تحليل نظم هندسي شبكه‌هاي زهكشي با استفاده از مدل توكوناگا و بعد ظرفيت (مطالعه موردي: حوضه آبريز رودخانه بشار)

سازماندهي سلسله مراتبي و خود متشابه در شبكه‌هاي زهكشي از موضوعات مهم در ژئومورفولوژي و هيدرولوژي مي‌باشد. از اين رو در اين مقاله با هدف بررسي انشعاب شبكه زهكشي حوضه بشار از مدل توكوناگا و بعد همبستگي فراكتالي استفاده شده است. رودخانه بشار يكي از زيرحوضه‌هاي كارون بزرگ است كه در جنوب غرب كشور قرار دارد. در اولين گام شبكه آبراهه‌هاي حوضه بشار مطابق با روش توكوناگا به شكل درخت متناظر ترسيم و به كمك تابع همبستگي در نرم‌افزار Fractalys محاسبات فركتالي دوبعدي پردازش گرديد. مدل توكوناگا بر اساس فرض خود متشابه در درخت فركتالي و ساختار شبكه جانبي خود متشابه توكوناگا ساخته شده است كه توسط داده‌هاي شبكه‌هاي زهكشي پشتيباني مي-شود. اين مدل با رتبه‌بندي شاخه‌هاي جانبي و ادغام جريان‌هاي انشعابات مختلف، ساختار انشعابي سيستم هورتون-استرالر را به تمام رده‌هاي آبراهه‌ها گسترش مي‌دهد. نتايج محاسبات بعد فركتال، نسبت انشعاب متوسط و مدت زمان اندك براي رسيدن به جريان دائمي را نشان مي‌دهد. به طوريكه با افزايش مرتبه، ميانگين طولي انشعابات رودخانه و ميزان دبي افزايش يافته و پيك هيدروگراف رودخانه نيز به همان نسبت بيشتر خواهد بود؛ در نتيجه قدرت پيشروي رودخانه بيشتر مي‌شود. به‌اين‌ترتيب تعداد انشعابات رودخانه از مرتبه‌هاي گوناگون، همچنين سطح و طول اين انشعابات از رابطه تواني و فركتالي تبعيت مي‌كنند. همچنين نتايج بعد فركتال همبستگي بيانگر رفتار آشوبناكي نسبتاً بالاي حوضه مي‌باشد و مي‌توان نتيجه گرفت كه آشوب به‌وجود آمده در رتبه‌بندي حوضه هم تأثير مي‌گذارد و كوچك‌ترين تغيير در رده‌هاي اين شبكه زهكشي منجر به تغييرات بزرگ در كل سيستم انشعاب آبراهه‌هاي حوضه‌ مي‌گردد.