ارزیابی قابلیت اطمینان مکانیکی شبکه های توزیع آب شهری با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی به منظور مدیریت بهینه بهره برداری

در دهه های اخیر، از یکطرف محدودیت منابع آب، وقوع پی در پی دوره های خشکسالی، افزایش نیازهای آبی ناشی از افزایش جمعیت و صنایع و از طرف دیگر مسئله فرسودگی، عمر بالا، افزایش شکستگی لوله ها، تلفات بالای آب، وقفه در سرویس دهی، کاهش عملکرد سیستم (کاهش فشار و دبی) و همچنین محدودیت منابع مالی برای سرمایه گذاری های جدید، سبب افزایش هزینه های اقتصادی و اجتماعی در بهره برداری از زیر ساخت های شبکه های توزیع آب گردیده و به یکی از معضلات جدی پیش روی مدیران و تصمیم گیران کشور در مدیریت منابع آب تبدیل شده است. از جمله شاخصهای موثر در مدلهای مورد استفاده برای بازسازی و نوسازی زیر ساخت شبکه های توزیع آب، بررسی نرخ شکست اجزاء شبکه و ارزیابی قابلیت اطمینان مکانیکی آنها است. این شاخصها همواره از سوالات محوری و کلیدی برای تصمیم گیری مدیران و یکی از ضروری ترین نیازهای اطلاعاتی مرتبط با مدیریت بهینه بهره برداری از شبکه های توزیع آب بوده است. قابلیت اطمینان مکانیکی متاثر از پارامترهایی همچون جنس، سن، قطر، عمق نصب، فشار هیدرولیکی لوله ها و ..می باشد. لذا باید با استفاده از یک روش مناسب این پارامترهای موثر را به یک شاخص برای ارزیابی قابلیت اطمینان مکانیکی تبدیل کرد. در این مقاله مدلی با استفاده از روش هوشمند شبکه عصبی مصنوعی برای بررسی شکست مکانیکی لوله ها از طریق جمع آوری داده های واقعی و لحاظ کردن تعداد زیادی از پارامترهای موثر در حوادث به منظور مدیریت بهینه بهره برداری از شبکه ها در یکی مناطق شهری کشور ارائه می گردد. از جمله ویژگی های این مدل، پیش بینی نرخ شکست لوله ها و ارتباط واضح میان مجموعه خروجی (شکست ها) و مجموعه ورودی ها (قطر، طول، سن، جنس،عمق نصب، فشار و ....) می باشد بطوریکه این ارتباطات ساده براحتی در تصمیم گیری بازسازی و تعمیر لوله های شبکه مورد استفاده واقع شود. نتایج حاصل از این مدل موید توانایی آن در پیش بینی نرخ شکست لوله ها می باشد.