هدف از انجام این پژوهش بهره برداری بهینه از منابع آب در شرایط مختلف مدیریتی می باشد. 3300 هکتار از اراضی کشاورزی شهرستان آق قلا در استان گلستان به عنوان منطقه مطالعاتی انتخاب گردید. سناریوهای مدیریتی در قالب چهار رویکرد الف)"تفاوت در منبع آب مزارع"، ب)"تفاوت در مساحت اختصاص یافته به محصولات گندم و برنج"، ج)"تفاوت در میزان بارش منطقه" و د)"تفاوت در قیمت فروش محصولات" طراحی و اجرا گردیده است. رویکرد دوم در سناریوی مدیریتی بر اساس مقدار مساحت تخصیص یافته به کشت برنج و گندم در سه حالت بدون قید مساحت، 50% و 80% مساحت کل مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بهینه سازی الگوی کشت، از دو روش برنامه ریزی غیرخطی و الگوریتم ژنتیک استفاده شد. نتایج نشان داد که الگوی کشت فعلی در منطقه بهینه نبوده و در صورت اعمال الگوی کشت پیشنهادی، درآمد خالص منطقه به همراه کاهش حجم آب مصرفی، به طور چشمگیری افزایش خواهد یافت. همچنین بر اساس نتایج به دست آمده، روش الگوریتم ژنتیک در بهینه سازی الگوی کشت، نسبت به روش برنامه ریزی غیرخطی ارجحیت دارد.