محدوده مطالعاتی دشت اسدآباد از نظر تقسیمات هیدرولوژیکی، قسمتی از حوضه آبریز رودخانه کرخه است. کاهش بارندگی و افزایش بهره برداری از منابع آب زیرزمینی در چند سال اخیر باعث افت شدید سطح آب زیرزمینی و فرونشست زمین گردیده است. لذا در این تحقیق به منظور ارزیابی هیدروژئولوژیکی، شناخت بهتر آبخوان و بهره برداری بهینه از این منابع با استفاده از اطلاعات موجود، مدل تفهیمی و ریاضی آبخوان تهیه گردید. به منظور تهیه مدل ریاضی آبخوان دشت اسدآباد، ابتدا داده های کمی و کیفی آبخوان همچنین اطلاعات زمین شناسی، هواشناسی هیدرولوژیکی و هیدروژئولوژیکی جمع آوری و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. سپس با توجه به مدل تفهیمی آبخوان، مدل کمی آبخوان با استفاده از نرم افزار pmwin تهیه گردید. مدل برای سال آبی 85-1384 با در نظر گرفتن 4 دوره تنش و 12 گام زمانی اجرا و واسنجی گردید. آنالیز حساسیت مدل ریاضی نشان داد که مدل تهیه شده به هدایت هیدرولیکی حساسیت بیشتری دارد. به منظور صحت سنجی، مدل برای سال آبی 86 - 1385 اجرا شد. در این مرحله مدل قادر به شبیه سازی شرایط طبیعی آبخوان نبود. دلیل اصلی عدم مقبولیت مدل، عدم قطعیت داده های ورودی و نبود پیزومتر در بخش وسیعی از لایه دوم تشخیص داده شد. همچنین با بررسی عوامل موثر بر پدیده فرونشست زمین (افت سطح آب، جنس آبخوان، ضخامت آبخوان و وجود سفره تحت فشار) مشخص شد که مناطق مرکزی و جنوبی دشت قابلیت آسیب پذیری بیشتری نسبت به پدیده فرونشست دارند.