در گذشته، هدف اصلی مدیریت رواناب شهری جمع آوری و دفع هرچه سریع تر رواناب از سطح شهرها به کمک روشهای زهکشی به منظور جلوگیری از سیلابی شدن شهرها در خلال باران های نسبتاً بالا بوده است. از یک سو بدلیل افزایش رشد جوامع شهری و از سوی دیگر به خاطر وجود محدودیت های اقتصادی در تامین آب مطمئن و مناسب، رویکرد فرصت های استفاده از رواناب شهری به عنوان منبع غیرآشامیدنی بیشتر شناخته شده است. امروزه، ایده نصب و راه اندازی مخازن آب باران، جمع آوری، تصفیه و استفاده مجدد از رواناب به منظور تصویب طرح های توسعه شهری در نظر گرفته می شود. اگر رواناب شهری به جای در نظر گرفته شدن به عنوان فاضلاب، به منظور یک منبع آب در نظر گرفته شود، می تواند منشاء فواید بسیاری گردد. این مسئله حجم مورد تقاضای آب آشامیدنی که در حقیقت یک محصول وارداتی است، به طرز قابل توجهی در مناطق شهری کاهش خواهد داد. مدلسازی یکپارچه چرخه آب شهری می تواند یک ابزار قدرتمند در برآورد پتانسیل فعالیتهایی از قبیل بررسی مسائل مربوط به تامین آب، تولید فاضلاب و رواناب سیلاب در یک چارچوب جامع باشد. بمنظور شبیه سازی بازیافت رواناب شهری از مدل aquacycle استفاده می شود، که مدلی برای بیلان آب شهری است و در مرکز همکاری های مشترک برای هیدرولوژی حوضه ها (crc for catchment hydrology) طراحی شده و مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین این بسته نرم افزاری می تواند برای ارزیابی طرحهای استفاده مجدد از فاضلاب و رواناب، مورد استفاده قرار گیرد. در تحقیق حاضر شبیه سازی سطوح آبگیر باران در مقیاس کوچک به منظور استفاده غیرآشامیدنی و همراه با سیستم آبرسانی موجود مورد بررسی قرار گرفته است. محدوده مورد مطالعه محل پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری کشور انتخاب شده است. این پژوهشکده بیش از 5/2 هکتار وسعت دارد و پوشش عمده قسمت های مختلف این پژوهشکده، مسقف با سطح شیبدار است که سهم بخش اداری در حدود 95/0 هکتار می باشد. رواناب حاصل از باران پشت بام پژوهشکده بر اساس دوره آماری 19 ساله (1992-2010) شبیه سازی و با سناریو سازی در نیاز مصارف غیر شرب مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. سپس، حجم بهینه مخزن آب باران برای گزینه های مطروحه تعیین و ارزیابی گردید. در نهایت، روش های استفاده مجدد بر اساس سه شاخص پایداری (یعنی کاهش آب وارداتی، فاضلاب تولیدی و رواناب حاصل از باران) همراه سناریوی منتخب ارزیابی شدند. نتایج مدلسازی سناریوی منتخب نشان می دهد که کاهش 50 درصدی در آب وارداتی (برداشت آب زیرزمینی) را با استفاده از استحصال آب باران پشت بام پژوهشکده حاصل می شود و همچنین سبب کاهش 44% جاری شدن رواناب حاصل از باران می شود. در نهایت، حجم مخزن بهینه برای ذخیره و مصرف مجدد آب باران پشت بام اداری پژوهشکده، با احتساب 50% اعتبار حجم سنجی برابر m3 100 بدست آمد.

