Hydro-economic model for the assessment of water resources allocation and availability impacts on agricultural income.

RESUMO: A sub-bacia hidrográfica do rio Buriti Vermelho (BHBV), localizada nas proximidades de Brasília, caracteriza-se por intensa atividade agrícola desenvolvida sob uma distribuição heterogênea de água ao longo do tempo e do espaço. Neswte contexto, o artigo desenvolve um modelo hidro-econômico para quantificação dos impactos de curto-prazo na renda regional agrícola de mudanças nos regimes de precipitação e de disponibilidade de água. O modelo econômico se baseia no método de Programação Matemática Positiva que possibilita a construção de funções de produção agrícolas específicas por cultura e por produtor rural, mesmo para pequenas áreas com poucas observações. Do lado hidrológico, um modelo de naturalização de vazões acoplado a um modelo de balanço de água no solo é utilizado para a estimativa da vazão do rio e dos canais de irrigação. Os modelos econômico e hidrológico são interligados e calibrados com dados primários coletados in situ. Considerando as características hídricas da região, as quais, em anos típicos, garantem uma oferta de água para irrigação nos reservatórios bem acima da demanda, e que culturas irrigadas tem um peso muito maior na composição da receita líquida da região do que culturas de sequeiro, os resultados preliminares indicam que uma redução de 5% na disponibilidade de água e na precipitação provocaria uma queda de apenas 1,2% na receita líquida da sub-bacia. Este porcentual, contudo, aumentaria para 11% e 32%, quando a disponibilidade de água e precipitação se reduzissem para 50 e 90%, respectivamente. ABSTRACT: The Buriti Vermelho experimental Basin (BHBV) is characterized by agricultural activities, seasonal water flow uncertainty and heterogeneous water allocation among rural farmers. In this context, this paper follows an interdisciplinary modeling approach that involves economics, hydrology and agronomy. The model developed is then used to evaluate the short-run impacts on agricultural income from changes on precipitation and irrigation water supply. The economic regional model follows a Positive Mathematical Programming approach which allows for the calibration of crop and farmer specific production functions. The hydrological model follows a water balance approach and yields water availability estimates on a proper time and spatial resolution. The two models are coupled together and calibrated with primary data collected in situ. Alternative temperature and precipitation regimes are simulated. Considering that the hydrologic characteristics of the region which, in normal years, guarantees a much higher supply of water for irrigation in the reservoirs relatively to demand and the fact that irrigated crops have a much heavier weight on the net revenue of the region than rainfed crops, a 5% decrease in water availability would be accompanied by a decrease of only 1.2% in the regional net revenue. This percentage, however, would increase to 11% and 32% when water availability reduces to 50 and 90% respectively. KEYWORDS: Water resources, agriculture, irrigation.