سیلاب یکی از بزرگ ترین مشکلات جهانی است به طوری که با افزایش شدت و فراوانی سیل، نگرانی های جهانی در خصوص افزایش مرگ ومیر و ضررهای اقتصادی ناشی از سیل افزایش یافته است. در این تحقیق با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)، تصاویر ماهواره ای، داده های ایستگاه سینوپتیک، تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و روش تلفیق لایه ها (WLC) پتانسیل سیل خیزی حوضه آبریز قره سو مدل سازی شده است. نقشه نهایی خطر سیل خیزی بر پایه ترکیبی از عوامل و عناصر اقلیمی و فیزیکی یعنی 10 عامل پوشش گیاهی، ارتفاع، مسیل سیلابی، زمین شناسی، کاربری اراضی، بارش، فاصله از رودخانه، شیب، خاک و تراکم زهکشی تهیه شد. وزن هر یک از معیار ها با روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و جهت مدل سازی فضایی و تلفیق لایه ها برای تهیه نقشه پتانسیل سیل خیزی از روش ترکیب خطی وزن دار (WLC) استفاده گردید. نتایج حاصل از پهنه بندی ریسک سیل خیزی نشان داد که طبقه 4 به عنوان رده ای با خطر زیاد با 7/21 درصد و طبقه 5 نیز با پتانسیل سیل خیزی خیلی زیاد با 4/8 درصد، بیشتر در مناطق کوهستانی شمال و مرکز منطقه واقع هستند که در مجموع حدود 31 درصد از محدوده حوضه آبریز را پهنه های سیل خیز خطرپذیر زیاد تا خیلی زیاد در بر گرفته است و به دلیل اینکه بیشترین نقش را در تولید رواناب دارند، باید از نظر مدیریت آبخیز داری موردتوجه ویژه باشند. طبقات یک تا سه با پتانسیل سیل خیزی کم تا متوسط با قرارگیری در مناطق کم ارتفاع، دامنه و دشت های مرکز، جنوب و غرب حوضه قرار گرفته اند و بیش از 69 درصد از منطقه را در بر گرفته اند.
