ส่องเมืองยุคใหม่ทั่วโลก “อยู่ร่วมกับน้ำ” ด้วยนวัตกรรมและผังเมืองอัจฉริยะ

เมื่อโลกกำลังเผชิญสภาพภูมิอากาศสุดขั้วที่รุนแรงขึ้นทุกปี น้ำท่วม พายุ และระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นได้กลายเป็นความปกติใหม่ซึ่งท้าทายการพัฒนาเมืองแบบเดิม เมืองยุคศตวรรษที่ 21 จึงต้องเปลี่ยนแนวคิดจากการ “เอาชนะน้ำ” ไปสู่การ “อยู่ร่วมกับน้ำ” โดยผสานองค์ความรู้ด้านวิศวกรรม การวางผังเมืองเชิงนิเวศ และเทคโนโลยีล้ำสมัยอย่าง AI, IoT, เซนเซอร์อัจฉริยะ และระบบ Digital Twin เพื่อสร้างเมืองที่ปลอดภัย ยืดหยุ่น และฟื้นตัวได้เร็วเมื่อต้องเผชิญภัยพิบัติ การจัดการน้ำแบบนี้เกิดขึ้นแล้วในหลายเมืองทั่วโลกและพิสูจน์ให้เห็นว่าการอยู่กับน้ำไม่ใช่แค่แนวคิด แต่คือยุทธศาสตร์เมืองที่สร้างผลลัพธ์ได้จริง

 

โพสต์ทูเดย์ชวนสำรวจเมืองที่สามารถอยู่ร่วมกับน้ำทั่วโลกโดยใช้เทคโนโลยีและนวัตกรรมผ่านโครงการอภิมหาโปรเจ็กต์ที่ทำให้มนุษย์อยู่ร่วมกับธรรมชาติได้อย่างยั่งยืน ในยุคที่มนุษย์ไม่สามารถเอาชนะธรรมชาติได้อีก 

 

เริ่มจากหนึ่งในกรณีศึกษาที่ยิ่งใหญ่ที่สุดที่ทั่วโลกต่างก้มหัวยอมรับ คือ เนเธอร์แลนด์ ประเทศที่ถูกยกย่องว่าเชี่ยวชาญด้านการควบคุมน้ำที่สุดในโลก หลังจากพายุ North Sea Flood ในปี 1953 ที่ทำให้มีผู้เสียชีวิตมากกว่า 1,800 คน รัฐบาลได้ริเริ่มโครงการ “Delta Works” ซึ่งได้รับการยกย่องว่าเป็นหนึ่งในโครงการป้องกันน้ำท่วมที่ยิ่งใหญ่และซับซ้อนที่สุดในประวัติศาสตร์

(อ่านได้จากบทความก่อนหน้านี้ "ผสานแนวคิด ถมทะเล สร้างเกาะเขื่อนอ่าวไทย จาก ปาล์มจูไมราห์ Delta Works")

 

วิศวกรได้สร้างโครงสร้าง 13 ส่วน ประกอบด้วยเขื่อนขนาดมหึมา ประตูกั้นน้ำแบบเคลื่อนย้ายได้ และระบบเบี่ยงน้ำตลอดชายฝั่ง เพื่อปกป้องพื้นที่ลุ่มต่ำซึ่งมีประชากรอาศัยอยู่อย่างหนาแน่นและบางส่วนต่ำกว่าระดับน้ำทะเลหลายเมตร โครงสร้างที่โดดเด่น ได้แก่ Maeslantkering ประตูกั้นน้ำยักษ์ที่มีแขนเหล็กขนาดเท่าหอไอเฟล ใช้ระบบควบคุมอัตโนมัติที่ขับเคลื่อนด้วย AI ในการตัดสินใจปิดเมื่อระดับน้ำทะเลสูงจนถึงจุดเสี่ยง

 

 

