ارزیابی جریان رودخانه با استفاده از نظریه آشوب

بررسی رفتار جریان رودخانه یکی از موارد اساسی در طراحی، بهره برداری و مطالعات مربوط به مهندسی آب است. از این رو بکارگیری روش‌های نوین همچون نظریه آشوب در هیدرولوژی و منابع آب بدلیل نوآوری و قابلیت های آن، اخیراً توجه زیادی را به خود جلب کرده است. یکی از کاربردهای نظریه آشوب، تعیین خصوصیات کمی و آنالیز سری‎های زمانی هیدرولوژیکی همچون جریان رودخانه است. هدف از این تحقیق تعیین خصوصیات جریان روزانه رودخانه اهرچای در طی 19 سال با استفاده از مفاهیم نظریه آشوب و پیش‌بینی آن است. بازسازی فضای حالت سری زمانی بر اساس نظریه آشوب، مبتنی بر انتخاب مناسب دو پارامتر زمان تاخیر و بعد محاط است و در این تحقیق از روش میانگین اطلاعات متقابل و روش نزدیکترین همسایگی کاذب برای برآورد این دو پارامتر استفاده شده است. جهت تعیین بعد فرکتالی و بررسی میزان آشوب‌پذیری سری زمانی (جریان روزانه رودخانه) روش بعد همبستگی استفاده شود. نتایج حاصل از محاسبات بیانگر بعد فرکتالی 4 (آشوبناکی کم)، با زمان تاخیر 65 روز و بعد محاط 13 است که برای بازسازی فضای حالت دینامیکی جریان رودخانه می‌تواند استفاده شود. از الگوریتم پیش‌بینی موضعی جهت پیش‌بینی سری زمانی و از معیارهای ارزیابی ضریب همبستگی و نش ساتکلیف و مجذور مربعات خطا جهت سنجش دقت مدل استفاده شده است. نتایج حاصل حاکی از دقت قابل قبول و مناسب نظریه آشوب در پیش‌بینی جریان رودخانه اهر چای است.