تعیین محدوده مکانی و مقیاس آن و همچنین دوره و گامهای زمانی برای بررسی مسأله الزامی است و البته باید با دقت مناسب انجام شود. واحدهای مکانی از تقاطع واحدهای هیدرولوژیک، تقسیمات کشوری، واحدهای کاربری زمین، واحدهای مربوط به نوع خاک، واحدهای مربوط به هیدرولوژیک حوضه (سازنده سخت یا آبخوان آبرفتی) ممکن است حاصل گردد. انتخاب دوره زمانی باید با توجه به افق زمانی مسأله که میتوان کوتاه مدت (۱ تا ۵ سال)، میان مدت (۵ تا ۱۵ سال) و بلند مدت (۱۵ تا ۳۰ سال) باشد، صورت میگیرد. گامهای زمانی با توجه به نیاز مسأله، طول افق زمانی و دوره تناوب فرآیندهای طبیعی و انسانی لحاظ شده انتخاب میشود [۲].
۲-۳-۳ تمام فرآیندهای هیدرولوژیکی مهم
متناسب با نوع مسأله، خصوصیات منطقه مطالعاتی و موجودیت اطلاعات و داده ها، نوع فرآیندهایی که از چرخه هیدرولوژیکی باید شبیهسازی شوند، مشخص میشوند. به عنوان مثال با مرور برخی از مطالعات صورت گرفته در این زمینه بدین نتیجه میرسیم که برخی از آنها فرایند بارش-رواناب را در بررسی دخالت نداده و چرخه را از رواناب آغاز نمودهاند؛ یا اینکه برخی حتی اندرکنش بین سفره آب زیرزمینی و جریانات سطحی رودخانه را مدلسازی نکردهاند. در عین حال در بعضی از مطالعات به عکس کل چرخه هیدرولوژیکی لحاظ شده است[۲].
۲-۳-۴ تعیین داده های مورد نیاز و آمادهسازی آنها
داده های مورد نیاز را میتوان در چارچوب کلی زیر دستهبندی نمود[۲].
متغیرهای ورودی به مدل که معمولا به صورت سری زمانی هستند و در طول زمان تغییر میکنند. سیستم بر اساس این ورودیها عکس العمل نشان میدهد که به آن خروجی اطلاق میگردد. برای مثال داده های هواشناختی از قبیل بارش، دما، تبخیر، سرعت باد و رطوبت نسبی. این داده ها ممکن است به صورت سری زمانی یا متوسط گام زمانی (مثلا متوسط ماهانه) تهیه شوند که به روش کار و کیفیت داده ها بستگی دارد. برای مثال در برخی از مطالعات بالا به علت کمبود داده ها، نوع سالها را از جهت وضعیت هیدرولوژیکی به دستههایی از قبیل تر، خشک، معتدل تقسیم نمودند و سپس با داشتن داده های فقط یکسال و با تعریف نسبت موجود بین این سالها داده های هواشناختی و هیدرولوژیکی اولیه مورد نیاز را به مدل میخورانند.

1. پارامترهایی که خصوصیات سیستم طبیعی یا مصنوعی را معین میکنند. این کمیتها معمولا به صورت یک مقدار ثابت در طول زمان و یا نهایتا متوسط دوره به کار میروند. برای مثال خصوصیات فیزیکی خاک منطقه.
2. متغیرهای خروجی مشاهده شده که برای کنترل عملکرد سیستم استفاده میگردد و معمولا به صورت سری زمانی است. برای نمونه میتوان به رواناب رودخانه و یا ارتفاع پیزومتریک در چاه های مشاهداتی اشاره نمود.

