بررسی ارتباط بین شاخص های نظریه آشوب در رفتارنگاری جریان رودخانه‌ای در مقیاس‌های زمانی کوتاه‌مدت

در پژوهش حاضر، تاثیر تغییرات مقیاس زمانی بر آشوبناکی و دامنه آشوبناکی دبی جریان ایستگاه‌های بالادست و پایین‌دست مخزن سد زاینده‌رود، روند تغییرات بُعد همبستگی جریان و افق پیش‌بینی، طی 43 سال (92- 1350) مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. همچنین، ارتباط بین بُعد همبستگی و افق پیش‌بینی در گذر زمان مشخص شده است. بدین منظور، دبی ایستگاه‌های هیدرومتری اسکندری، قلعه شاهرخ، پل زمانخان و پل کله در چهار مقیاس زمانی روزانه، 3، 5 و 7 روزه به کار برده شده است. به عنوان گام نخست، زمان تاخیر و بُعد محاط سیستم از روش میانگین اطلاعات متقابل و نزدیکترین همسایگان کاذب محاسبه گردیده است. سپس، بُعد فرکتالی سیستم با استفاده از روش بُعد همبستگی تخمین زده شده است. در ادامه، با استفاده از شاخص نمای لیاپانوف، افق پیش‌بینی در سری‌های آشوبناک برآورد گردیده است. نتایج حاکی از آن است که دبی جریان در مقیاس‌ 5 روزه در ایستگاه پل زمانخان و 7 روزه در ایستگاه‌های پل زمانخان و اسکندری، رفتار تصادفی دارد و در بقیه مقیاس‌ها، آشوبناک می باشد. ایستگاه‌های اسکندری، قلعه شاهرخ و پل زمانخان در تمام مقیاس‌های آشوبناک، دارای آشوب کم دامنه هستند. در ایستگاه پل کله، دبی جریان در مقیاس روزانه دارای آشوبناکی کم بوده و در مقیاس‌های 3، 5 و 7 روزه دارای آشوب با دامنه متوسط است. نتایج دیگر نشان دهنده آن است که با افزایش مقیاس زمانی، بُعد همبستگی افزایش و افق پیش‌بینی کاهش می یابد. از سوی دیگر، با توجه به نمای لیاپانوف، ایستگاه‌های بالادست دریاچه زاینده‌رود در تمام مقیاس‌ها نسبت به ایستگاه‌های پایین‌دست از افق پیش‌بینی بیشتری برخوردار هستند.