อีกหนึ่งตัวอย่างคือ Oosterscheldekering ประตูกั้นน้ำที่สามารถเปิด–ปิดเพื่อรักษาระบบนิเวศชายฝั่ง ซึ่งพิสูจน์ว่าโครงสร้างพื้นฐานเพื่อความปลอดภัยสามารถอยู่ร่วมกับธรรมชาติได้อย่างสมดุล เทคโนโลยีสำคัญของ Delta Works ครอบคลุมเซนเซอร์ตรวจวัดคลื่น ลม ระดับน้ำ ระบบ SCADA ที่ควบคุมประตูแบบเรียลไทม์ และ AI พยากรณ์พายุล่วงหน้า ซึ่งทำให้ประเทศสามารถคาดการณ์สถานการณ์และตัดสินใจได้แม่นยำภายในเวลาเสี้ยววินาที

 

นอกจากโครงสร้างระดับชาติ เนเธอร์แลนด์ยังออกแบบเมืองที่อยู่กับน้ำได้อย่างสวยงาม โดยเฉพาะ Rotterdam ที่พัฒนาแนวคิด “water sensitive city” ให้พื้นที่สาธารณะเป็นส่วนหนึ่งของระบบจัดการน้ำ เช่น Water Squares หรือ Water Plaza  ที่เก็บน้ำฝนในพื้นที่สาธารณะ ที่ปกติเป็นสนามบาสและลานกิจกรรม แต่เมื่อฝนตกหนักก็จะกลายเป็นอ่างเก็บน้ำชั่วคราวได้หลายล้านลิตร และยังมีโปรแกรม Room for the River ปรับพื้นที่ริมแม่น้ำให้มีที่ว่างรับน้ำแทนการยกระดับคันกั้นอย่างเดียว แนวคิดคือทำให้ระบบเก็บ/หน่วงน้ำเป็นองค์ประกอบของเมือง ไม่ใช่ซ่อนใต้ดินอย่างเดียว

 

 

 

ไปจนถึงการใช้ AI คำนวณเส้นทางน้ำในเมือง ช่วยให้เมืองสามารถรับมือกับฝนหนักได้โดยไม่ต้องสร้างโครงสร้างแข็งอย่างเดียว

 

"เดนมาร์ก" โดยเฉพาะโคเปนเฮเกน เป็นอีกเมืองที่โดดเด่นหลังประสบภัยน้ำท่วมใหญ่ปี 2011 เมืองได้พัฒนาแผน Cloudburst Management ที่เน้นให้ “ผิวเมือง” รองรับน้ำเอง ถนนหลายแห่งถูกออกแบบให้กลายเป็นคลองระบายน้ำในวันที่ฝนตกหนัก พื้นที่สาธารณะถูกสร้างให้เป็นแอ่งรับน้ำแบบธรรมชาติ และสวนสาธารณะถูกวางตัวในตำแหน่งยุทธศาสตร์เพื่อช่วยชะลอน้ำก่อนเข้าสู่ระบบท่อ ทั้งหมดนี้ทำงานร่วมกับเทคโนโลยี Digital Twin ซึ่งจำลองเมืองในรูปแบบ 3 มิติและใช้ AI วิเคราะห์ทิศทางการไหลของน้ำ เพื่อวางแผนรับมือได้อย่างแม่นยำและมีประสิทธิภาพ

 

 

ส่วนในเอเชีย ญี่ปุ่นได้สร้างหนึ่งในระบบจัดการน้ำที่อลังการที่สุดในโลก นั่นคืออุโมงค์ยักษ์ G-Cans บริเวณชานเมืองโตเกียว ระบบนี้มีเสาคอนกรีตมหึมารองรับเพดานเหมือนวิหารใต้ดิน สามารถรับปริมาณน้ำมหาศาลจากพายุไต้ฝุ่นและระบายน้ำออกสู่แม่น้ำสายใหญ่โดยใช้ปั๊มกำลังสูง เทคโนโลยีที่ใช้ประกอบด้วยระบบ SCADA, เซนเซอร์วัดระดับน้ำในหลายพื้นที่ และระบบ AI พยากรณ์ปริมาณน้ำฝน ซึ่งช่วยให้โตเกียวลดความเสี่ยงน้ำท่วมลงอย่างมาก

