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Tipo do documento: Tese
Título: Cobrança pelo uso da água bruta da união: proposta de modelo baseado na escassez hídrica em reservatórios com múltiplos usos
Autor: Nunes, Francisco Miqueias Sousa 
Primeiro orientador: Santos, Laércio Leal dos
Primeiro coorientador: Farias, Camilo Allyson Simões de
Primeiro membro da banca: Albuquerque, Carlossandro Carvalho de
Segundo membro da banca: Brito, Yáscara Maia Araújo de
Terceiro membro da banca: Medeiros, Paulo da Costa
Quarto membro da banca: Luiz, Marcia Ramos
Resumo: O uso racional e eficiente dos recursos hídricos disponíveis são fundamentais para o desenvolvimento regional, especialmente em regiões áridas e semiáridas, onde secas frequentes acentuam o desequilíbrio entre oferta e demanda de água. Objetivou-se desenvolver e avaliar uma abordagem para a cobrança pelo uso da água bruta em reservatórios de múltiplos usos, considerando a escassez hídrica. A metodologia envolveu três etapas principais: (i) revisão da literatura científica e da legislação, para identificar os progressos e lacunas no tema; (ii) aplicação de modelos de cobrança utilizados em bacias brasileiras, como as dos rios São Francisco, Paraíba do Sul e Doce, ao sistema Curema-Mãe D’Água, operado com base na Política Operacional Padrão (SOP, do inglês Standard Operating Policy) e em dados observados de 240 meses (2002-2021); e (iii) desenvolvimento de uma abordagem (modelo CABCEH) que associa os custos marginais de escassez ao estado hídrico do sistema, considerando custos de escassez estimados pelo método de Disposição a Pagar e um modelo de otimização estocástica implícita. Essa proposta foi aplicada ao sistema hídrico Curema-Mãe D’Água e visou promover maior eficiência e equidade no gerenciamento dos recursos hídricos considerando dois cenários: sem e com a transposição das águas do rio São Francisco. A operação do sistema Curema-Mãe D’Água considerando os dados históricos revelou falhas no atendimento às demandas em 85 dos 240 meses avaliados, com destaque para a severa seca de 2012-2017, que afetou a sustentabilidade hídrica e a arrecadação em 35,4% dos meses. Esse período crítico também foi registrado pela AESA (2021) e em outras fontes acadêmicas e jornalísticas. As demandas para os diversos usos foram plenamente atendidas nos primeiros 126 meses da análise, com falhas concentradas entre o 127º e o 226º mês. A arrecadação anual média foi de aproximadamente R$ 1,37 milhão, R$ 12,71 milhões e R$ 3,58 milhões utilizando os modelos dos rios São Francisco, Paraíba do Sul e Doce, respectivamente. O colapso do sistema em 2015 e 2016 impactou gravemente os usos industriais e de irrigação, enquanto o abastecimento humano manteve sua prioridade, mesmo sem arrecadação nesses períodos críticos. A diferença nos preços públicos e metodologias de cobrança resultou em arrecadações mais altas nas bacias dos rios Doce e Paraíba do Sul, em comparação com o modelo do São Francisco, evidenciando que preços baixos podem comprometer os investimentos e o incentivo ao uso racional da água. Embora os modelos de cobrança compartilhem a mesma estrutura, apresentaram lacunas, como limitações na proteção da qualidade da água e do sistema em situações de escassez hídrica, destacando a necessidade de alinhar os preços públicos e mecanismos de arrecadação às condições hidrológicas locais e à realidade dos usuários. A aplicação do CABCEH conseguiu relacionar com sucesso o estado hidrológico do sistema Curema-Mãe D'Água com os custos de escassez, permitindo identificar os meses mais críticos e os custos associados aos diferentes usos da água e níveis de racionamento. A análise comparativa entre os cenários com e sem a transposição das águas do rio São Francisco (1,5 m³/s) demonstrou que a transposição reduziu significativamente os custos de escassez nos setores mais vulneráveis, como pecuária, irrigação e aquicultura, garantindo maior estabilidade hídrica. Sem a Transposição, os custos foram mais elevados e as vulnerabilidades aumentaram, evidenciando a importância da Transposição para a gestão eficiente dos recursos hídricos ao longo do ano. Este estudo, ao revisar e aplicar modelos tradicionais de cobrança e propor o modelo CABCEH, contribui para a gestão da água em regiões semiáridas, auxiliando na mitigação dos impactos da escassez e no aprimoramento da sustentabilidade hídrica.
