RESUMO Os projetos de transferências de água entre bacias hidrográficas se apresentam como uma possível solução para o aumento de escassez hídrica em diversas regiões. Porém, estes projetos são frequentemente caros e necessitam de grandes infraestruturas, sendo necessário, portanto, maximizar os seus benefícios e reduzir seus custos. Nesse contexto, o objetivo deste estudo é a definição de critérios técnicos para operação de reservatórios no contexto de transferência de água entre bacias hidrográficas, tendo como área de estudo o reservatório Engenheiro Armando Ribeiro Gonçalves (ARG) no estado do Rio Grande do Norte, um dos açudes receptores das águas do Projeto de Integração do Rio são Francisco (PISF). Os resultados demonstram que o uso de condições hidrológicas para definição de quando e quanto transferir, é de extrema importância para o gerenciamento dos recursos hídricos, pois aumenta a eficiência do reservatório, reduz os volumes transferidos e, consequentemente, os custos dessa atividade.

ABSTRACT Inter-basin water-transfer projects are used as a possible solution to increasing water scarcity in many regions, but these projects are often expensive and require large infrastructures, so their benefits need to be maximised and their costs reduced. In this context, this study’s objective was to define technical criteria to operate water reservoirs in the context of water transfer between river basins by using Brazil’s Armando Ribeiro Gonçalves (ARG) reservoir in the state of Rio Grande do Norte, one of the reservoirs receiving water from the São Francisco River Integration Project (PISF), as a case study. The results demonstrate that using hydrological conditions to define when and how much water to transfer is extremely important for water resource management, as it increases reservoir efficiency and reduces transferred volumes, thereby cutting costs.

RESUMO Esta pesquisa verificou a adequabilidade do uso das previsões de precipitação na definição de uma regra de operação do reservatório Cruzeta (RN). As regras de operação foram definidas a partir da simulação e otimização, via algoritmo genético, da operação do reservatório. Os indicadores de desempenho foram analisados segundo cinco cenários de operação: política de operação padrão (SOP), regra atual de racionamento (C), racionamento sem previsões (R), racionamento com previsão (RF) e racionamento com previsão perfeita (RPF). O cenário SOP foi o que melhor atendeu a demanda total, mas tornou o sistema muito susceptível ao colapso no abastecimento. Os resultados do RF e RPF mostraram uma melhor conformidade no atendimento das demandas prioritárias e da demanda total nos períodos secos. Mudando o cenário de RF para RPF houve uma pequena melhoria nos índices de avaliação. O uso de regras integrando a previsão do tempo sazonal é, portanto, recomendado.

ABSTRACT This study verified the suitability of using precipitation forecasts in defining operation rules for the Cruzeta reservoir in Rio Grande do Norte, Brazil. The operation rules were developed through reservoir operation simulation–optimization, using a genetic algorithm. The performance indicators were analyzed in five operation scenarios: standard operating policy (SOP), current reservoir rationing rule (C), rationing without forecast (R), rationing with forecast (RF), and rationing with perfect forecast (RPF). The SOP scenario better met the total demand but made the system very susceptible to supply collapse. The results of the RF and RPF scenarios showed better compliance with the priority demands and the total demand during the dry periods. Changing from RF to RPF scenario, there is a small improvement in the evaluation indexes. The use of rules integrating the seasonal weather forecast is thus recommended.

RESUMO Em relação aos recursos hídricos, índices vem sendo criados para expressar as múltiplas dimensões envolvidas no planejamento e gestão das bacias hidrográficas. Nesse sentido, o Índice de Pobreza Hídrica tem sido globalmente usado. Uma de suas críticas inclui a subjetividade associada a como os sub-índices são ponderados. Neste estudo, aplicamos a análise de componentes principais (PCA) para determinar o peso dos sub-índices: recursos, acesso, capacidade, uso e ambiente da bacia do rio Seridó. O novo índice obtido com o uso de PCA apresenta uma faixa média com valores mais amplos em comparação com as metodologias sem o uso de PCA, permitindo uma identificação clara das disparidades entre as cidades e a possibilidade de priorizar melhor os investimentos relativos à redução da pobreza hídrica. Nossos resultados mostram que essa abordagem possibilita identificar qualitativamente as localizações geográficas que têm maior pobreza hídrica em comparação com outras. Além disso, com essa abordagem, pode-se determinar se a pobreza hídrica é causada devido a características naturais ou déficits de investimento em infraestrutura hídrica, fornecendo também insights sobre as fragilidades sociais. No geral, a ferramenta hierárquica apresentada neste estudo tem um alto valor para melhorar o planejamento dos usos dos recursos hídricos.

ABSTRACT In relation to water resources, indexes can be created to express the multiple dimensions involved with it to aid the planning and management of basins. In this regard, the Water Poverty Index is globally used, but one of its criticisms includes the subjectivity associated with how the sub-indexes are weighted. Therefore, in this study, we applied principal component analysis (PCA) to determine the sub-indexes’ weight: resource, access, capacity, use, and environment of the Seridó river basin. This new index with PCA presents an average range with broader values compared to methodologies without, allowing clear identification of the disparities among the cities and the possibility to better prioritize investments concerning water poverty reduction. Our results show that this approach makes it possible to qualitatively identify geographical locations that have greater water poverty compared to others. Additionally, with this approach, it can be determined whether water poverty is caused due to natural characteristics or deficits in water infrastructure investment, providing insight into social fragilities as well. Overall, the presented hierarchical tool in this study has a high value to improve the planning of water resource uses.