วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2540

ข้อมูลที่ใช้ในการวิเคราะห์ขนาดและความถี่น้ำท่วม ที่นิยมกันโดยทั่วไปมีสองวิธีคือ ข้อมูลจากวิธีอนุกรมสูงสุดรายปี (AMS) และข้อมูลจากวิธีอนุกรมสูงสุดบางส่วน (PDS) การวิจัยนี้เลือกใช้ข้อมูลจากทั้งสองวิธี เพื่อนำเสนอวิธีการวิเคราะห์ขนาดและความถี่น้ำท่วมที่คาบการเกิดซ้ำต่างๆ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพ ของการใช้ชนิดของข้อมูลต่างวิธี ข้อมูลพื้นฐานที่ใช้ในการวิเคราะห์คือ ข้อมูลปริมาณน้ำท่าสูงสุดในรอบเดือนของพื้นที่ลุ่มน้ำปิงตอนบน โดยนำมาศึกษาเงื่อนไขและความเหมาะสมในการใช้ข้อมูลจากวิธีทั้งสอง ในการคาดคะเนขนาดและความถี่น้ำท่วมได้อย่างมีประสิทธิภาพ การศึกษาครอบคลุมในประเด็นการเลือกค่าน้ำท่วมฐาน การตรวจสอบความเป็นอิสระของข้อมูล การคำนวณค่าพารามิเตอร์ การคำนวณค่าปริมาณการไหลและค่าความแปรปรวนของปริมาณการไหล การเปรียบเทียบประสิทธิภาพของการใช้ข้อมูลจากอัตราส่วนความแปรปรวน ของปริมาณการไหลด้วยวิธีหลายวิธี ได้แก่ วิธีทฤษฎีค่าแท้จริง (Rv,1) วิธีทฤษฎีค่าประมาณ (Rv,2) วิธีเอมไพริกัล (Rv,3) และวิธีค่าเฉลี่ยของความคลาดเคลื่อนกำลังสอง (Rm) การเปรียบเทียบความแตกต่างของปริมาณการไหล หลังจากเปรียบเทียบประสิทธิภาพจากการใช้ข้อมูล และการวิเคราะห์ความถี่น้ำท่วมทั้งลุ่มน้ำ โดยเลือกใช้ฟังก์ชันการแจกแจงความน่าจะเป็นแบบ Gumbel สำหรับข้อมูล AMS และเลือกฟังก์ชันแบบ Exponential และ Poisson ในการอธิบายขนาดและความถี่ตามลำดับสำหรับข้อมูล PDS ผลการวิเคราะห์พบว่า การใช้ค่าพารามิเตอร์จากวิธีภาวะน่าจะเป็นสูงสุด (ML) และวิธีโมเมนต์ (MM) ให้ผลการเปรียบเทียบประสิทธิภาพของการใช้ข้อมูลทั้งสองวิธีคล้ายกัน แต่เนื่องจากค่าพารามิเตอร์จากวิธี ML ส่วนใหญ่ให้ค่าความแตกต่างสูงสุดระหว่างความถี่ข้อมูลน้ำท่วม ที่คำนวณจากวิธี Plotting Position และจากฟังก์ชันการแจกแจงความน่าจะเป็นที่เลือกไว้ที่มีค่าต่ำกว่า จากผลดังกล่าวสรุปได้ว่าค่าพารามิเตอร์จากวิธี ML เป็นวิธีที่เหมาะสมกว่าวิธี MM ในการศึกษาโดยใช้พื้นที่เดียวกันนี้ต่อไป และวิธีการที่ใช้ในการเปรียบเทียบประสิทธิภาพของการใช้ข้อมูลทั้งสองวิธี ในการวิเคราะห์ขนาดและความถี่น้ำท่วมที่ให้ผลชัดเจนที่สุด คือ วิธี Rv,1 ซึ่งข้อมูล PDS ให้ค่าความแปรปรวนของปริมาณการไหลต่ำกว่าข้อมูล AMS เมื่อมีจำนวนเหตุการณ์โดยเฉลี่ยต่อปี (lambda) มีค่าอย่างน้อยในช่วง 1.65-1.70 ส่วนการเปรียบเทียบโดยวิธี Rv,2 วิธี Rv,3 และวิธี Rm นั้นไม่สามารถสรุปผลได้ชี้ชัด ถ้าขนาดของข้อมูลที่มีค่อนข้างสั้น ในส่วนความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณการไหลรายปีต่อปริมาณการไหลเฉลี่ย พบว่า ที่คาบการเกิดซ้ำโดยเฉลี่ยเท่ากับ 2.5 ปี การประมาณค่าปริมาณการไหลจากข้อมูล PDS มีค่าสูงกว่าที่ประมาณจากข้อมูล AMS มีค่าสูงกว่าที่ประมาณจากข้อมูล AMS ซึ่งถ้านำไปใช้ในงานออกแบบอาคารชลศาสตร์หรืองานบรรเทาอุทกภัย จะได้อาคารที่มีความปลอดภัยสูงกว่าหรือมีความเสี่ยงน้อยกว่าค่าจากข้อมูล AMS ทำให้เพิ่มความมั่นใจในการใช้ค่าปริมาณการไหลในการออกแบบมากขึ้น ทั้งยังเป็นการออกแบบโดยที่ปริมาณการไหลมีความสอดคล้องกับสภาพทางกายภาพ เนื่องจาก คำนึงถึงค่าน้ำท่วมฐานจากระดับและปริมาณน้ำจากสภาพทางกายด้วย การวิเคราะห์ข้อมูลด้วยวิธี PDS ซึ่งเลือกค่าข้อมูลจากค่าน้ำท่วมฐานและมีการตรวจสอบความเป็นอิสระของข้อมูลก่อนจะนำไปใช้ในการวิเคราะห์ ทำให้เชื่อมั่นได้ว่าข้อมูลแต่ละค่ามีความเป็นอิสระต่อกัน และกรณีที่ค่าน้ำท่วมฐานมีค่าสูงจนทำให้ไม่มีข้อมูลในปีใดมีค่ามากกว่าค่าน้ำท่วมฐานดังกล่าว ซึ่งมีผลให้ไม่มีชุดข้อมูลในอนุกรม PDS ก็จำเป็นต้องใช้การออกแบบจากข้อมูลวิธี AMS โดยไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้ ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์ เช่น ตำแหน่งและที่ตั้งของสถานีวัดน้ำท่าบนลำน้ำ ปริมาณฝนตกในพื้นที่ หรืออาคารชลศาสตร์ในบริเวณสถานีวัดน้ำท่า มีผลต่อการวิเคราะห์ค่อนข้างน้อย โดยปัจจัยสำคัญที่สุดที่มีผลต่อการวิเคราะห์ ได้แก่ ขนาดของข้อมูล (N)