نکته مهم در زمینه داده های مورد نیاز آنست که باید در هر واحد مکانی بصورت جداگانه محاسبه گردد.
۲-۳-۵ تشکیل مدل، واسنجی و اعتبار سنجی آن
قبل از تشکیل مدل باید مسائل مدیریتی به شکل گزینه ها یا به عبارت دیگر سناریوهای مدیریتی تبدیل گردد، چون بخشی از سیستم مربوط به همین گزینههای مدیریتی است و بستن سیستم بدون توجه به آنها اشتباه است. پس از بستن سیستم اکنون نوبت تشکیل مدل است. در صورتی که یکی از مدلهای موجود انتخاب شده باشد، این قسمت خیلی وقت گیر نخواهد بود و قسمت اصلی کار مربوط به گام بعدی یعنی واسنجی و اعتبارسنجی مدل است. واسنجی و اعتبارسنجی مدل با توجه به یک سری معیارها انجام میشود که انتخاب معیارهای مناسب از اهمیت ویژهای برخوردار است. معمولا طول دوره واسنجی مدل ۳ تا ۴ برابر اعتبارسنجی است. اعتبار سنجی جهت کنترول عملکرد مدل در پیش بینی مشاهدات انجام میشود و به تبع برای آن باید دوره زمانی متفاوت از واسنجی انتخاب شود[۵].
۲-۳-۶ ارزیابی گزینههای مدیریتی
پس از واسنجی و اعتبارسنجی مدل و حصول نتایج رضایت بخش در این زمینه، مدل پیش رو جهت ارزیابی سناریوها و گزینههای مدیریتی آماده است. ارزیابی سناریوها با توجه به معیارهای عملکرد سیستم انجام میشود و در نهایت گزینه یا گزینه های مناسب انتخاب میگردد. در ادامه به بررسی بیشتر ۵ مدل شبیهسازی در سطح حوضه شناخته شده و معروف با کاربردهای متعدد در سطح بین الملی میپردازد[۲].
۲-۴ مدیریت یکپارچه منابع آب
حرکت برای ایجاد تعادل بین عرضه و تقاضای آب در شرایط اقلیمی و جغرافیایی متفاوت و نیازهای در حال تحول مناطق مختلف کشور صرفاً با تکاء به بعد مدیریت عرضه و تکیه بر احداث تأسیسات جدید و جنبه­ های سخت افزاری تکنولوژی نمیتواند مشکلات را تخفیف داده یا از عهده آن برآید، حتی در شرایط فعلی، مدیریت توأمان عرضه و تقاضا که در ظاهر متناسب با شرایط تاریخی کشور ما در مدیریت آب میباشد، نیز پاسخگو نخواهد بود. نگرش جامع و فراگیر به مقوله ها و ربط منطقی آنها و توسعه فراگیر آنها به اعتقاد خبرگان و کارشناسان مدیریت آب در دنیا، تنها راه برخورد معقول با مدیریت آب در کشورهاست و این مهم با عنوان مدیریت یکپارچه منابع آب مطرح میگردد.
که مدیریت یکپارچه منابع آب تعریف جدیدی در مدیریت منابع آب محسوب میشود هنوز تعداد زیادی از نمونه های کاربرد این مفهوم در ابعاد بزرگ در جهان مشاهده نمیشود. یکی از اولین نمونه های مدیریت یکپارچه منابع آب تأسیس “اداره دره تنسی” در سال ۱۹۳۳ میباشد که مربوط به کشتیرانی، کنترل سیلاب، تولید برق، کنترول فرسایش، تفریح، بهداشت عمومی و رفاه را یکپارچه سازی نمود و هدف اصلی آن نجات اقتصاد ایالات متحده از بحران اقتصادی آن زمان، از طریق احداث پروژه های بزرگ بود. کارهای انجام شده توسط این نهاد بسیاری از عناطر تعریف مدیریت یکپارچه منابع آب را در بر میگرفت. اصول مدیریت یکپارچه منابع آب در اصول چهارگانه دوبلین (۱۹۹۲) ارائه شده که در این اصول بر محدود بودن منابع آب شیرین، به کار گیری اقدامات همه جانبه در مدیریت منابع آب، هماهنگ نمودن توسعه اقتصادی و اجتماعی و حفظ منابع طبیعی، توسعه و مدیریت منابع آب با بهره گرفتن از اقدامات مشارکتی، افزایش آگاهیهای عمومی، نقش زنان در مدیریت منابع آب، ارزش اقتصادی آب و مدیریت آب به عنوان یک کالای اقتصادی تأکید شده است. مهمترین دیدگاه های مطرح در زمینه مدیریت یکپارچه منابع آب را میتوان در قالب ۶ دیدگاه زیر مطرح نمود[۷]:

1. دیدگاه برنامه مشارکت جهانی آب

مدیریت یکپارچه منابع آب فرآیندی است که توسعه و مدیریت هماهنگ منابع آب و خاک و سایر منابع وابسته را برای ارتقاع رفاه اجتماعی و اقتصادی در یک روال عادلانه بدون به خطر انداختن پایداری اکوسیستمهای حیاتی ترویج میکند.

