نظر به اهمیت پدیده بارش - رواناب و تاثیر آن در پروژه های مهندسی منابع آب، ارائه مدل هایی که پیچیدگی و مکانیزم های مختلف پدیده را در مدلسازی لحاظ کند، همواره یکی از دغدغه های هیدرولوژیست ها بوده است. مدل مخازن غیرخطی آبشاری مدلی است که رواناب حاصل از بارش بر روی حوضه آبریز را توسط چند مخزن غیرخطی متوالی شبیه سازی می کند. از طرفی سیستم اطلاعات جغرافیایی (gis) به طور قابل توجهی در مدلسازی هیدرولوژیکی بکار برده شده است. یکی از اهداف اصلی بکارگیری این سیستم، لحاظ نمودن تغییرات مکانی فرایند بارش - رواناب در مدلسازی می باشد. با کمک این ابزار می توان خصوصیات ژئوفیزیکی حوضه مانند محیط، مساحت، شیب و طول آبراهه اصلی، شبکه زهکش و. . . را به صورت پی درپی (real time) محاسبه و با اشتراک گذاشتن با مدل های هیدرولوژیکی فرایند را به طور مناسبی شبیه سازی نماید. متدولوژی که در این تحقیق استفاده شده است، این است که پارامتر k مدل مخازن آبشاری غیرخطی نامساوی به مشخصات ژئوفیزیکی حوضه مانند مساحت، طول زهکش اصلی حوضه و شیب زهکش اصلی ربط داده شود. برای نیل به این هدف ابتدا حوضه آبریز مورد مطالعه با استفاده از نرم افزار قدرتمند arc gis 9.3 به زیرحوضه های یک تا شش گانه تقسیم بندی می شود. سپس برای هر یک از مدل های 1ncrm 5 ncrm ، 4ncrm، 3 ncrm ، 2 ncrmو 6 ncrm با استفاده از داده های موجود عمل کالیبراسیون و صحت سنجی صورت می گیرد. بنابراین برای هر یک از مدل ها بسته به تعداد زیرحوضه ها تعدادی پارامتر k بدست می آید. پس بنابراین برای زیرحوضه های یک تا شش گانه جمعا 21 عدد برای پارامتر k بدست خواهد آمد، که از این داده های به دست آمده برای انجام رگرسیون غیرخطی و استخراج رابطه ای برای پارامتر k برحسب مساحت، شیب و طول آبراهه اصلی، استفاده شده است. با ارائه رابطه ای برای پارامتر k مدل، که از خصوصیات فیزیوگرافی حوضه منتج می شود، مدل بی نیاز از مراحل کالیبراسیون و صحت سنجی برای حوضه آبریز مورد مطالعه می گردد. مدل پیشنهادی برای حوضه آبریز معرف امامه به کار رفته و رابطه ای برای پارامتر k مدل پیشنهادی، برای این حوضه آبریز استخراج شده است. نتایج مدل حاکی از آن است که با اینکه مدل بی نیاز از مراحل کالیبراسیون و صحتسنجی شده است، نتایج آن نیز نسبت به مدل های مشابه جعبه سیاه از دقت خوبی برخوردار است.