การพัฒนาแบบจำลอง KU-FLEX-SD และ KU-FLEX-SD-NDII เพื่อการประเมินปริมาณน้ำท่า

Development of the KU-FLEX-SD and KU-FLEX-SD-NDII models for runoff estimation

Name: วาสนา จันทร์แดง

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ -- วิทยานิพนธ์. วศ.ม. (วิศวกรรมทรัพยากรน้ำ) 2564.

Classification :.LCCS: TC513.T48

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. -- สาขาวิศวกรรมทรัพยากรน้ำ -- วิทยานิพนธ์

ThaSH: น้ำท่า -- ลุ่มน้ำปิง -- การประเมิน

ThaSH: น้ำท่า -- การประเมิน -- แบบจำลอง

Abstract: การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อการพัฒนา KU-FLEX-SD และ KU-FLEX-SD-NDII ซึ่งเป็นแบบจำลองน้ำฝน-น้ำท่าแบบกึ่งกระจายตัว ที่มีพื้นฐานจาก FLEXL ซึ่งเป็นแบบจำลองน้ำฝน-น้ำท่าแบบลัมพ์ โดยทั้ง 3 แบบจำลองสามารถสอบเทียบได้โดยอัตโนมัติด้วยโปรแกรม MOSCEM ทั้งนี้หลักการในการพัฒนาแบบจำลองแบบกึ่งกระจายตัวคือพื้นที่ลุ่มน้ำจะถูกแบ่งออกเป็นลุ่มน้ำย่อย และน้ำท่าที่เกิดขึ้นในแต่ละลุ่มน้ำย่อยจะถูกเคลื่อนตัวอย่างต่อเนื่องไปยังจุดออกของลุ่มน้ำ ทั้งนี้ KU-FLEX-SD-NDII เป็นแบบจำลองที่มีการเพิ่มศักยภาพของ KU-FLEX-SD ในการกระจายพารามิเตอร์ของปริมาตรเก็บกักในชั้นดินไม่อิ่มตัวสูงสุดสำหรับแต่ละลุ่มน้ำย่อยด้วยดัชนี NDII จากนั้นทำการทดสอบประสิทธิภาพของทั้ง 3 แบบจำลอง โดยการสอบเทียบแบบจำลองที่สถานีวัดน้ำท่าจำนวน 14 สถานี ที่ตั้งอยู่บนลุ่มน้ำปิงตอนบน ระหว่างปี พ.ศ. 2546-2557 ผลการศึกษาพบว่า ทั้ง 3 แบบจำลองสามารถประเมินน้ำท่าได้ถูกต้องใกล้เคียงกันในทุกสถานีวัดน้ำท่า อย่างไรก็ตาม การพัฒนาแบบจำลองแบบกึ่งกระจายตัวมีวัตถุประสงค์หลักเพื่อการประเมินน้ำท่าที่จุดพิจารณาที่ต้องการโดยไม่ต้องสอบเทียบแบบจำลอง ดังนั้นจึงได้นำผลการประเมินน้ำท่าที่เป็นผลพลอยได้จากการสอบเทียบ KU-FLEX-SD และ KU-FLEX-SD-NDII ที่สถานีวัดน้ำท่าจำนวน 5 และ 13 สถานี ซึ่งตั้งอยู่ด้านเหนือน้ำของ P.1 และ P.73 ที่ทำการสอบเทียบแบบจำลองตามลำดับ มาเปรียบเทียบกับข้อมูลน้ำท่าจากการตรวจวัด รวมทั้งเปรียบเทียบกับผลการประเมินน้ำท่าจากการสอบเทียบในทุกสถานีโดย FLEXL ผลการเปรียบเทียบประสิทธิผลของแบบจำลองพบว่า ค่า NSE เฉลี่ยที่ 5 สถานี ซึ่งตั้งอยู่ด้านเหนือน้ำของ P.1 มีค่าเท่ากับ 0.73 เปรียบเทียบกับค่า NSE เฉลี่ยเท่ากับ 0.70 และ 0.69 ที่ได้จาก KU-FLEX-SD และ KU-FLEX-SD-NDII ในขณะที่ค่า NSE เฉลี่ยที่ 13 สถานี ซึ่งตั้งอยู่ด้านเหนือน้ำของ P.73 มีค่าเท่ากับ 0.66 เปรียบเทียบกับค่า NSE เฉลี่ยเท่ากับ 0.29 และ 0.26 ที่ได้จาก KU-FLEX-SD และ KU-FLEX-SD-NDII ตามลำดับ ผลการประเมินน้ำท่าด้วยความถูกต้องที่ต่ำมากโดยแบบจำลองแบบกึ่งกระจายตัวที่ทำการสอบเทียบที่ P.73 มีความเป็นไปได้สูงที่เกิดจากการจัดการน้ำที่เกิดขึ้นมากในช่วงท้ายน้ำของ P.1 จนถึง P.73 นอกจากนี้แล้ว การศึกษานี้พบว่า ผลการประเมินปริมาตรเก็บกักในชั้นดินไม่อิ่มตัวที่เป็นผลพลอยได้จากการสอบเทียบที่ P.73 ของทั้ง 14 สถานีโดยแบบจำลองกึ่งกระจายตัวมีความสัมพันธ์ที่ดีกับดัชนี NDII ที่ใช้บ่งชี้สภาพความชุ่มชื้นของลุ่มน้ำมากกว่าผลที่ได้จาก FLEXL อย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้น แบบจำลองกึ่งกระจายตัวที่พัฒนาขึ้นจึงมีความเหมาะสมที่จะนำไปใช้เพื่อเพิ่มความถูกต้องของการบริหารจัดการน้ำ อย่างไรก็ตาม ในกรณีที่มีการจัดการน้ำในปริมาณมาก จำเป็นต้องนำข้อมูลการจัดการน้ำมาประกอบการดำเนินงานเพื่อเพิ่มความถูกต้องให้กับแบบจำลองแบบกึ่งกระจายตัว This study aims to develop KU-FLEX-SD and KU-FLEX-SD-NDII, which are semi-distributed rainfall-runoff models, based on FLEXL which is a lumped rainfall-runoff