رفتار فرکتالی و ارتباط آن با خصوصیات هیدرومورفومتری حوضه های آبریز دامنه ی شمالی بینالود (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
در این پژوهش، روابط بین ابعاد فرکتال با خصوصیات مورفومتری حوضه های آبریز دامنه ی شمالی بینالود مطالعه شده است. هدف مقاله، محاسبه ی ابعاد فرکتال حوضه های مورد مطالعه و مقایسه ی نتایج آن با خصوصیات مورفومتری آنها و تحلیل رفتار فرکتالی این حوضه ها بوده است. در ابتدا رودخانه های طرق، گلستان، اسجیل، گلمکان، فریزی و اخلمد در دامنه های شمالی بینالود انتخاب و مرز حوضه های آبریز آنها با استفاده از عکس های هوایی، تصاویر ماهواره ای و نقشه های توپوگرافی مشخص شد. سپس شاخص های مورفومتری و هیدرولوژی حوضه مانند نسبت انشعاب، طول شبکه های رودخانه ، تعداد شبکه ها، مساحت حوضه ها و طول آبراهه ی اصلی هر یک از حوضه ها اندازه گیری و در نهایت بعد فرکتال برای هر حوضه محاسبه گردید. بر اساس محاسبات صورت گرفته، حوضه ی آبریز رودخانه ی اسجیل دارای بیشترین مقدار بعد فرکتال، و حوضه ی آبریز رودخانه ی طرق حداقل مقدار عددی بعد فرکتال را دارا می باشد. نتایج حاصل از این پژوهش مشخص کننده ی روابط معناداری بین ابعاد فرکتال حوضه ها، شبکه های زهکشی، فرم ها، الگوهای نهایی و خصوصیات مورفومتری آنها می باشد. بررسی رابطه ی بین بعد فرکتال نسبت انشعاب با مساحت حوضه های مورد مطالعه، یک رابطه ی معکوس و منفی را نشان می دهد، به طوری که در بین حوضه های مورد مطالعه، حوضه ی آبریز اسجیل با کمترین مساحت، دارای بیشترین بعد فرکتال انشعاب رودخانه ای و حوضه ی آبریز طرق با بیشترین مساحت، حداقل بعد فرکتال انشعاب روخانه ای را نشان می دهد. همچنین نتایج ضریب همبستگی در سطح اطمینان 95% بین پارامترهای مورفومتری و ابعاد فرکتال انشعاب رودخانه ای و تراکم زهکشی، نشان داد که بعد فرکتال انشعاب رودخانه ای و شکل حوضه، بیشترین ضریب همبستگی را داراست.Fractal Behavior and Its Relationship with Hydromorphometric Characteristics over Catchments of Binaloud Northern Hillslopes
Fractal dimension is a parameter used to indicate the complexity of data. The analysis of fractal dimension of river networks and their basins facilitate the perdition of their behavior in the future. This paper focuses on the relationship between fractal dimensions of basins and the morphometric characteristics of drainage networks. Therefore, through an analysis of fractal dimension of basins and its comparison with morphometric characteristics, the fractal behavior of these basins are investigated. At the first, six rivers including Torough, Golestan, Esjil, Golmakan, Frizi and Akhlamad located in the northern slopes of Binaloud were selected. The boundaries of basins were determined using aerial photos, imagery data, and topographic maps. Then, hydromorphometric and hydrologic parameters such as length of each river network, the number of networks, basin area, the main channel length of each basin and their fractal dimensions were measured. Results showed the basin of Esjil and Torough Rivers indicate highest and lowest fractal dimension respectively. The results also indicated a significant and meaningful relationship between fractal dimensions of basins, drainage networks, forms, final patterns and morphometric characteristics. Moreover, we found an inverse relationship between the fractal dimension and the area of basins under study. Accordingly, Esjil basin with the lowest area (226.79 km) shows the highest river bifurcation fractal dimension of (3.21) while Torogh basin with the greatest basin area (2370.4 km) indicates the lowest river bifurcation fractal dimension (1.74). In this context, a positive relationship was observed between morphometric parameters and fractal dimension of river bifurcation and drainage density, so that the greatest correlation coefficient was found between the fractal dimension of river bifurcation and the shape of the basin (0.939). Furthermore, the highest correlation was between the fractal dimension of drainage density and bifurcation ratio (0.937).
تبلیغات
