تحلیل نظم هندسی شبکه‌های زهکشی با استفاده از مدل توکوناگا و بعد ظرفیت (مطالعه موردی: حوضه آبریز رودخانه بشار)

سازماندهی سلسله مراتبی و خود متشابه در شبکه‌های زهکشی از موضوعات مهم در ژئومورفولوژی و هیدرولوژی می‌باشد. از این رو در این مقاله با هدف بررسی انشعاب شبکه زهکشی حوضه بشار از مدل توکوناگا و بعد همبستگی فراکتالی استفاده شده است. رودخانه بشار یکی از زیرحوضه‌های کارون بزرگ است که در جنوب غرب کشور قرار دارد. در اولین گام شبکه آبراهه‌های حوضه بشار مطابق با روش توکوناگا به شکل درخت متناظر ترسیم و به کمک تابع همبستگی در نرم‌افزار fractalys محاسبات فرکتالی دوبعدی پردازش گردید. مدل توکوناگا بر اساس فرض خود متشابه در درخت فرکتالی و ساختار شبکه جانبی خود متشابه توکوناگا ساخته شده است که توسط داده‌های شبکه‌های زهکشی پشتیبانی می-شود. این مدل با رتبه‌بندی شاخه‌های جانبی و ادغام جریان‌های انشعابات مختلف، ساختار انشعابی سیستم هورتون-استرالر را به تمام رده‌های آبراهه‌ها گسترش می‌دهد. نتایج محاسبات بعد فرکتال، نسبت انشعاب متوسط و مدت زمان اندک برای رسیدن به جریان دائمی را نشان می‌دهد. به طوریکه با افزایش مرتبه، میانگین طولی انشعابات رودخانه و میزان دبی افزایش یافته و پیک هیدروگراف رودخانه نیز به همان نسبت بیشتر خواهد بود؛ در نتیجه قدرت پیشروی رودخانه بیشتر می‌شود. به‌این‌ترتیب تعداد انشعابات رودخانه از مرتبه‌های گوناگون، همچنین سطح و طول این انشعابات از رابطه توانی و فرکتالی تبعیت می‌کنند. همچنین نتایج بعد فرکتال همبستگی بیانگر رفتار آشوبناکی نسبتاً بالای حوضه می‌باشد و می‌توان نتیجه گرفت که آشوب به‌وجود آمده در رتبه‌بندی حوضه هم تاثیر می‌گذارد و کوچک‌ترین تغییر در رده‌های این شبکه زهکشی منجر به تغییرات بزرگ در کل سیستم انشعاب آبراهه‌های حوضه‌ می‌گردد.