مدل سازی و شبیه سازی فرایند بارش-رواناب از مسائل مهم هیدرولوژیکی ا ست که تاثیر بسزایی در تحلیل ، برنامه ریزی و مدیریت هرچه بهتر منابع آب دارد. به دلیل ماهیت غیر خطی و خاصیت تصادفی(stochastic) پدیده های مرتبط با بارش-رواناب، پیدا کردن مدلی که در عین سادگی بتواند خصوصیت حوضه را هم در خود بگنجاند و پاسخی مکفی و پیش بینی دقیق در اختیار قرار دهد، مورد توجه قرار گرفته است. لذا نظر به پیچیدگی فرایند بارش-رواناب، به نظر می رسد استفاده از یک ابزار مناسب جهت پیدا کردن میزان پیچیدگی موجود در فرآیند، می تواند کمک شایانی در انتخاب مدل و روش مدل سازی منسجم تری داشته باشد. مطالعه موردی، برای یک حوضه داخلی و چهار حوضه خارجی برای نیل به اهداف پایان نامه جهت مدل سازی بارش-رواناب بر اساس بررسی پیچیدگی انجام گرفت. در این مطالعه از یک معیار جدید جهت محاسبه و تبیین پیچیدگی موجود در حوضه ها استفاده گردید که مبتنی بر موجک-آنتروپی می باشد. در این راستا با بکارگیری معیار پیچیدگی مدل سازی، با استفاده از چهار مدل جعبه سیاه انجام شد. نتایج مدل سازی ها حاکی از این بود که هرچه مقدار معیار پیچیدگی بیشتر باشد، به مدل با ساختاری پیچیده تر (مانند ann و تلفیق موجک و ann)، برای مدل سازی فرایند بارش-رواناب نیاز است؛ به عبارت دیگر در حالات ساده تر، روش های خطی و ساده تر مدلسازی مانند روش های اوتورگرسیو از جمله arima و arimax بر مبنای معیارهای صحت سنجی، پاسخگویی مناسبی برای مدل سازی فرایند بارش-رواناب ارائه دادند. با استفاده از گزارشات ارائه شده برای مدل سازی هر کدام از زیر حوضه ها بر مبنای معیار پیچیدگی، محدودیت های هر روش مدل سازی با توجه به ویژگی های هر حوضه مورد بحث و بررسی قرار گرفت و مدل بهینه و در عین حال ساده متناسب با میزان پیچیدگی هر حوضه تعیین گردید.