افزایش جمعیت منجر به افزایش نیازهای آبی در بخش‌های مختلف شده است. این شرایط نیازمند اعمال راهکارهایی جهت مدیریت بهینه آب می‌باشد. در این تحقیق، مدل سه هدفه‌ایی جهت حداکثر نمودن سود اقتصادی، حداکثرسازی تأمین مطمئن نیازها آبی و حداقل‌سازی برداشت از آبخوان پنج بازه مطالعاتی حوضه زرینه‌رود تدوین گردید. در مدل پیشنهادی، آبخوان‌های تکاب، سقز، میاندوآب و صائین‌قلعه و مخزن سد زرینه‌رود به عنوان مؤلفه‌های سیستم منابع آب لحاظ گردید. بر مبنای آب تخصیصی، نیاز آبی و حداکثر عملکرد محصولات، تابع تولید تعریف و با توجه به سطح زیرکشت، منافع اقتصادی پنج بازه محاسبه شد. با استفاده از الگوریتم NSGA-II، منحنی تبادل بهینه بین اهداف که بیانگر سناریوهای مختلف کشت و تخصیص منابع آب می‌باشند، استخراج شد. از آنجا که نقاط واقع بر منحنی تبادل نمی‌تواند به طور همزمان هر سه هدف مورد اشاره را ارضا نماید، نقطه بهینه با استفاده از روش گزینش اجتماعی بردا و ترکیب روش‌های تصمیم‌گیری انتخاب گردید. مقایسه نتایج بین وضعیت تخصیص تحت شرایط موجود و بهینه نشان می‌دهد که می‌توان با اعمال مدل پیشنهادی، بطور متوسط به میزان 5/42 درصد در برداشت از منابع آب صرفه‌جویی نمود. همچنین مقایسه منافع اقتصادی حاصل از شرایط بهینه و موجود نشان می‌دهد که با اجرای سناریوی پیشنهادی می‌توان با افزایش 13 درصدی، منفعت کشاورزی را از 1137730 به 1285971 میلیارد ریال بهبود داد. نتایج این تحقیق می‌تواند در سایر حوضه‌های آبریز، جهت کاهش مصرف آب کشاورزی از منابع آب و افزایش در آمد کشاورزان از طریق بهینه‌سازی الگوی کشت مورد استفاده قرار گیرد.
