اهمیتارا آب و خاک در زندگی بشری و نقش آن در شکل¬گیری اجتماعات و رشد و تمدّن بشری بر کسی پوشیده نیست. پایش و ارزیابی منابع آب و خاک را می¬توان از اقدامات ضروری در زمینه¬ی مطالعات آبخیزها دانست. مطالعه¬ی ساختار بیلان آب برای بررسی چرخه¬ی هیدرولوژی بسیار مهم است. مطالعات، تهیه و تدوین بیلان آب و رسوب در حوزه¬های آبخیز نیاز به حجم زیادی از داده¬های مکانی و پردازش آن¬ها دارد، لذا استفاده از تکنولوژی¬های نوین، مدل¬ها و ابزارهایی مثل gis ، امری اجتناب¬ناپذیر است. در این تحقیق مدل swat که مدلی مفهومی و نیمه توزیعی در مقیاس حوزه آبریز است، برای شبیه¬ سازی بیلان آب ورسوب حوزه¬ی آبخیز اهرچای واقع در استان آذربایجان¬شرقی- شهرستان اهر مورد استفاده قرار گرفته و کارایی مدل در شبیه¬سازی هیدرولوژیک این منطقه ارزیابی شده است. دوره¬ی آماری 2010 – 1979 برای شبیه¬سازی مدل انتخاب گردید. در جریان شبیه_سازی هیدرولوژی حوزه آبخیز اهرچای برای دوره¬ی 30 ساله ، متوسط مقادیر دو مولفه اصلی بیلان آب سطحی یعنی بارندگی و تبخیروتعرق به ترتیب 8/559 و 1/299 میلی¬متر بدست آمدند. سال-های 1982 تا 2002 برای مرحله¬ی واسنجی و 2003 تا 2010 برای اعتبارسنجی مدل منظور شد. مراحل کالیبره و اعتبارسنجی با استفاده از نرم¬افزار swat-cup و الگوریتم pso انجام شد. ضریب نش-ساتکلیف(ns) در مرحله¬ی واسنجی برای متغیرهای دبی جریان و رسوب به ترتیب 39/0، 06/0- و در مرحله¬ی اعتبارسنجی 7/6- و 45- بدست آمدند. با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق، کارایی مدل در شبیه¬سازی جریان بهتر از رسوب بوده است. کم¬بودن اطلاعات مورد نیاز، متفاوت بودن داده¬های مربوط به دوره¬های واسنجی و اعتبارسنجی از نظر تأثیر¬گذاری احداث سد ستارخان و وجود مخزن سد در داخل حوزه (با مساحت زیاد) از جمله¬ی عوامل تأثیرگذار در پایین بودن ضرایب کارایی مدل می¬باشند.

با توجه به مسایل و بحران آب، بایستی به مدیریت صحیح و توسعه¬ی پایدار توجه ویژه ای گردد؛ این امر زمانی امکان پذیر می¬گردد که بتوان مشکلات پیرامون را به خوبی درک کرد و بدان جهت از ابزارهای شبیه¬سازی محیطی استفاده می¬شود. در این تحقیق هدف بررسی اثرات هیدرولوژیکی سد یامچی بر روی پارامترهای بیلان، با استفاده از مدل swat بود، که در این راستا داده¬های آماری31 سال (2010-1980) میلادی مورد استفاده قرار گرفته و در دو دوره قبل و بعد از احداث سد، با استفاده از مدل swat شبیه¬سازی شد. پس از اجرای مدل، جهت ارزیابی نتایج از نرم افزار swat cup و الگوریتم sufi2 و از اطلاعات جریان اندازه گیری شده در ایستگاه¬های هیدرومتری نیر و یامچی جهت واسنجی و اعتبارسنجی مدل استفاده شد. پس از ارزیابی مدل برای هر دوره، نتایج آماری با استفاده از توابع هدف مشخص گردیدند که نشان¬دهنده¬ی کارایی پایین مدل برای شبیه¬سازی حوزه آبخیز بالیخلوچای بود. در این بین، نتایج حاصل از تابع هدف برای دوره¬ی قبل از احداث سد برای مرحله واسنجی با ضریب نش-ساتکلیف 1/06- و ضریب تعیین 0/25 برای ایستگاه هیدرومتری نیر، مشخص شده و برای دوره¬ی اعتبارسنجی این مقادیر به¬ترتیب برابر 1/49- و 0/3 بدست آمدند. این مقادیر برای دوره¬ی بعد از احداث سد، برای مرحله واسنجی به ترتیب برابر 2/18- و 39/0 برای ایستگاه هیدرومتری نیر و 1/08- و 0/5برای ایستگاه هیدرومتری یامچی بدست آمده و برای مرحله اعتبارسنجی به ترتیب برابر 3/9- و 0/32 برای ایستگاه نیر و 0/56- و 0/58 برای ایستگاه یامچی بدست آمدند. پس از آن پارامترهای بهینه، مشخص و مجددا وارد مدل شدند و مدل اجرا گردید. پس از اجرای مدل نتایج حاصل از پارامترهای بهینه بر مدل وارد گشته و خروجی¬های حاصل از عملیات بدست آمد. در آخر با بررسی نتایج تاثیر احداث سد بر پارامترهای بیلان، مشخص شد که احداث سد در رابطه با تبخیر و تعرق موجب افزایش آن، در رابطه با رواناب، موجب کاهش آن و در رابطه با نفوذ و تغذیه آب زیرزمینی موجب کاهش آنها شده بود که این کاهش¬ها در رابطه با نفوذ و تغذیه آبخوان دور از منطق بوده و به خطای شبیه¬سازی مدل نسبت داده شد.