 

อุโมงค์ยักษ์ G-Cans เป็นโครงสร้างป้องกันน้ำท่วมใต้ดินที่ใหญ่ที่สุดในโลก G-Cans หรือ Metropolitan Area Outer Underground Discharge Channel ตั้งอยู่ที่เมืองคะซุคะ, จังหวัดไซตามะ (ห่างจากโตเกียวประมาณ 30 กม.) เป็นหนึ่งในระบบจัดการน้ำท่วมที่ล้ำสมัยที่สุดในโลก และมักถูกยกให้เป็น “มหาวิหารใต้ดิน” เนื่องจากขนาดมหึมาและสถาปัตยกรรมที่สง่างามเหมือนโถงวิหาร ประกอบด้วยเสาคอนกรีตสูงเท่าตึก 7 ชั้นจำนวน 59 ต้น สามารถรองรับน้ำได้ถึงกว่า 200,000 ตัน

 

ระบบนี้ถูกสร้างขึ้นเพื่อแก้ปัญหาน้ำท่วมจากแม่น้ำสายเล็กและลำคลองกว่า 5 สายที่มักเอ่อล้นในฤดูไต้ฝุ่นหรือฝนตกหนัก โดยมีหน้าที่หลักคือ รับน้ำส่วนเกินและระบายสู่แม่น้ำเอดะกาวะ ที่มีความสามารถในการรองรับน้ำได้มากกว่า

 

มาถึงสิงคโปร์ที่ผสานการจัดการน้ำหลากหลายมิติ ตั้งแต่ Marina Barrage ที่เปลี่ยนอ่าวให้เป็นแหล่งเก็บน้ำจืด กลยุทธ์ ABC Waters ยกระดับคูคลองเป็นพื้นที่สาธารณะไปจนถึงนโยบายจัดการน้ำแบบองค์รวม (integrated water management) เทคโนโลยีที่ใช้จริง PUB,  Digital Twin ของเครือข่ายน้ำและโรงบำบัดที่อัปเดตเรียลไทม์ด้วยเซนเซอร์ (pressure, flow, quality) วัดแรงดัน การไหล และคุณภาพน้ำ การควบคุมประตูน้ำด้วย AI ไปจนถึงระบบพยากรณ์น้ำฝนที่เชื่อมข้อมูลแบบเรียลไทม์จากหลายแหล่ง

 

“นิวยอร์กซิตี้” หลังพายุเฮอริเคนแซนดี้ (Sandy) ในปี 2012 ความรุนแรงระดับซูเปอร์สตอร์มทำให้มหานครนิวยอร์กเสียหายอย่างหนัก เมืองได้เริ่มโครงการ Rebuild by Design และ The Big U เพื่อสร้างแนวป้องกันน้ำท่วมรูปแบบใหม่ที่ผสาน “กำแพงกันน้ำ” เข้ากับสวน ทางเดิน และสะพานให้เป็นพื้นที่สาธารณะที่ใช้งานได้จริงในวันที่ไม่มีภัยพิบัติ แนวคิดนี้เน้นโครงสร้างยืดหยุ่นและเป็นมิตรกับชุมชน ขณะเดียวกันก็ใช้เทคโนโลยีสมัยใหม่ เช่น แบบจำลองคลื่นน้ำทะเลหนุนแบบเรียลไทม์, AI คาดการณ์เส้นทางพายุและประเมินผลกระทบ, และ ระบบเตือนภัย multi-sensor เพื่อให้สามารถตอบสนองต่อสภาพอากาศสุดขั้วได้อย่างแม่นยำและทันเวลา

