افزایش جمعیت و به تبع آن افزایش تقاضای آبی باعث شده تا رودخانه ها بعنوان یکی از مهمترین منابع آبی در ازای تامین و انتقال آب مورد نیاز فعالیت های مختلف بشر، دریافت کننده حجم قابل توجهی از پساب ها ( که عمدتاً از نوع آلاینده tds) و بازمانده این فعالیت ها باشد. این امر سبب کاهش کمیت و کیفیت آب در طول مسیر رودخانه و بالاخص در مصب رودخانه ها شده و سبب از بین رفتن تدریجی اکوسیستم های طبیعی در این منطقه می گردد. از اینرو محاسبه میزان دبی و کیفیت آب مورد نیاز این مناطق زیستی بر پایه خصوصیات اکولوژیکی مربوطه شامل زیست گاه گونه های مختلف گیاهی و جانوری، امری اجتناب ناپذیر است. در این راستا یک الگوریتم و چارچوب نوینی جهت محاسبه کمی، کیفی نیاز زیست میحطی تدوین گردید. این روش با مد نظر قرار دادن معیارهای زیستی جهت تغذیه، حرکت، تخم ریزی و استراحت گونه غالب ماهی و معیار زیستی باروری و تکثیر گونه غالب گیاهی در نواحی ریپارین و همچنین فرض تامین همزمان حجم و کیفیت آب مورد نیاز گونه های غالب گیاهی و جانوری (ماهی) در زیستگاه های بحرانی آنها، میزان کمیت و کیفیت نیاز زیست محیطی تعیین می گردد. روش فوق با برقراری ارتباط بین خصوصیات جریان مورد نیاز گونه های غالب ماهی و گیاهی و استفاده از روابط هیدرولیکی و هیدرولوژیکی میزان دبی بحرانی را با توجه به عمق و سرعت بحرانی در زمان و مقطع بحرانی محاسبه می نماید. این روش در مطالعه موردی مصب گرگانرود بکار گرفته شده و نتایج حاکی از آن است که مصب گرگانرود در ماه های بحرانی بهمن تا فروردین به دبی زیست محیطی بحرانی معادل5.87 و متوسط نیاز زیست محیطی سالانه معادل 3.19 مترمکعب بر ثانیه نیاز دارد. به منظور محاسبه کمیت و کیفیت آب رودخانه در محل مصب رودخانه نیاز به مدلسازی کمی، کیفی سیستم منابع و مصارف حوضه آبریز می باشد. لذا با تدوین یک مدل تصمیم یار پویایی سیستم در محیط vensim میزان حجم آب و غلظت tds در مصب رودخانه محاسبه گردید. با اعمال نیاز زیستمحیطی فوق در مصب رودخانه، تقاضاهای آبی موجود در حوضه آبریز با مشکلات کم آبی مواجه می گردند. به منظور حل مشکلات فوق گزینه هایی مختلفی بر مبنای مدیریت تطبیقی در حوضه آبریز ارائه گردید. جهت ارزیابی گزینه ها 11 شاخص در سه معیار زیست محیطی، اجتماعی و اقتصادی تعریف گردید که همگی آنها بصورت کمی قابل استخراج از مدل توسعه داده شده می باشند. در نهایت به کمک روش topsis و بکار بردن روشهای آنتروپی و ahp در وزن دهی شاخص ها به تحلیل گزینه ها و رتبه بندی آنها پرداخته شد. نتایج برای مطالعه موردی حوضه گرگانرود نشان می دهد که بهترین گزینه مدیریت تطبیقی، گزینه a12 می باشد که حاصل کاهش 60 درصدی حجم نیازهای کشاورزی و افزایش حجم مفید مخزن سد گلستان به میزان 10 میلیون متر مکعب بوسیله مدیریت آبخیزداری و کنترل رسوب می باشد.