شناسایی منطقه نشت در سیستم‌های توزیع آب بزرگ (مطالعه موردی: شهر ماهان در استان کرمان)

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه شهید باهنر، کرمان، ایرانان

2 مهندسی عمران-سازه های هیدرولیکی، بخش مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهیدباهنرکرمان

3 بخش مهندسی عمران، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه شهید باهنر، کرمان، ایران

doi
10.22125/iwe.2023.173289
چکیده

امروزه شناسایی نشت مسئله مهمی در شبکه­های توزیع آب می­باشد، زیرا نشت هزینه­ها را افزایش داده و موجب اتلاف منابع آب می­شود. در این مطالعه، از یک روش جدید برای شناسایی منطقه نشت در شبکه توزیع آب قسمتی از شهر ماهان استفاده شد. ابتدا توسط الگوریتم خوشه­بندی K-means، شبکه به تعدادی از مناطق تقسیم شد. سپس نمونه­های آموزش مربوط به هر منطقه، با استفاده از شبیه­سازی تصادفی نشت در مدل هیدرولیکی شبکه ساخته شد. شماره هر منطقه به عنوان برچسب طبقه­بندی ماشین بردار پشتیبان چندکلاسی مورد استفاده قرار گرفت و به همراه نمونه­های آموزش، مدل طبقه­بندی آموزش داده شد. در نهایت، مدل آموزش دیده به عنوان مدل شناسایی منطقه نشت استفاده شد و برای تعیین مناطق احتمالی نشت با نمونه­های میدانی مشاهده شده، اعمال شد. نتایج نشان می­دهد که از میان 10 ساختار استفاده شده برای ساخت مدل، تنها سه ساختار شامل؛ «سه منطقه و تابع هسته پایه شعاعی»، «سه منطقه و تابع هسته خطی» و «پنج منطقه و تابع هسته خطی»، به ترتیب میزان قابل قبول 27/99 % ، 18/99 % و 99/98 % را برای شاخص ارزیابی «دقت» ایجاد می­کنند. از طرف دیگر، از میان این سه ساختار، تقسیم شبکه به پنج منطقه نشت و استفاده از تابع هسته خطی، شبکه را به تعداد مناطق بیشتری تقسیم می­کند و نشت­یابی را در مناطق محدود شده آسان­تر می­کند. در نتیجه برای ساخت مدل نهایی از این ساختار استفاده شد.