امروزه مباحث مدیریت یکپارچه و جامع منابع آب در سطح حوضه آبریز، دارای اهمیت بسیار زیادی است، چرا که استفاده بهینه از منابع آب سطحی و زیرزمینی در دسترس مستلزم لحاظ نمودن جنبه های متنوع و متفاوتی از علوم، مشتمل بر هیدرولوژی و هواشناسی، مباحث زیست محیطی و حتی سیاسی و اجتماعی است. در این راستا استفاده از مدلهای پشتیبانی در تصمیم گیری به عنوان یک ابزار کمک کننده موثر از اهمیت زیادی برخوردار است. در مورد عدم اطمینان تخصیص آب به گیاه مدل های مختلفی ارائه شده است که اکثر آنها بارندگی را به عنوان یک پارامتر تصادفی موثر بر رطوبت خاک در نظر گرفته اند. اما مدلی که بتواند علاوه بر در نظر گرفتن عدم اطمینان عمق آبیاری و رطوبت خاک، جزء تصادفی را در شرایط غیر نرمال فرض کند مسلما" به واقعیت نزدیک تر خواهد بود. در این پژوهش، مدلی بر اساس مدل بهینه سازی محدودیت – حالت و تابع توزیع بتا ارائه شده است. در این مدل از گشتاورهای اول و دوم رطوبت خاک به عنوان محدودیت در بهینه سازی استفاده شده است. در این مدل از معادله ی بیلان آب و خاک یک گیاه خاص (گندم) برای دوره های هفتگی استفاده شده است، که در آن پارامترهایی نظیر عمق ریشه، تخلخل، رطوبت خاک، عمق آبیاری، میزان بارندگی، تبخیر و تعرق، عمق آبشویی ،خصوصیات فیزیکی خاک و نیز یک جزء تصادفی با فرض عدم نرمال در نظر گرفته شده است . این مدل برای گندم زمستانه و منطقه باجگاه در محیط برنامه نویسی متلب نوشته شده و نتایج آن با مدل شبیه سازی مقایسه شده است. بر اساس نتایج این مدل، مقدار بهینه ی عمق خالص آبیاری گندم در منطقه باجگاه در طول دوره ی رشد با در نظر گرفتن بارندگی معادل 2/306 میلیمتر می باشد. تطابق داده های حاصل از شبیه سازی و بهینه سازی مدل نشان میدهد مدل تدوین شده مدلی قابل قبول است و عمق آبیاری را بهینه می کند، و شاخص اعتماد پذیری آن برابر 86/96% می باشد.