Abstract: The rational and efficient use of available water resources is fundamental for regional development, especially in arid and semi-arid regions, where frequent droughts exacerbate the imbalance between water supply and demand. This study aimed to develop and evaluate an approach for charging for raw water use in multipurpose reservoirs, considering water scarcity. The methodology involved three main steps: (i) a review of scientific literature and legislation to identify progress and gaps on the topic; (ii) the application of charging models used in Brazilian basins, such as those of the São Francisco, Paraíba do Sul, and Doce rivers, to the Curema-Mãe D’Água system, operated based on the Standard Operating Policy (SOP) and observed data from 240 months (2002-2021); and (iii) the development of an approach (CABCEH model) that associates marginal scarcity costs with the system's water status, considering scarcity costs estimated through the Willingness to Pay method and an implicit stochastic optimization model. This proposal was applied to the Curema-Mãe D’Água water system to promote greater efficiency and equity in water resource management, considering two scenarios: without and with the São Francisco River transposition. The operation of the Curema-Mãe D’Água system based on historical data revealed failures in meeting demands in 85 out of the 240 evaluated months, with emphasis on the severe drought of 2012-2017, which affected water sustainability and revenue collection in 35.4% of the months. This critical period was also recorded by AESA (2021) and other academic and journalistic sources. Water demands for various uses were fully met during the first 126 months of the analysis, with failures concentrated between the 127th and 226th months. The average annual revenue was approximately R$ 1.37 million, R$ 12.71 million, and R$ 3.58 million using the models of the São Francisco, Paraíba do Sul, and Doce rivers, respectively. The system collapse in 2015 and 2016 severely impacted industrial and irrigation uses, while human supply maintained its priority, even without revenue collection during these critical periods. The difference in public prices and charging methodologies resulted in higher revenues in the Doce and Paraíba do Sul river basins compared to the São Francisco model, highlighting that low prices can compromise investments and incentives for rational water use. Although the charging models share the same structure, they exhibited gaps, such as limitations in protecting water quality and the system during water scarcity situations, emphasizing the need to align public prices and revenue collection mechanisms with local hydrological conditions and users' realities. The application of the CABCEH model successfully correlated the hydrological state of the Curema-Mãe D’Água system with scarcity costs, allowing for the identification of the most critical months and the costs associated with different water uses and rationing levels. The comparative analysis between scenarios with and without the São Francisco River transposition (1.5 m³/s) demonstrated that the transposition significantly reduced scarcity costs in the most vulnerable sectors, such as livestock, irrigation, and aquaculture, ensuring greater water stability. Without the transposition, costs were higher, and vulnerabilities increased, highlighting the importance of the transposition for efficient water resource management throughout the year. By reviewing and applying traditional charging models and proposing the CABCEH model, this study contributes to water management in semi-arid regions, helping mitigate the impacts of scarcity and improve water sustainability.
Palavras-chave: Disposição a pagar
Semiárido
Racionamento de água
Instrumento econômico
Willingness to pay
Semi-arid
Water rationing
Economic instrument
Área(s) do CNPq: ENGENHARIA SANITARIA::RECURSOS HIDRICOS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual da Paraíba
Sigla da instituição: UEPB
Departamento: Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGP
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental - PPGCTA
Citação: NUNES, Francisco Miqueias Sousa. Cobrança pelo uso da água bruta da união: proposta de modelo baseado na escassez hídrica em reservatórios com múltiplos usos. 2025. 127 p. Tese (Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental - PPGCTA) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2025.
Tipo de acesso: Acesso Embargado
URI: http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/5197
Data de defesa: 28-Fev-2025
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