วิศวกรรมชายฝั่ง

Posted on วันพฤหัสบดีที่ 27 พฤษภาคม พ.ศ. 2553 | 0 ความคิดเห็น

วิศวกรรมชายฝั่ง เป็นสาขาเฉพาะที่ย่อยออกมาจากวิศวกรรมโยธา ความรู้ที่วิศวกรชายฝั่งสนใจได้แก่

1. คลื่นที่เคลื่อนที่เข้าสู่ฝั่ง ในด้านความสูงคลื่น คาบคลื่น และทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น
2. ความสูงคลื่นแตกตัว
3. อัตราการเคลื่อนที่ของตะกอนชายฝั่ง
4. การออกแบบสิ่งก่อสร้างชายฝั่งเช่น เขื่อนกันคลื่น (breakwater), รอดักทราย (groin), กำแพงกันคลื่น(seawall), ท่าเรือขนาดใหญ่ (port) ซึ่งจะส่งผลให้สภาพชายฝั่งบริเวณใกล้เคียง กระแสน้ำ และลักษณะคลื่น ได้รับผลกระทบ


ไม่นานมานี้ สำนักงานนโยบายและแผนสิ่งแวดล้อมได้กำหนดกฏเกณฑ์ให้สิ่งก่อสร้างทุกชนิดที่ จะทำการก่อสร้างในทะเลต้องได้จัดทำรายงานการศึกษาผลกระทบสิ่งแวดล้อม (EIA) ก่อน ดังนั้นวิศวกรรมชายฝั่งจึงเป็นสาขาวิชาความรู้ที่มีความสำคัญและเป็นที่ต้อง การในการพัฒนาประเทศ


ในปัจจุบันนี้วิศวกรรมชายฝั่งได้รับความสนใจมาก โดยเฉพาะเหตุการณ์คลื่นยักษ์ถล่มประเทศไทย การคำนวณระยะเวลาที่คลื่นจะเคลื่อนที่จากจุดที่เกิดแผ่นดินไหวจนคลื่นกระทบ ฝั่งเป็นความรู้พื้นฐานที่สำคัญของวิศวกรรมชายฝั่ง


นอกจากวิศวกรรมชายฝั่งจะเป็นความรู้ที่มีมาแต่อดีต ในปัจจุบันการคำนวณด้วยแบบจำลองคณิตศาสตร์ด้วยคอมพิวเตอร์มีบทบาทอย่างยิ่ง ในการวิเคราะห์ปัญหาต่างๆ แบบจำลองด้านชายฝั่งที่เป็นที่นิยมได้แก่


1. แบบจำลองที่ใช้เพื่อพยากรณ์แนวชายฝั่งที่ได้รับผลกระทบจากสิ่งปลูกสร้าง ในทะเล เช่น LITPACK และ Genesis
2. แบบจำลองที่ใช้จำลองการเคลื่อนที่ของคลื่น เช่น MIKE21 PMS และ RCP WAVE
3. แบบจำลองที่ใช้วิเคราะห์ความสูงคลื่นในท่าเรือที่ต้องรวมคลื่นสะท้อน เช่น MIKE21 BW
4. แบบจำลองที่ใช้ในการคำนวณการเปลี่ยนแปลงของกระแสน้ำหรือการฟุ้งกระจาย ของตะกอนและโลหะหนัก เช่น MIKE21 HD


อย่างไรก็ตามในสังคมปัจจุบัน ความรู้ด้านวิศวกรรมชายฝั่งอย่างเดียวอาจไม่สามารถบริหารจัดการชายฝั่งได้ดี จึงมีแนวคิดที่เรียกว่า การบริหารชายฝั่งแบบบูรณาการ หรือ Integrated Coastal Zone Management เกิดขึ้น บุคคลที่มีความรู้ด้านวิศซกรรมอย่างเดียวอาจไม่สามารถบริหารจัดการชายฝั่ง ได้ ดังนั้นผู้จัดการชายฝั่ง (Coastal manager) จึงควรมีความรู้ไม่เฉพาะด้านวิศซกรรมอย่างเดียว แต่ต้องมีความรูด้านอื่นด้วย เช่น การบริหารข้อขัดแย้ง (Conflict Resolution) เศรษฐศาสตร์สิ่งแวดล้อม (Environmental Economic), สิ่งแวดล้อม, และการศึกษาด้านนโยบาย (Policy Analysis) เป็นต้น

วิศวกรรมสมุทรศาสตร์


วิศวกรรมสมุทรศาสตร์ (อังกฤษ: Oceanic Engineering หรือ Ocean Engineering) เป็นสาขาทางวิศวกรรมที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาระบบทางวิศวกรรมที่ซับซ้อน เพื่อใช้กับสภาพแวดล้อมทางทะเล(รวมถึงมหาสมุทร) โดยใช้ความรู้ทางคณิตศาสตร์, วิทยาศาสตร์, วิศวกรรมศาสตร์ทั่วๆไป รวมกับความรู้ทาง ชลพลศาสตร์(hydrodynamics), กลศาสตร์ทางโครง สร้าง (structural mechanics), ปรากฏการณ์ การสั่นประเทือน (vibratory phenomina), การแปลงพลังงาน (energy conversion), วัสดุศาสตร์ และ อิเล็กทรอนิกส์

จริงๆแล้ววิศวกรรมสมุทรศาสตร์เป็นสาขาที่ประยุกต์ความรู้ทางวิศวกรรม หลายๆด้านเช่นวิศวกรรมเครื่องกล,วิศวกรรมโยธา, วิศวกรรมไฟฟ้า, วิศวกรรมเคมี และวิศวกรรมเสียง(Acoustical Engineering)เข้าด้วยกันกับศาสตร์ทางด้านนาวาสถาปัตยกรรม (Naval Architecture)และวิทยาศาสตร์ทางทะเล (Ocean Science)

งานของวิศวกรสมุทรศาสตร์จะเกี่ยวกับอุตสาหกรรมน้ำมันและแก๊ส ธรรมชาติ, อุตสาหกรรมการเดินเรือและต่อเรือ, การสำรวจและวิจัยทางทะเล, งานทางด้านสิ่งแวดล้อม โดยครอบคลุมทั้งชายฝั่ง, แม่น้ำ, ทะเล, และมหาสมุทร

หัวข้อที่กำลังเป็นที่สนใจของวิศวกรรมสมุทรศาสตร์ได้แก่

* กระบวนการทางทะเลและชายฝั่ง(Ocean and coastal processes)ทั้งทางกายภาพ, เคมี, และชีวภาพ
* กลศาสตร์ของไหล
* โครงสร้างในทะเล ทั้งการออกแบบ, ก่อสร้าง, จัดการการใช้งาน, และการบำรุงรักษา
* โครงสร้างเรือและพาหนะทางทะเลทั้งออกแบบ, ก่อสร้าง, ดำเนินการใช้งานและบำรุงรักษา
* พาหนะควบคุมทางไกล(Remotely Operated Vehicles)
* เรือดำน้ำควบคุม ตนเอง(Autonomous Underwater Vehicles)
* อุปกรณ์ดำรงชีพ ใต้น้ำ(Underwater life support)
* เซนเซอร์และครื่องมือวัดทางทะเล
* การสำรวจทางทะเล
* การค้นหาและขุดเจาะแร่ธาตุ (Resource Extraction) เช่น น้ำมัน, แก๊สธรรมชาติ
* การบริหาร เทคโนโลยีทางทะเล(Management of Marine Technology)

วิศวกรรมเครื่องกล


วิศวกรรมเครื่องกล (อังกฤษ: Mechanical engineering) เป็นวิชาเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้คณิตศาสตร์และกฎทางฟิสิกส์เพื่อการประดิษฐ์ การผลิต และการดูแลรักษาระบบเชิงกล วิศวกรรมเครื่องกลเป็นหนึ่งในสาขาทางวิศวกรรมที่เก่าแก่ที่สุดและมีขอบ ข่ายกว้างขวางที่สุด

การศึกษาวิศวกรรมเครื่องกลนั้นจำเป็นต้องมีความเข้าใจในหลักการพื้นฐาน ของหลักกลศาสตร์ พลศาสตร์ อุณหพลศาสตร์ กลศาสตร์ของไหลและพลังงานเป็นอย่างดี วิศวกรเครื่องกลนั้นสามารถใช้หลักการณ์พื้นฐานได้ดีพอกับความรู้อื่นๆในงาน ภาคสนามเพื่อการออกแบบและวิเคราะห์ยานยนต์ อากาศยาน ระบบทำความ ร้อนและความเย็น เรือ ระบบการผลิต จักรกลและอุปกรณ์อุตสาหกรรม หุ่นยนต์และอุปกรณ์ทางการแพทย์ เป็นต้น