1. دیدگاه منظر آب جهانی

مدیریت یکپارچه منابع آب فلسفهای که بیان میکند که مقوله آب باید در یک چشم انداز همه جانبه شامل وضعیت طبیعی آن و متعادل نمون نیازهای مختلف کشاورزی، صنعتی و زیست محیطی مدنظر قرار گیرد.

1. دیدگاه برنامه توسعه سازمان ملل متحد

این برنامه در پایگاه اینترنتی خود تحت عنوان گپ نت که برای ظرفیت سازی در مدیریت آب ایجاد شده است، مدیریت یکپارچه منابع آب را فرایند اصولی برای توسعه پایدار و تخصیص و پایش منابع آب در زمینه های اجتماعی و اقتصادی و زیست محیطی تعریف میکند.

1. دیدگاه آژانس بین المللی توسعه آمریکا

مدیریت یکپارچه منابع آب را به گردهم آمدن و همکاری حکمران، اجتماعات و ذینفعان جهت انتخاب گزینهای برای نحوه استفاده از منابع آب شیرین و سواحل تعریف میکند.

1. دیدگاه بانک جهانی

رویکرد یکپارچه منابع آب تضمین مینماید که در مدیریت و توسعه منابع آب، ابعاد اجتماعی، اقتصادی، زیست محیطی و … در نظر گرفته شوند.

1. دیدگاه کمیته فنی برنامه مشارکت جهانی آب

مدیریت یکپارچه منابع آب برای اعتماد سازی نسبت به کارکرد آب برای پیشبرد اهداف توسعه اقتصادی و اجتماعی کشورها به کار میرود؛ به نحوی که پایداری اکوسیستمهای حیاتی و یا قدرت تولید آتی آنها و تحقیق نیازهای آبی را به مخاطره نیندازد.
۲-۵ انتخاب مدل
پس از انتخاب روش صحیح نوبت به انتخاب مدل میگردد، جهت شبیه سازی مدیریت در سطح حوضه رودخانه همانطور که گفته شد نرمافزارهای متعددی وجود دارند که در اینجا به مقایسه ۷ مورد از آنها که شامل مدلهای WEAP، MIKE BASIN، VENSIM، WRAP، WbalMO، RIBASIM و MODSIM است، خواهیم پرداخت. شایان ذکر است که برای شبیهسازی نیز میتوان مدلی را توسعه داد، لیکن به علت وجود مدلهای شبیهسازی تعمیم یافته در این زمینه و همچنین حجم کاری وسیع توسعه یک مدل جدید توصیه میشود که از آن اجتناب شده و ابتدا بررسی مدلهای موجود پرداخته شود[۲].
شاید بتوان گفت یکی از مهمترین ویژگی این مدلها، چگونگی تخصیص آب از منابع موجود به مصارف و تقاضاها یا به عبارت دیگر روند مدیریت آب میباشد؛ منظور الگوریتمی است که طی آن تخصیص انجام میگیرد. نه اینکه دیگر ویژگیهای از قبیل نحوه مدلسازی هیدرولوژیکی، شیوه مدلسازی کیفیت آب تحلیل سیستم های اطلاعات جغرافیایی و امکانات جانبی و توانایی های دیگر مدل اهمیت نداشته باشد، بلکه رسالت و وظیفه اصلی این مدلها عبارت است از تخصیص منابع به کاربریها و تقاضاهای آن و شیوۀ مورد استفاده برای شبیهسازی این روند پیچیده. البته روش مورد استفاده برای این شبیهسازی ممکن است خیلی ساده باشد ولی باید انعکاسی از فرآیندهای پیچیده موجود در دنیای واقع باشد. بنابراین محوریت با این جزء از مدل است و بقیه اجزاء حتی میتواند از خارج از این مدل (یعنی مدلها و نرمافزارهای دیگر) جهت حل مسائل با آن تلفیق گردند. در یک جمعبندی میتوان گفت نرمافزارهای یاد شده در بالا از الگوریتم بهینهسازی برای شبیهسازی تخصیص آب استفاده مینماید. البته الگوریتمهای آنها در این زمینه متفاوت است.
انتخاب بین مدلهای شبیهسازی نیازمند دو عامل اساسی است:

1. تجربه عملی در زمینه های مختلف مرتبط با هیدرولوژی و مدیریت منابع آب
2. درک کامل مسئله پیش رو