 

“จาการ์ต้า” กับโครงการ Giant Sea Wall / NCICD ตัวอย่างข้อจำกัดของโซลูชันขนาดใหญ่ แผน NCICD (Giant Sea Wall) ตั้งใจป้องกันน้ำทะเลและรวมการพัฒนาเชิงพื้นที่ (reclamation, lagoon) แต่กรณีจาการ์ต้า สะท้อนว่าการสร้างกำแพงทะเลขนาดใหญ่เพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอ หากไม่แก้ปัญหาพื้นฐาน เช่น การทรุดตัวของพื้นดิน (land subsidence) และการจัดการน้ำทิ้ง/คุณภาพน้ำร่วมด้วย เทคโนโลยีที่นำมาใช้จริงคือ เครือข่าย GNSS และเซนเซอร์วัดการทรุดตัวร่วมกับการวิเคราะห์ข้อมูล (ML) เพื่อคาดการณ์แนวโน้ม subsidence และช่วยตัดสินใจเชิงนโยบาย แต่การบริหารผลกระทบสิ่งแวดล้อมและการมีส่วนร่วมของชุมชนเป็นปัจจัยสำคัญ

 

“เวนิซ” กับ MOSE วิศวกรรมเฉพาะกิจ แต่ต้องจับคู่การจัดการระยะยาว ระบบประตูเคลื่อนที่ MOSE ถูกออกแบบปิดปากทางน้ำเมื่อกระแสน้ำขึ้นสูง แต่มาพร้อมค่าใช้จ่ายบำรุงรักษา ความกังวลผลกระทบต่อลากูน และข้อจำกัดในการใช้งานซ้ำซ้อน  แสดงให้เห็นว่าโครงการเดียวแก้ปัญหาไม่หมด ต้องผสมกับการจัดการเชิงนิเวศ เทคโนโลยีที่นำมาใช้มีตั้งแต่ระบบเซนเซอร์ระดับน้ำ-สภาพอากาศและการวิเคราะห์บำรุงรักษา (maintenance analytics) การเสริม predictive maintenance ด้วย AI จะช่วยลดความเสี่ยงจากการล้มเหลวของระบบราคาแพงได้ แต่ยังต้องมีการวางแผนเชิงนิเวศควบคู่กันไป

 

จากตัวอย่างทั้งหมด สิ่งที่สรุปได้คือ เมืองที่อยู่กับน้ำอย่างยั่งยืนไม่สามารถพึ่งพาโครงสร้างวิศวกรรมแบบใดแบบหนึ่งได้เพียงอย่างเดียว แต่ต้องอาศัยระบบนิเวศเมืองที่ผสมผสานโครงสร้างแข็ง โครงสร้างสีเขียว การปรับตัวของพื้นที่สาธารณะ และเทคโนโลยีการคาดการณ์น้ำขั้นสูงให้ทำงานร่วมกันอย่างเป็นระบบ

 

ความสำเร็จส่วนใหญ่เกิดจากการยอมรับว่าพื้นที่เมืองต้อง “ให้ที่ว่างกับน้ำ” ในบางช่วงเวลา พร้อมใช้ข้อมูลและเทคโนโลยีเป็นหัวใจของการบริหารน้ำแบบอัจฉริยะ เมื่อเมืองต่าง ๆ ผสานองค์ความรู้ด้านผังเมือง วิศวกรรม และดิจิทัลเข้าไว้ด้วยกันอย่างสมดุล เมืองก็สามารถอยู่กับน้ำได้อย่างปลอดภัยและงดงามไม่ใช่เพียงเอาตัวรอด แต่คือการอยู่ร่วมกับน้ำอย่างแท้จริง

 

 

อ้างอิง:

www.sciencedirect.com

stormwater.wef.org

www.rotterdamarchitectuurprijs.nl

stormwater.wef.org