در این تحقیق برای مکانیابی سدزیرزمینی در حوزه¬های آبخیز شهرکرد و مرغملک، از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی(ahp) و سامانه اطلاعات جغرافیایی(gis) استفاده گردید. این تحقیق در سه مرحله انجام شده است. در مرحله اول معیارهای حذفی(شیب، زمین¬شناسی و کاربری اراضی) با استفاده از منطق بولین، برای مناطق مناسب ارزش عددی یک و مناطق نامناسب ارزش عددی صفر تعلق گرفت و محدوده¬های مناسب برای سد زیرزمینی مشخص گردید. در مرحله دوم محورهایی که از نظر طول و سطح مخزن برای ایجاد سد زیرزمینی مناسب می¬باشند و کوره قنات را قطع نمی¬کنند انتخاب گردید که در نهایت 15 محور شناسایی شد. در مرحله سوم این تعداد نقاط پیشنهادی با کمک فرایند تحلیل سلسله مراتبی اولویت¬بندی گردید. برای این منظور از چهار معیار وضعیت آب، مخزن سد، محور سد و عوامل اقتصادی-اجتماعی استفاده گردید. محاسبه شاخص تناسب برای هر محور برحسب مقادیر شاخص¬ها و با توجه به کلاس¬بندی محدوده معیارها انجام گردید. محورهای مناسب¬تر جهت احداث سد زیرزمینی در منطقه مورد بررسی، دارای شاخص¬هایی با تناسب بیشتر می¬باشد. با توجه به تاثیر قابل توجه معیارهای اصلی در محاسبه شاخص تناسب و تفاوت فاحش دیدگاه¬های موجود در ارتباط با وزن و ارزش هر کدام از معیارها و زیر¬معیارها، 5 سناریو در ارتباط با اولویت¬بندی محورها در نظر گرفته شد. طبق سناریو اول، دوم، سوم و چهارم، محور 46 و طبق سناریو پنجم، محور 41 در اولویت احداث سد زیرزمینی می¬باشند. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد بهترین محورها برای احداث سد زیرزمینی، در بستر آبرفتی رودخانه¬هایی با جریان زیرسطحی بالا، حجم مخزن زیاد، همچنین حجم رواناب بالا و شیب پایین و نفوذپذیری بالا بوده است. روش ارائه شده در این تحقیق قادر است با دقت بالایی و از طریق بررسی¬های تفصیلی و دقیق و در نظر گرفتن عوامل موثر بر سدهای زیرزمینی، مکان¬های مناسب برای احداث سدهای زیرزمینی را تعیین نماید و به میزان قابل توجهی باعث صرفه¬جویی در زمان و هزینه گردد.