تعیین پارامترهای هواشناسی موثر بر میزان مصرف آب شرب با استفاده از الگوریتم خوشه‌بندی فازی (مطالعه موردی: شهر گرگان)

امروزه برآورد میزان مصرف آب یکی از مهم‌ترین و کاربردی‌ترین مباحث به‌شمار می‌رود، پیچیدگی و تاثیر عوامل و پارامترهای مختلف بر میزان مصرف آب سبب شده است تا روش‌های تحلیلی و ریاضی در این زمینه از کارایی لازم برخوردار نباشند. مطالعات انجام شده نشان می‌دهد که پارامترهای هواشناسی به‌عنوان مهم‌ترین گروه در زمینه برآورد کوتاه‌مدت میزان مصرف آب در نظر گرفته شده‌اند. در این مطالعه با استفاده از الگوریتم خوشه‌بندی فازی ارتباط غیرخطی بین پارامترهای اقلیمی به‌عنوان متغیرهای ورودی و میزان مصرف آب شهری به‌عنوان متغیر خروجی مورد بررسی قرار گرفت و با نتایج به‌دست آمده از برقرار نمودن رابطه خطی میان متغیرهای نام‌برده مقایسه شد. برای این منظور از داده‌های اندازه‌گیری شده روزانه پارامترهای هواشناسی ایستگاه سینوپتیک هاشم‌آباد و میزان آب توزیع شده در شبکه شهر در طی ماه‌های فروردین تا تیر سال 1391، استفاده شده است. در نهایت با بهره‌گیری از روش‌های رگرسیون خطی و غیرخطی رابطه‌ای برای برآورد کوتاه‌مدت میزان مصرف آب براساس پارامترهای اقلیمی ارایه گردید. نتایج نشان داد میزان مصرف آب شهری با میانگین دمای هوا همبستگی بهتری را نشان می‌دهد و در نظر گرفتن حداکثر دمای هوا نیز باعث افزایش دقت برآوردها می‌شود. بنابراین می‌توان حداکثر و میانگین دمای هوا را موثرترین پارامترهای برآورد میزان مصرف آب دانست. همچنین نتایج نشان داد در نظر گرفتن یک معادله درجه دو بین متغیرهای ورودی و خروجی، با داشتن ضریب ناش- ساتکلیف 71/0 و ریشه میانگین مربعات خطا 35/43 لیتر در ثانیه، میزان مصرف آب را با دقت و اطمینان بیش‌تری نسبت به سایر معادله‌ها برآورد می‌نماید.واژه‌های کلیدی: الگوریتم خوشه‌بندی فازی، پارامترهای هواشناسی، مصرف آب