امروزه حفظ و صیانت از منابع آب و بهره برداری بهینه و اقتصادی و عادلانه از آب یک مساله جهانی است. در نگرش جدید جهانی، آب کالایی اقتصادی- اجتماعی و به عنوان نیاز اولیه انسان محسوب می-شود. با توجه به رشد جمعیت، گسترش صنعت، بالا رفتن سطح بهداشت و رفاه عمومی، سرانه منابع تجدید شونده رو به کاهش می باشد. و از طرفی متاسفانه آلاینده های مختلف اعم از پساب های صنعتی، زه آب های کشاورزی و فاضلاب های شهری و روستایی، منابع آبی را آلوده و از استانداردهای مصرف خارج می کنند. حفاظت کمّی و کیفی منابع آب و توسعه ی آن نیازمند یک مدیریت جامع منطقه ای و بین المللی است. مشکلات کمّی و به تبع آن وضعیت کیفی مناطق مختلف یکسان نیست. بنابراین برخوردهای سیستمی متفاوتی در سطح مناطق و یک نگرش مدیریتی یکپارچه ضروری به نظر می رسد. مدل های ریاضی جامع کمّی-کیفی آب، ابزار مناسبی برای تحلیل گزینه های متعدد مدیریت منابع آب به شمار می روند. روش های مختلفی برای استراتژی های بهره برداری و تخصیص در مدل های شبیه-سازی حوضه ای وجود دارد. در modsim، که یک مدل ریاضی تخصیص آب حوضه ای است از روش تخصیص برپایه ی مصرف کننده استفاده شده است. از یک مدل بهینه سازی برای ارضاء اولویت های مطلوب بهره برداری، در داخل مدل شبیه سازی استفاده شده است. در modsim سناریوهای مختلف بهره برداری با تغییر اولویت های نسبی تأمین نیازهای مختلف قابل شبیه سازی است. این مزیت به تصمیم گیرنده اجازه می دهد که نیازهای مختلف آبی را (که شامل حداقل جریان رودخانه نیز می شود)، رتبه بندی کنند. modsim یک سیستم پشتیبانی تصمیم مدیریت حوضه رودخانه جامع برای تحلیل برنامه ریزی بلندمدت، میان مدت و کوتاه مدت می باشد. در این تحقیق، منابع سطحی و زیرزمینی تامین آب شرب شهر مشهد از نظر کمّی و کیفی مورد بررسی قرار گرفته اند. سپس به دسته بندی کیفی منابع براساس شاخص کیفیت آب های سطحی و زیرزمینی و آیین نامه ها و استانداردهای آب شرب پرداخته شده است. بر این اساس منابع به سه دسته کیفی منابع بدون محدودیت با محدودیت متوسط و محدودیت بالا برای شرب طبقه بندی شده اند. با در نظر گرفتن اتمام ساخت سد دوستی و خط انتقال آن به عنوان نزدیکترین منبع آب سطحی در دسترس، نمی توان پیش بینی سد بزرگی را در محدوده نزدیک به شهر مشهد داشت و دو پروژه انتقال آب از سد ارداک و ارتفاعات هزار مسجد در حال حاضر تنها پروژه های در دست مطالعه و اجرا می باشند. همچنین به دلیل قرارگیری دشت مشهد در محدوده ی ممنوعه ، امکان حفر چاه جدید در این دشت بحرانی وجود ندارد. با توجه به شواهد موجود، ظرفیت آبدهی چاه های دشت مشهد، اعم از شرب و غیر شرب طی سال های اخیر با روند کاهش کمّی و کیفی آب در هر سال روبرو بوده است و این مشکل تامین آب را دو چندان خواهد کرد. براساس مطالعات طرح جامع، شهر مشهد به 20 پهنه تقسیم شده که این پهنه ها دارای مخزن مستقل بوده و محدوده خود را توسط یک شبکه مجزا (با در نظر گرفتن نیاز آبی آن) تحت پوشش قرار می دهند. این پهنه ها از لحاظ تقاضای شرب و منابع تامین بررسی شده و بعد از یکپارچه سازی در محیط نرم افزار modsim، مدل سازی شده اند. این مدل براساس سال1390کالیبره شده و سپس با در نظر گرفتن اقدامات موثر بر وضعیت منابع آبی منطقه و وضعیت کیفی منابع سناریوهای مختلف برای دوره بلند مدت 30 ساله تدوین شده اند.