A falta de gestão integrada das águas superficiais e subterrâneas, aliada ao seu uso intensivo, acarretou em efeitos indesejados como escassez hídrica e perdas econômicas. A partir do conhecimento sobre as disponibilidades e demandas hídricas é possível promover estratégias de alocação otimizada de água para redução da escassez e dos custos da escassez. O uso conjunto de água superficial e subterrânea consiste no desenvolvimento de estratégias de alocação que explorem as vantagens e particularidades de cada manancial, assim reduzindo o efeito das variabilidades e incertezas na disponibilidade de água. O presente trabalho apresenta um estudo de alocação otimizada utilizando água superficial e subterrânea visando à redução da escassez hídrica, a redução no custo da escassez e o aumento no atendimento das demandas agrícolas na Bacia do Rio Santa Maria, localizada no Rio Grande do Sul/Brasil. O trabalho foi estruturado em três artigos científicos. O primeiro artigo apresenta uma revisão bibliográfica sobre o conceito, benefícios e desafios na implementação de estratégias de uso conjunto; a partir da análise das informações levantadas na revisão bibliográfica foi possível delinear estratégias que podem ser aplicadas no contexto brasileiro, embasadas nos instrumentos de gestão previstos na Política Nacional de Recursos Hídricos. O segundo artigo apresenta a obtenção das funções de benefício marginal dos usuários de água para irrigação na área estudada; estas funções são conhecidas como "curvas de demanda" e avaliam a disponibilidade de um usuário a pagar pelo recurso, de maneira que, quanto mais escasso o recurso, maior será seu valor marginal; estas funções são necessárias para a aplicação do modelo hidroeconômico Neste artigo também foi realizado um estudo do caso dos eventos de estiagem de 2006 e 2011 na Bacia do Rio Santa Maria, sendo analisados os prejuízos econômicos advindos da escassez. O terceiro artigo apresenta a aplicação do modelo hidroeconômico de alocação da água no sistema da Bacia do Rio Santa Maria; a função objetivo do modelo é minimizar o custo da escassez. Os resultados apontaram a alocação de água otimizada economicamente e os benefícios advindos da utilização de água subterrânea no atendimento das demandas, evidenciando a importância da gestão eficiente da água para flexibilizar e tornar o sistema hídrico mais resiliente. / The lack of integrated management of surface and groundwater, coupled with its intensive use, has led to undesirable effects such as water shortages and economic losses. The knowledge about water availabilities and demands makes it possible to promote optimized water allocation strategies to reduce scarcity and scarcity costs. Conjunctive use of surface water and groundwater consists of the development of allocation strategies that explore the advantages and peculiarities of each source, thus reducing the effect of variability and uncertainties on water availability. This work presents an optimized allocation study using surface and groundwater to reduce water scarcity, reduce scarcity cost, and increase agricultural demand attendance in the Santa Maria River Basin, located in Rio Grande do Sul/Brazil. This work was structured in three scientific articles. The first article presents a bibliographic review about the concept, benefits and challenges in the implementation of conjunctive use strategies; from the analysis of the information collected in the bibliographic review it was possible to outline strategies that can be applied in the Brazilian context, based on the management instruments provided in the National Water Resources Policy The second article presents the obtaining of the marginal benefit curves of water used in irrigation in the studied area; these functions are known as "demand curves" and evaluate the user’s willingness to pay for the resource, so that the scarcer the resource, greater is its marginal value; these functions are input data for the hydroeconomic model. In this paper it was also studied the droughts of 2006 and 2011 in the Santa Maria River Basin, analyzing the economic losses due to the scarcity. The third article presents the application of the hydroeconomic model to solve the problem of water allocation in the Santa Maria River basin system; the objective function of the model is to minimize scarcity cost. The results showed the economically optimized water allocation and the benefits derived from the use of groundwater in meeting the demands, showing the importance of efficient water management to make water systems more flexible and resilient.

