نظریه آشوب ابزاری مناسب برای تحلیل داده های دبی جریان رودخانه ها درنظر گرفته می شود. به دلیل ماهیت دینامیک و غیرخطی جریان رودخانه ها، یکی از چالش های مهمْ تشخیص رفتار جریان در مقیاس های زمانی مختلف است. در تحقیق حاضر، به منظور بررسی آشوب پذیری دبی جریان رودخانه کارون در سه مقیاس زمانی روزانه، ماهانه، و فصلی، از آمار 45ساله (1346- 1390) ایستگاه هیدرومتری ملّاثانی استفاده شده است. برای تعیین آشوبناکی جریان، سه روش 1. بازسازی فضای فاز؛ 2. بُعد همبستگی؛ 3. بزرگ ترین نمای لیاپانوف به کار رفته است. به منظور برآورد دو پارامتر زمان تأخیر و بُعد محاط، از روش میانگین اطلاعات متقابل و روش نزدیک ترین همسایه کاذب استفاده شده است. نتایج حاکی از آن است که در مقیاس ماهانه، به دلیل بُعد همبستگی غیرصحیح (704/2)، دبی جریان رودخانه آشوبناک و پیش بینی شدنی است. مقادیر بزرگ ترین نمای لیاپانوف برای مقیاس های روزانه، ماهانه، و فصلی به ترتیب 0017/0، 0093/0، و 0334/0 به دست آمده است. مثبت بودن این مقادیر نیز نشان دهنده آشوب و حساسیت نسبت به شرایط اولیه سیستم است. در مقیاس های روزانه و فصلی، روند تغییرات بُعد همبستگی در برابر بُعد محاط نشان داد که رفتار جریان تصادفی است و بنابراین جریان رودخانه پیش بینی نشدنی است.
