عوامل غیر طبیعی ناشی از دخالت های بشر در حوضه آبریز، توسعه مناطق مسکونی و شهری در حاشیه رودخانه ها و بستر دشت های سیلابی بدون توجه به شرایط هیدرولوژیکی و هیدرولیکی حاکم بر حوضه آبخیز بالادست و رودخانه، باعث افزایش خطر سیلاب می شود. مطالعه سیلاب ها به منظور برنامه ریزی، بهره برداری بهینه و مدیریت این پدیده طبیعی از جمله مسائل مهم در مدیریت منابع آب می باشد که لازمه ی آن، داشتن اطلاعات و داده های کافی درباره رفتار هیدرولوژیکی حوضه و رودخانه می باشد. از جمله این راهکارها پهنه بندی سیلاب در دوره بازگشت های مختلف است که می تواند ابزاری اساسی برای تعیین راهبرد های توسعه و کاهش خسارت سیل و وسیله ای قانونی برای کنترل و مدیریت اراضی و برنامه های حفاظت محیط زیست باشد. با توجه به موقعیت جغرافیایی ایران و قرار گرفتن در اقلیم خشک و نیمه خشک داشتن اطلاعات و داده های کافی اغلب امکان پذیر نمی باشد، بنابراین در این زمینه مدل های مختلفی ارائه شده است که مدل هیدرولوژیکی hec–hms برای شبیه سازی سیلاب و مدل ریاضی hec-ras برای تحلیل هیدرولیک جریان کاربردی ترین این مدل ها می باشد. مطالعه حاضر به پهنه بندی سیلاب رودخانه های شاهرود و پل باغ در شهر بیرجند با استفاده از مدل ریاضی hec-ras و سامانه اطلاعات جغرافیایی می پردازد. در این تحقیق مناطق سیل گیر رودخانه در مسیر داخل شهر بیرجند بررسی گردید. در این راستا بعد از تهیه نقشه ها و آمار و اطلاعات هیدرولوژیکی، به تجزیه و تحلیل، بازسازی و تکمیل داده ها پرداخته شد سپس با انجام عملیات صحرایی و تهیه مقاطع عرضی، ثبت مشخصات و ویژگی های رودخانه اصلی و مشخصات سازه های مختلف مسیر رودخانه نظیر پل ها، انجام گردید. در ادامه شبیه سازی بارش-رواناب حوضه آبریز بیرجند با استفاده از مدل hec-hmsدر دوره بازگشت های 20، 25، 50 و 100 ساله برآورد و نتایج حاصل از تحلیل مدل نشان داده است که در شهر بیرجند محدودسازی مقطع رودخانه بدون توجه به سیلاب های با دوره بازگشت های مختلف صورت گرفته است، به طوریکه رودخانه پل باغ توان عبوردبی 43/76 متر مکعب بر ثانیه با دوره بازگشت 50 ساله را نداشته و مناطقی که به حریم رودخانه تجاوز شده از جمله مناطق مسکونی و تجاری واقع در حریم کانال ها، تأسیسات دانشگاه آزاد و هتل کوهستان در حریم رودخانه پل باغ مستغرق خواهد شد، همچنین پارکینگ بهشت متقین در بستر رودخانه شاهرود، استادیوم و ایستگاه فرستنده رادیویی در حاشیه رودخانه شاهرود، می تواند خسارات متعدد محسوس و نامحسوس به سازمان ها و مردم تحمیل نماید. در پایان نیز نقشه های پهنه بندی سیلاب مدل hec-ras در بازه درون شهری در دوره بازگشت های مورد نظر ترسیم گردید.