در جامعه امروز با توجه به کاهش منابع آب، استفاده بهینه از آن ها به عنوان یک هدف کلی مدنظر بوده و با چنین دیدگاهی، اولین قدم برای استفاده مطلوب از منابع موجود، برنامه ریزی جهت بهره برداری در مدت زمان مشخص است که اولویت اول در برنامه ریزی، بهینه سازی می باشد. بر این اساس در تحقیق پیش رو بررسی کاربرد الگوریتم های بهینه سازی گروه گربه، بهینه سازی موازی گروه گربه، بهینه سازی گروه ذرات بهم آمیخته و جهش قورباغه بعنوان روشهای جدید مطرح در این زمینه که حل مسائل را در یک فضای پیوسته جستجو می کنند، مورد توجه قرار گرفته است. برای این منظور ابتدا صحت مدل ها با حل مسأله پایه فروشنده دوره گرد و مسأله معروف چهار مخزنه لارسون تایید شده است. در ادامه برای بررسی عملکرد الگوریتم ها در بهینه سازی سیستم های مخازن، سیستم تک مخزنی دز بعنوان مطالعه موردی انتخاب شده است و در قالب دو مدل کوتاه مدت و بلندمدت با گامهای ماهانه بهره برداری از مخزن حل شده است و نتایج حاصل از الگوریتم ها با بهینه مطلق و نتایج الگوریتم شناخته شده ژنتیک مقایسه شده است. پس از آن از الگوریتم قطرات آب هوشمند گسسته بعنوان یکی از جدیدترین روشهای فراکاوشی و روشی که حل مسائل را در یک فضای گسسته جستجو می کند، برای حل مسأله سیستم تک مخزنی دز در قالب دو مدل کوتاه مدت و بلندمدت استفاده شد. نتایج به دست آمده از حل این سیستم نشان داد که الگوریتم قطرات آب هوشمند مانند الگوریتم مورچگان به جوابهای بهینه سراسری دست یافته است. اما الگوریتم قطرات آب هوشمند نسبت به aco بلحاظ زمان حل، برتری نسبی نشان می دهد.

منابع آب سطحی در ایران سهم عمده ای در تامین نیاز آبی بخش‏های مختلف شرب، کشاورزی و صنعت دارا می باشند. در سالهای اخیر، افزایش جمعیت، رشد تقاضا، محدودیت منابع آب و هزینه‏های کلان مهار و تامین آب با اجرای طرح‏های جدید توسعه منابع آب، موجب شده که مدیریت بهره برداری از منابع و امکانات موجود بیش از پیش مورد توجه قرار گیرد. در پژوهش حاضر با استفاده از دو روش سیاسیت بهره برداری استاندارد(sop) و برنامه ریزی پویا(dp) اقدام به شبیه سازی و بهینه سازی بهره برداری از مخزن سد پیشین در استان سیستان و بلوچستان گردیده است. پس از تهیه اطلاعات مورد استفاده در منطقه مورد مطالعه برای هریک از روش های مذکور مقدار رهاسازی برای دوره های مختلف بدست آمده و به دنبال آن معیارهای ارزیابی سیستم محاسبه گردید. تجزیه و تحلیل نتایج نشان می دهد که در شبیه سازی مخزن به روش sop بدلیل تامین نیاز آبی بدون توجه به حجم ذخیره مخزن در دوره های آتی اعتمادپذیری سیستم را افزایش می دهد، اما شدت کمبود نسبی در این سیستم نسبت به روش dp به صورت قابل ملاحظه‏ای بیشتر است. بنابراین استفاده از این روش به تنهایی در بهره برداری مخزن از آینده نگری مناسبی برخوردار نمی‏باشد. با این حال روش بهینه سازی dp براساس حداقل سازی اختلاف میان مقادیر نیاز و رهاسازی در دوره بهره برداری شدت کمبودها را کنترل می کند به طوری که متوسط شدت کمبودهای سالانه دوره بهره برداری در این روش برابر 145/0 و در روش sop برابر 27/1 است که دارای کاهشی به میزان 6/88% است. بنابراین استفاده از روش dp جهت تعیین سیاست بهره برداری از مخازن قابل توصیه است.

همواره آب به¬عنوان یکی از اساسی¬ترین نیازهای انسان شناخته شده است که با افزایش جمعیت، صنعتی شدن، توسعه شهرنشینی و بالارفتن سطح رفاه، نرخ مصرف و وابستگی به آب نیز با سیری صعودی همراه بوده است. از طرف دیگر محدود بودن منابع آبی، سنگینی هزینه و زمان نسبتاً طولانی مورد نیاز جهت طراحی و توسعه منابع آب جدید دلایل قاطعی بر اهمیت موضوع بهره¬برداری بهینه از سیستم¬های منابع آبی موجود می¬باشند. از جمله این سیستم¬ها مخازن سطحی می¬باشند که با اهداف گوناگونی مانند ذخیره آب و کنترل سیلاب، ساخته شده و بهره¬برداری می¬شوند. علاوه ¬براین وقوع تنش¬های آبی در سال¬های اخیر، در بسیاری از مناطق مختلف کشور سبب دوچندان شدن اهمیت موضوع بهره¬برداری صحیح و بهینه از منابع آبی شده است. یکی از این مناطق، منطقه سیستان است. که این منطقه به لحاظ موقیت جغرافیایی، سیاسی، کشاورزی و گردشگری از اهمیت بالایی برخوردار است. اما مهم¬تر از همه این است که تمام ویژگی-های مهم این منطقه به طور قابل توجهی به منابع آبی آن وابسته هستند. در این تحقیق برای تعیین سیاست بهینه بهره¬برداری از مخازن چاه¬نیمه ابتدا یک مدل بهینه¬سازی با هدف کمینه کردن اختلاف تأمین نیاز و رهاسازی توسعه داده شده است. برای حل مدل بهینه¬سازی از روش برنامه¬ریزی پویای تصادفی استفاده شده است. علت این انتخاب قابلیت این روش برای درنظر گرفتن احتمالات وقوع حجم¬های ذخیره و جریان¬های ورودی به مخزن می¬باشد. نتایج نشان¬دهنده کارآمدی مدل بهینه¬سازی توسعه داده شده در این تحقیق برای اسخراج سیاست بهینه به¬منظور بهره¬برداری از مخازن چاه¬نیمه می¬باشند. به¬طوری که اعتماد-پذیری100% و برگشت¬پذیری 100% تأمین نیاز آب شرب حاصل از جواب مدل بهینه¬سازی به ترتیب برابر با 5/95 و 100 درصد می¬باشند. همچنین برگشت¬پذیری 100% و آسیب¬¬پذیری 100% تأمین نیاز کل آب (شرب و کشاورزی) جواب حاصل از مدل به ترتیب برابر با 89 و 46 درصد می¬باشند. علاوه بر این مدل توانست با خالی نگاه داشتن حجم مشخصی از مخزن در ماه¬های پرآب سال که احتمال سیلابی شدن رودخانه وجود دارد شرایط مناسبی را جهت کنترل سیلاب در منطقه ایجاد نماید.