خشکسالی پدیده‎ای است که به طور مکرر کشور را تهدید می کند و طی سال های اخیر نیز روندی صعودی در وقوع و خسارات بعد آن مشاهده می گردد. به منظور مدیریت مناسب منابع آب در شرایط خشکسالی، لازم خواهد بود تا وقوع خشکسالی در اسرع وقت مشخص شده و با استفاده از ابزارهای مناسب، اقدامات لازم در کاهش مصرف تعیین گردد. هدف این تحقیق اتصال سیستم پایش خشکسالی به اقدامات مدیریتی در سیستم‎هایی است که از آبهای سطحی بهره‎برداری می‎شود (شامل سد و رودخانه) و پایش مخزن، تعیین سطوح هشدار خشکسالی و تعیین اقدامات مدیریتی در بخش عرضه اجزاء اصلی آن را می سازند. با توجه به این هدف، سه رویکرد برای اتصال سیستم پایش خشکسالی به اقدامات مدیریتی در نظر گرفته شد که عبارتند از: سیستم زودهنگام هشدار خشکسالی (dews)؛ رویکرد غیر احتمالاتی؛ و رویکرد احتمالاتی تأمین تقاضای سیستم. در این تحقیق سیستم منابع آب رودخانه زرینه رود برای ارزیابی رویکردهای فوق استفاده و در آن از وضعیت حجم سد معرف هشدار برای خشکسالی و فعال نمودن اقدامات مدیریتی به کار گرفته شد. اقدامات مدیریتی شامل ضرایبی جهت کاهش میزان رهاسازی آب از مخزن می‏باشند. بدین منظور، در هر سطح هشدار خشکسالی یک نرخ کاهش رهاسازی محاسبه گردید. این نرخ ها به طور کاهش غیریکسان بر سه رویکرد هشدار اعمال و عملکرد آنها ارزیابی و مقایسه شدند. جهت تعیین بهینه ضرائب مربوط، الگوریتم ژنتیک چند هدفه به کار گرفته شد. این بهینه سازی با دو هدف حداقل کردن کمبود های بالا و حداکثر کردن درآمد انجام شد. جهت تعیین تابع درآمد سالانه مخزن از یک مدل بهینه سازی توزیع آب در سیستم منابع آب استفاده شد که تابع هدف آن حداکثر کردن عملکرد هر محصول در شرایط کم آبی است. این مدل، آب موجود را در شرایط کم آبی به صورت بهینه بین محصولات مختلف توزیع می کند و با استفاده از آن، درآمد سالانه مخزن در شرایط مختلف رهاسازی محاسبه و تابع درآمد سالانه مخزن برآورد می شود. در ادامه، اعلام هشدار و اثر اعمال ضرایب کاهشی در روش های مورد مطالعه به تفکیک برای کل دوره آماری (1385-1337) و خشکسالی شاخص منطقه (1380-1377) بررسی و کارکرد آنها در مدیریت خشکسالی مقایسه شد. همچنین اثر روش منتخب در شرایطی که سیستم بخواهد حقابه کامل زیست محیطی دریاچه ارومیه را ارائه دهد نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. مقایسه روش ها در اعلام هشدار نشان داد که در بلندمدت، روش های احتمالاتی و غیراحتمالاتی رفتاری مشابه داشته و مدل dews رفتاری متفاوت نسبت به آنها را از خود نشان می دهد. بررسی ها نشان داد که نتایج بدست آمده از مدل dews در بیشتر ایام دقیق تر و قابل قبول بوده و از این رو استفاده از این روش توصیه می گردد.