ارزيابي روش مبتني‌بر تيوري آنتروپي چيو در برآورد توزيع سرعت و پيشبيني دبي جريان در رودخانه ها

Evaluation of entropy based chiu’s method for prediction of the velocity distribution and discharge in rivers

تعيين معادله مناسب توزيع سرعت و پيشبيني دقيق دبي جريان در رودخانهها به‌منظور برنامه‌ريزي، مديريت و بهرهبرداري بهينه و پايدار منابع آب، مديريت سيلاب، طراحي ايمن‌سازههاي آبي و اجراي پروژههاي آبخيزداري از اهميت خاصي برخوردار است. روش معمول در اندازهگيري مستقيم دبي در رودخانهها، روشهاي اندازهگيري چند‌نقطهاي سرعت جريان با استفاده از مولينه مي‌باشد كه به‌علت تعداد زياد نقاط اندازهگيري در مقطع عرضي بسيار وقتگير و پرهزينه بوده و گاهي اوقات در شرايط سيلابي امكان به‌كارگيري آن نميباشد. بنابراين استفاده از روشهايي كه ضمن دارا بودن دقت كافي، از نظر زمان مورد‌نياز نيز مقرون به صرفه باشد، بسيار سودمند ميباشد. در اين پژوهش با استفاده از اصل بيشترين آنتروپي و معادله توزيع سرعت چيو، توزيع سرعت و دبي جريان در چندين مقطع از رودخانه پسيخان واقع در استان گيلان طي سالهاي 1390-1389 برآورد شده و نتايج با مقادير اندازهگيري شده مقايسه گرديد. نتايج به‌دست آمده نشان داد كه مطابقت بسيار خوبي بين نتايج حاصل از روش چيو در برآورد توزيع سرعت و دبي جريان با مقادير واقعي وجود دارد به‌گونه‌اي كه مقدار R2، 996/0 و RMSE، 9/3 حاصل شد. بنابراين از اين روش ميتواند به‌عنوان روشي آسان و سريع، جايگزين روشهاي معمول در برآورد توزيع سرعت و اندازهگيري دبي جريان در رودخانهها به‌خصوص در مواقع سيلابي گردد. واژه‌هاي كليدي: تيوري آنتروپي، روش چيو، توزيع سرعت، رودخانه پسيخان

Determination of the appropriate velocity distribution and accurate estimation of river discharge is important to water resource management, water supply and safe design of hydraulic structure. Common methods in measurement of flow rate are on the basis of direct measurement of flow velocity. These methods are time consuming; costly and impracticable during flood in wide rivers. Therefore, use of methods that, while having sufficient accuracy, and the time required is also cost effective is necessary. In this research, using the principle of maximum entropy and Chiu’s velocity distribution, velocity distribution and flow in several cross sections of the Pasikhan river in Guilan province were estimated and the results were compared with measured data collected during 1389-1390. It’s found that there is a good agreement between predicted velocities and discharges based on Chiu’s method and the measured values with R2= 0.996 and RMSE= 3.9. So, it can be used as a quick and easy way to be replaced with conventional methods for estimating flow velocity distribution in rivers, especially in times of floods. Keywords: Entropy theory, Chiu’s method, Velocity distribution, Pasikhan river