Hydrological simulation and application of a multivariate analysis in the study of rain-flow in the São Francisco River watershed.

O objetivo principal do estudo foi utilizar o modelo hidrológico IPHS1 para simular o processo de chuva-vazão na Bacia Hidrográfica do Rio São Francisco (BHSF) e verificar a resposta hidrológica sobre os reservatórios de Sobradinho e Itaparica no ano de 2007. Além disso, aplicou-se Análise Fatorial em Componentes Principais para determinar o padrão e regime de precipitação pluvial na BHSF a fim de verificar os sistemas atmosféricos que atuam na Bacia e sua interação com hidrogramas observados. Foram aplicados os testes estatísticos KMO e Bartlett para verificar o grau de ajuste dos dados multivariados. Após o ajuste do modelo hidrológico no ano de 2005, verificou-se que o modelo IPHS1 conseguiu representar com fidelidade o comportamento da vazão nos pontos específicos sobre a bacia hidrográfica no ano de 2007, inclusive validado o modelo através do teste de Willmott. Ademais, a BHSF apresentou 4 regimes de chuva através da retenção de apenas 4 fatores comum que explicaram situações de anomalias observadas neste ano, talvez devido ao fenômeno de El Niño e La Niña que alteram o padrão de precipitação da área de estudo. Os 4 fatores explicam 84,04% da variância total da precipitação observada, em que o primeiro fator explica 45,98% da variância e mostrou altas correlações com as chuvas ocorridas nos meses de março a setembro, que são influenciadas, principalmente pela atuação de Distúrbios Ondulatórios de Leste (DOL), Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) e brisas marítimas. O segundo fator explicou 18,42% da variância dos dados e apresentou correlações expressivas com as chuvas de novembro a fevereiro, e está possivelmente relacionado à Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS) e Sistemas Frontais. O terceiro fator explicou 11,36% da variância dos dados e apresentou correlações positivas com chuvas em outubro, e pode esta relacionada a Sistemas Frontais. Por último, percebe-se que as contribuições relativas ao quarto fator, com 9,13% da variância dos dados, representado pelo mês de fevereiro, e pode está associado a LI’s. Além disso, os testes de KMO e Bartlett foram estatisticamente relevantes para este estudo. Conclui-se que o modelo IPHS1 pode ser utilizado para previsão de vazão na BHSF, mas é necessário investigar os sistemas precipitantes sobre uma bacia hidrográfica a fim de compreender o impacto que podem causar sobre barragens e reservatórios quando atuam de maneira anômala.The main goal of this study was to use the IPHS1 hydrologic model to simulate the process of rainfall-runoff in the São Francisco river watershed (BHSF) and check on the hydrological response of Sobradinho and Itaparica reservoirs in 2007. In addition, was applied Principal Component Factor Analysis to determine the pattern and rainfall regime in the BHSF in order to check the weather systems that operate in the Basin and its interaction with observed hydrographs. Were applied statistical tests to check KMO and Bartlett adjustment of the degree of multivariate data. After adjustment of the hydrological model in 2005, it was found that the model could IPHS1 represent faithfully the behavior of the flow at specific points on the basin in 2007, including validated the model by testing Willmott. Furthermore, the BHSF had four rain regimes by retaining only four common factors that explain situations anomalies observed this year, perhaps due to El Niño and La Niña that alter the pattern of precipitation in the study area. The four factors explain 84.04% of the total variance of precipitation observed, in the first factor explains 45.98% of the variance and showed high correlations with rainfall occurring in the months from March to September, which are is influenced mainly by the performance Eastern Waves (EW), the Intertropical Convergence Zone (ITCZ) and maritime breezes. The second factor explained 18.42% of the variance of the data and showed significant correlations with rainfall from November to February, and is possibly related to the convergence zone of the South Atlantic (SACZ) and Frontal Systems. The third factor explained 11.36% of data variance and showed positive correlations with rainfall in October, and this be may related to Frontal Systems. Finally, it is clear that the relative contributions to the fourth factor, with 9.13% of the variance of the data represented by the month of February, and can lines is associated with instabilities. Furthermore, tests and Bartlett KMO were statistically significant in this study. It is concluded that the model IPHS1 can be used to predict the flow in the BHSF, but it is necessary to investigate the precipitation systems on a watershed in order to understand the impact they can have on dams and reservoirs when they act so anomalous.Cape