امروزه منابع آب در زمره گنجینه های عظیم بشری به شمار می روند که لازمه بهره برداری از آن ها با توجه به نیازهای پرشمار، کمبودها و محدودیت های موجود در استفاده از این منابع، اعمال قوانین و مدیریت بهینه بهره برداری می باشد. در این پژوهش با توجه به نقش مخازن سدها که از مهم ترین منابع آبی در تأمین آب کشاورزی می باشند، مدل های الگوریتم ژنتیک و برنامه-ریزی خطی جهت بهینه سازی بهره برداری از مخازن تک منظوره تدوین شده است. مخازن مورد مطالعه در این پژوهش، مخازن سدهای بوستان، گلستان و وشمگیر بوده است. این سه سد به طور سری پشت هم قرار گرفته اند. جهت بهینه سازی از دوره ی آماری مشترک 5 ساله (سال آبی 1385-1386 تا سال آبی 1389-1390) استفاده گردید. سپس به تهیه ی منحنی فرمان که بیانگر مقدار تخلیه موردنظر از مخزن در یک بازه زمانی مشخص از سال است، توسط شبکه عصبی مصنوعی پرداخته شد. نتایج بیانگر این است که مقادیر بهینه شده توسط الگوریتم ژنتیک در دوره های خشکسالی و برنامه ریزی خطی در دوره های ترسالی کاربرد دارد. شبکه ی عصبی با تعداد نرون 4 و ضریب همبستگی 746/0 برای روش الگوریتم ژنتیک و با تعداد 6 نرون و ضریب همبستگی 9407/0 برای برنامه ریزی خطی توانسته است بهترین منحنی فرمان را دهد. واژه های کلیدی: بهره برداری بهینه، منحنی فرمان، برنامه ریزی خطی و الگوریتم ژنتیک.