La gestión del agua cobra cada vez mayor importancia debido a la escasez hídrica que se presenta a nivel mundial. Las tendencias actuales van en la línea de mejorar la eficiencia en la gestión del recurso considerando también la eficiencia económica. En este último aspecto, la Unión Europea (a través de la Directiva Marco del Agua (DMA), 2000) ha hecho énfasis en la recuperación de costes y en el planteamiento de políticas eficientes de precios del agua.
El agua, como recurso escaso es un bien que tiene alto valor para aquellos que lo requieren. Por ello, ya no es suficiente realizar el estudio hidrológico por sí solo, sino que es menester considerar los aspectos económicos para evaluar la eficiencia en el suministro a las demandas del sistema de explotación. En una asignación económicamente eficiente, el beneficio marginal del uso de los recursos deberá ser igual para todos los sectores, con el fin de maximizar el bienestar social. En otras palabras, el beneficio de usar una unidad adicional del recurso en uno de los sectores, debería ser el mismo que en otro sector. Las políticas de precios del agua se establecen con el fin de lograr que la asignación del recurso hídrico entre los diferentes usos y usuarios sea eficiente, equitativa y sostenible. En la práctica al agua se le asigna sistemáticamente un precio por debajo de su valor real. Esto es evidente cuando se observa que la cantidad demandada frecuentemente excede el suministro. El énfasis en la suficiencia de ingresos promueve la idea de la tarifación a precios medios. Si el precio unitario es igual al precio medio, los ingresos igualan a los costes totales. Sin embargo, es importante determinar e incorporar costes marginales (en el precio) de forma que se transmita a los usuarios una señal del valor del recurso y su escasez mediante el precio.
En esta tesis doctoral se presenta una metodología que permite la valoración práctica de los costes de oportunidad del recurso hídrico (CMOR) a escala de cuenca y su incorporación en el diseño de una política eficiente de precios del agua a nivel de cuenca tomando en cuenta los requerimientos de la DMA. La metodología propuesta se basa en el desarrollo de modelos hidro-económicos a escala de cuenca. Para ello se parte de la caracterización hidrológica y económica del sistema mediante series mensuales de aportaciones al sistema, la aplicación de la ecuación de continuidad en los nudos del esquema planteado y la ecuación de balance en los embalses del sistema, incluyendo las ecuaciones empíricas que determinan las pérdidas por filtraciones y evaporaciones en embalses y conducciones. La caracterización económica comprende la utilización de funciones económicas de demanda para cada uso que conforma el sistema.
La estimación del CMOR se hace mediante dos enfoques: simulación de la gestión según prioridades y modus operandi actual y optimización económica. El primer enfoque considera la simulación hidro-económica de la gestión del sistema, empleando para ello dos módulos del Sistema de Apoyo a la Decisión AquaTool: el módulo de simulación (SimGes) y el de evaluación económica (EcoWin). Los resultados de la asignación mensual del recurso simulados en SimGes, junto con las funciones de valor económico del agua en los distintos usos, y de costes de operación, son inputs de entrada en el modelo de evaluación económica, que aproxima el valor del CMOR mediante comparación de los resultados económicos de la simulación del caso base con los de las simulaciones de la gestión del sistema disponiendo de una unidad adicional de agua en cada período de tiempo en el lugar seleccionado. El enfoque de optimización económica maximiza el valor económico neto del uso del agua durante el período de optimización. Se optimiza a nivel mensual sobre series hidrológicas extensas, representativas del rango de eventos hidrológicos probables en el futuro, obteniendo el flujo del agua en el sistema durante el período optimizado y los resultados económicos asociados.
Los resultados que se obtienen del evaluador económico sirven como punto de partida para el diseño de políticas de precios cuyo efecto se analiza empleando de nuevo el modelo de simulación. La mejora de la eficiencia económica resultante de la aplicación de las políticas de precios se valora comparando los resultados obtenidos con la simulación de la operación actual del sistema (según criterio de prioridad) y la obtenida con la simulación de la política de precios. Los resultados del modelo de optimización indican la máxima eficiencia económica alcanzable, la cual sirve como nivel de referencia. La distancia entre los beneficios simulados con la gestión actual y los beneficios máximos obtenidos en la optimización nos muestran el margen de ganancia sobre el que pueden actuar las políticas de precios.
Se pueden definir políticas de precios eficientes con los escalones de precios correspondientes a valores promedios del CMOR de simulación y de optimización para distintos rangos de volumen de embalse. Se planteó un esquema sintético para la aplicación del proceso metodológico planteado, observándose que el coste marginal de oportunidad del recurso (CMOR) además de ser un indicador de la escasez del recurso en el sistema, puede utilizarse como la base para el establecimiento de políticas eficientes de precios que incorporen costes de oportunidad  a escala de cuenca. En el caso de estudio sintético, asumir precios escalonados derivados de los CMOR promedios del modelo de la simulación conduce a unos beneficios económicos que ya capturan un 80% de la distancia que separa la gestión sin política de precios de la gestión optimizada teórica. Las políticas de precios, además de partir de la base de los CMOR en los embalses del sistema, pueden tomar en cuenta tanto los volúmenes embalsados como las aportaciones previas a los embalses. El que una política de precios sea más eficiente que otra depende de muchos factores que son inherentes a la propia complejidad del sistema. Entre ellos podemos citar la estructura de dependencia temporal de las series de aportaciones y las propiedades estadísticas de las sequías del sistema, la configuración y características de la infraestructura del sistema, la capacidad de regulación, etc.
La metodología de simulación de políticas de precios es novedosa y puede incorporase en cualquier modelo de simulación de la gestión de un sistema de recursos hídricos para el que se definan las correspondientes curvas de demanda.  Mediante el uso de los indicadores de alarma del módulo SimGes del SAD Aquatool, se transforman los precios en restricciones de suministro a las demandas del sistema. La política de precios propuesta queda así definida como una serie de restricciones que al simular la gestión producirán cambios en el suministro a las demandas, información a partir de la cual podemos estimar los beneficios de la aplicación de esa política.
La metodología se aplicó también a un caso de estudio real (cuenca del río Mijares) donde se corroboraron las hipótesis planteadas para el caso sintético. Los resultados son particularmente útiles para el establecimiento de políticas eficientes de precios que mejoren los beneficios económicos y haga eficiente el reparto del recurso a los diferentes usos del sistema.