تخصیص آب در سیستم های توزیع آب کشاورزی معمولاً بر اساس پیش بینی عواملی مثل تقاضای آب برای محصولات و مقدار آب قابل دسترس صورت می گیرد. عدم اطمینان در پیش بینی این عوامل جزء ذات این سیستم های است. در مطالعه حاضر، به بهینه سازی تخصیص آب سد انحرافی نکوآباد و اراضی تحت پوشش آن برای سال های1393-1391 پرداخته شد. برای بررسی تأثیر عدم حتمیت در تخصیص آب آبیاری و زمین های زراعی این منطقه از بهینه سازی با پارامترهای کنترل کننده میزان محافظه کاری استفاده شد. همچنین، برای تحلیل حساسیت مدل نسبت به افزایش راندمان، قیمت آب آبیاری و میزان محافظه کاری سناریوهای متفاوتی اعمال شد. مدل ارائه شده در راندمان آب آبیاری 35، 45، 55 و 65 درصد، افزایش در قیمت آب آبیاری به میزان 10، 20 و 30 درصد، سطوح متفاوت عدم حتمیت و در نهایت ترکیبی از این سناریوها بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش قیمت آب آبیاری و میزان عدم حتمیت سود ناخالص کشاورزان حاصل از انتقال آب آبیاری کاهش می یابد. در هر سه سال افق برنامه ریزی بیشترین مقدار جریان خالص و سطح زیرکشت به دو منطقه فلاورجان و نجف آباد اختصاص یافته است. با توجه به سازه های قدیمی شبکه آبیاری در این دو منطقه اصلاح و بازسازی این سازه ها برای کاهش اتلاف آب توصیه می شود. همچنین، می توان قسمتی از درآمد عمومی افزایش قیمت آب آبیاری که باعث کاهش سود ناخالص کشاورزان منطقه می شود، به امر سرمایه گذاری در تکنولوژی های آب اندوز اختصاص یابد.