بررسي الگوي آشوبي دبي جريان رودخانه دز در مقياس‌هاي مختلف زماني

يكي از چالش‌هاي مهم در علم هيدرولوژي، بررسي وجود خصوصيات مختلف در مقياس‌هاي زماني گوناگون است. با در نظر گرفتن رودخانه به‌عنوان سيستمي پويا و حساس به شرايط اوليه، از طريق به‌كارگيري تحليل‌هاي غيرخطي و آشوبي مي‌توان به مطالعه رفتار دبي جريان رودخانه‌ها پرداخت. امكان وجود رفتار آشوبي در دبي جريان رودخانه دز، در مقياس‌هاي مختلف زماني (روزانه، ماهانه و فصلي) در ايستگاه هيدرومتري بامدژ طي دوره آماري 31 ساله (90-1360) بررسي شد و از چهار روش ديناميك غيرخطي 1) بازسازي فضاي فاز، 2) روش بُعد همبستگي، 3) تعيين بزرگ‌ترين نماي لياپانوف و 4) محاسبه نماي هِرست استفاده شد. براي برآورد دو پارامتر زمان تأخير و بُعد محاط، از روش ميانگين اطلاعات متقابل (AMI) و الگوريتم نزديك‌ترين همسايه كاذب (FNN) استفاده شد. نتايج به دست آمده، نشان داد كه زمان تأخير براي داده‌هاي روزانه، ماهانه و فصلي به ترتيب 80 روز، 2 ماه و 2 فصل و بُعد محاط بهينه به ترتيب 10، 3 و 1 است. در هر دو مقياس روزانه و ماهانه، به دليل بُعد همبستگي غيرصحيح، بزرگ‌ترين نماي لياپانوف مثبت و نماي هرست مخالف 0/5، دبي جريان رودخانه آشوبي است. با توجه به رفتار آشوبناك دبي جريان رودخانه دز در مقياس‌هاي روزانه و ماهانه، امكان و قابليت پيش‌بيني دبي در اين دو مقياس وجود دارد؛ ولي در مقياس فصلي، به دليل عدم وجود بُعد همبستگي، رفتار جريان تصادفي به دست آمد.