วิศวกรรมระบบอุปกรณ์และการควบ คุม

วิศวกรรมระบบอุปกรณ์และการควบคุม อาจแบ่งแยกย่อยได้ 2 สาขาวิชา คือ วิศวกรรมการวัดคุม(INSTRUMENTATION ENGINEEERING) และ วิศวกรรมระบบควบคุม(CONTROL ENGINEERING)ซึ่งวิศวกรรมการวัดคุม จะเน้นเนื้อหาในด้านการวัดและควบคุมกระบวนการทางการผลิตเช่น อุณหภูมิ ระดับ ความดัน อัตราการไหล สายงานของวิศวกรด้านนี้จะมีอยู่ตามโรงงานอุตสาหกรรม หรือ อุตสาหกรรม ปิโตรเลียม เช่น โรงแยกก๊าซ ระบบการกลั่น น้ำมัน ส่วนวิศวกรรมระบบควบคุมนั้นจะเน้นในเรื่องของการควบคุมแบบเป็นขั้นตอน การจัดสร้างระบบควบคุมขึ้นมาจากการวิเคราะห์คำนวณอย่างถูกต้อง สายงานของวิศวกรระบบควบคุมนี้จะอยู่ในกระบวนการผลิตทั้งหลาย ที่มีการใช้ระบบที่มีความถูกต้องแม่นยำ เพื่อทำให้กระบวนการผลิตดำเนินไปอย่างมีประสิทธิภาพ

ในปัจจุบันวิศวกรทั้ง 2 สาขายังขาดแคลนอยู่มาก ซึ่งสถาบันการศึกษายังผลิตออกมาไม่เพียงพอ

วิศวกรรมโลหการ


วิศวกรรมโลหการ (metallurgical engineering) เป็นสาขาที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการทางโลหวิทยา (metallurgy หรือ metallurgical science) โดยเชื่อมโยงความหมายพื้นฐานจากใจความของโลหวิทยา ซึ่งหมายถึง การศึกษาความรู้ที่เกิดขึ้นแล้วเกี่ยวข้องกับโลหะ ตั้งแต่กระบวนการศึกษาโลหะในสภาวะสินแร่ กระบวนการคัดแยกโลหะออกจากสินแร่ กระบวนการปรับปรุงคุณภาพโลหะโดยการทำให้บริสุทธิ์หรือการปรุงแต่งเพื่อความ เหมาะสมตามคุณสมบัติที่ต้องการ การนำโลหะมาขึ้นรูปในลักษณะของโลหะรูปพรรณ (metal forming) ทรงยาว ทรงแบบ แท่ง ทรงยาวหน้าตัด เป็นต้น รวมทั้งการขึ้นรูปเป็นผลิตภัณฑ์หรือวัตถุ เช่น การหล่อขึ้นรูป การทุบขึ้นรูป การรีดขึ้นรูป เป็นต้น ตลอดจนการปรับปรุงคุณภาพอื่น ๆ ต่อเนื่องจากการขึ้นรูป ได้แก่ การตัดแต่งรูปทรง (machining) การปรับปรุงด้วยกระบวนการทางความร้อน (heat treatment) การปรับปรุงพื้นผิว (surface treatment) และกระบวนการวิศวกรรมพื้นผิว (surface engineering)

โลหการ หรือวิศวกรรมการโลหวิทยา จึงหมายถึง การนำโลหวิทยามาใช้ในกระบวนการทางวิศวกรรม เพื่อให้สามารถดำเนินการ ติดตาม และควบคุมให้เกิดผลได้ในเชิงวิศวกรรม โดยมุ่งเน้นความหมายทางวิศวกรรม ซึ่งก่อให้เกิดการประยุกต์และใช้ประโยชน์ได้ งานวิศวกรรมโลหการจึงเน้นไปในสายงานหรือกระบวนการเพื่อการผลิตชิ้นส่วนโลหะ ในอุตสาหกรรม ได้แก่ ชิ้นส่วนยานยนต์ ส่วนประกอบในงานก่อสร้าง เหล็ก โครงสร้างอาคาร และเครื่องจักร เป็นต้น

