امروزه با توجه به رشد روز افزون جمعیت و توسعه بخش¬های کشاورزی و صنعتی استفاده بهینه از منابع آب از اهمیت زیادی برخوردار است. در تحقیق حاضر ابتدا با استفاده از تکنیک سنجش از دور نقشه کاربری اراضی حوضه زرینه¬رود تهیه و سپس مقادیر نیاز آبی بر اساس سند ملی آب برآورد شد. در ادامه جهت مدیریت منابع آب این حوضه در شرایط کم آبی، سیستم احنمالاتی مبتنی بر ریسک هشدار خشکسالی طراحی گردید. در این رویکرد، آستانه‎های هشدار خشکسالی بر اساس حجم ذخیره مخزن و به صورت احتمالاتی تعریف می¬گردند. بدین منظور، مدل ساده شده¬ای از سیستم منابع آب زیر حوضه زرینه-رود آماده و شبیه¬سازی¬های کوتاه مدت با افق زمانی یک ساله و به ازای 21 حجم ذخیره متفاوت، برایدوره آماری 1355-85 در نرم افزار ویپ انجام و بر اساس نتایج آن¬ها، احتمال تجمعی کمبودهای سالانه تخمین زده شد. مقادیرکمبود درصدی از نیاز (d)، افق زمانی پیش رو (h) و مقدار (r) پارامترهای مدل احتمالاتی می باشند. سناریو های مختلف از این پارامترها، سطوح مختلف هشدار خشکسالی را مشخص می سازد. بدین منظور چهار سطح کمبود و هشت سطح ریسک انتخاب گردید. سپس منحنی¬های حجم-ریسک-کمبود برای هر سطح کمبود انتخابی رسم شدند. در ادامه چهار سناریو (نرمال، پیش هشدار، هشدار و اضطراری) مرتبط با سطوح مختلف از شدت خشکسالی تعریفو مقادیر آستانه برای هر سطح هشدار با استفاده از روش بهینه¬سازی الگوریتم ژنتیکشناسایی گردید. ضرائب کاهش تقاضا برای نیاز زراعت، باغ و نیاز زیست محیطی دریاچه ارومیه به ترتیب به صورت زیر برآورد شد: در سطح پیش هشدار برابر با 30/31%، 30/7% و 8/47%، در سطح هشدار برابر با 60/33%، 2/9% و 60/50% و در سطح اظراری برابر 5/35%، 10/11% و 50/52%. اعمال مقادیر بهینه ضرایب کاهش تقاضا برای دوره خشکسالی 1377 تا 1380، بویژه در مواقع بحرانی تاثیر قابل توجهی در کاهش شاخص کمبود داشت و باعث جلوگیری از تخلیه کامل مخزن، در طی این دوره گردید.