Influido por los cambios temporales y espaciales de los recursos naturales, las actividades humanas y las políticas del sistema socioeconómico, existen muchas incertidumbres en el desarrollo, la utilización y el proceso de gestión de los recursos hídricos agrícolas del distrito de riego, lo que aumentará la complejidad del uso de los recursos hídricos agrícolas del distrito de riego. Los tomadores de decisiones encuentran desafiante lidiar con la complejidad de las fluctuaciones en el suministro y la demanda de agua que son críticas para la asignación de los recursos hídricos. En respuesta a estos problemas, este documento presenta un enfoque de modelado de optimización para la asignación de agua agrícola a escala de distrito de riego, considerando las incertidumbres del suministro y la demanda de agua. Se utilizó el método de entropía cruzada mínima para estimar los parámetros de las funciones de distribución de frecuencia hidrológica del suministro y la demanda de agua, que son la base para la asignación óptima de los recursos hídricos agrícolas y la evaluación de la capacidad de carga de los recursos hídricos en el Distrito de Riego de Hetao. Se utilizó la Programación Lineal Fraccional de Intervalos para encontrar la disponibilidad de agua, la escasez y la eficiencia en el uso en diferentes áreas de riego del Distrito de Riego de Hetao (HID) bajo diferentes escenarios. El denominador de la planificación fraccional es el objetivo ambiental, y el numerador es el objetivo económico; por lo tanto, la función objetivo de la programación fraccional es la tasa de utilidad requerida en el análisis post-optimización. Se adoptaron escenarios futuros de disponibilidad y escasez de agua consistentes con el marco de las Rutas de Concentración Representativas (RCPs), y se desarrollaron escenarios futuros de uso del agua utilizando el marco de las Trayectorias Socioeconómicas Compartidas (SSPs). Los resultados revelaron que bajo SSP1, el consumo anual de agua aumentó de 30 mil millones de m a 60 mil millones de m, casi duplicándose en Urad. El consumo anual de agua bajo SSP2 y SSP3 aumentó ligeramente, de 30 mil millones de m a unos 50 mil millones de m. La cantidad de agua disponible para el riego de pozos en Urad disminuyó de 300 a 250 mil millones de m, mientras que la cantidad de agua disponible para el riego por canal en Urad se mantuvo en 270 mil millones de m de 2010 a 2030, solo disminuyendo a 240 mil millones de m en 2040. Se aplicó el método de Técnica para la Evaluación de la Preferencia por la Semejanza a una Solución Ideal (TOPSIS) basado en entropía para evaluar los esquemas de asignación de recursos hídricos agrícolas porque puede evitar la subjetividad de la determinación de pesos y puede reflejar la tendencia de cambio dinámico de la capacidad de carga de los recursos hídricos agrícolas del distrito de riego. El enfoque es aplicable a la mayoría de las regiones, como el Distrito de Riego de Hetao en la Cuenca Alta del Río Amarillo con precipitaciones limitadas, para determinar estrategias hídricas bajo el entorno cambiante.