با استخراج 12 خصوصیت فیزیوگرافی 30 زیر حوضه حوزه آبریز دریاچه ارومیه دبی سیلابی مدل سازی شد. نتایج پژوهش حاکی از آن است که روش شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چند لایه نسبت به روش رگرسیون چند متغیره برتر می باشد، و میزان انطباق و هم خوانی پاسخ های روش ماشین بردار پشتیبان نسبت به روش پرسپترون چند لایه بالاتر می باشد. معیار ارزیابی r در مرحله آزمون روش های رگرسیون چند متغیره، شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چند لایه و ماشین بردار پشتبان به ترتیب برابر است با 79/0،83/0 و 95/0. نتایج این پژوهش و سایر پژوهش های مشابه می تواند زمینه ساز کاربرد روش های نوین برای حوضه های فاقد ایستگاه هیدرومتری باشد.