La tua ridefinizione di \theequation è sbagliata concettualmente, perché il contatore equation è inserito nella lista di azzeramento del contatore chapter; quindi ad ogni nuovo capitolo la numerazione delle equazioni ricomincia da 1; per mettere equation nella lista di azzeramento delle sezioni bisognerebbe prima toglierlo dalla lista di azzeramento di chapter e poi aggiungerlo alla lista di azzeramento del contatore section. Con la classe book, che io sappia, questa cosa non si può fare; con altre classi è possibile, cito per esempio le classi della collezione KOMA Script; ho visto che si può far con la classe anthosthesis.
Il concetto è che bisogna usare un comando \@removefromreset (che contenendo il segno @ non è uno di quelli che si possono definire con i comandi LaTeX \newcommand o \renewcommand e quindi bisogna ricorrere a programmazione avanzata) che tolga equation dalla lista dei contatori da azzerare quando il numero cel contatore chapter viene incrementato; invece il comando \@addtoreset esiste già nel nucleo di LaTeX.
Con la classe memoir hai però a disposizione i comandi \counterwithin e counterwithout; a pagina 337 della documentazione di memoir (leggila con texdoc memoir dato da terminale/prompt dei comandi) è descritto esattamente quello che fanno; Nota che \counterwithin esegue el due operazioni di rimuovoere il contaotre dalla lista di azzeramento di un altro contatore e di aggiungerlo alla lista di azzeramento di un altro contatore; esegue anche la ridefinizione del modo di scrivere il contatore; Se cambi classe passando a memoir hai diversi vantaggi: puoi scrivere direttamente:`\counterwithin{equation}{section}` e poi correggere con i comandi di memoir alcuni degli errori che qui di seguito ti indico.
Piuttosto controlla il tuo preambolo che contiene numerosi errori, per esempio babel è chiamato due volte, per fortuna con le stesse lingue, cosicché LaTeX non protesta. I font amsfonts sono chiamanti due volte (la seconda da amsssymb); \hoffset non deve venire mai usato; se vuoi aggiungere spazio per la rilegatura usa il pacchetto geometry; lo stesso vale per l’impostazione del margine sinsitro; devi farlo in un altro modo, con geometry, perché impostarlo in quel modo è erraro (produce un margine di 1.6 pollici invece che di 0.6 pollici — senza tenere conto dello spostamento per la rilegatura). Le opzioni 11 pt e a4 paper sono errate, non devono venire scritte con gli spazi. Magari LaTeX è di bocca buona e non ti dà messaggi d’errore, solo alla fine ti dà l’elenco delle opzioni non usate nel file .log.
Suppongo che il tuo preambolo si riciclato da altri con una provenienza estremamente dubbia; i commenti messi qua e là nel preambolo indicano chiaramente che chi ha scritto quel preambolo aveva le idee un po’ confuse. Non ripetere questo errore; scriviti il tuo preambolo, usando per davvero i pacchetti che vuoi tu e per gli scopi che vuoi tu.
Se passi a memoir, non ti scoraggiare da un manuale di istruzioni così lungo; non è necessario leggerlo tuto, ma via via che ti serve qualche cosa cerca nell’indioe analitico o leggiti solo il capitolo che tratta dell’argomento che presumi possa interessarti; non ci vuole molto a prenderne possosso, ma richiede inizialmente un po’ di pazienza.