RESUMO Este estudo apresenta um modelo integrado de planejamento e gestão de recursos hídricos que leva em conta tanto a quantidade quanto a qualidade da água em bacias hidrográficas e reservatórios. Portanto, fornece uma abordagem abrangente para uma melhor compreensão e avaliação dos sistemas hídricos. O modelo facilita análises da dinâmica espacial e temporal dos processos hidrológicos, do transporte de poluentes e do comportamento de rios e reservatórios. O estudo avaliou o transporte de cargas poluentes na Bacia do Alto Paranapanema aplicando o modelo Soil Moisture Accounting Procedure (SMAP), método Muskingum, modelos de acúmulo/lavagem, Streeter-Phelps e de dimensão zero (0D) para estimar afluências no reservatório de Jurumirim. Uma biblioteca pública baseada em Python foi desenvolvida para modelar processos hidrológicos. A calibração do modelo resultou em NSE, KGE, PBIAS e RMSE de 0,746; 0,778; 6,5% e 73,3 m 3 s − 1, respectivamente. Indicando uma simulação robusta que atesta a versatilidade e confiabilidade da abordagem proposta. A metodologia delineada nesta pesquisa permite uma simulação abrangente da qualidade da água à nível de bacia, servindo assim como uma ferramenta para compreender a dinâmica da quantidade e qualidade da água e subsidiar a tomada de decisões relativamente ao planeamento e gestão dos recursos hídricos. reservatórios Portanto hidrológicos SMAP, SMAP , (SMAP) Muskingum acúmulolavagem acúmulo lavagem acúmulo/lavagem StreeterPhelps Streeter Phelps 0D D (0D Jurumirim NSE KGE 0,746 0746 0 746 0,778 0778 778 65 6 5 6,5 733 73 73, 1 respectivamente proposta bacia (SMAP 0,74 074 74 0,77 077 77 6, 7 0,7 07 0,

ABSTRACT This study introduces an integrated model for water resources planning and management that accounts for both the quantity and quality of water in watersheds and reservoirs. Therefore, it provides a comprehensive approach for better understanding and assessing water systems. The model facilitates analyses of the spatial and temporal dynamics of hydrological processes, pollutant transport, and the behavior of rivers and reservoirs. The study evaluated pollutant load transport in the Upper Paranapanema Basin by applying the Soil Moisture Accounting Procedure (SMAP) model, Muskingum method, Streeter-Phelps buildup/washoff model, and zero-dimensional (0D) models to estimate inflows to the Jurumirim reservoir. A Python-based public library was developed to model all hydrological processes. The model calibration yielded a NSE, KGE, PBIAS and RMSE result of 0.746, 0.778, 6.5% and 73.3 m 3 s − 1, respectively. Indicating a robust simulation that attests to the versatility and reliability of the proposed approach. The methodology outlined in this research enables comprehensive water quality simulation at basin scale, thereby serving as a tool for understanding water quantity and quality dynamics and support decision-making regarding water resource planning and management. reservoirs Therefore systems processes SMAP (SMAP method StreeterPhelps Streeter Phelps buildupwashoff buildup washoff zerodimensional zero dimensional 0D D (0D reservoir Pythonbased Python based NSE KGE 0746 0 746 0.746 0778 778 0.778 65 6 5 6.5 733 73 73. 1 respectively scale decisionmaking decision making 074 74 0.74 077 77 0.77 6. 7 07 0.7 0.

RESUMO Este estudo desenvolveu um Sistema de Suporte a Decisão para auxiliar na concessão de outorga de lançamento de efluentes, através do qual é possível avaliar estratégias de outorga visando facilitar o processo de análise. O SSD em seu processo de análise utiliza algoritmos evolucionários para a otimização do processo de alocação de demandas e de carga efluentes, visando a maximização dos usos e a minimização dos custos das medidas de tratamento de efluentes, respeitando os limites estabelecidos pela classe de enquadramento dos corpos d’água. Entre as estratégias de outorga consideradas estão o atendimento da legislação ambiental para o lançamento de efluentes, a isonomia entre os usuários de mesma finalidade de uso, o atendimento aos padrões de qualidade estabelecidos pelo enquadramento dos corpos hídricos e as restrições impostas pelo órgão gestor aos usuários. Os resultados da SSD foram satisfatórios para às estratégias analisadas, pois atenderam às restrições e penalidades impostas à função objetivo. O principal objetivo das estratégias propostas é avaliar o desempenho do SSD na obtenção dos resultados, bem como analisar a flexibilidade dos algoritmos quando novas restrições e penalidades são introduzidas no processo decisório.

ABSTRACT This paper presents a Decision Support System (DSS) to assist in the issuing of wastewater discharge and water abstraction rights, including the evaluation of alternative pollution control strategies used to facilitate the analysis and implementation of the instrument. The DSS substantiates its analysis with the use of evolutionary algorithms for the optimization of water demand and wastewater discharge allocation. It intends to maximize the uses and minimize the costs of wastewater treatment measures, according to the limits imposed by the water quality standards. Among the strategies considered for the issuing of permits were the compliance with environmental legislation for wastewater discharge, the equality between water users, the water quality standards set by the water bodies’ classification, and the restrictions imposed by the responsible controlling water agency. The DSS’s results were satisfactory to the strategies analyzed, as they complied with the restrictions and penalties imposed to the objective function. The main objective of the proposed strategies is to evaluate the performance of the DSS in getting the results, as well as to analyze the flexibility of the algorithms when new restrictions and penalties are introduced in the decision making process.