En este estudio se evaluó la implementación del reúso de agua residual municipal en agricultura, como una estrategia de prevención y control de la contaminación hídrica. Esta evaluación se desarrolló como un proceso metodológico de planificación del recurso hídrico superficial en las cuencas de los ríos Bolo y Frayle, principales fuentes hídricas de los municipios de Candelaria, Florida y Pradera ubicados en la cuenca Alta del río Cauca en el suroccidente colombiano. Dentro de los principales resultados del estudio se construyeron escenarios de planificación del recurso hídrico de manera participativa con los actores en las cuencas de estudio, que fueron evaluados con la herramienta de modelación QUAL2K. A través de la formulación de los escenarios y en un horizonte de 20 años, fue posible observar el mejoramiento de la calidad del agua de los ríos Bolo y Frayle bajo la implementación de escenarios de reutilización de las aguas residuales municipales. Evaluando esta estrategia, se observó que el Oxígeno Disuelto (OD) puede incrementarse en 5 mg/l y 2.5 mg/l en los ríos Bolo y Frayle respectivamente. Adicionalmente, con la implementación del reúso agrícola es posible obtener una reducción de la carga contaminante vertida del 94% y 62% para los ríos Bolo y Frayle respectivamente, en relación con la carga producida al final del horizonte de planificación (año 2036).