افزایش گازهای گلخانه‎ای تغییراتی را در تعادل آب و هوای کره زمین به‏وجود آورده ‎است که تغییر آب و هوا نامیده می‎شود. افزایش گازهای گلخانه‎ای، می‎تواند علاوه بر تاثیر بر روی پارامترهای آب و هوایی، سیستم‎های متاثر از این متغیرها، نظیر منابع آب، کشاورزی، محیط‏زیست، بهداشت و اقتصاد را نیز دگرگون سازد. برای بررسی اثرات تغییر آب و هوا بر سیستم‎های مختلف در آینده، ابتدا باید متغیرهای آب و هوایی تحت تغییرات گازهای گلخانه‎ای (سناریوهای آب و هوایی) شبیه‎سازی شوند. روش‎های مختلفی برای این کار وجود دارد که معتبرترین آنها استفاده از مدل‎های آب و هوایی است. مدل‎های آب و هوایی سیاره ای (aogcm)، قادر به شبیه‎سازی در سطوح بزرگ چند صدکیلومتری هستند و نمی‎توانند فرایندهای منطقه‎ای و کوچک مقیاس آب و هوا را شبیه‎سازی نمایند؛ از این‏رو، ضروری‏است تا این تغییرات به‎طوردقیق تر و در مقیاس‎های کوچک‏تر بررسی شوند. برای رسیدن به این مهم، از روش‎های ریزمقیاس‎نمایی استفاده می‎شود که یکی از مهم‏ترین آنها روش‎های دینامیکی است، که مبتنی بر بالابردن قدرت تفکیک و تجزیه هرچه بیشتر مدل‏های آب و هوایی سیاره‎ای هستند. این روش، همچنین برای کشورهایی مثل ایران، که داده‎های مشاهده‎ای و ایستگاهی کافی و بلند‏مدت (مورد نیاز روش‎های ساده‎تر مثل ریزمقیاس‎نمایی آماری) ندارد می‎تواند مناسب باشد. در این مطالعه، به بررسی اثرات تغییر آب و هوا بر جریان حداقل حوضه کرخه، به‏عنوان یکی از مهم‏ترین حوضه‎های کشور از لحاظ آورد آبی و کشاورزی، پرداخته شد. برای‏این‏منظور، از مدل ریزمقیاس‏نمایی‎ دینامیکی precis، برای برآورد بارش و دما در دوره 2070 تا 2100 و تحت دو سناریوی a2 و b2 استفاده شده‎. برای برآورد دبی نیز، از مدل هیدرولوژیکی swat، استفاده شد که یک مدل جامع و پیوسته در مقیاس حوضه‎ای است. بدین‏صورت که پس از واسنجی و اعتبارسنجی مدل، مقادیر بارش و دمای خروجی مدل precis، تحت سناریوهای مختلف به مدل وارد و مقدار دبی روزانه برای زیرحوضه‎ها برآورد شد. نتایج نشان داد که مقدار بارندگی و دبی طی دوره پایه، دارای روند منفی، و دما دارای روند مثبت است. نتایج ارزیابی مدل precis نشان داد که به‎طورکلی، این مدل می‎تواند برآورد مناسبی از بارش و دما در منطقه داشته باشد، هرچند که درباره بارش‏های پاییزه و بهاره، به‏دلیل ماهیت محلی این بارش‏ها، مدل، چندان توانمند نبوده ‎است. بررسی تغییرات آب و هوایی در حوضه کرخه نشان داد که تحت سناریوی a2، مقدار بارش حدود 11 درصد و میانگین دمای حداقل و حداکثر، حدود 5 درجه افزایش خواهند داشت. برای سناریوی b2، مقدار بارش حدود 7 درصد و مقدار میانگین دمای حداقل و حداکثر، حدود 3 درجه افزایش خواهند داشت؛ این در حالی است که تحت هر دو سناریو، بارش فصل پاییز برخلاف دوره پایه، بیشتر از بارش فصل زمستان خواهد بود. بررسی شاخص‎های جریان حداقل، طی دوره آتی، نشان داد که تحت سناریوی a2 جریان حداقل حدود 70 درصد افزایش خواهد داشت، این در حالی است که تحت سناریوی b2، شاخص ها نشان از کاهش 50 درصدی جریان حداقل در افق 2080 دارند. می‎توان نتیجه گرفت که تحت سناریو‎های مختلف، اثرات تغییر اقلیم بر جریان حداقل متفاوت است. بنابراین برای طرح‎های مدیریتی باید عدم قطعیت سناریو‎ها، و همچنین وضعیت اقتصادی و اجتماعی منطقه در آینده مدنظر قرارگیرد.