بررسی تاثیر سد بر الگوی آشوبی انتقال بار معلق رود (مطالعه‌ی موردی: سد کرج(

حجم رسوبها یکی از فراسنجهای اساسی در طراحی هر سد به شمار می‌رود، که نه تنها در بالادست بر روی پیکره و ساختار سد موثر است، بلکه به دلیل تبعات منفی ناشی از عملیات رسوب‌زدایی که معضلات زیست محیطی بسیاری را که در پایین دست سد به همراه خواهد داشت، شناختن آن الزامی است. عوامل متعدد تاثیرگذار بر این پدیده، که با روابط غیرخطی به یکدیگر وابسته اند، سبب شده اند که پدیده ی انتقال رسوب، سامانه ی تصادفی محسوب شود. نظریه آشوب بیان می‌کند که بسیاری از سامانه های پیچیده با تظاهرات تصادفی تنها تحت تاثیر چند فراسنج محدود قرار دارند، و حتی رفتار آنها در کوتاه مدت نیز قابل پیش‌بینی است. در این پژوهش، با استفاده از بازسازی فضای فاز و بعد همبستگی، که یکی از پر کاربردترین روشهای تشخیص آشوب است، به بررسی پویایی انتقال رسوب از دیدگاه آشوبی، و همچنین تاثیر وجود سد بر تغییرات این الگو، پرداخته شده است. نتایج حاکی از آنند که گروه زمانی رسوب دارای الگوی آشوبی کم‌دامنه است، و در بازه ی زمانی کوتاه مدت ده روزه، سد بر پویایی آن موثر بوده و آن را از پدیده‌ای آشوبی به تصادفی تبدیل می‌کند، اما در بازه‌های زمانی بلند مدت‌تر مانند ماهانه به دلیل خلق اطلاعات و قطع ارتباط با شرایط اولیه ی که در سامانه های آشوبی رخ می‌دهند، این تاثیر از بین رفته و گروه زمانی دوباره رفتار آشوبی را به خود می گیرد

Application of the Chaos Theory, the Reconstructed Phase Space and Correlation Dimensions in the Suspended Load Transport Patterns as Affected by a Dam: The Case of the Karaj River

The sediment load of a river is one of the major parameters in designing a dam, as it not only affect configuration  and construction on its upstream, but also due to its negative consequences resulting from sediment dredging and some environmental issues that arise in its downstream. Therefore, elucidation of sediment transport mechanisms is of utmost importance. As several independent and nonlinear factors affect this phenomenon, its randomness has been accepted by many hydrologists as an axiom. The chaos theory states that many complex systems with random behavior are limited only by the number of parameters, and their behavior is predictable in a short term. The dynamics of sediment transport, and also the influence of a dam on its patterns are studied in this project benefitting from the chaos theory, and the reconstructed phase space and correlation dimensions methods. Results indicate that the sediment time series have lowdimensional chaos, and in a period as short as 10 days, a dam affects the dynamics and converts a chaotic phenomenon in to random ones. However, due to the created information and disconnection that takes place in a chaotic system in longer times, i.e. one month, the above mentioned transformation   disappears an the system resumes a chaotic behavior.