برداشت های مکرر از چاه های بهره برداری مجاز و غیرمجاز موجب شده که میزان تغذیه سفره آب های زیرزمینی از راه های مختلف نتواند با مقدار برداشت از آن به تعادل برسد و اثرات جبران ناپذیری از جمله بیلان منفی آب زیرزمینی و کاهش غیرقابل برگشت حجم آبخوان را سبب شود. در مطالعه ی حاضر، وضعیت تعادلی حوضه ی آبریز نیشابور با استفاده از محاسبه ی آب تجدیدپذیر و شاخص(نسبت مصرف به آب تجدیدپذیر) در سه وضعیت سال آبی نرمال، خشک و تر مورد بررسی قرارگرفت. نتایج نشان داد که حوضه ی آبریز نیشابور در وضعیت عدم تعادل بیلان قرار دارد. با توجه به اینکه بیش از 95% برداشت از منابع آب زیرزمینی برای مصارف کشاورزی می باشد، بنابراین الگوی کشت بهینه براساس مقادیر آب تجدیدپذیر در منطقه با هدف تامین حداکثر سود کشاورزان تعیین شد که براساس نتایج، حدود 43000 هکتار از اراضی منطقه تحت آبیاری غیرمجاز می باشند. همچنین نتایج حاصل از تحلیل حساسیت مدل برنامه ریزی ریاضی نشان داد که در دو وضعیت آب تجدیدپذیر(تر سالی و خشکسالی) قیمت سایه ای آب در فصل بهار بین مقادیر(7/804 تا 1607)، تابستان(200 تا 3050) و پاییز و زمستان بین (0 تا 430) ریال می باشد. نتایج تخمین تابع تقاضا و سنجش میزان واکنش کشاورزان به تغییرات قیمت آب نشان داد که با تغییر قیمت آب، انگیزه ی تغییر الگوی کشت، تخصیص مجدد و مصرف بهینه ی آب با کشت محصولات کم آب تر و صرفه جویی در مصرف آب در کشاورزان به وجود می آید.