ผลิตภัณฑ์จากแร่และโลหะอยู่ล้อมรอบตัวเราในทุกที่และทุกวัน ไม่ว่าจะเป็นที่บ้าน ที่สนามกีฬา ในรถและพาหนะ ตลอดจนที่โรงเรียนและที่ทำงาน โดยจะเป็นส่วนประกอบที่จำเป็นของ สิ่งก่อสร้าง เครื่องบิน รถไฟ เรือ จักรยาน เฟอร์นิเจอร์ เครื่องจักร อุปกรณ์ เครื่องใช้ไฟฟ้า คอมพิวเตอร์ เสื้อผ้าและเครื่องประดับ หรือแม้กระทั่ง อาหาร เครื่องดื่ม และยารักษาโรค เนื่องจากโลหะเป็นสิ่งที่มีความจำเป็นอย่างมากต่อสังคมในยุคโลกาภิวัฒน์ จึงทำให้อาชีพนี้คงความสำคัญไว้ได้ในปัจจุบัน ความก้าวหน้าทางเศรษฐศาสตร์และทางเทคนิคในยุคก้าวเข้าสู่ศตวรรษที่ 21 จะขึ้นอยู่กับความก้าวหน้าด้านเทคโนโลยีแร่และโลหะเป็นหลัก ทั้งนี้เพื่อพัฒนาให้เกิดวัสดุคุณภาพเยี่ยมและมีราคาถูกในช่วงทศวรรษที่ เหลือหลังจากปี 2004 วิศวกรรมโลหการ (Metallurgical engineering) เป็นวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการแปรรูปวัสดุเพื่อที่จะแยกสกัด ทำให้บริสุทธิ์ และนำโลหะกลับมาใช้ใหม่ กระบวนการดังกล่าวครอบคลุมถึงการพัฒนาและการใช้โลหะและโลหะผสมที่มี คุณสมบัติทางกายภาพที่เฉพาะเจาะจง วิศวกรรมโลหการแบ่งย่อยออกเป็นสามสาขาหลัก คือ การแต่งแร่ (Mineral processing) โลหวิทยาแยกสกัด (Extractive metallurgy) และโลหวิทยากายภาพ (Physical metallurgy) การแต่งแร่ เกี่ยวข้องกับการแยกผลิตภัณฑ์ที่มีค่าหรือหัวแร่ ซึ่งในหลายกรณีจะประกอบด้วยโลหะ ออกจากแร่ที่ได้จากการทำเหมืองแร่ (Mining) โลหวิทยาแยกสกัด เป็นการใช้กระบวนการทางเคมีที่อุณหภูมิสูงหรือในรูปสารละลายเพื่อเปลี่ยน สภาพสินแร่และวัตถุดิบอื่น อาทิ เศษโลหะ ให้กลายสภาพจากสารประกอบอนินทรีย์ (Inorganic compounds) เป็นโลหะที่มีประโยชน์และวัสดุพลอยได้อื่นฯ โดยกระบวนการทางเคมีที่อุณหภูมิสูงเรียกว่าโลหวิทยาความร้อนสูง (Pyrometallurgy) และกระบวนการทางเคมีในรูปสารละลายเรียกว่าโลหวิทยาสารละลาย (Hydrometallurgy) โลหวิทยากายภาพ เป็นการนำวิทยาการที่เกี่ยวกับโลหะมาพัฒนาและใช้ประโยชน์ผลิตภัณฑ์โลหะและ โลหะผสมในกิจกรรมการผลิตให้ได้สินค้าและเครื่องจักรที่มีคุณภาพ เพื่อรองรับสังคมบริโภคยุคปัจจุบันที่มีความเจริญก้าวหน้าทางเทคโนโลยีสูง โดยมีสาขาย่อยที่เน้นเฉพาะคุณสมบัติทางกลซึ่งเรียกว่าโลหวิทยาทางกล (Mechanical metallurgy)
วิศวกรรมอุตสาหการ (Industrial Engineering) เป็นวิศวกรรมศาสตร์สาขาที่เกี่ยวกับการออกแบบ พัฒนา วางแผน ควบคุม การวิจัยดำเนินงาน จัดการและประเมินผลระบบโดยรวมซึ่งครอบคลุมปัจจัยทุกๆด้านทั้ง บุคคล สารสนเทศ อุปกรณ์ พลังงาน วัสดุ รวมไปถึง การเงิน

วิศวกรรมอุตสาหการเป็นงานทางด้านการประยุกต์ที่เกี่ยวกับการวิจัยดำเนินงาน ทรัพยากรต่างๆ และปฏิสัมพันธ์ระหว่างการดำเนินงานและทรัพยากร เพื่อบรรลุจุดประสงค์การดำเนินงานตามทรัพยากรที่มีอยู่อย่างมีประสิทธิภาพ โดยใช้หลักการและวิธีการทางด้านการวิเคราะห์และสังเคราะห์ทางวิศวกรรมรวมถึงคณิตศาสตร์ สถิติ ฟิสิกส์ การตลาด การบริหารการจัดการ สารสนเทศ เศรษฐศาสตร์ และ สังคมศาสตร์ จิตวิทยา

