تحليل پارامترهاي رودخانه با استفاده از شاخص هاي مبتني بر نظريه آشوب (مطالعه موردي: دبي جريان رودخانه زاينده رود)

تحليل پارامترهاي هيدرولوژيك رودخانه در مقياس‌هاي كوتاه‌مدت و بازه‌ بلند‌مدت زماني، نقش به‌سزايي در مطالعات توليد و ذخيره‌سازي انرژي برقابي، كنترل سيلاب و خشكسالي دارد. در اين پژوهش، با به‌كارگيري شاخص‌هاي آشوبي، وضعيت ديناميك سري زماني جريان و تأثير مقياس زماني بر رفتار جريان رودخانه زاينده‌رود طي 43 سال (92-1350) ارزيابي گرديده است. داده‌هاي ايستگاه‌هاي هيدرومتري اسكندري، قلعه شاهرخ، پل زمانخان و پل كله در رودخانه زاينده‌رود در دو مقياس زماني روزانه و 10 روزه مورد بررسي قرار گرفتند. با استفاده از شاخص ﺑُﻌﺪ ﻫﻤﺒﺴﺘﮕﯽ، اﻣﮑﺎن وﺟﻮد آﺷﻮب در دﺑﯽ رودخانه ﺑﺮرﺳـﯽ شد. طبق نتايج، در مقياس روزانه، براي ايستگاه‌هاي اسكندري، قلعه شاهرخ، پل زمانخان و پل كله، ﻣﻘﺪار غير صحيح ﺑُﻌﺪ ﻫﻤﺒﺴـﺘﮕﯽ به ترتيب برابر 3.34، 3.6، 3.77 و 3.84 است كه نشان از آشوبي بودن جريان در اين ايستگاه‌ها دارد. با افزايش مقياس زماني به 10 روزه، دبي جريان در تمام ايستگاه‌ها رفتاري تصادفي پيدا ميكند. با استفاده از آزمون نماي لياپانوف، ﺣﺴﺎﺳﯿﺖ سيستم ﺑﻪ ﺷﺮاﯾﻂ اوﻟﯿﻪ به عنوان يك مشخصه سيستم‌هاي آشوبناك، بررسي شد. بزرگ‌ترين نماي لياپانوف به‌دست آمده در هر چهار ايستگاه در دو مقياس روزانه و 10 روزه مثبت به‏دست آمده است. در ادامه، از نماي هرست براي بررسي فرايند تصادفي داده‌ها در مقابل غيرتصادفي بودن آنها استفاده شد. با توجه به مقايسه شاخص‌هاي ديناميك غيرخطي، به نظر مي‌رسد كه بُعد همبستگي معياري دقيق‌تر جهت تشخيص آشوبناكي در سيستم‌هاي غيرخطي مي‌باشد.