A falta de gestão integrada das águas superficiais e subterrâneas, aliada ao seu uso intensivo, acarretou em efeitos indesejados como escassez hídrica e perdas econômicas. A partir do conhecimento sobre as disponibilidades e demandas hídricas é possível promover estratégias de alocação otimizada de água para redução da escassez e dos custos da escassez. O uso conjunto de água superficial e subterrânea consiste no desenvolvimento de estratégias de alocação que explorem as vantagens e particularidades de cada manancial, assim reduzindo o efeito das variabilidades e incertezas na disponibilidade de água. O presente trabalho apresenta um estudo de alocação otimizada utilizando água superficial e subterrânea visando à redução da escassez hídrica, a redução no custo da escassez e o aumento no atendimento das demandas agrícolas na Bacia do Rio Santa Maria, localizada no Rio Grande do Sul/Brasil. O trabalho foi estruturado em três artigos científicos. O primeiro artigo apresenta uma revisão bibliográfica sobre o conceito, benefícios e desafios na implementação de estratégias de uso conjunto; a partir da análise das informações levantadas na revisão bibliográfica foi possível delinear estratégias que podem ser aplicadas no contexto brasileiro, embasadas nos instrumentos de gestão previstos na Política Nacional de Recursos Hídricos. O segundo artigo apresenta a obtenção das funções de benefício marginal dos usuários de água para irrigação na área estudada; estas funções são conhecidas como "curvas de demanda" e avaliam a disponibilidade de um usuário a pagar pelo recurso, de maneira que, quanto mais escasso o recurso, maior será seu valor marginal; estas funções são necessárias para a aplicação do modelo hidroeconômico Neste artigo também foi realizado um estudo do caso dos eventos de estiagem de 2006 e 2011 na Bacia do Rio Santa Maria, sendo analisados os prejuízos econômicos advindos da escassez. O terceiro artigo apresenta a aplicação do modelo hidroeconômico de alocação da água no sistema da Bacia do Rio Santa Maria; a função objetivo do modelo é minimizar o custo da escassez. Os resultados apontaram a alocação de água otimizada economicamente e os benefícios advindos da utilização de água subterrânea no atendimento das demandas, evidenciando a importância da gestão eficiente da água para flexibilizar e tornar o sistema hídrico mais resiliente. / The lack of integrated management of surface and groundwater, coupled with its intensive use, has led to undesirable effects such as water shortages and economic losses. The knowledge about water availabilities and demands makes it possible to promote optimized water allocation strategies to reduce scarcity and scarcity costs. Conjunctive use of surface water and groundwater consists of the development of allocation strategies that explore the advantages and peculiarities of each source, thus reducing the effect of variability and uncertainties on water availability. This work presents an optimized allocation study using surface and groundwater to reduce water scarcity, reduce scarcity cost, and increase agricultural demand attendance in the Santa Maria River Basin, located in Rio Grande do Sul/Brazil. This work was structured in three scientific articles. The first article presents a bibliographic review about the concept, benefits and challenges in the implementation of conjunctive use strategies; from the analysis of the information collected in the bibliographic review it was possible to outline strategies that can be applied in the Brazilian context, based on the management instruments provided in the National Water Resources Policy The second article presents the obtaining of the marginal benefit curves of water used in irrigation in the studied area; these functions are known as "demand curves" and evaluate the user’s willingness to pay for the resource, so that the scarcer the resource, greater is its marginal value; these functions are input data for the hydroeconomic model. In this paper it was also studied the droughts of 2006 and 2011 in the Santa Maria River Basin, analyzing the economic losses due to the scarcity. The third article presents the application of the hydroeconomic model to solve the problem of water allocation in the Santa Maria River basin system; the objective function of the model is to minimize scarcity cost. The results showed the economically optimized water allocation and the benefits derived from the use of groundwater in meeting the demands, showing the importance of efficient water management to make water systems more flexible and resilient.

