مدلسازی فرایندهای هیدرولوژی این توانایی را دارد که اطلاعات بهتری برای مدیریت حوضه به دست آورده، دید بهتر و جامع تری نسبت به حوضه ایجاد نماید. در این تحقیق بیلان آب و جریان خروجی حوضه آبخیز چهل چای مدلسازی گردید. برای مدلسازی بیلان آب و جریان خروجی از محیط pcraster استفاده گردید. pcraster که یک محیط gis و مدلسازی دینامیک عمومی است که برخلاف سایر محیط های gis مثل arcview و arc gis که محیط gis استاتیک می باشند، قابلیت دینامیک محیط pcraster امکان ساخت مدل های دینامیک زیست محیطی توزیعی پیوسته (itertive spatio-temporal environmental models) را فراهم می کند. این نرم افزار قابلیت های فراوانی برای شبیه سازی و مدل سازی فرایندهای مختلف هیدرولوژیکی و طبیعی دارد. در این تحقیق عوامل و پارامترهای دخیل در بیلان آب شامل بارش، ذوب برف، تبخیر و تعرق، رطوبت خاک، رواناب سطحی ناشی از بارش، آب پایه و جریان زیرقشری در نظر گرفته شده و با استفاده از روابط موجود بیلان آب مدلسازی گردیده و دبی خروجی روزانه حوضه از مجموع دبی رواناب، جریان زیرقشری و آب پایه به دست آمد. پس از کسب نتایج اولیه برای واقعی تر شدن نتایج شبیه سازی فرایند واسنجی مدل برای دوره آماری مدلسازی (87-1386) انجام گرفت. برای تعیین اعتبار و کارایی مدل فرایند اعتبارسنجی با استفاده از یک دوره آماری سه ساله برای سال های هیدرولوژیکی 86-1385، 85-1384 و 84-1383 انجام گردید. نتایج به دست آمده از مدلسازی با داده های دبی مشاهداتی ثبت شده در خروجی حوضه با استفاده از ضریب نش – ساتکلیف و ریشه میانگین مربعات خطا (rmse) مورد ارزیابی قرار گرفتند. ضریب نش- ساتکلیف برای دوره واسنجی 7/0 و برای دوره اعتبارسنجی 5/0 به دست آمد. با توجه به این که در منابع علمی بیان شده است که اگر ضریب نش- ساتکلیف بالای 36/0 باشد، نتایج مورد قبول است، نتایج ارزیابی نشان دادند که مدل از کارایی مطلوب و قابل قبولی برخوردار است. در این تحقیق با داشته های موجود مدلی ساخته شد که از کارایی مناسبی برخوردار بود.