งานของวิศวกรอุตสาหการ
จะเกี่ยวกับ การลดเวลาการปฏิบัติงาน ค่าใช้จ่าย วัสดุ พลังงาน และทรัพยากรอื่นๆ รวมไปถึงงานการควบคุมคุณภาพของ การผลิตหรือการดำเนินงานเพื่อให้อยู่ในระดับที่ต้องการโดยหากลวิธีต่างๆ ในการพัฒนา ปรับปรุง แก้ไข เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานให้คุ้มค่าที่สุด

ขณะที่วิศวกรรมสาขาอื่นๆจะเกี่ยวกับทักษะเฉพาะทาง วิศวกรรมอุตสาหการจะถูกใช้อย่างกว้างขวางในงานหลายๆด้าน ทั้งทางอุตสาหกรรมตลอดจนงานบริหารการดำเนินการต่างๆเช่น การจัดการรายได้ เช่น การจองที่นั่งของสายการบิน การจัดการคิวหรือลำดับการบริการของ สวนสนุก การวางระเบียบการปฏิบัติงานในห้องปฏิบัติการที่มีขั้นตอนซับซ้อน การบริหารห่วง โซ่อุปทาน การจัดการคลัง พัสดุ การบริหารการขนส่งและการกระจายสินค้า ดำเนินการและตรวจสอบการควบคุมคุณภาพการ ผลิต การปรับปรุงประสิทธิภาพหรือวิธีการปฏิบัติงานในโรงงานเพื่อให้ลดค่าใช้จ่าย ที่ไม่จำเป็นและคุณภาพที่สม่ำเสมอของสินค้าโดยการลด ของเสียทั้ง 7 เช่น การรอคอย การผลิตที่เกินความจำเป็น รวมไปถึงการศึกษาความเป็นไปได้ของโครงการใหม่ๆ การวิเคราะห์จุดคุ้มทุน อัตราการคืนทุน

ถึงแม้คำว่า “วิศวกรรมอุตสาหการ” จะถูกใช้เพื่อสื่อถึงงานทางด้านการผลิตในโรงงาน แต่ในปัจจุบันขอบข่ายของงานได้ครอบคลุมไปถึงงานด้านอื่นรวมถึง ธุรกิจการให้บริการ สาขาอื่นๆที่ใกล้เคียงกับวิศวกรรมอุตสาหการได้แก่ การวิจัยดำเนินงาน การบริการการ จัดการ วิศวกรรมระบบ วิศวกรรมการผลิต วิศวกรรมคุณภาพ การยศาสตร์ วิศวกกรรมการ บำรุงรักษา วิทยาการบริหารจัดการ วิศวกรรมความปลอดภัย การจัดการวิศวกรรม

วิศวกรรมสำรวจ


วิศวกรรมสำรวจ เป็นศาสตร์และเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการสำรวจ บันทึก ประมวลผล วิเคราะห์ เผยแพร่ และ การใช้งานสารสนเทศที่เกี่ยวข้องกับตำแหน่ง ไม่ว่าจะเป็นเชิงภูมิศาสตร์ (ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นบนผิวโลก) อวกาศ และใต้ดิน วิศวกรรมสำรวจประกอบด้วยสาขาวิชาต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกันเพื่อให้เข้าใจลักษณะแบบจำลองของปรากฏการณ์ทางกายภาพต่างๆ และสามารถถ่ายทอดสิ่งเหล่านั้นลงมาเป็นข้อมูลรูปแผนที่ที่มีความถูกต้องและ น่าเชื่อถือทางตำแหน่งและข้อมูลอธิบายปรากฏการณ์นั้นๆ สาขาวิชาวิศวกรรมสำรวจประกอบด้วย

* ระบบภูมิสารสนเทศ (Geo-Information System, GIS)
* การรังวัดด้วยสัญญาณระบบดาวเทียมนำหน (Global Navigation Satellite System, GNSS)
* การรังวัดและทำแผนที่จากภาพถ่ายทางอากาศ (Digital Photogrammetry)
* การรังวัดและทำแผนที่จากภาพดาวเทียมรายละเอียดสูง (High Resolution Satellite Imagery)
* การสำรวจระยะไกล (Remote Sensing)
* การทำแผนที่ด้วยคอมพิวเตอร์ (Computer-assisted Mapping)
* งานรังวัดขั้นสูง (Geodetic Surveying) และงานรังวัดความละเอียดสูง (High Precision Measurement)