En las últimas décadas se han agravado los problemas de aguas en casi todo el planeta. Las causas de este proceso son bien conocidas: mientras que el agua dulce es un recurso finito y vulnerable; hay un sostenido incremento del uso por parte de la sociedad (por la cultura del consumo), un aumento de las presiones contaminantes, y los efectos del cambio climático se dejan sentir con mayor intensidad. Esta creciente escasez de agua útil, hace que los métodos y formas de gestión empleados tradicionalmente ---mientras el agua era abundante--- ya no sean adecuados. Los nuevos criterios deben gestionar la escasez de forma racional y sostenible, ya que no se está ante eventos esporádicos de sequía, sino ante una situación estructural con la que hay que convivir de ahora en adelante. La economía estudia el empleo de los recursos escasos, y por ello tiene mucho que aportar para elaborar y precisar estos nuevos criterios. La idea central de esta tesis es incorporar la visión, los métodos y criterios económicos en la tarea de gestionar y planificar el uso y conservación de los recurso hídricos. En esta tesis doctoral se han desarrollado dos modelos o programas informáticos para realizar análisis económicos en sistemas de recursos hídricos. Ambos son programas genéricos, aptos para ser empleados en casi cualquier cuenca o sistema de recursos hídricos, y funcionan coordinadamente con el Sistema Soporte de Decisión (SSD) AQUATOOL, desarrollado previamente en el DIHMA de la Universidad Politécnica de Valencia. El programa EcoGes realiza la asignación del agua cruda de forma económicamente eficiente, repartiendo el agua con criterios de mercado. El programa considera la hidrología, las infraestructuras o condicionantes físicos y los costos de movilización o disposición a pagar por el uso del agua, para distribuir el recurso entre los usuarios a lo largo del tiempo. Internamente se optimiza una función no-lineal separable de beneficio neto en una red de flujo. El programa MEvalGes realiza múltiples evaluaciones económicas de la asignación actual, obteniendo indicadores económicos que permiten detectar situaciones altamente ineficientes o de despilfarro en el empleo del recurso, como paso previo y necesario para emprender medidas correctoras. En este caso la valoración del agua no determina la asignación, sino que ésta se realiza con los criterios actualmente en uso. Para el uso de estos programas es menester valorar el agua destinada a distintos usos. Esta valoración constituye un área importante de conocimiento, y llevarla a la práctica una tarea compleja y con incertidumbres importantes, pero necesaria. Se hace una revisión de las metodologías disponibles y posteriormente, en el caso de aplicación, se obtienen curvas de demanda. La especial dedicación puesta en esta tarea no puede suplir, evidentemente, la carencia de datos, por lo que este aspecto queda abierto a mejoras ulteriores. La aplicación de estos programas a distintos casos reales y complejos (Plan Hidrológico Nacional de España y cuenca del río Júcar) permitió analizar y comparar distintas hipótesis y propuestas, recomendando actuaciones a emprender. Los resultados son particularmente útiles para el análisis económico requerido por la Directiva Marco del Agua europea, en la determinación del costo del recurso y del costo medioambiental de restricciones de cantidad.