การศึกษาวิวัฒนาการของทางน้ำในอุดมคติเพื่อคำนวณการกวัดแกว่งของทางน้ำ

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ภาณุวัฒน์ พรหมสิทธิ์, ณัฐวัฒน์ สกุลเจริญรัตน์, ศศิจิตรางค์ เกอร์เลย์

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

เสถียร บุญศรี, วีรพิชญ์ ศรีคำแซง

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนดาราวิทยาลัย

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2561

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ทางน้ำ (flowing line) เป็นตัวการที่สำคัญที่สุดที่ทำให้เกิดลักษณะภูมิประเทศแบบต่าง ๆ เพราะน้ำมีอิทธิพลให้เกิดการเพิ่มและลดระดับของเปลือกโลก กระบวนการของทางน้ำ (fluvial process) มีอยู่ 4 ลักษณะได้แก่ การกร่อน (erosion) ผุพัง (weathering) การพัดพา (transportation) และการทับถม (deposition) ตามลำดับ ก่อให้เกิดวิวัฒนาการของทางน้ำเป็นช่วงอายุต่างๆ ระยะเวลาในแต่ละช่วงของพัฒนาการมีระยะเวลาที่ยาวนานมากเป็นล้านๆ ปี ซึ่งก็ขึ้นอยู่กับบริเวณแต่ละบริเวณว่ามีหินรองรับที่มีความทนทานต่อการกัดกร่อนได้มากเพียงใด และเนื่องจากวิวัฒนาการที่ยาวนานจึงทำให้วิวัฒนาการของลำน้ำมักไม่มีโอกาสที่จะเกิดได้ครบตามวัฏจักรของมัน เนื่องจากมีการเปลี่ยนแปลงระหว่างวิวัฒนาการเสมอ ทำให้ต้องมีการปรับวิวัฒนาการใหม่ เราเรียกว่า "การคืนพลัง" (Rejuvenation) สาเหตุที่ทำให้แม่น้ำคืนพลัง เช่น การเปลี่ยนแปลงระดับน้ำทะเล การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และการเปลี่ยนแปลงแปรรูปของเปลือกโลก เป็นต้น

การเข้าใจการเกิดกระบวนการของทางน้ำและการสามารถพยากรณ์การกวัดแกว่งของทางน้ำ (swing) จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งใน ทางตรงทางอ้อมต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์และการปรับเปลี่ยนสภาวะแวดล้อมทางกายภาพ และการตั้งถิ่นฐานของมนุษย์ในยุคปัจจุบันถึงอนาคต โครงงานวิทยาศาสตร์เรื่องการศึกษาวิวัฒนาการของทางน้ำเพื่อคำวนการกวัดแกว่งของทางน้ำ เป็นการใช้ความรู้ฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์มาสร้างสมการการกวัดแกว่ง เพื่อหาแนวโน้ม (trend) ในการเกิดของทางน้ำ โดยข้อมูลที่ได้จากกระบวนการศึกษาจะนำไปสู่การวังผังเมืองและงานด้านชลศาสตร์ในอนาคต

ทางน้ำในอุดมคติที่ผมได้ทำการศึกษาทดลองทำให้ผมทราบว่าทางน้ำมีการกวัดแกว่งเป็นฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์แต่มีจุดยอดที่ไม่เป็นฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์ ผมจึงต้องการที่จะทำการทดลองใหม่ โดยใช้น้ำที่มีสีเพื่อแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงของทางน้ำได้อย่างชัดเจนมากยิ่งขึ้น เพื่อลดโอกาสที่จะทำให้เกิดข้อผิดพลาดขึ้นในการลอกลายลักษณะการกวัดแกว่งของทางน้ำแล้วเพิ่มโอกาสที่จุดยอดของทางน้ำจะเป็นฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์สมการเชิงเส้นสองตัวแปรตามที่ผมได้สันนิษฐานเอาไว้ ผมยังคงเชื่อในข้อสันนิษฐานที่ว่าการกวัดแกว่งของทางน้ำเป็นฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์แล้วยังมีจุดยอดเป็นฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์เช่นกัน ผมต้องการที่จะทำการทดลองขึ้นใหม่อีกครั้งครับ