كاربرد تكنيك نگاشت خود سامان در تشخيص گستره آلودگي تعمدي در شبكه توزيع آب شهري

زمينه و هدف: شبكه‌هاي توزيع آب به علت گستردگي و در دسترس بودن، مستعد وقوع حملات تروريستي از طريق تزريق مواد سمي هستند. پژوهش حاضر با هدف كاربرد شبكه عصبي غير نظارت شونده نگاشت خود سامان يا SelfOrganizing Map (SOM) در تشخيص گستره آلودگي تعمدي سم آرسنيك در شبكه توزيع آب شهري تهران صورت گرفت.روش‌ بررسي: بدين منظور، ابتدا وضعيت هيدروليكي موجود شبكه توزيع آب تحت پوشش مخزن شماره ۴ تهران به عنوان پايلوت مدل‌سازي شد. سپس سناريوهاي محتمل تزريق آلاينده آرسنيك در نقاط مختلف شبكه توزيع آب با استفاده از تحليل كيفي شبكه و كاربرد تحليلگر EPANET و با كدنويسي در محيط نرم‌افزار R نگارش شدند. براي يافتن گستره آلودگي به ازاي تزريق آرسنيك در زمان‌ها و مكان‌هاي مختلف در شبكه توزيع آب، از شبكه SOM استفاده شد.يافته‌ها: ميزان غلظت آلودگي در يك نقطه مشخص با گذشت زمان كاهش يافته و ميان زمان و غلظت، همبستگي بالايي وجود دارد. همچنين، گستره آلودگي وابسته به ميزان مصرف مشتركين و به تبع آن، ساعت تزريق آلودگي است. روش توسعه يافته در پژوهش حاضر ۹۱ درصد با واقعيت تطابق دارد و با سرعت بالا قادر به مشخص نمودن گستره آلودگي در شبكه توزيع آب است.نتيجه‌گيري: تكنيك SOM مي‌تواند به عنوان تكميل كننده سيستم پايش كيفيت آب و تشخيص آلودگي در شبكه توزيع آب شهري مورد استفاده قرار گيرد تا در كوتاه‌ترين زمان ممكن، به عنوان جايگزين مدل‌سازي كميكيفي شبكه توزيع آب، گستره آلودگي را در هنگام تشخيص آلودگي احتمالي مشخص نمايد.