استخراج هیدروگراف واحد لحظه ای (iuh) با استفاده از تئوری آنتروپی شانون

هیدروگراف واحد لحظه ای یا (iuh) هیدروگرافی است که در محاسبه هیدروگراف رواناب سطحی حوزه های آبخیز مورد استفاده قرار گرفته و اخیرا علاوه بر روش های مرسوم، تئوری آنتروپی شانون جهت محاسبه آن مورد توجه قرار گرفته است. اگر آنتروپی معیاری از میزان آشفتگی یک سیستم تعریف شود، آنگاه شاخص آنتروپی احتمال وقوع یک رخداد را بیان خواهد نمود. در این تئوری با تعریف زمان های پیمایش حوزه آبخیز به عنوان متغیر تصادفی و ماکزیمم نمودن رابطه آنتروپی بر اساس این پارامتر و همچنین لحاظ نمودن قیودها، میزان حداقل اریب تابع توزیع احتمالاتی و پارامترهای iuh حاصل گردیده و نهایتا معادله کاربردی iuh بدست می آید. در این مطالعه شش رویداد از حوزه معرف آبخیز لیقوان واقع در شمال غرب کشور مورد بررسی قرار گرفته است. پس از محاسبه زمان پیمایش و تعیین پارامترهایiuh بر اساس تئوری آنتروپی، معادله (iuh) کاربردی استخراج و نهایتاً هیدروگراف رواناب مستقیم محاسبه گردید. جهت بررسی بیشتر نیز از روش هیدروگراف واحد ناش جهت برآورد iuhو هیدروگراف رواناب مستقیم استفاده شد. نتایج گویای عملکرد قابل قبول روش آنتروپی با میانگین خطای اوج 17.35 درصد، متوسط ضریب همبستگی 0.828، شاخص آنتروپی 2.47 نات و ضریب نش ساتکلیف 0.742 می باشد.

Derivation of Instantaneous Unit Hydrograph (IUH) using the Shannon Entropy Theory

Instantaneous unit hydrograph (IUH) is a hydrograph that has used for calculation of direct runoff hydrograph in watersheds and recent addition to formal methods, Shannon entropy theory consider for calculation of direct runoff hydrograph. If the system disorderly is measured in terms of entropy then the probability distribution of the events, provides in terms of entropy. In this theory, defined travel time as a random variable, the maximizing the entropy on based this parameter and also specifies constraints, the leastbiased probability density function, determining parameters of the IUH and finally obtaining applicable IUH equation. In this study, six events of Lighvan watershed has been studied that located in Northwest Iran. After calculating travel time and determining parameters on based entropy, derivation applicable IUH equation and calculated direct runoff hydrograph. For estimated and more evaluated IUH and direct runoff hydrograph has used Gamma distribution that result showed good accuracy of the entropy theory. The results indicate acceptable performance of the entropy model shows the highest CC (CC = 0.828), mean error of peak (17.35%), entropy index (2.47 knot) and nashsutcliff value (NS=0.742) in verification events.