امروزه سیستم های چندمخزنی اغلب نیازمند دستیابی به اهداف مختلفی هستند که تصمیم گیری های مربوط ‏به مدیریت این منابع آبی را پیچیده می کند. علاوه بر این، بسیاری از توابع هدف دارای روابط غیرخطی ‏هستند و در نتیجه حل آنها به کمک روش های بهینه سازی سنتی بسیار مشکل و عملاً غیرممکن است. از ‏حدود دو دهه پیش، الگوریتم های فراکاوشی دریچه جدیدی بر روی حل مسائل پیچیده منابع آب گشوده ‏اند. ‏ در این پایان نامه استفاده از الگوریتم جفت گیری زنبورعسل، در بهینه سازی مورد بررسی قرار گرفته است. ‏برای این منظور ابتدا صحت مدل با حل یک مثال ریاضی و یک مدل بارش-رواناب تأیید شده است. در ‏ادامه برای بررسی عملکرد الگوریتم در بهینه سازی سیستم های مخازن، ابتدا سیستم تک مخزنی دز به ‏عنوان مطالعه موردی انتخاب شده و در قالب دو مدل کوتاه مدت وبلندمدت حل شده است و نتایج آن با ‏نتایج الگوریتم شناخته شده ژنتیک مقایسه شده است. ‏ سپس یک سیستم سه مخزنی در حوزه آبریز کرخه واقع در جنوب غربی ایران، به عنوان مطالعه موردی ‏دوم انتخاب شده و بهینه سازی آن در دو دوره کوتاه مدت وبلندمدت اجرا شده و نتایج آن با نتایج دیگر ‏الگوریتم های فراکاوشی مانند الگوریتم ژنتیک و مورچه مقایسه شده است. در ادامه مدل شبیه سازی این ‏سیستم با هدف تأمین نیاز زیست محیطی و کشاورزی پایین دست به طور یکسان، تهیه شده و از این مدل در ‏ترکیب با مدل بهینه سازی استفاده شده است. همچنین برای بررسی نتایج مدل شبیه سازی از نرم افزار ‏hec-ressim‏ استفاده شده است.‏