یکی از مهم‌ترین و پیچیده‌ترین فرایندها در حوضه‌های آبریز شناخت و پیشبینی تغییرات آب سطحی است. اصلی‌ترین فرایندهای مرتبط با آب سطحی شامل بارندگی، نفوذ، تبخیر- تعرق و رواناب هستند. در این پژوهش، از مدل نیمه‌توزیعی SWAT برای شبیهسازی تغییرات جریان سطحی و زیرزمینی برای حوضه آبریز سمنان در مقیاس ماهانه استفاده شد. به‌منظور مشخص کردن پارامترهای حساس مدل، آنالیز حساسیت انجام شد و میزان حساسیت پارامترهای مختلف بر چهار جزء مهم بیلان آب شامل رواناب سطحی، جریان جانبی، آب زیرزمینی و تبخیر- تعرق مورد بررسی قرار گرفت. واسنجی مدل بر اساس داده‌های جریان رودخانه برای سال‌های 2014-2004 و صحت‌سنجی نیز بر اساس آمار سال‌های 2016-2014 صورت گرفت. نتایج آنالیز حساسیت نشان داد که پارامترهای SoL_K (ضریب هدایت هیدرولیکی خاک)، CH_K2 (ضریب نفوذ از بستر رودخانه)،RCHRG_DP (مقدار نفوذ به آبخوان عمیق) وCN2 (شماره منحنی SCS) حساس‌ترین پارامترها هستند. دقت شبیهسازی با استفاده از شاخص‌های ارزیابی نش ساتکلیف (Ns) و ضریب همبستگی (R2) برای سه ایستگاه هیدرومتری شهمیرزاد، درجزین و حاجی‌آباد در دوره واسنجی و اعتبارسنجی، به‌ترتیب در بازه 0/6 تا 0/8 و 0/80 تا 0/90 برآورد شد که حاکی از کارایی قابل قبول مدل در شبیهسازی جریان است. بر اساس نتایج بیلان آب، از مجموع آب ورودی به حوضه حدود 6/87 درصد صرف تبخیر ـ تعرق، 3 درصد رواناب سطحی، 3 درصد نفوذ و مابقی مرتبط با تغییرات و ذخیره رطوبت در خاک است.
