بررسی نقش عوامل مؤثر بر فراوانی حوادث در لوله‌های اصلی آب رسانی ‌با استفاده از الگوی رگرسیونی ترکیبی

شبکه‌های توزیع آب شهری سهم قابل توجهی از شریان‌های اساسی تأمین کننده‌ خدمات آبی به مردم را دربر می‌گیرند و به دلیل این که در طی زمان‌های اخیر مسئولیت مهم راضی نگاه داشتن مردم نسبت به تأمین آب بر عهده‌ سیستم‌های توزیع آب بوده، پرهیز از حوادثی چون شکست لوله‌ها و اجزای دیگر شبکه که باعث آسیب رساندن به سلامت ساختاری و کارآیی شبکه‌ها می‌شود، همواره مدّ‌‌نظر قرار گرفته است. این مقاله برای بهبود مدل‌سازی شکست لوله‌ها نخست به بررسی و تحلیل عوامل اساسی در شکست می‌پردازد و در ادامه با بررسی انواع ابزارهای ریاضی کلاسیک در تشریح فرآیندهایی که باعث شکست در لوله‌های آبی می‌شوند، برای پیش‌بینی شکست، مدلی مفید و مؤثر که افزایش خرابی و زوال در لوله‌ها را با عواملی یکنواخت ومستقل از زمان (دائمی) چون سن، جنس و قطر لوله و هم چنین عامل فشار آب (غیردائمی) مرتبط می‌سازد، ارائه می شود. روش داده‌کاوی پیشنهاد شده تحت عنوان رگرسیون چندجمله‌ای تکاملی، عبارت‌های سمبلیک (عوامل شکست) و عددی (ضرائب) را با هم ترکیب می‌کند. هم چنین در این پژوهش، اثر نوفه‌های عامل غیردائمی فشار با روند یکنواخت شکستی که عوامل دائمی پدید می‌آورند، ترکیب می‌شود. جهت ارزیابی روش ارائه شده نـیز بخشی از شبکه‌ی آب رسانی شهری ناحیه‌ی چهار شهر مشهد انتخاب شده است. با توجه به معیار قطر- جنس در گروه‌بندی لوله‌ها و هم چنین در نظر گرفتن شرایط هیدرولیکی و فشاری در منطقه به عنوان معیار پهنه‌بندی فشار در شبکه، فرم سمبلیک مدل‌ها به‌خوبی نشان می‌دهد که افزایش نرخ شکست با افزایش سن، طول و فشار لوله در ارتباط بوده و هم چنین نسبتی معکوس بین کاهش نرخ شکست با افزایش قطر وجود دارد. از طرف دیگر مشاهده شد که در این شبکه تعداد انشعابات برروی تعداد شکست ها مؤثر نبوده اند. هم چنین ساختار سیمبولیک ایجاد شده برای مدل های شکست در لوله‌های منطقه، کمک شایانی به بهینه‌سازی زمان تعویض لوله‌ها با توجه به تأثیر بیشتری که یک پارامتر در مدل اعمال کرده است، می‌نماید.