برآورد دبی اوج در مناطق با آمار محدود یا فاقد آمار یکی از مسائل مهم در طراحی سازه های آبی و مدیریت منابع آب در مناطق خشک و نیمه خشک است. راه حل رفع این مشکل استفاده از تجزیه و تحلیل منطقه ای سیلاب است. روش سیل شاخص از جمله روش های مرسوم تحلیل منطقه ای سیلاب برای برآورد دبی اوج محسوب می شود. در این تحقیق کلیه ایستگاه های هیدرومتری موجود در بخشی از حوزه آبخیز بزرگ مرکزی ایران مورد مطالعه قرار گرفتند و خصوصیات فیزیوگرافی اصلی حوزه های آبخیز بالادست این ایستگاه ها شامل مساحت، شیب متوسط، ارتفاع متوسط و ضریب شکل حوزه آبخیز استخراج گردید. سپس با استفاده از آزمون همگنی به روش تحلیل خوشه ای سه منطقه همگن تشخیص داده شد و تحلیل منطقه ای به روش معمول در این سه منطقه مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در مجموع دقت روش سیل شاخص کم است؛ همچنین بهترین دبی شاخص، دبی با دوره بازگشت 2 سال است؛ و استفاده از پارامترهای دیگر علاوه بر مساحت تاثیری در افزایش دقت این روش ندارند. علاوه بر موارد ذکر شده ثابت گردید که استفاده از ضرایب اصلاحی که با توجه به خصوصیات موثر بر سیلاب استخراج شده باشند تا حدودی در ارتقاء دقت نتایج حاصل موثر خواهند بود.