با افزایش فعالیت های کشاورزی برای تامین غذای جمعیت رو به رشد جهان، مصرف منابع آبی برای انجام این فعالیت ها نیز افزایش یافته است. این درحالی است که پیش بینی های سازمان ملل نشان دهنده آن است که تا سال 2050 میلادی محدودیت منابع آبی، اصلی ترین موضوع مورد بحث جهانی خواهد بود. در مواجهه با چنین کمیابی، منابع آب زیرزمینی به دلیل کیفیت و قابل دسترس بودن آن، یکی از مهم ترین منابع عرضه آب در بسیاری از مناطق می باشد. حال آنکه به سبب روش های نادرست و غیرعلمی برداشت و مصرف آب، از این منبع محدود به درستی استفاده نمی شود. بطوری که در اکثر نواحی کشور سطح سفره های آب زیرزمینی به شدت افت نموده و تراز آن منفی است. بنابراین به کار بردن یک برنامه مدیریت مناسب برای استفاده بهینه از این منابع ضروری به نظر می رسد. با توجه به اینکه اثرات تخلیه آب زیرزمینی در طول زمان انباشته می-شود، زمان به عنوان یک متغیر اساسی در حل مسائل بهینه سازی برای چنین منابعی مطرح است و استفاده از مدل های پویا مانند روش کنترل بهینه را برای چنین مواردی و به منظور در نظر گرفتن افق های زمانی، ضروری می نماید. هدف عمده در این مدل ها، یافتن حداکثر منافع خالص اجتماعی با توجه به پایداری سفره می باشد. به عبارت دیگر استخراج آب طوری انجام می گیرد که برداشت برابر و یا حتی کمتر از میزان جایگزینی به سفره باشد. بدین ترتیب آسیبی به سفره زیرزمینی نرسیده و مورد استفاده آیندگان نیز قرار می-گیرد. در مطالعه حاضر مدل کنترل بهینه برای برداشت آب های زیرزمینی دشت عجب شیر که از مناطق مهم کشاورزی استان آذربایجان شرقی می باشد، بکار رفته است. این دشت از جمله مناطقی است که با مشکل کمبود و تراز منفی منابع آب زیرزمینی مواجه می باشد. با اجرای مدل کنترل بهینه در این منطقه، مسیربهینه استخراج آب از منبع زیرزمینی آن تعیین گردید. از طرفی سناریویی که بتواند تا حدی وضعیت موجود را بیان کند، تحت عنوان قیمت گذاری بر پایه هزینه استخراج مطرح شد. نتایج به دست آمده از طریق بهینه سازی با نتایج وضعیت موجود مقایسه گشت که نشان می دهد چنانچه وضعیت موجود ادامه یابد نه تنها بهبودی در وضعیت سفره بوجود نخواهد آمد بلکه طی 8 سال تخریب شده و به لایه شور برخورد خواهد کرد. در حالیکه روش کنترل بهینه مسیری برای استخراج آب به دست می دهد که باعث می شود حدود 36 سال بعد، ارتفاع آب در سفره زیرزمینی بالا آمده و در سطح ایستابی بهینه خود قرار گیرد. در این مدت میزان برداشت آب از سفره کاهش یافته و از یک منبع جایگزین مناسب که در این مطالعه فاضلاب تصفیه شده می باشد، برای تأمین اضافه نیاز کشاورزان استفاده می شود. به این ترتیب رعایت حد تعیین شده از یک طرف موجب حفظ و پایداری سفره شده و از طرف دیگر توسعه و ادامه پایدار فعالیت های کشاورزی و افزایش درآمد کشاورزان منطقه را به دنبال خواهد داشت.