هدف این پژوهش ارزیابی میزان سیلاب حداکثر و رسوب معلق در حوضه‏های آبخیز رودخانه اترک با استفاده از تکنیک‏های ژئومورفولوژی می‏باشد. عدم وجود و یا کمبود بسیار زیاد اطلاعات و آمار هیدرومتری در حوضه‏های آبخیز کشور، کاربرد روش‏های تجربی مناسب را برای برآورد حداکثر سیلاب و شدت فرسایش و رسوب‏زایی الزامی می‏نماید. در این تحقیق حداکثر سیلاب بر اساس اندازه‏گیریهای قطر ذرات بستر رودخانه بدست آمد و میزان رسوب معلق با استفاده از مورفومتری شبکه زهکشی و شاخص‏های مرتبط با آن از جمله: تراکم زهکشی (dd) و شاخص ناهنجاری سلسله مراتبی (?a) صورت گرفت. در این راستا اطلاعات توپوگرافی، فیزیوگرافی و زمین‏شناسی از طریق نقشه‏های توپوگرافی 1:50000 و زمین‏شناسی 1:100000 استخراج، و تجزیه و تحلیل آنها توسط سامانه اطلاعات جغرافیایی (arcgis) صورت گرفت. در این تحقیق به منظور برآورد سیلاب حداکثر در حوضه‏، ابتدا سرعت آب با استفاده از روش کاستا و جارت اندازه‏گیری شد و سپس بر اساس آن میزان دبی به دست آمد و شاخص‏های مورفومتری شبکه زهکشی در نهایت منجر به محاسبه نرخ فرسایش (tu, t/km2 /year) در حوضه شد. بررسی این تحقیق نشان می‏دهد که در حوضه‏ای که میزان قطر رسوبات بستر بالا باشد دبی حداکثر بالا، و تراکم زهکشی و میزان بالای شاخص ناهنجاری سلسله مراتبی منجر به نرخ فرسایش بالا می‏شود. بنابراین با توجه به اختلاف در میزان سیلاب حداکثر، میزان نرخ فرسایش در حوضه‏ای بالاست که میزان سیلاب حداکثر آن بالا ‏باشد به طوریکه قدرت جریان رود قادر است میزان رسوب بالایی را جابجا کند. با توجه به اینکه جهت مقایسه شاخص‏ها، از دو حوضه با خصوصیات و عملکرد متفاوت استفاده شده است، بررسی‏ها، کارایی مدلهای ژئومورفیک جهت برآورد سیلاب و رسوب منتقل‏شده به خروجی حوضه را نشان می‏دهد.