ผมจะพาคุณเข้าสู่โลกของระบบประปา

ในฐานะที่เรียนวิศวกรรมทางด้านทรัพยากรน้ำมา และได้เรียนเกี่ยวกับด้านน้ำมามากมาย แต่สิ่งที่เราชื่นชอบและสนใจมากที่สุดคือเรื่องเกี่ยวกับ ระบบประปา (Water distribution system)

บทความนี้จะมาเล่าให้ฟังว่าเอ๊ะ แล้วมันน่าสนใจยังไง

น้ำประปา หมายถึง น้ำที่เราใช้กันอยู่ในชีวิตประจำวันไม่ว่าจะเป็นการอุปโภคหรือบริโภค ซึ่งโคตรรรรสำคัญ

แต่แต่ น้ำประปาในประเทศไทยนั้นยังมีปัญหาหลายอย่าง เช่น

• แรงดัน: หมายถึงตอนที่เราเปิดฝักบัวแล้วน้ำไหลแรงไหม ซึ่งระบบประปาในประเทศไทยมีแรงดันอยู่ในระดับที่ไม่สามารถใช้งานได้ในชีวิตประจำวัน บ้านทุกๆ หลังจำเป็นต้องมีปั๊มน้ำและถังเก็บน้ำส่วนตัว
• คุณภาพน้ำ: น้ำประปาในประเทศไทยไม่สามารถดื่มได้ และในบางพื้นที่มีน้ำประปาเป็นสีโอวัลติน
• น้ำสูญเสีย: ในพื้นที่กรุงเทพฯ มีน้ำสูญเสีย 30% นั่นหมายส่งน้ำประปาไปที่หมู่บ้านแห่งหนึ่ง 100 ลูกบาศก์เมตร จะมีน้ำประปาที่รั่วไหลออกไประหว่างทางไม่ถึงมือผู้ใช้ 30 ลูกบาศก์เมตร

ถ้าพูดถึงงานด้านประปา เราก็คงจะนึกถึงการเจาะพื้นถนนเพื่อซ่อมท่อ แต่จริงๆ แล้วยังมีงานอีกหลายอย่างที่น่าสนใจซึ่งช่วยให้สามารถพัฒนาระบบประปาได้อย่างมีประสิทธิภาพ ยกตัวอย่างเช่น การสร้างแบบจำลองของระบบประปา

หลักๆ แล้วระบบประปาประกอบด้วย 2 ส่วน

1. ผู้ใช้น้ำที่เป็นวงกลมเล็กๆ หลายๆ วง
2. ท่อน้ำประปาที่เป็นเส้นๆ

ซึ่งเมื่อเอามารวมกันแล้วแสดงเป็นแบบจำลองก็เลยได้รูปแบบด้านบนนั่นเอง

ว่าแต่เราสร้างแบบจำลองทำไม?

เราสร้างแบบจำลองเพื่อเข้าใจการทำงานของระบบ วิเคราะห์ข้อมูลหาจุดที่ควรปรับปรุง หรือจะนำมาทดลองกลยุทธ์ที่จะเอามาดำเนินการกับระบบนี้เพื่อประเมินถึงผลลัพธ์ได้ก่อนที่จะลงมือทำกับพื้นที่จริง และอื่นๆ อีกมากมาย

สมมติเราอยากรู้ว่าแรงดันน้ำเฉลี่ยของหมู่บ้านนี้อยู่ที่เท่าไหร่ เราก็ต้องไปวัดค่าแรงดันน้ำที่บ้านทุกๆ หลัง ถ้าหมู่บ้านนี้มีทั้งหมด 1000 หลังก็ตายย แต่ถ้ามีแบบจำลองเราก็สามารถกดดูค่าแรงดันของบ้านทุกหลัง ณ เวลาใดๆ ได้เลยในทันทีที่ต้องการ

อีกทั้งระบบประปามีความเป็นโครงข่าย (Network) ซึ่งซับซ้อนมากในการคำนวณค่าต่างๆ ก็เลยเกิดขึ้นมาเป็นแบบจำลองเพื่อช่วยในเรื่องนี้

ดูจากรูปที่แสดงเราก็จะเห็นได้ว่าแรงดันจะต่ำ ณ เวลา 6:00 และ 16:00 เนื่องจากมีการใช้น้ำพร้อมกันในหลายบ้าน ทำให้เกิดการแย่งแรงดันในระบบกันนั่นเอง

และอาจ Assume ได้ว่าระบบประปานี้เป็นพื้นที่ของหมู่บ้าน เนื่องจากดูที่พฤติกรรมการใช้น้ำที่เป็นเวลาในการออกบ้านไปทำงานและกลับบ้าน

ทีนี้ก็จะได้มาเป็นโจทย์ว่า ในช่วงที่แรงดันตกเราจะแก้ปัญหายังไง?

อย่างไรก็ตามแบบจำลองก็จะไม่มีทางเหมือนกับพื้นที่จริง เหมือนที่พี่ James Clear บอก “All Models Are Wrong, Some Are Useful.”

แต่จากที่เห็นว่าเราก็นำมันมาใช้ประโยชน์ได้หลายอย่าง

ยิ่งในยุคที่ข้อมูลคือขุมทรัพย์ ซึ่งด้านระบบประปาก็มีข้อมูล Time series มากมาย เพราะฉะนั้นยังมีอะไรให้เล่นกับมันอีกเยอะแยะแน่นอน บทความถัดไปจะมาเล่าให้ฟังต่อค้าบ

แล้วถ้าถามว่าผมอยากทำอะไร?​

ผมอยากทำให้ได้เหมือนในรูปปกของบทความนี้ครับ

Reference – Images from Unsplash