به لحاظ اهمیت آب های سطحی و کاربرد آن ها در صنایع مختلف، کشاورزی، مصارف شرب و غیره، نیاز است خشکسالی رودخانه ای و یا هیدرولوژیکی به دقت بررسی گردد. بدین منظور شاخص های مختلفی ارائه گردیده است که در میان آن ها شاخص خشکسالی هیدرولوژیکی sdi، تنها با به کارگیری داده های دبی رودخانه می تواند تخمین خوبی از خشکسالی هیدرولوژیکی را ارائه دهد. در این تحقیق با استفاده از داده های دبی روزانه 18 ایستگاه موجود در حوضه کرخه با بازه زمانی 42 ساله، خشکسالی هیدرولوژیکی بررسی گردید. استقلال داده ها با مقایسه نتایج دو آزمون - ? kendall و fisher بررسی شد که طی آن 7 ایستگاه حذف گردید. سپس روند توسط آزمون mann-kendall بررسی شد که تنها چهار ایستگاه دارای روند بودند ولی به علت اینکه مقادیر p آن ها بسیار نزدیک به p در سطح 99? بود، این ایستگاه ها حذف نگردیدند. سپس مقادیر شاخص خشکسالی sdi در دو حالت مختلف محاسبه شد. در حالت اول sdi به صورت سالانه بررسی گردید، ولی در حالت دوم به علت تفاوت فصلی در دبی های ایستگاه ها، خشکسالی به طور مجزا در فصل های تر (حالت طغیانی) و خشک (حالت یکنواخت) مورد تحلیل قرار گرفت. در نهایت با مقایسه مطالعات مشابه که در آن ها اثر فصلی بودن جریان در نظر گرفته نشده بود، مشخص گردید که عدم لحاظ کردن شرایط فصلی باعث به وجود آمدن خشکسالی و ترسالی های نادرست می شود. سپس با استفاده از زنجیره های مارکف احتمال وقوع خشکسالی کوتاه مدت بررسی گردید و مناسب ترین مرتبه زنجیره مارکف توسط سه آزمون logliklihood، bic وaic تعیین شد که هر سه آزمون، مرتبه یک زنجیره مارکف را مناسب دانستند. همچنین زمان بازگشت به وضعیت نرمال بررسی شد و نتایج نشان داد که در فصل خشک زمان بازگشت به حالت نرمال از فصل تر بیشتر می باشد و لذا می تواند صدمات شدیدتر خشکسالی را وارد نماید.