چكيده موضوع اين تحقيق عبارت است از يافتن و آزمون راهكارهاي تركيبي از روشهاي موجود براي مديريت كمي-كيفي سيستم‌هاي پيچيده رودخانه-مخزن. در اين تحقيق مسأله تخصيص بار آلاينده در سيستم رودخانه-مخزن مورد بررسي قرار گرفته است. ظرفيت تخصيص با استفاده از سري زماني آورد درازمدت محاسبه شده و براي شبيه¬سازي كيفي سيستم از مدل بزرگ مقياس دو بعدي كيفيت و هيدروديناميك آب (W2-QUAL-CE) استفاده شده است. در اين مطالعه، اثرات احداث سد بر روي ظرفيت تخصيص بار آلاينده در بالادست سد، داخل مخزن و نيز رودخانه پايين¬دست سد مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان دهنده اين است كه با احداث سد ظرفيت تخصيص بار آلاينده در سيستم به مقدار قابل توجهي كاهش مي¬يابد كه اين كاهش در رودخانه¬هاي بالادست، پايين دست و نيز داخل مخزن با يكديگر متفاوت است. مطالعه حاضر نشان داد كه تغيير دستور بهره¬برداري از مخزن، هم بر روي ظرفيت پذيرش آلاينده در بالادست و هم پايين¬دست تأثير دارد. همچنين نتايج نشان داد كه افزايش نياز آبي در پايين¬دست سد و بالطبع آن افزايش رهاسازي آب از مخزن بر ظرفيت تخليه بار آلاينده تاثير مستقيم دارد. همچنين با آگاهي از مشكلات محاسباتي گزارش شده در مطالعات قبلي، در اين تحقيق تلاش شده است تا با كمك ابزار محاسباتي نرم از مشكلات محاسبات كاسته و با عنايت به امكانات محاسباتي موجود اجراي طرح تسهيل شود. بدين منظور و براي غلبه بر مشكلات محاسباتي ناشي از به كارگيري شبيه¬ساز-بهينه¬ساز از يك رويكرد به نام تكنيك فرامدل تطبيقي استفاده شده است. روش كار بدين صورت مي¬باشد كه ابتدا با تعدادي از متغيرهاي تصميم توليد شده، مدل شبيه¬ساز اصلي اجرا گشته و سپس با استفاده از نتايج اين اجراها، يك مدل داده¬كاوي شبكه عصبي مصنوعي آموزش مي¬يابد كه اين فرامدل در اجراهاي بعدي جايگزين مدل شبيه¬ساز اصلي مي¬شود. در تعدادي از اجراها نيز، با استفاده از معيارهايي، شبيه¬ساز اصلي فراخواني شده و با متغيرهاي تصميم جديد اجرا مي¬شود. با استفاده از نتايج اين اجراها، آرشيو فرامدل به روزرساني شده و سپس فرامدل مجدداً آموزش مي¬يابد و در گامهاي بعدي از فرامدل آموزش يافته جديد به جاي فرامدل قبلي استفاده مي¬شود. بررسي عدم قطعيت هاي موجود و رفتار و سرنوشت مختلف آلاينده هاي متنوع از جمله موضوعاتي است كه در اين اين تحقيق به آن پرداخته شده است. در اين زمينه در اين تحقيق سعي شده است كه اثرات تغيير در آورد ورودي رودخانه¬ها در ظرفيت پذيرش بار آلاينده ديده شود. از طرف ديگر، بررسي اثرات تغيير در اعمال استانداردهاي قيودات كيفي بر ظرفيت تخصيص بار آلاينده واحدهاي تخليه كننده در اين تحقيق مورد بررسي قرار گرفته است. اين مطالعه نشان داد كه قبول مقداري تخطي از استانداردهاي كيفي در نقاط كنترلي مي¬تواند منتج به افزايش قابل توجه در ظرفيت پذيرش بار آلايندگي سيستم شود. همچنين نتايج نشان داد كه در مورد ظرفيت پذيرش بار آلايندگي مخزن، علاوه بر حجم آب ورودي به مخزن، زمان ماند آب نيز پارامتر تاثيرگذاري براي پارامترهاي كيفي مورد مطالعه مي¬باشد. به طوري كه در برخي موارد علي¬رغم كاهش حجم آب مخزن در اثر اضافه كردن مقدار برداشت آب از آن، ظرفيت پذيرش بار آلاينده به دليل كم شدن زمان ماند آب در مخزن و بالطبع آن كاهش زمان ته-نشيني آلاينده¬ها بيش¬تر مي¬شود. در اين تحقيق بررسي ظرفيت تخصيص بار چند آلاينده كه در ايجاد پديده تغذيه¬گرايي در سيستم¬هاي آبي موثرند، به صورت همزمان بر روي يك مطالعه واقعي انجام پذيرفت. نتايج نشان¬دهنده كارآيي متدلوژي پيشنهادي در تخصيص همزمان بار چند آلاينده در سيستم رودخانه-مخزن مي¬باشد. واژه‌هاي كليدي: تخصيص بار آلاينده، بهره¬برداري كمي-كيفي از سيستم رودخانه-مخزن، الگوريتم هوش تجمعي ذرات، فرامدل، شبيه‎سازي-بهينه‎سازي، CE-QUAL-W2