ارزیابی منطقه‏ای ایستگاه‏های پایش هیدرومتری حوزه بختگان- مهارلو با استفاده از تئوری آنتروپی

Subject Areas : Irrigation and Drainage

سمیه خلیفه ¹ , ابراهیم خلیفه ²

1 - مهندسی منابع آب، گروه مهندسی آب، دانشگاه شهید باهنر کرمان،ایران.
2 - گروه آب، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی،تهران،ایران

Received: 2012-09-26 Accepted : 2012-12-10 Published : 2012-12-21

Keywords:

Abstract :

طراحی و بهره‏برداری مناسب از سامانه‏های پایش منابع آب یکی از مهم‏ترین مباحث مدیریت کمی و کیفی منابع آب بوده و صحت و کفایت آمار و اطلاعات هر سامانه و ارزیابی این آمار و اطلاعات، نقش تعیین کننده‏ای در تصمیم‏گیری‏های صحیح و پایدار در منطقه زیر پوشش سامانه دارد. از این نظر، تعیین تعداد و پراکنش مناسب ایستگاه‏های شبکه پایش و همچنین ارزیابی کفایت ایستگاه‏های شبکه‏های موجود به منظور حذف ایستگاه‏های غیرضروری و در نتیجه کاهش هزینه‏های تولید آمار و اطلاعات از چالش‏های مهم پیش رو هستند. در این پژوهش، با نگرشی نو بر پایه این تئوری، ارزش منطقه‏ای ایستگاه‏های هیدرومتری حوزه بختگان- مهارلو مورد بررسی قرار گرفته است. در این دیدگاه با استفاده از تئوری آنتروپی گسسته، محدودیت موجود در تحقیقات قبلی مرتفع و با در نظر گرفتن شاخص‏های کل اطلاعات ارسال شده توسط ایستگاهS(i) ، کل اطلاعات دریافت شده توسط ایستگاهR(i)  و کل اطلاعات خالص ایستگاه N(i) به ارزیابی شبکه پایش پرداخته شده است. نتایج تحلیل حساسیت اطلاعات نشان می‏دهد که مقادیر شاخص‎های آنتروپی به تغییر فاصله کلاس‏بندی اطلاعات حساس می‏باشند. مقادیر محاسبه شده برای شاخص‎های R(i) و S(i) نیز کاملاً هم‎ارز بوده و هر ایستگاه تقریباً به همان میزان که اطلاعات به سایر ایستگاه‎ها ارسال می‎کند، اطلاعات دریافت می‎نماید. همچنین با توجه به نتایج قابل قبول رابطه استورجس، استفاده از این رابطه به منظور تعیین تعداد کلاس مناسب توصیه می‎شود. نتایج بدست‏آمده نشان می‏دهد که از 14 ایستگاه شبکه پایش 4 ایستگاه در وضعیت بحرانی قرار داشته و امکان حذف آن‏ها وجود دارد.      

References:

بازرگان لاری، ع. (1378). آمار کاربردی. انتشارات دانشگاه شیراز، شیراز.ص43.

کریمی حسینی، آ. و بزرگ حداد، ا. (1388). ارزیابی و طراحی شبکه ایستگاه‏های باران‏سنجی حوضه باتلاق گاوخونی با استفاده از تئوری آنتروپی و الگوریتم ژنتیک. دهمین سمینار سراسری آبیاری و کاهش تبخیر، دانشگاه شهید باهنر کرمان، ص62.

معصومی، ف. و کراچیان، ر. (1387). بهینه‏سازی مکان‏یابی ایستگاه‏های پایش کیفی منابع آب زیرزمینی با استفاده از تئوری آنتروپی. آب و فاضلاب، شماره 65، ص 12-2.

Chen, Y.C., Wei, C. and Yeh, H.C. (2008). Rainfall network design using kriging and entropy. Hydrological Processes, 22, pp. 340-346.

Karamouz, M., Hafez, B. and Kerachian, R. (2005). Water quality monitoring network for river systems using geostatistical methods. Proceedings of ASCE-EWRI World Water and Environmental Resources Congress, Alaska, USA.

Kawachi, T. (2001). Rainfall entropy for delineation of water resources zones in Japan. Journal of Hydrology, 246, pp. 36-44.

Markus, M., Knapp, H. V. and Tasker, G. D. (2003). Entropy and generalized least square methods in assessment of the regional value of stream gages. Journal of Hydrology, 283, pp. 107-121.

Mishra, A.K. and Coulibaly, P. (2010). Hydrometric network evaluation for Canadian watersheds. Journal of Hydrology, 380, pp. 420-437.

Mogheir, Y. and Singh, V. P. (2002). Application of information theory to groundwater quality monitoring system. Water Resources Management, 16(1), pp. 37- 49.

Mogheir, Y. and Singh,V.P. (2003). Specification of information needs for groundwater management planning in developing countries. Groundwater Hydrology, 2, pp. 3-20

Mogheir,Y., Lima, J.L. and Singh, V. P. (2004). Characterizing the spatial variability of groundwater quality using the entropy theory. Hydrological Process, 18, pp. 2165-2179.

Mondal, N. and Singh, V. P. (2012). Evaluation of groundwater monitoring network of Kodaganar River basin from Southern India using entropy. Environmental Earth Sciences, 66(4), pp. 1183-1193.

Sarlak, N. and Sorman, A. (2006). Evaluation and selection of streamflow network stations using entropy methods. Turkish J. Eng. Environ. Sci., 30, pp. 91-100.

Shannon, C. E. (1948). A mathematical theory of communication. Bell System Technical Journal, 27, pp. 379-423.

Valdes, J. B., Rodriguez-Iturbe, I. and Vicens, G. J. (1975). A Bayesian Approach to Multivariate Hydrologic Synthesis. Ralph M. Parsons Laboratory for Water Resources and Hydrodynamics, Report No. 201, School of Engineering, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts.