حوضه آبریز رودخانه گاماسیاب در منطقه مورد مطالعه با مساحت 3810 کیلومتر مربع در جنوب و غرب استان همدان و بخش کوچکی از آن در شرق استان کرمانشاه واقع شده است. بیشینه و کـمینه ارتفاع حوضه به ترتیب 3586 و1450 متر از سطح دریا می باشد. بخش وسیعی از منطقه مورد مطالعه در زون سنندج سیرجان قرار دارد و زون زاگرس به قسمت جنوب منطقه محدود شده و دارای وسعت خیلی کمی است. در این پژوهش، رخساره های رسوبی ، مورفولوژی، رسوب شناسی و منشا رسوبات این رودخانه ها مورد بررسی قـرار گرفته است. در بـررسی رخساره های رسوبی نهشته های مورد مطالعه، سه نوع رخساره گراولی دانه درشت شامل gmg ، gm و gms، چهار نوع رخساره ماسه ای دانه متوسط شامل sr ، st، sm و sh و سه نوع رخساره گلی ریزدانه شامل fm، fr و fl شناسایی شدند. در مطالعه مورفولوژی به روش روسگن چهار مشخصه اصلی ریخت شناسی شامل پیچش، نسبت پهنا به عمق، نسبت گودافتادگی بستر و شیب کانال مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت نوع کانال رودخانه های مورد مطالعه مشخص گردید. بر اساس نتایج حاصل از آنالیز اندازه ذرات، رسوبات بستر رودخانه های گاماسیاب، تویسرکان و خرم رود عمدتاً از نوع گراولی و در رودخانه شهاب از نوع گلی است. بررسی شکل گراول های بستر این رودخانه ها نشان دهنده این است که ذرات دیسکی شکل نسبت به اشکال دیگر از فراونی بیشتری برخوردارند. مطالعه منشا رسوبات در بخش های گراولی، ماسه ای و گلی رسوبات بار بستر به چهار روش مطالعه چشمی، بـرش نازک، جداسازی کانی های سنگین و آنالیز xrd انجام گرفت. در بخش گراولی و مـاسه ای خرده های آهکی از فراونی بیشتری برخوردار هستند. در بخش کانی های سنگین (بخش ماسه ای) دانه های بیوتیت با منشا شیست و سنگ های آذرین دارای بیشترین فراوانی می باشد و در آنالیز xrd از بار معلق کانی کوارتز فراوان ترین کانی می-باشد و در تمام ایستگاه ها حضور دارد.