یکی از مهم ترین مراحل برنامه¬ریزی و اجرای مدیریت یکپارچه منابع آب، ارزیابی سیستم منابع آب است. در واقع آگاهی از کم و کیف منابع آب و چگونگی تحولات آن جزء پیش شرطهای اصلی و اساسی برای برنامه ریزی و مدیریت معقول منابع آب محسوب می شود. نظارت موثر در برنامه های توسعه منابع آب و ارزیابی یکپارچه یکی از حلقه های گم شده از زنجیره اقدامات مدیریت آب به حساب می¬آید. هرچند همواره در محافل مختلف مطالعاتی و اجرایی به انجام صحیح و کامل این امر تاکید شده است، اما به طور موثر و مناسب کمتر به این موضوع پرداخته شده است. بر این اساس در رساله حاضر به موضوع ارزیابی یکپارچه سیستم¬های منابع آب به عنوان یکی از حلقه¬های مهم مدیریت، پرداخته ¬شده است و فرآیند ارزیابی یکپارچه مبتنی بر توسعه پایدار طراحی و پیاده سازی شده است. فرآیند پیشنهادی شامل سه فاز شناسایی سیستم، مفهوم سازی و آنالیز است و برای رسیدن به اهداف هر فاز تکنیک¬هایی معرفی شده است. فاز شناسایی سیستم در دو بخش شناسایی عناصر و شناسایی و مشارکت گروداران انجام می¬شود. برای فاز مفهوم سازی از دو چارچوب dpsir و gof بهره گرفته شده است. همچنین در فاز آنالیز، از تکنیک مدل¬سازی دینامیک سیستم¬ها استفاده شده است. فرآیند پیشنهادی بر اساس تکنیک¬های معرفی شده برای خراسان جنوبی پیاده شده است. تصویر ارائه شده از سیستم بر مبنای ارزیابی انجام شده نشان می¬دهد که نگاه بخشی به سیستم و عدم در نظر گرفتن روابط علت و معلولی باعث ایجاد مکانیزم¬های معیوب در سیستم منابع آب خراسان جنوبی شده است. از جمله اینکه به روند کاهشی تولید در واحد سطح به خصوص در مورد محصولات باغی توجهی نشده و سطح زیر کشت افزایش داده شده است. وجود مشکل اضافه برداشت از سال¬ها پیش وجود داشته ولی به آن توجه نشده است و بخش کشاورزی بدون توجه به راندمان¬ها گسترش یافته است و به عرضه آب به جای مدیریت تقاضا پرداخته شده است. همچنین نتایج مدل¬سازی نشان داد که کاهش سطح زیر کشت باغی و زراعی به میزان 6 درصد و رشد صنایع و معادن به مقدار 4 درصد علاوه بر این که حجم منابع آب زیر زمینی را به سمت تعادل می¬برد باعث می¬شود که سرانه ارزش افزوده نیز کاهش نیابد. علاوه بر این کاهش سطح زیر کشت باغی در مقایسه با کاهش سطح زیر کشت زراعی، روی به تعادل رساندن حجم منابع آب زیرزمینی اثر بیشتری دارد.