Olá Edson,
menos Edson menos!
Observe que voec esta propondo trabalhar com a Bacia amazonica, falando em seguranca hidrica, usa 4 paragarfaos de bla bla bla e 1 paragrafo
para dar indicacoes do seu modelo que seria em principio simples demais para de fato responder a pergunta que se propoe.
Voce tera dificuldades em diversos niveis para encontrar dados relativos a populacao atendida , infra-estrutura olhando por microbacia.
Porque não fixar um momento do tempo, um ano de extremo (seca) por exemplo e um ano normal.
Para uma região ou uma microbacia avaliar o impacto desta situação no abastecimento, e aqui voce esta falando em que, abastecimento humano?
Enfim, na escala que voce sugeriu estou achando que voce terá dificyuldades em produzir um trabalho.
Faca um recorte , teste metodologias, explore modelos mais completos mas que para aquele recorte voce tem os dados
e ESPECIFUIQUE  exatamente que dimensão da segurança hidrica voce quer tratar.
abs
Miguel