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2016-09-06T18:49:35Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE Edneida Rabelo Cavalcanti ATUALIZADA.pdf: 7372059 bytes, checksum: 26125979e4f4747d37b325b7136a017e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-06T18:49:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE Edneida Rabelo Cavalcanti ATUALIZADA.pdf: 7372059 bytes, checksum: 26125979e4f4747d37b325b7136a017e (MD5) Previous issue date: 2015-08-31 / A vulnerabilidade das comunidades rurais à variabilidade climática no semiárido brasileiro é ainda uma realidade, devido à falta de equidade na distribuição de recursos e de acesso aos mesmos, às limitações no controle que indivíduos conseguem fazer sobre escolhas e oportunidades e a permanência, ainda que com novas roupagens, de padrões históricos de marginalização e dominação social. A questão do acesso à água enquanto direito humano, mas também enquanto elemento natural e enquanto recurso ao desenvolvimento é tema estratégico na reinterpretação de problemas antigos, como a seca. A novidade é o olhar a partir de novos paradigmas, como o da convivência com o semiárido, e novas abordagens científicas, como o dos sistemas socioecológicos complexos, da vulnerabilidade social, ciclos adaptativos e governança, e do aprendizado social. O objeto de estudo do trabalho é o das condições de vulnerabilidade, hídrica e social no semiárido, o reconhecimento da oferta hídrica local e as ações de adaptação e governança adaptativa envolvendo as comunidades rurais, a partir do recorte da subbacia do riacho Muquém-Passagem no alto curso do rio Capibaribe/PE. A pesquisa foi predominantemente de caráter qualitativo, baseada na aplicação de entrevistas aos membros das comunidades presentes na sub-bacia, mas também junto a gestores nas esferas municipal e estadual, assim como técnicos de instituições públicas e de organizações da sociedade civil, realizadas entre 2012 e 2015, período de seca na região, cujos impactos nos sistemas humanos foram amenizados por políticas sociais implementadas nas últimas décadas, mas que não impedem que haja vulnerabilidade das comunidades diante da questão hídrica, e consequências negativas nas atividades produtivas. Os resultados apontam a dinâmica no uso das diversas fontes hídricas ao longo do tempo, a descontinuidade das ações governamentais no tocante ao abastecimento de água das comunidades rurais, a fragilidade dos processos de gestão integrada dos recursos hídricos tanto no que diz respeito ás demais políticas, como na escala de atuação das mesmas, como na conjugação das diversas racionalidades existentes em relação à água e seus usos. Fica ainda evidenciado nos estudos realizados que a sustentabilidade hídrica da população difusa no semiárido está diretamente relacionada ao uso sinérgico das diferentes fontes de água e ao aprendizado social para participação ativa na governança adaptativa local dos recursos hídricos. / La vulnerabilidad de las comunidades rurales a la variabilidad climática en el semiárido brasileño es hasta ahora una realidad. Esto se debe a la falta de equidad en la distribución de recursos y de acceso a los mismos, a las limitaciones en el control que individuos consiguen hacer sobre las opciones, oportunidades, la permanencia de padrones históricos de marginalización y dominación social. Influye además, la cuestión del acceso al agua como derecho humano, también como elemento natural y como recurso de desenvolvimiento. Es tema estratégico en la reinterpretación de problemas antiguos como la sequía. La novedad estaría dada a través de poder observar, a partir de nuevos paradigmas, la convivencia con el semiárido y los nuevos abordajes científicos. También, los sistemas socioecológicos complejos de la vulnerabilidad social, ciclos de adaptación, de gobierno y del aprendizaje social. El objeto de estudio del trabajo se basa en las condiciones de vulnerabilidad hídrica y social en el semiárido, el reconocimiento de la oferta hídrica local, las acciones de adaptación y