پژوهش آب ایران

پژوهش آب ایران

ارزیابی آسیب‌پذیری منابع آب‌زیرزمینی براساس شکست خط‌لوله انتقال سوخت تحت شرایط وقوع زمین‌لرزه با استفاده از روش یادگیری ماشین (ML)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری گروه مهندسی عمران، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران.
2 استادیار گروه مهندسی عمران، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران.
3 دانشیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران.
چکیده
در این پژوهش هدف اصلی ارزیابی آسیب‌پذیری آب‌های زیرزمینی بر اساس آسیب شبکه انتقال سوخت شهری در برابر وقوع زلزله بوده‌است. دراین‌راستا مطالعه موردی بر روی سیستم انتقال سوخت شهر تهران و آبخوان دشت تهران-کرج انجام شده‌است. به منظور ارزیابی آسیب لرزه‌ای خط‌لوله سوخت مدفون تهران براساس مشخصات اجزای شبکه انتقال سوخت، سه سناریوی احتمالی زلزله در منطقه مورد مطالعه قرار گرفت. برای ارزیابی آسیب در خط‌لوله، مدلی جامع با استفاده از روش یادگیری ماشین توسعه داده شده‌است. این مدل قابلیت ارزیابی و پیش‌بینی آسیب و نوع آسیب (نشتی، شکست کامل) در خط‌لوله را دارد. همچنین ارزیابی آلودگی آبخوان با بهره‌گیری از مدل DRASTIC انجام شده‌است. نتایج نشان داد که مدل ارزیابی آسیب لرزه‌ای خط‌لوله براساس روش یادگیری ماشینی عملکرد خوبی در پیش‌بینی آسیب لرزه‌ای شبکه انتقال سوخت دارد به طوری که ریشه میانگین مربع خطا (RMSE) و ضریب همبستگی (R) برای داده‌های آزمون به ترتیب برابر با 004/0 و 99/0 بود. نتایج این تحقیق نشان داد که میزان خسارت وارده به شبکه انتقال سوخت تهران بر اساس سناریوی زلزله با بزرگای 6 ریشتر، 24 نشتی و 6 خرابی و بر اساس سناریوی با بزرگای زلزله 7 ریشتر 27 نشتی و 8 خرابی بوده‌است با ارزیابی نتایج نقشه‌های آلودگی سفره‌های زیرزمینی حاصل از مدل DRASTIC مشخص گردید که 40 درصد آبخوان تهران دارای پتانسیل آلودگی متوسط و 15 درصد دارای پتانسیل آلودگی پایین در سناریوی لرزه‌ای با بزرگای 6 ریشتر بوده‌است همچنین 52 درصد دارای پتانسیل آلودگی متوسط و 19 درصد دارای پتانسیل آلودگی پایین در سناریوی لرزه‌ای با بزرگای 7 ریشتر بوده‌است مدل توسعه‌یافته (مدل ارزیابی آسیب لرزه‌ای آب‌های زیرزمینی) می‌تواند در سایر موارد مشابه و به عنوان بستری برای تحلیل‌های تکمیلی بیشتر مورد استفاده قرار گیرد.
کلیدواژه‌ها

  • تاریخ دریافت 21 مرداد 1402
  • تاریخ بازنگری 06 آبان 1402
  • تاریخ پذیرش 08 آبان 1402
  • تاریخ انتشار 01 فروردین 1403