در این مطالعه، به منظور بهره برداری بهینه از آب مخزن سد علویان، ابتدا با استفاده از مدل آبدهی رابطه بین درصدهای مختلف تأمین نیاز کشاورزی و حجم مخزن تعیین شد و سپس دو مورد از روش های فرا ابتکاری (الگوریتم مجموعه ذرات و الگوریتم ژنتیک ) معرفی و مورد استفاده واقع شدند آنگاه کارایی آن ها در مسئله بهره برداری بهینه مخزن با دو شاخص پایداری و قابلیت اعتماد مقایسه گردید. تابع هدف به صورت کمینه سازی کل کمبود در طول دوره آماری (1392- 1377) تعریف گردید. همچنین نتایج الگوریتم منتخب با نتایج سیاست بهره برداری استاندارد مقایسه شد. نتایح حاکی از آن بود که الگوریتم مجموعه ذرات با مقدارتابع هدف 2/41 و شاخص پایداری 55/89 درصد بهتر از الگوریتم ژنتیک و سیاست بهره برداری استاندارد به ترتیب با مقادیر تابع هدف 4/11 و 9/18 و مقادیر شاخص پایداری 46/3 و 8/24 می باشد. بنابراین، می توان نتیجه گرفت که روش pso قابلیت خوبی در یافتن جواب بهینه را دارد.

محدودیت شدید منابع آب و هزینه هنگفت احداث تاسیسات آبی جدید لزوم بهره برداری بهینه از سیستم های مخازن فعلی در کشور را تشدید می کند. با توجه به پیچیدگی سیستم های منابع آب و وجود قیود و محدودیت های فراوان استفاده از مدل های ریاضی بهینه سازی و شبیه سازی جهت محاسبه حجم و خروجی بهینه مخازن و ارزیابی عملکرد آنها ضروری است. برای مدیریت و توزیع مناسب آب در سیستم 9 مخزنه حوضه کلامرز میانه اقدام به بکارگیری مدل های ریاضی بهینه سازی و شبیه سازی گردید. با توجه به تصادفی بودن مقدار دبی رودخانه و حجم ثابت مخازن و همچنین سطح ثابت اراضی زیر کشت یک مدل بهینه سازی خطی با محدودیت احتمالی نوشته شد و با استفاده از نرم افزار ‏‎gams‎‏ اجرا گردید. این مدل صرفا برای تنظیم درون سالی مخازن به کار گرفته شد. تابع هدف مدل بصورت یکنواخت نمودن درصد کمبود برای همه مخازن در ماههای نیاز تعریف شد. با استفاده از یک قاعده خطی برداشت مقادیر یعنی پارامترهای بهره برداری برای ماههای نیاز و همه مخازن توسط مدل استخراج گردید. همچنین مدل اقدام به محاسبه مقادیر ‏‎c(i,t)‎‏ ضرایب انحراف دبی کل رودخانه به هریک از مخازن و مقادیر حجم آب خروجی از سیستم ‏‎remain(t)‎‏ در ماههای مختلف نمود. نتایج حاصل از مدل با بیش از 60 درصد کمبود نشانگر عدم توجه کافی به حجم بهینه مخازن در موقع احداث و توسعه بی رویه اراضی زیر کشت بدون در نظر گرفتن پتانسیل آبی رودخانه کلامرز بوده است. برای ارزیابی نتایج بدست آمده با استفاده از رابطه تصمیم خطی برداشت و داده های تاریخی جریان رودخانه کلامرز اقدام به شبیه سازی مدل گردید نتایج شبیه سازی نشانگر کمبود در اکثر سال های مورد مطالعه بود.