de gobierno que envuelven a las comunidades rurales a partir del recorte del conjunto de vertientes del arroyo Muquém- Passagem en el alto curso del río Capibaribe/PE. La investigación fue predominantemente de carácter cualitativo, teniendo en cuenta, la aplicación de entrevistas a los miembros de las comunidades presentes en el lugar. También junto a los gestores en las esferas municipal, estatal, de técnicos de instituciones públicas y de organizaciones de la sociedad civil realizadas entre 2012 y 2015, período de sequía en la región. Los impactos en los sistemas humanos fueron atenuados por políticas sociales implementadas en las últimas décadas. Sin embargo, no impidieron la existencia de vulnerabilidad en las comunidades en presencia de la situación hídrica y las consecuencias negativas en las actividades productivas. Los resultados apuntan a la dinámica en el uso de las diversas fuentes de agua a lo largo del tiempo, la discontinuidad de las acciones de gobierno sobre el abastecimiento de agua en las comunidades rurales, la fragilidad en los procesos de gestión en relación a los recursos hídricos como así también, las demás políticas de acuerdo a la escala de actuación de las mismas. Siendo así, muy importante la conjunción de las diversas perspectivas existentes en relación al agua y sus usos. Queda así evidenciado en los estudios realizados, que la sustentabilidad hídrica de la población difusa en el semiárido, está directamente relacionada con el uso sinérgico de las diferentes fuentes de agua y el aprendizaje social para una participación activa en el manejo local de los recursos hídricos.

O presente trabalho versa sobre a gestão dos recursos hídricos sob a ótica dos princípios ambientais. O acesso à água é um direito humano fundamental. A implementação desse direito encontra-se dificultada em razão do contexto fático global de crise da água. As causas e conseqüências da escassez quali-quantitativa da água estão relacionadas diretamente ao homem, da mesma forma que seu necessário enfrentamento depende de mudanças de percepção e comportamento do próprio ser humano. Preconiza-se o rompimento do paradigma antropocentrista, que deve ser transmutado para uma visão ecocêntrica. A efetivação do direito fundamental de que se trata depende de inúmeras providências, destacando-se a publicização integral da propriedade da água pela Constituição de 1988. A finalidade dessa relevante alteração no regime de dominialidade hídrica foi dar ao Estado o meio para o adequado gerenciamento da água como forma de estabilizar ou reduzir a crise e promover justiça social. Compete ao Estado social a satisfação do bem-estar coletivo, o que é mais factível se tiver sob seu domínio o recurso atualmente escasso e de relevância pública. Os recursos hídricos ingressam no patrimônio estatal na categoria dos bens de uso comum do povo. Apesar disso, sua gestão se dá de forma descentralizada e participativa. Na tarefa de administrar as águas, o jurista utiliza-se dos princípios estruturantes do Direito Ambiental, notabilizando-se os princípios materiais do desenvolvimento sustentável, prevenção, precaução, poluidor-pagador e usuário-pagador. Todos eles estão previstos pela Constituição Federal. O desenvolvimento sustentável é um sobreprincípio, sendo mais do que um princípio. O critério de ponderação que é utilizado para solver o conflito entre princípios, no caso do ecodesenvolvimento aplica-se apenas entre seus elementos internos, não entre o desenvolvimento sustentável e outros princípios. Este princípio-reitor é muito útil na apreciação do modelo de produção de energia hidrelétrica, que causa degradações ambientais significativas, e sempre tem repercussão, também, nos planos econômico e social. Os princípios da prevenção e da precaução servem à proteção dos mananciais superficiais e subterrâneos. A precaução, porém, auxilia de forma mais apropriada na defesa das águas subterrâneas, uma vez que o estado da técnica não permite mensurar qual o impacto ambiental do consumo excessivo de água de poços, que