model. These three models can be automatically calibrated using Program MOSCEM. In model development, the catchment area has to be divided into sub-catchments and runoff from upstream sub-catchments are routed downstream to the outlet of a catchment. KU-FLEX-SD-NDII was developed to enhance the ability of KU-FLEX-SD by providing the parameter Sumax , which is the maximum unsaturated soil moisture capacity for each sub-catchment using NDII values of each sub-catchment. The performance of these three models was carried out by model calibration at 14 gauging stations located in the Upper Ping River Basin between 2003 and 2014. The results show that these three models can provide runoff estimates with similar degree of accuracy at all stations. However, the main objective of developing a semi-distributed model is to provide runoff estimates at required locations without model calibration. Therefore, runoff estimates, which are by products of model calibration by KU-FLEX-SD and KU-FLEX-SD-NDII at 5 and 13 gauging stations upstream of the calibrated stations P.1 and P.73, respectively, were compared to observed data. These runoff estimates also compared to those results given by FLEXL which required model calibration at all stations. The results of model performance comparison show that the average NSE value for 5 upstream stations of P.1 is 0.73provided by FLEXL compared to the values of 0.70and 0.69provided by KU-FLEX-SD and KU-FLEX-SD-NDII. The average NSE value for 13 upstream stations of P.73 is 0.66 provided by FLEXL compared to the values of 0.29 and 0.26 provided by KU-FLEX-SD and KU-FLEX-SD-NDII, respectively. Very poor accuracy of runoff estimates by SD models calibrated at P.73 possibly due to regulated flows highly presented between P.1 and P.73. Moreover, the study shows that unsaturated soil moisture capacityat all stations provided by KU-FLEX-SD and KU-FLEX-SD-NDII calibrated at P.73 aresignificantly higher correlated with NDII -which can be used to indicate soil moisture of the river basin- than those of given by FLEXL. Therefore, the developed SD models are suitable to be used to improve the accuracy of water management. However, the data of highly regulated flow in any river basin need to be included in model application to improve the accuracy of SD model performance.

มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. สำนักหอสมุด

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: tdckulib@ku.ac.th

Name: นุชนารถ ศรีวงศิตานนท์

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์หลัก

Name: พรรณพิมพ์ พุทธรักษา มะเปี่ยม

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์ร่วม

Created: 2564

Modified: 2568-07-29

Issued: 2568-07-29

วิทยานิพนธ์/Thesis

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: https://www.lib.ku.ac.th/KUthesis/2564/wasana-jan-all.pdf

CallNumber: TC513.T48 .ว28

tha

Spatial: ลุ่มน้ำปิง

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมทรัพยากรน้ำ

Grantor: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

©copyrights มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	wasana-jan-all.pdf	5.46 MB

ใช้เวลา

0.044276 วินาที