงาน Flood Study ทั้งสำรวจภูมิประเทศ รูปตัดลำน้ำ และเจาะสำรวจดิน รวมถึงออกแบบระบบระบายน้ำและงานโยธา ค่าบริการขึ้นกับขนาดพื้นที่และขอบเขตงาน ติดต่อรับใบเสนอราคาฟรีภายใน 24 ชม.

แหล่งอ้างอิง: Department of Irrigation and Drainage Malaysia, Urban Stormwater Management Manual for Malaysia (MSMA) 2nd Edition, 2012 · Department of Irrigation and Drainage Malaysia, Submission Checklist for Stormwater Management in Malaysia · US Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center, HEC-HMS และ HEC-RAS · England, J.F. et al., Guidelines for Determining Flood Flow Frequency — Bulletin 17C, USGS, 2019 · Cook, L.M. & McCuen, R.H., "Hydrologic Response of Solar Farms", Journal of Hydrologic Engineering, 2013