La asignación óptima de recursos hídricos en distritos de riego agrícola constituye una estrategia central para lograr un desarrollo regional coordinado de agua-alimentos-ecosistema. Sin embargo, los estudios actuales rara vez integran proyectos de desviación intercuencas en la asignación, y la operación prolongada de los sistemas de desviación no considera adecuadamente sus impactos ecológicos en los distritos de riego. Este estudio incorpora la desviación intercuencas en la dinámica de oferta-demanda y considera su influencia en los cambios del nivel freático en objetivos ecológicos terrestres. Se aplicó la programación estocástica de dos etapas inexacta (ITSP) para la asignación óptima de agua para abordar las incertidumbres de las fluctuaciones en la disponibilidad futura de agua y la ambigüedad en la información socioeconómica. Tomando el distrito de riego agrícola densamente poblado de Huaibei como caso de estudio, se estableció un modelo de asignación de múltiples partes interesadas, considerando el proyecto de desviación de agua del Yangtsé al Huai, para maximizar beneficios integrales bajo múltiples escenarios de disponibilidad de agua para los años 2030 y 2040. Los resultados demuestran que el distrito enfrentará riesgos crecientes de escasez de agua, con brechas entre la demanda y la oferta que se amplían cuando los recursos hídricos disponibles disminuyen. La redistribución del agua en la segunda etapa reduce las pérdidas inducidas por la escasez, logrando beneficios integrales máximos. El proyecto de desviación de agua aumenta la capacidad de suministro y potencia las ganancias económicas. El proyecto también puede disminuir el rango de fluctuación de los beneficios totales en 5 x 10 CNY (2030) y 3.4 x 10 CNY (2040), en comparación con el escenario sin el proyecto. De 2030 a 2040, los recursos hídricos limitados se desplazarán progresivamente hacia sectores con mayor producción económica por unidad de agua, reduciendo las asignaciones agrícolas. Por lo tanto, para los distritos de riego en países en desarrollo, mantener una tasa mínima garantizada de agua agrícola resulta crítico para salvaguardar la seguridad alimentaria.