Proposta de integração de instrumentos de gestão para estratégias de alocação da água de longo prazo

Abstract

A gestão dos recursos hídricos requer o emprego de instrumentos a fim de regular e motivar o uso eficiente da água em uma bacia hidrográfica, materializando, com isso, os objetivos dos usuários. Exemplos de instrumentos incluem os planos de recursos hídricos, as outorgas de direito de uso da água, o enquadramento, a cobrança pelo uso da água, estratégias de alocação, entre outros. Contudo, dado que as decisões de uso da água dependem simultaneamente da quantidade disponível, onde, quando e com que qualidade, a implementação efetiva destes instrumentos exige um bom nível de integração entre os mesmos. Na prática, em diversas regiões e países, políticas de direito do uso da água são geralmente concedidas de acordo com a disponibilidade hídrica e da ordem de solicitação, com pouca ou nenhuma integração entre instrumentos. Este trabalho tem como principal objetivo propor uma abordagem para integrar os instrumentos de gestão, plano de bacia, outorga e enquadramento, e com isso materializar uma estratégia de alocação de água a longo prazo em uma bacia hidrográfica. pesquisa contou com o desenvolvimento do modelo hidroeconômico VISTA, que é composto por três subrotinas de programação: (a) um algoritmo de programação dinâmica para otimizar a alocação de outorgas ao longo de um horizonte de planejamento seguindo o crescimento da demanda da água (alocação temporal); (b) um algoritmo de programação linear multiobjetivo (MOLP) para modelar diferentes políticas hídricas, separando as soluções não dominadas (fronteira de pareto) para encontrar soluções otimizadas de alocação de água para usos econômicos e ambiental (alocação entre usuários de água) e (c) um algoritmo de programação não linear para otimizar a distribuição espacial das outorgas na bacia hidrográfica, sujeita a restrições de qualidade da água de acordo com as metas de enquadramento estabelecidas (alocação espacial). A bacia do Rio dos Sinos no estado do Rio Grande do Sul, Brasil, foi utilizada como estudo de caso. Os resultados apontam que não necessariamente toda água disponível deve ser outorgada do ponto de vista econômico, sendo que políticas hídricas com preferência na proteção ambiental mostraram-se vantajosas economicamente e metas de qualidade menos restritivas de enquadramento não necessariamente trazem maiores benefícios econômicos.

Water management requires effective instruments to regulate and motivate the efficient use of the water in a watershed, materializing the objectives of water users. Examples of instruments include water resources plans, water rights and permitting systems, water allocation strategies, water quality standards, water charges and markets, among others. Given water use decisions depends simultaneously on how much is available, where, when and with which quality, the implementation of these instruments demands their integration. In practice, the integration of different water management instruments is still limited in several regions and countries. Water permits and water rights have long been issued on a first come, first serve basis, often only based on the river water availability. The main goal of this study is to propose an approach to integrate water management instruments, water permits, water quality targets, and water resources plan, in order to materialize a long-term water allocation strategy in a watershed. To accomplish this, the hydro-economic model, named VISTA, was developed combining three sub-routines: (a) a dynamic programming algorithm to optimally allocate water permits through time following user’s growth rates (temporal allocation), (b) a multi-objective Linear Programming (MOLP) algorithm to model multiple water policies composing Pareto frontiers and separate non-dominated solutions to allocate water permits to different sectors of economic users and environmental use (user sector allocation), and (c) a non-linear programming algorithm to spatially allocate water permits to users in a watershed, subject to pre-defined water quality standards (spatial allocation). The Sinos River Basin, located in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, was used as study area. The results indicate that not necessarily all available water must be allocated to economic users, water policies with environmental protection preference have economic advantages, and less restrictive water quality targets do not necessarily produce higher economic benefits.