مدیریت منابع آب یکی از بزرگ ترین چالش های قرن حاضر است که می تواند سرمنشأ بسیاری از تحولات مثبت و منفی جهان قرار گیرد. درواقع امروزه چالش منابع آب دغدغه بسیاری از کشورهای خاورمیانه است. این موضوع در ایران راجع به استان تهران به دلیل موقعیت سیاسی، اقتصادی و اجتماعی آن، اهمیت دوچندان دارد. از سوی دیگر محدودیت منابع آب قابل دسترس در این استان و خشک سالی های اخیر تأکیدی بر این هشدار است که استان تهران فاصله چندانی تا مرز بحران جدی در زمینه آب مصرفی موردنیاز خود ندارد. این بدین معناست که برای رهایی از شرایط اشاره شده باید یک برنامه ریزی و مدیریت صحیح در زمینه منابع آب موجود صورت پذیرد. هدف اصلی این تحقیق شبیه سازی تغییرات حجم آب پشت مخازن سد های استان تهران، پیش بینی نوسانات آن در سال های آتی و ارائه راهکار مناسب جهت مدیریت بهره برداری از مخازن در سال های آتی می باشد. برای این کار ابتدا مخازن سدهای استان تهران با استفاده از روش پویایی سیستم ها در محیط نرم افزار ونسیم شبیه سازی شدند. سپس دبی ورودی و تبخیر از مخازن برای سال های آبی 93 تا 97 در نرم افزار مینی تب پیش بینی شدند و نتایج حاصل از پیش بینی متغیرهای ورودی و خروجی به مخازن سدها وارد مدل ونسیم شدند. درنهایت با استفاده از پنج سناریو مختلف میزان نیازهای شرب، صنعت، کشاورزی و سایر مصارف برای سال های آبی 93 تا 97 در نظر گرفته شدند. سناریوهایی که در این مطالعه موردبررسی قرارگرفته اند شامل تغییر در مقادیر نیاز برنامه ریزی سدها بودند که در هر سناریو با کاهش میزان نیاز، مقادیر کمبودهای ماهانه نیز کاهش یافتند و مشخص شد که پس از ساخت مدل یک سد در نرم افزار ونسیم به سادگی می توان اثر سناریوهای مختلف را بر نحوه تخصیص منابع آب سد موردبررسی قرارداد. سپس بهینه سازی مخازن استان تهران با در نظر گرفتن نیاز محاسبه شده در سناریو پنجم که به شرایط واقعی نزدیک تر است، به کمک نرم افزار لینگو انجام گرفت. مقایسه نتایج بهینه سازی و نتایج مدل نشان داد که در شرایط بهینه سازی مقادیر کمبود و سرریزها طی تقسیم در ماه های مختلف، تعدیل شده و از خسارت های احتمالی جلوگیری می شود.