ABSTRAK: Waduk Maduran yang dibangun di Kecamatan Maduran, Kabupaten Lamongan pada tahun 2014 diharapkan bisa mencukupi keperluan air irigasi pada Daerah Irigasi Waduk Maduran. Akan tetapi, terjadi kekurangan tingkat pelayanan akibat tidak adanya pola operasi yang diterapkan. Untuk itu, diperlukan suatu aturan supaya keandalan operasi waduk dapat dioptimalkan dan kebutuhan air pada daerah irigasi dapat terpenuhi. Diantara teknik mengoperasikan waduk guna memperoleh perolehan maksimal ialah melalui penerapan simulasi pola operasi waduk model stokastik melalui pertolong aplikasi solver. Pengimplementasian optimasi model stokastik menghasilkan keandalan debit waduk lebih baik dibanding dengan pola operasi waduk eksisting, sehingga luas lahan yang dapat dilayani mengalami peningkatan, dan intensitas tanam bertambah hingga 93,61 persen dari yang sebelumnya hanya 1002,63 ha lahan yang dapat dipanen, menjadi 1940,81 ha lahan yang dapat dipanen setelah diterapkannya optimasi, dan evaluasi kinerja menunjukkan bahwasanya waduk dapat mencapai keandalan 100 persen untuk mencukupi keperluan air irigasi.