Resumo Diante das crises hídricas historicamente vivenciadas pelo semiárido do Brasil, é necessário buscar ferramentas metodológicas que possibilitem propor alternativas eficientes de gerenciamento da demanda de água. Nesse contexto, o presente estudo desenvolveu e aplicou uma abordagem híbrida de modelagem de rede de fluxo e Analytic Hierarchy Process (AHP) combinada à entropia de Shannon, para simular e hierarquizar alternativas de gerenciamento da demanda de água do reservatório Epitácio Pessoa, no semiárido brasileiro. A abordagem inicialmente realizou simulações da rede de fluxo do hidrossistema admitindo alternativas voltadas à sustentabilidade, avaliando os critérios: atendimento às demandas de abastecimento humano, atendimento à demanda de irrigação, manutenção do reservatório acima do volume meta e redução de consumo. Posteriormente, a entropia de Shannon foi utilizada para aferir a importância dos critérios, e foi desenvolvida a análise multicritério de hierarquização das alternativas. Por fim, foi realizada uma análise de sensibilidade do modelo quanto a dependência dos pesos dos critérios. Os resultados possibilitaram avaliar a segurança hídrica do hidrossistema, apontando insuficiência do abastecimento pela medida única de gerenciamento da transposição do rio São Francisco, permitindo sugerir, baseado na hierarquização de alternativas, medidas voltadas à sustentabilidade do uso da água que adotem mecanismos poupadores, reuso, reduzam as perdas e aumentem a eficiência na irrigação. A abordagem híbrida proposta permitiu sintetizar os resultados da simulação, o que pode apoiar e simplificar o processo de tomada de decisão no gerenciamento da demanda de água.

Abstract In view of the water crises historically experienced by Brazil’s semi-arid region, it is necessary to search for methodological tools that allow us to propose efficient alternatives for managing water demand. In this regard, the present study developed and applied a hybrid approach of flow network modeling and the Analytic Hierarchy Process (AHP) combined with Shannon’s entropy for simulating and prioritizing water demand management alternatives in the Epitácio Pessoa Reservoir in the Brazilian semiarid region. The approach initially performed simulations of the hydro system flow network to explore rational alternatives that evaluated the following criteria: meet the demands of human supply, meet the demands for irrigation, maintain the reservoir above the target volume, and reduce consumption. Subsequently, Shannon's entropy was used to assess the importance of the criteria and the multicriteria analysis of ranking of alternatives was built. Finally, a sensitivity analysis of the model was performed regarding the dependence on respective weights of the criteria. The results made enabled evaluation of the hydro system’s water security, highlighting insufficient supply by the single measure of water management transposition of the São Francisco River, and based on the hierarchy of alternatives, suggesting actions to improve the sustainability of water use, such as reuse of water, reduction of losses in supply systems and increasing irrigation efficiency. The proposed hybrid approach permitted the synthesis of the simulation’s results, which may simplify and support the decision-making process in water-demand management.

RESUMO Este estudo propõe uma abordagem combinada do modelo força motriz-pressão-estado-impacto-resposta (FPEIR) com a modelagem de alocação de água para avaliar as estratégias de gerenciamento da demanda hídrica na bacia hidrográfica do rio Apodi-Mossoró (RN). O crescimento populacional aliado ao desenvolvimento econômico, a inadequada gestão e as mudanças climáticas são as forças motrizes para a escassez hídrica e os conflitos do sistema hídrico em análise. O Sistema Integrado de Gerenciamento dos Recursos Hídricos do estado é responsável pela gestão da bacia em foco. Os instrumentos da Política Nacional dos Recursos Hídricos (definidos pela Lei nº 9.433/97) encontram-se parcialmente implementados na bacia. A Companhia de Águas e Esgoto do Rio Grande do Norte (CAERN) projeta a ampliação do sistema hídrico. Nesta pesquisa, o sistema Apodi-Mossoró foi analisado frente a quatro estratégias de alocação e variações nas condições requeridas para os seus reservatórios. A análise realizada mostra falhas no atendimento às demandas do sistema, as quais poderão ser amenizadas nas estratégias que incorporam a gestão da demanda de água e o aporte das águas da transposição do Rio São Francisco. Os resultados permitem sugerir medidas adaptativas de economia de água, incluindo o seu reúso, como opções para um melhor planejamento e gerenciamento dos recursos hídricos da bacia.

ABSTRACT This study proposes a combined approach of the DPSIR (Driving forces-Pressures-State-Impact-Response) model with water allocation modeling to evaluate water demand management strategies in the Apodi-Mossoró River Basin (Rio Grande do Norte, Brazil). Population growth coupled with economic development, inadequate management and climate changes are the driving forces for water scarcity and the conflicts of under analysis here. The State’s Integrated Water Resources Management System is responsible for managing the basin in focus. The instruments of the National Water Resources Policy (defined by Law 9.433/97) are partially implemented in the basin. The Water and Sewage Company of Rio Grande do Norte projects the expansion of the water system. In this research, the Apodi-Mossoró System was analyzed considering four allocation strategies and variations in the conditions required for its reservoirs. The analysis shows failures in meeting the demands of the system, which can be mitigated through strategies that incorporate water demand management and water transfers from the São Francisco River Basin. The outcomes suggest adaptive water saving measures, including water reuse, as options for better water planning and management in the basin.