หลักการของแบบจำลอง GENESIS

แบบจำลอง GENESIS เป็นแบบจำลองที่มีการใช้งานอย่างแพร่หลาย อาทิ Kraus (1984) ใช้แบบจำลองในการจำลองเปลี่ยนแปลงชายฝั่งของชายหาด Oarai ประเทศญี่ปุ่น, Rao (2009) ได้ดำเนินการศึกษาการเปลี่ยนแปลงชายฝั่งและปริมาณการเคลื่อนที่ของตะกอนชายฝั่งซึ่งได้รับผลกระทบจากการสร้าง   ท่าเทียบเรือและเขื่อนกันคลื่น โดยใช้แบบจำลอง GENESIS ในการวิเคราะห์อัตราการเคลื่อนที่ของตะกอนตามแนวชายฝั่ง โดยประยุกต์ใช้กับหาด Ennore ประเทศอินเดีย และ Lima and Carlos (2019) ได้ประยุกต์ใช้แบบจำลองที่หาด Praia da Gaivina ประเทศโปรตุเกส ในการศึกษาการเปลี่ยนแปลงของแนวชายฝั่งตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน 

ในประเทศไทยมีการนำมาประยุกต์ใช้ในหลายพื้นที่ อาทิ สุวิมล แซ่โง่ว (2537) ใช้แบบจำลอง GENESIS ซึ่งเป็นแบบจำลองเปลี่ยนแปลงชายฝั่งแบบมิติเดียว (One-line model) ในการศึกษาการเปลี่ยนแปลงของแนวชายฝั่งอันเกิดจากอิทธิพลของโครงสร้างป้องกันการกัดเซาะชายฝั่ง ในพื้นที่ชายฝั่ง บริเวณแหลมตาชี จังหวัดปัตตานี สถาบันเทคโนโลยีแห่งเอเชีย(2538) ได้ทำการศึกษาลักษณะและปริมาณการเคลื่อนที่ของตะกอนชายฝั่ง โดยประยุกต์ใช้แบบจำลอง GENESIS กับพื้นที่ชายฝั่งจังหวัดชลบุรี, วันชัย จันทร์ละเอียด (2548) ได้ใช้แบบจำลอง GENESIS ในการประเมินการเปลี่ยนแปลงของแนวชายฝั่งโดยมีการสอบเทียบและสอบทานแบบจำลองโดยใช้ภาพถ่ายทางอากาศในพื้นที่ชายฝั่ง บริเวณช่วงบ้านตันหยงเปาว์ถึงบ้านบางตาวา จังหวัดปัตตานี จิรวัฒน์ กณะสุต และคณะ (2555) ใช้แบบจำลอง GENESIS ในการจัดทำรายงานการวิเคราะห์ผลกระทบสิ่งแวดล้อมโครงการก่อสร้างเขื่อนป้องกันตลิ่งริมทะเลบริเวณชายหาดบ้านบางสัก จังหวัดพังงา  และ ชลวัฒน์ ปัญญา และ สมฤทัย ทสะดวก (2562) ได้ประยุกต์ใช้แบบจำลองที่หาดพระราชนิเวศน์มฤคทายวันฯ อำเภอชะอำ จังหวัดเพชรบุรี โดยใช้ในการศึกษาการปรับปรุงวิธีการป้องกันการกัดเซาะชายฝั่งทะเล 

แบบจําลอง GENESIS ถูกออกแบบมาเพื่อใช้วิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงชายฝั่งในระยะยาวซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากการเคลื่อนตัวของตะกอนชายฝั่ง แบบจำลองนี้ยังสามารถใช้วิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงเนื่องจากการก่อสร้างโครงสร้างบริเวณชายฝั่ง (Coastal structures) และการเสริมทรายบริเวณชายหาด (Beach nourishment) ได้ด้วยข้อมูลที่ใช้นำเข้าในแบบจำลอง ได้แก่ ข้อมูลคลื่นนอกชายฝั่ง ลักษณะ รูปร่างของชายหาด รายละเอียดของโครงสร้างชายฝั่ง การถมทรายบริเวณชายหาด เป็นต้น โดยให้ผลการคำนวณเป็นเส้นชายฝั่งในอนาคต โดยสมมติฐานพื้นฐานของแบบจำลอง GENESIS ที่ใช้ทำนายการเปลี่ยนแปลงชายฝั่ง ได้แก่

  1. รูปแบบของชายหาดไม่เปลี่ยนแปลง
  2. ขอบเขตด้านฝั่งและด้านทะเลของรูปตัดขายหาดไม่เปลี่ยนแปลง
  3. ตะกอนทรายถูกพัดพาไปตามแนวชายฝั่ง โดยแรงกระทำของคลื่นแตกตัว
  4. แนวโน้มของการเปลี่ยนแปลงชายฝั่งจะเป็นไปในระยะยาว

แบบจําลอง GENESIS มีรูปแบบการคำนวณเป็นแบบตารางกริด (Grid) โดยช่องตามแนวแกน x เป็นตัวแทนระยะทางตามแนวชายฝั่ง และช่องในแกน y เป็นตัวแทนระยะทางตั้งฉากกับฝั่งซึ่งแบบจำลองคำนวณตำแหน่งของเส้นแนวชายฝั่งและช่องกริด โดยมีข้อมูลนำเข้าแบบจําลอง (Input parameters) คือ ระบบจุดพิกัดและขนาดช่องกริด ขนาดขอบเขตของพื้นที่ที่เหมาะสม สภาพคลื่นนอกชายฝั่ง รูปแบบโครงสร้างชายฝั่งทะเล ขนาดเม็ดทรายชายหาด ความลึกวิกฤตที่ทรายเคลื่อนตัว ความสูงของสันทราย ค่าสัมประสิทธิ์การเคลื่อนตัวของชายฝั่ง K1 และ K2 และตำแหน่งเดิมของเส้นแนวชายฝั่ง

หลักการของแบบจําลอง คือ คำนวณค่า y ซึ่งแทนตำแหน่งของชายฝั่งที่เปลี่ยนแปลงโดยปริมาณมวลทรายที่เคลื่อนที่เข้าและปริมาณมวลทรายที่เคลื่อนที่ออกโดยการแบ่งชายฝั่งที่นำเข้าในแบบจำลองออกเป็นชายฝั่งย่อย ๆ มีระยะห่างเท่า ๆ กัน โดยแบบจำลอง GENESIS จะพิจารณาเฉพาะการเคลื่อนที่ของทรายตามแนวชายฝั่งทะเล (Long-shore) และสมมติให้อัตราการเคลื่อนที่ของทราย ตามแนวขวางชายฝั่งทะเล (Cross-shore) มีค่าสม่ำเสมอ