محدود بودن منابع آب در کشور از یک طرف و نیاز به مصرف رو به افزایش آن در اثر افزایش جمعیت و همچنین گرم شدن کره زمین از طرف دیگر ایجاب می کند که استفاده از این منبع حیاتی در کلیه زمینه های مصرف به صورت بهینه انجام گیرد. در ادبیات استفاده بهینه از منابع آب و کاهش ضایعات و تلفات آن در دهه اخیر بحث جدیدی تحت عنوان آب مجازی مورد توجه واقع شده است. گرچه مسئله آب مجازی به طور عمده در سطح کشور مطرح می شود ولیکن بدلیل وجود گستردگی حوضه های آبریز کشور، در این مطالعه به بررسی الگوی کشت برای منطقه ورامین اکتفا شده است. هدف مطالعه حاضر ارایه روشی است برای تعیین الگوهای بهینه کشت در سطح حوضه آبریز که در آن بر منافع اجتماعی محصولات منطقه ورامین شامل گندم، جو، ذرت علوفه ای، یونجه، خیار، گوجه فرنگی و کاهو و استفاده کارا از آب آبیاری در دسترس و جهت دهی الگوهای بهینه کشت در راستای حداکثر سازی خالص واردات آب مجازی تأکید شده است. در این راستا مدلی با دو محدودیت آب و زمین در سطح حوضه ساخته شد و با توجه به اهمیت مصرف نهاده های کود شیمیایی، نیروی کار و آب، الگوهای تعدیلی بصورت حداکثر سازی تابع هدف مشروط به حفظ سطح فعلی اشتغال و با محدودیت سطح فعلی کود شیمیایی و کاهش مصرف 10 و 13 درصدی از منابع آبی ارائه گردید. از آنجایی که هدف اصلی این تحقیق تأکید بر روی آب مجازی و جهت دهی الگوهای کشت به سمت ترکیبی از محصولات زراعی است که در عین آنکه دارای مزیت نسبی تولید هستند، خالص واردات آب مجازی را نسبت به شرایط موجود بهتر کند، می باشد، به این طریق عمل شد که با استفاده از روش hsj ابتدا سطح زیر کشت گندم و جو به عنوان محصولات وارداتی به صورت جداگانه و با هم حداقل و در مرحله بعد سطح زیر کشت محصولات صادراتی یعنی خیار، گوجه فرنگی و کاهو هم زمان حداقل شدند و سپس به منظور استفاده کارا از آب آبیاری مدل با دو سطح 90% و 87% در مقدار آب در دسترس حل شد. نتایج این تحقیق حاکی از این است که در منطقه ورامین گندم، ذرت علوفه ای، خیار و گوجه فرنگی دارای مزیت نسبی در تولید هستند و بیشترین زیان اجتماعی مربوط به کاهو می باشد. مقدار آب مجازی محصولات گندم، جو، ذرت علوفه ای، یونجه، خیار، گوجه فرنگی و کاهو به ترتیب 1/2، 2/2، 41/.، 83/1، 37/.، 65/.، 35/. متر مکعب به ازای هر کیلوگرم محصول بدست آمد. در الگوی کشت حداکثرکننده سود اجتماعی و واردات آب مجازی مقید به سطح فعلی آب و زمین تنها محصول گندم به مقدار 70 هزار هکتار وارد شد و سایر محصولات از الگو حذف گردیدند. در الگوی تعدیلی مشروط بر حفظ سطح فعلی اشتغال، گندم و خیار به ترتیب معادل 561/68 و 610/1 هزار هکتار وارد مدل شدند و در ادامه در الگوی تعدیلی مشروط بر حفظ سطح فعلی اشتغال و کود شیمییایی دو محصول گندم و خیار حضور داشته که سهم هریک به ترتیب معادل 649/40 و 753/8 هزار هکتار است. همچنین در الگوی بهینه با حداقل کردن سطح زیر کشت گندم، و حداقل کردن همزمان سطح زیر کشت گندم و جو سطح زیر کشت محصول گندم به 203/34 هزار هکتار و سطح زیر کشت خیار به 691/27 هزار هکتار رسیده است که الگوی بهینه کشت از لحاظ خالص واردات آب مجازی نسبت به الگوی کشت مرجع به میزان 9 میلیون متر مکعب آب مجازی را در وضعیت بهتری قرار داده است. در الگوی بهینه با حداقل کردن سطح زیر کشت جو و محصولات صادراتی سطح زیر کشت گندم به میزان 7/13 درصد نسبت به الگوی کشت مرجع به 355/60 هزار هکتار رسیده است. در این حالت خالص واردات آب مجازی به میزان 112 میلیون متر مکعب نسبت به الگوی کشت مرجع در وضعیت بهتری قرار گرفته است. در پایان در الگوی بهینه مشروط بر کاهش مصرف آب به میزان 10 و 13 درصد از سطح فعلی آب فقط محصول گندم به ترتیب با 937/62 هزار هکتار و 188/61 هزار هکتار وارد الگو گردید. همچنین در الگوی کشت با تأکید بر حداقل کردن کشت گندم و حداقل کردن همزمان سطح زیر کشت گندم و جو با 90% و 87% از منابع آبی نسبت به الگوی کشت با در دسترس بودن کل منابع آبی مشاهده شد که سطح زیر کشت گندم افزایش و سطح زیر کشت خیار کاهش پیدا کرده است و این نشان می دهد که گندم مساعدت زیادی در مصرف آب منطقه دارد. در مجموع مشخص شد که محصول گندم از نظر واردات آب مجازی و مصرف آب منطقه و محصول خیار از نظر اشتغال بالا در نیروی کار در مقایسه با سایر محصولات از اهمیت بالاتری برخوردارند. با این حال، برای اظهار نظر های روشن تر راجع به یک الگوی کشت خاص نیاز به اطاعات بیشتری در زمینه مقدار دقیق آب مجازی که برای هر محصول وارد و یا خارج از کشور می شود، می باشد. افزون بر آن لازم است که پیشتر یک الگوی مناسب واردات- صادرات محصولات زراعی طراحی و سپس الگوهای کشت را در جهت آن هدایت کرد.