consiste em uma realidade contemporânea crescente. Os princípios do poluidor-pagador e do usuário-pagador fundamentam teoricamente o instrumento da cobrança pela utilização dos recursos hídricos, que o legislador resolveu adotar como forma de incentivar a racionalização do uso da água. A pesquisa é do tipo bibliográfica. O método-base adotado é o analítico. Diversas formas de análise foram empregadas, registrando-se a estruturalista, a histórica e a descritiva. Como a adoção de um método-base não afasta a aplicação dos demais, pois cada trabalho científico acaba sendo construído de modo singular, utilizaram-se também, ao longo da dissertação, os métodos dialético, hermenêutico e sistêmico. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-05-15T16:32:50Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Eduardo C Viegas.pdf: 909624 bytes, checksum: 5542d0380064804357b53f30abdf1bfb (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-15T16:32:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Eduardo C Viegas.pdf: 909624 bytes, checksum: 5542d0380064804357b53f30abdf1bfb (MD5) / The present work concerns the natural water resource management under the evironmental principles. Access to water is a basic human right. The implementation of this right is made all the more difficult on account of the global water crisis. The causes and consequences of these quality and quantity shortages of fresh water are directly related to man, likewise, in adequately facing this problem, a change in perception and behavior must be undertaken by humankind. A move away from the pattern of anthropocentrism to a more ecocentric view is needed. Carrying out these basic laws depends on innumerable steps, clarified in the integral publication of water properties in the constitution of 1988. The objective of this relevant alteration in water property was to give the state the means for the adequate management of water as a form of stabilizing or reducing the crisis and promoting social justice. It is the responsibility of the state to see to collective well being, which is made easier when the resource, which is presently scarce, is held under it s domain of public relevance. Natural water resources are held under the category of common use resources within the patrimony of the state. Despite this, it is managed in a decentralized and collaborative fashion. In the task of managing these water resources, the jurist uses the structured principles of Environmental Law, observing the main principles of sustainable development, prevention, precaution, paying pollutant and paying user. All of which have been foreseen by the Federal constitution. Sustainable development is more than a principle. The basis of consideration used to solve the conflict between the principles, in the case of eco-development is only applied within its internal elements, not within sustainable development and other principles. This fundamental principle is very useful in the appreciation of the model of production of hydroelectric energy, which causes significant environmental degradation and always has repercussions within economic and social plans. Precaution, however, acts as a more appropriate method of protecting subterranean waters, whereby the technical state no longer permits the measuring of the environmental impact of excessive consumption of well water, which includes a growing contemporary reality. The principles of the paying pollutant and the paying user theoretically substantiate the instrument of collective use of natural water resources, which the legislator resolved to adopt in order to stimulate rationing in the use of water. The research is in a bibliographical format. The method-base is analytical. Various forms of analysis were used, including structuralistic, historic and descriptive types. As the adoption of a certain method-base does not dismiss the need of others, so each scientific project is formed in a singular fashion, including, within the dissertation, dialectic, hermeneutic and systemic methods.

