رودخانه ها مهمترین منابع حیاتی طبیعت، کانون توسعه و شریان های حیات بخش هر کشور محسوب می شوند. با وجودی که آب یکی از فراوان ترین ترکیباتی است که در طبیعت یافت می شود، عواملی چون توزیع ناهمگون جغرافیایی، عدم تطابق زمانی توزیع با الگوی مصرف و رشد روزافزون جمعیت جهان، کمیت منابع آب در دسترس را کاهش داده و تنزل کیفیت آب ها را به دنبال داشته است. در این مطالعه پس از انتخاب رودخانه سفیدرود به عنوان محدوده مورد مطالعه، پارامترهای کیفی do، bod، cod، no3و کلیفرم به عنوان پارامترهای مورد نظر آلودگی انتخاب شد. سپس با انتخاب مدل qual2kw شبیه سازی پارامترهای کیفی برای دو ماه خرداد و ماه شهریور (به عنوان نماینده ماه های پرآب و کم آب رودخانه) به دو صورت شرایط طبیعی رودخانه (بدون تغییر غلظت آلودگی ها) و چندین رویکرد تغییر غلظت آلودگی ها صورت گرفت. پس از آن مطالعات خودپالایی بر روی نتایج مرحله قبل انجام شد. در مرحله بعد اقدام به تدوین چندین سناریوی مدیریتی محتمل در جهت توسعه و پیشرفت منطقه شد. در آخرین بخش هر کدام از سناریوهای مدیریتی مذکور با توجه به اصول مدیریت به هم پیوسته، اصول توسعه پایدار، معیارهای زیست محیطی، اقتصادی و اجتماعی با استفاده از سیستم های پشتیبانی تصمیم و اصول تصمیم گیری چند معیاره با یکدیگر مقایسه شدند. به منظور نیل به این هدف از نرم افزار definite برای رتبه بندی سناریوهای توسعه منطقه که هر کدام به نوعی بر مدیریت کیفیت رودخانه تأثیرگذارند استفاده شد. در نتیجه رتبه بندی بر اساس شاخص های مورد نظر، سناریویی که کمترین تأثیر منفی را بر روی آلودگی رودخانه داشت به عنوان بهترین پیشنهاد در جهت توسعه و پیشرفت منطقه معرفی شد.

مدیریت ریسک سیلاب در اغلب موارد بدون ملاحظات مدیریت رسوب در شیوه های تعاملی یا ترکیبی، مطالعه می شود. به همین دلیل در این تحقیق برای غلبه بر این مسئله یک جعبه ابزار توسعه یافته پیشنهاد شده که این دو موضوع به طور همزمان در آن مورد بررسی قرار گرفته است و منجر به تولید سناریوهای مدیریت حوضه آبریز بر اساس معیارهای توسعه پایدار می شود. این جعبه ابزار شامل مدل های برآورد هیدرولوژیکی، هیدرولیکی و انتقال رسوب و همچنین یک ابزار تولید سناریو و رتبه بندی بر اساس روش تصمیم گیری چند معیاره (mcdm) می باشد. حوضه ی آبریز مادرسو در استان گلستان واقع در شمال ایران، که از جاری شدن سیلاب های متناوب با تلفات بالا همراه با تحمل ویژگی های بار رسوبی سنگین رنج می برد، به عنوان مطالعه موردی برای بررسی اثربخشی جعبه ابزار توسعه یافته در نظر گرفته شده است. مدل پسیاک اصلاح شده به منظور برآورد نرخ رسوب ویژه حوضه آبریز و ایجاد یک سری زمانی بار رسوبی بر اساس ویژگی های هیدرولوژیکی حوضه آبریز مورد استفاده قرار گرفت. بسته الحاقی hec-georas در محیط کاری سیستم اطلاعات جغرافیایی (gis) و مدل hec-ras برای روندیابی هیدرولیک جریان یک بعدی مورد استفاده قرار گرفته است.