ارزيابي آسيب‌پذيري منابع آب‌زيرزميني براساس شكست خط لوله انتقال سوخت تحت شرايط وقوع زمين‌لرزه با استفاده از روش يادگيري ماشين (ML)

در اين پژوهش هدف اصلي ارزيابي آسيب‌پذيري آب‌هاي زيرزميني بر اساس آسيب شبكه انتقال سوخت شهري در برابر وقوع زلزله بوده‌است. در اين ‌راستا مطالعه موردي روي سيستم انتقال سوخت شهر تهران و آبخوان دشت تهران-كرج انجام شده‌ است. به منظور ارزيابي آسيب لرزه‌اي خط لوله سوخت مدفون تهران براساس مشخصات اجزاي شبكه انتقال سوخت، سه سناريوي احتمالي زلزله در منطقه مطالعه شد. براي ارزيابي آسيب در خط‌ لوله، مدلي جامع با استفاده از روش يادگيري ماشين توسعه داده شده‌ است. اين مدل قابليت ارزيابي و پيش‌بيني آسيب و نوع آسيب (نشتي، شكست كامل) را در خط لوله دارد. همچنين ارزيابي آلودگي آبخوان با بهره‌گيري از مدل DRASTIC انجام شده‌ است. نتايج نشان داد كه مدل ارزيابي آسيب لرزه‌اي خط لوله براساس روش يادگيري ماشين عملكرد خوبي در پيش‌بيني آسيب لرزه‌اي شبكه انتقال سوخت دارد؛ به طوري كه ريشه ميانگين مربع خطا (RMSE) و ضريب همبستگي (r) براي داده‌هاي آزمون به ترتيب برابر با 0.004 و 0.99 بود. نتايج اين تحقيق نشان داد كه ميزان خسارت وارده به شبكه انتقال سوخت تهران بر اساس سناريوي زلزله با بزرگاي 6 ريشتر، 24 نشتي و 6 خرابي و بر اساس سناريوي با بزرگاي زلزله 7 ريشتر 27 نشتي و 8 خرابي بوده‌است. با ارزيابي نتايج نقشه‌هاي آلودگي سفره‌هاي زيرزميني حاصل از مدل DRASTIC مشخص شد كه 40 درصد آبخوان تهران داراي پتانسيل آلودگي متوسط و 15 درصد داراي پتانسيل آلودگي پايين در سناريوي لرزه‌اي با بزرگاي 6 ريشتر بوده‌است. همچنين در سناريوي لرزه‌اي با بزرگاي 7 ريشتر 52 درصد داراي پتانسيل آلودگي متوسط و 19 درصد داراي پتانسيل آلودگي پايين بوده‌است. مدل توسعه‌يافته (مدل ارزيابي آسيب لرزه‌اي آب‌هاي زيرزميني) مي‌تواند در ساير موارد مشابه و به عنوان بستري براي تحليل‌هاي تكميلي بيشتر استفاده شود.