O presente trabalho versa sobre a gestão dos recursos hídricos sob a ótica dos princípios ambientais. O acesso à água é um direito humano fundamental. A implementação desse direito encontra-se dificultada em razão do contexto fático global de crise da água. As causas e conseqüências da escassez quali-quantitativa da água estão relacionadas diretamente ao homem, da mesma forma que seu necessário enfrentamento depende de mudanças de percepção e comportamento do próprio ser humano. Preconiza-se o rompimento do paradigma antropocentrista, que deve ser transmutado para uma visão ecocêntrica. A efetivação do direito fundamental de que se trata depende de inúmeras providências, destacando-se a publicização integral da propriedade da água pela Constituição de 1988. A finalidade dessa relevante alteração no regime de dominialidade hídrica foi dar ao Estado o meio para o adequado gerenciamento da água como forma de estabilizar ou reduzir a crise e promover justiça social. Compete ao Estado social a satisfação do bem-estar coletivo, o que é mais factível se tiver sob seu domínio o recurso atualmente escasso e de relevância pública. Os recursos hídricos ingressam no patrimônio estatal na categoria dos bens de uso comum do povo. Apesar disso, sua gestão se dá de forma descentralizada e participativa. Na tarefa de administrar as águas, o jurista utiliza-se dos princípios estruturantes do Direito Ambiental, notabilizando-se os princípios materiais do desenvolvimento sustentável, prevenção, precaução, poluidor-pagador e usuário-pagador. Todos eles estão previstos pela Constituição Federal. O desenvolvimento sustentável é um sobreprincípio, sendo mais do que um princípio. O critério de ponderação que é utilizado para solver o conflito entre princípios, no caso do ecodesenvolvimento aplica-se apenas entre seus elementos internos, não entre o desenvolvimento sustentável e outros princípios. Este princípio-reitor é muito útil na apreciação do modelo de produção de energia hidrelétrica, que causa degradações ambientais significativas, e sempre tem repercussão, também, nos planos econômico e social. Os princípios da prevenção e da precaução servem à proteção dos mananciais superficiais e subterrâneos. A precaução, porém, auxilia de forma mais apropriada na defesa das águas subterrâneas, uma vez que o estado da técnica não permite mensurar qual o impacto ambiental do consumo excessivo de água de poços, que consiste em uma realidade contemporânea crescente. Os princípios do poluidor-pagador e do usuário-pagador fundamentam teoricamente o instrumento da cobrança pela utilização dos recursos hídricos, que o legislador resolveu adotar como forma de incentivar a racionalização do uso da água. A pesquisa é do tipo bibliográfica. O método-base adotado é o analítico. Diversas formas de análise foram empregadas, registrando-se a estruturalista, a histórica e a descritiva. Como a adoção de um método-base não afasta a aplicação dos demais, pois cada trabalho científico acaba sendo construído de modo singular, utilizaram-se também, ao longo da dissertação, os métodos dialético, hermenêutico e sistêmico. / The present work concerns the natural water resource management under the evironmental principles. Access to water is a basic human right. The implementation of this right is made all the more difficult on account of the global water crisis. The causes and consequences of these quality and quantity shortages of fresh water are directly related to man, likewise, in adequately facing this problem, a change in perception and behavior must be undertaken by humankind. A move away from the pattern of anthropocentrism to a more ecocentric view is needed. Carrying out these basic laws depends on innumerable steps, clarified in the integral publication of water properties in the constitution of 1988. The objective of this relevant alteration in water property was to give the state the means for the adequate management of water as a form of stabilizing or reducing the crisis and promoting social justice. It is the responsibility of the state to see to collective well being, which is made easier when the resource, which is presently scarce, is held under it s domain of public relevance. Natural water resources are held under the category of common use resources within the patrimony of the state. Despite this, it is managed in a decentralized and collaborative fashion. In the task of managing these water resources, the jurist uses the structured principles of Environmental Law, observing the main principles of sustainable development, prevention, precaution, paying pollutant and paying user. All of which have been foreseen by the Federal constitution. Sustainable development is more than a principle. The basis of consideration used to solve the conflict between the principles, in the case of eco-development is only applied within its internal elements, not within sustainable development and other principles. This fundamental principle is very useful in the appreciation of the model of production of hydroelectric energy, which causes significant environmental degradation and always has repercussions within economic and social plans. Precaution, however, acts as a more appropriate method of protecting subterranean waters, whereby the technical state no longer permits the measuring of the environmental impact of excessive consumption of well water, which includes a growing contemporary reality. The principles of the paying pollutant and the paying user theoretically substantiate the instrument of collective use of natural water resources, which the legislator resolved to adopt in order to stimulate rationing in the use of water. The research is in a bibliographical format. The method-base is analytical. Various forms of analysis were used, including structuralistic, historic and descriptive types. As the adoption of a certain method-base does not dismiss the need of others, so each scientific project is formed in a singular fashion, including, within the dissertation, dialectic, hermeneutic and systemic methods.