کاربرد مفهوم آنتروپی در بدست آوردن توزیع سرعت در آبراهه های روباز

با توسعة تئوریهای آنتروپی و اصل حداکثر آنتروپی توسط شنون در دهة 1940 میلادی و جاینس در دهة 1950 میلادی، این تئوریها در طیف وسیعی از علوم از جمله هیدرولوژی، هیدرولیک و محیط زیست بکار برده شده اند . اولین تلاش جدی در زمینة کاربرد این تئوریها در علوم آب توسط آموروسو و اسپیلدورا (1972) در زمینة مدلسازی هیدرولوژیکی انجام گرفت . تا به امروز کاربردهای متعددی از این تئوری در مهندسی منابع آب گزارش شده و همچنان نیز تلاشهایی در زمینة کاربردهای جدید آن در حال انجام است . معروفترین و رایج ترین روابط توزیع سرعت، توزیع لگاریتمی پرانتل ون کارمن و توزیع توانی می باشن د . این دو رابطه در نزدیکی کف غیرمعتبر و در نزدیکی سطح آب هم کم دقت می باشند .( هنگامی که سرعت ماکزیمم زیر سطح آب باشد ). چیو در سال 1988 با بکار بردن مفاهیم احتمالاتی و اصل حداکثر آنتروپی معادلة توزیع سرعتی را ارائه کرد . این معادله قابلیت تعیین توزیع سرعت در هر دو جهت قائم و عرضی را دارا می باشد . همچنین این معادله در نزدیکی سطح هم به خوبی عمل کرده و موقعیت سرعت حداکثر را پیش بینی می کند . در این مقاله با استفاده از داده های آزمایشگاهی در بسترهای صاف و زبر، مدل توزیع سرعت چیو مورد ارزیابی و تحلیل قرار گرفته است . نتایج نشان می دهد که این مدل با دقت قابل قبولی توانایی پیش بینی توزیع سرعت قائم در آبراهه های روباز را دارا می باشد . همچنین دقت این روش در بسترهای صاف بیشتر از بسترهای زبر می باشد .

کلیدواژه ها:

توزیع سرعت ، آبراهه های روباز ، اصل حداکثر آنتروپی ، بسترهای صاف و زبر