O conflito pela água tem sido um problema físico, de qualidade, social, político e ambiental, geralmente devido à escassez hídrica. A resolução de conflitos devido a disputa por água impacta diretamente na segurança hídrica, energética e alimentar, com consequências econômicas, financeiras, política, social e ambientais. Os modelos de otimização para alocação de água usualmente se baseiam na minimização de um custo em redes de fluxo, que podem ser baseados no atendimento de diretrizes ou legislações (modelos baseados em prioridades), ou na maximização de parâmetros econômicos (modelos hidroeconômico). Ainda existe uma lacuna entre os resultados desses modelos e a sua aplicação prática no planejamento e às regras operacionais da infraestrutura hídrica. Os modelos de alocação hidroeconômico depende das curvas de demanda de água conforme as características de cada setor usuário (irrigação, abastecimento urbano, hidrelétricas, água subterrânea e meio ambiente). A hipótese central dessa tese é que, considerando a utilização de uma metodologia proposta, os modelos descritivos de alocação da água que considera aspectos econômicos resultam em maior fornecimento de água para os usuários em relação aos modelos de alocação com base em prioridades. A metodologia proposta busca simplificar a utilização de modelos de otimização que consideram os aspectos econômicos por meio da construção de uma curva de receitas econômicas geradas a partir da produção relacionada a disponibilidade hídrica. Para validação da hipótese dessa tese foi construído um modelo de alocação, denominado AcquaNetGIS, que otimiza o custo na rede de fluxo com técnicas de programação linear (LP). Os resultados obtidos a partir do modelo de alocação desenvolvido validou a hipótese de que os modelos descritivos de alocação de água com parâmetros econômicos podem resultar em uma maior oferta de água para os usuários. O AcquaNetGIS e a metodologia proposta foram aplicados a transposição de água do Rio São Franscisco (PISF). O AcquaNetGIS e a metodologia para utilização do custo na rede de fluxo a partir de curvas de receitas geradas em um modelo de alocação com aspectos econômico apresentou resultados que devem ser considerados como uma opção de solução possível no processo de tomada de decisão quanto a alocação de água. Adicionalmente, é possível construir regras operacionais de sistemas de recursos hídricos complexos considerando as trocas entre os benefícios da alocação nos múltiplos usos da água para alcançar a sustentabilidade em função da disponibilidade hídrica (hidrossustentabilidade).

The water conflict has been a physical, quality, social, political, and environmental problem, usually due to water scarcity. Resolving conflicts arising from water disputes directly impacts water, energy, and food security, with economic, financial, political, social, and environmental consequences. Optimization models for water allocation usually rely on minimizing costs in networks flow, which can be used as priority-based guidelines (due to public legislations) or maximizing economic parameters (hydro-economic models). However, there is still a gap between the results of these models and their practical application in water infrastructure planning and operational rules. Hydro-economic water allocation models depend on the water demand curves according to the characteristics of each sector (irrigation, urban supply, hydropower, groundwater, and the environment). The hypothesis of this thesis is that, by considering the use of a proposed methodology, descriptive water allocation models that take economic aspects into account result in greater water supply for users compared to priority-based allocation models. The proposed methodology aims to simplify the utilization of optimization models that consider economic aspects through the construction of a curve representing generated revenues based on water availability-related production. To validate the hypothesis of this thesis, a water allocation model called AcquaNetGIS was developed, which optimizes the cost in the network flow using linear programming (LP) techniques. The results obtained from AcquaNetGIS validated the hypothesis that descriptive water allocation models with economic parameters can result in a greater water supply for users. The model and the proposed methodology were applied to the water transposition project São Francisco River (PISF). AcquaNetGIS and the methodology for use the cost in the network flow based on curves of generated revenues in a water allocation model with economic aspects presented results that should be considered as a possible solution option in the decision-making process. Additionally, it is possible to establish operational rules for complex water resource systems considering water and economic trade-off to achieve sustainability based on water availability (hydro-sustainability).