هیدرولوژی پالئوسیلاب بعنوان شاخه ای از ژئومورفولوژی رودخانه ای و مبتنی بر ژئومورفولوژی تاریخی به مطالعه سیلاب های قدیمی که به وسیله ایستگاه های دبی سنجی یا مشاهدات مستقیم انسان ثبت نشده اند می پردازد. در تاریخ 6/9/1365 سیلاب بزرگی در رودخانه قره آغاج رخ داد که بر اساس مشاهدات افراد بومی مشابه آنرا قبلا ندیده بودند. این سیلاب ایستگاه هیدرومتری حوضه یعنی ایستگاه تنگ کارزین را ویران کرد و از این رو دبی سیلاب به وسیله سازمان های مسئول بطور غیر مستقیم 6409 متر مکعب بر ثانیه تخمین زده شد. خوشبختانه این سیلاب باعث برجای گذاشتن رسوبات آب راکد در دهانه یکی از آبراهه های فرعی شده و لذا هدف این پایان نامه برآورد دقیق سطح و حجم سیلاب سال 1365 با استناد به این شاخص مهم دیرینه تراز است. جهت مطالعه رسوبات پس از شناسایی سایت (به کمک افراد محلی) در اثنای عملیات میدانی نمونه های لازم جمع آوری و خصوصیات ژئومورفولوژی بستر رود با دوربین نقشه برداری دقیق ثبت گردید. سپس در سایت نمونه دبی سیلاب بزرگ سال 1365 با استفاده از فرمول های رایج مدل سازی شد. نتایج نشان داد که دبی اوج سیلاب مذکور13777 متر مکعب بر ثانیه و ارتفاع سیلاب 14 متر بوده است. این نتایج که با محاسبات قبلی اختلاف چشمگیری را نشان می دهد مستند بوده و از اطمینان بالاتری برخوردار است. نتیجه جالب توجه دیگر آنکه با توجه به چینه های رسوبی آب راکد قدیمی تر در محل سایت می توان اذعان نمود که این سیلاب می تواند به عنوان بزرگترین سیلاب محتمل در رودخانه مورد مطالعه در نطر گرفته شود.