تاثیر نویززدایی سری زمانی بر تحلیل آن با استفاده از نظریۀ نظم در بی‌نظمی (مطالعۀ موردی: رودخانۀ زاینده‌رود)

در پژوهش حاضر، ویژگی‌های غیرخطی جریان ماهانۀ رودخانۀ زاینده‌رود، در دو حالت قبل و بعد از نویززدایی، با استفاده از نظریۀ آشوب، طی 43 سال (1350 تا 1392) در چهار ایستگاه هیدرومتری ارزیابی شده است. برای تعیین روند آشوبی یا تصادفی‌بودن جریان رودخانۀ زاینده‌رود، اﺑﺘﺪا به بازسازی فضای حالت پرداخته شده است. به این دلیل، زمان تاخیر بهینه و بُعد محاط با استفاده از روش‌های میانگین اطلاعات متقابل و اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢ نزدیک‌ترین همسایگی ﮐﺎذب محاسبه شده است. اﻣﮑﺎن وﺟﻮد آﺷﻮب در دﺑﯽ جریان ماهانه، در سری زمانی اصلی و نویزگیری‌شده، با استفاده از شاخص ﺑُﻌﺪ ﻫﻤﺒﺴﺘﮕﯽ ﺑﺮرﺳﯽ شده است. بر اساس نتایج، ﺑُﻌﺪ ﻫﻤﺒﺴﺘﮕﯽ برای سری زمانی نویزگیری‌شده در ایستگاه‌های اسکندری، قلعه شاهرخ، پل زمانخان و پل کله به‌ترتیب برابر 5.94، 4.63، 2.89 و 3.30 برآورد شده است. ﻣﻘﺪار غیرصحیح این ﺑُﻌﺪ، بیان‌کنندۀ رﻓﺘﺎر آﺷﻮﺑﻨﺎک دبی جریان ماهانۀ نویززدایی‌شدۀ رودخانۀ زاینده‌رود در ایستگاه‌های یادشده است. نبود بُعد همبستگی در سری زمانی اصلی، نشان‌دهندۀ تصادفی‌بودن سیستم است. در ادامه، ﺣﺴﺎﺳﯿﺖ ﺑﻪ ﺷﺮاﯾﻂ اولیۀ ﺳﯿﺴﺘﻢ، به عنوان یک مشخصۀ سیستم‌های آشوبناک، با استفاده از آزمون نمای لیاپانوف بررسی شده است. سپس‌، افق پیش‌بینی جریان در ایستگاه‌های نویزگیری‌شدۀ آشوبناک تعیین شده است که به‌ترتیب برابر 36، 41، 45 و 44 ماه است. یکی از راه‌کارهای مدیریت شرایط کم‌آبی و بحران منابع آب، پیش‌بینی جریان آب‏های سطحی است. با استفاده از داده‏های ماهانۀ نویزگیری‌شدۀ رودخانۀ زاینده‌رود، امکان پیش‌بینی جریان با استفاده از روش‏های مختلف فراهم است که برای سری زمانی اصلی، این امر مقدور نیست.