بررسی الگوی آشوبی دبی جریان رودخانه دز در مقیاس‌های مختلف زمانی

یکی از چالش‌های مهم در علم هیدرولوژی، بررسی وجود خصوصیات مختلف در مقیاس‌های زمانی گوناگون است. با در نظر گرفتن رودخانه به‌عنوان سیستمی پویا و حساس به شرایط اولیه، از طریق به‌کارگیری تحلیل‌های غیرخطی و آشوبی می‌توان به مطالعه رفتار دبی جریان رودخانه‌ها پرداخت. امکان وجود رفتار آشوبی در دبی جریان رودخانه دز، در مقیاس‌های مختلف زمانی (روزانه، ماهانه و فصلی) در ایستگاه هیدرومتری بامدژ طی دوره آماری 31 ساله (90-1360) بررسی شد و از چهار روش دینامیک غیرخطی 1) بازسازی فضای فاز، 2) روش بُعد همبستگی، 3) تعیین بزرگ‌ترین نمای لیاپانوف و 4) محاسبه نمای هِرست استفاده شد. برای برآورد دو پارامتر زمان تاخیر و بُعد محاط، از روش میانگین اطلاعات متقابل (ami) و الگوریتم نزدیک‌ترین همسایه کاذب (fnn) استفاده شد. نتایج به دست آمده، نشان داد که زمان تاخیر برای داده‌های روزانه، ماهانه و فصلی به ترتیب 80 روز، 2 ماه و 2 فصل و بُعد محاط بهینه به ترتیب 10، 3 و 1 است. در هر دو مقیاس روزانه و ماهانه، به دلیل بُعد همبستگی غیرصحیح، بزرگ‌ترین نمای لیاپانوف مثبت و نمای هرست مخالف 0/5، دبی جریان رودخانه آشوبی است. با توجه به رفتار آشوبناک دبی جریان رودخانه دز در مقیاس‌های روزانه و ماهانه، امکان و قابلیت پیش‌بینی دبی در این دو مقیاس وجود دارد؛ ولی در مقیاس فصلی، به دلیل عدم وجود بُعد همبستگی، رفتار جریان تصادفی به دست آمد.