در این پژوهش برای همگن‌بندی هیدرولوژیک برای آنالیز منطقه‌ای سیلاب در حوزه‌های آبخیز واقع در سه استان غربی کشور (همدان، لرستان و کرمانشاه) از سه روش مبتنی بر ویژگی‌های طبیعی (مرزهای سیاسی سه استان)، مبتنی بر خصوصیات و عکس‌العمل هیدرولوژیکی جریان (آزمون همگنی لانگبین) و تجزیه و تحلیل خوشه‌ای (روش وارد) استفاده شده است. برای این منظور ابتدا داده و اطلاعات لازم جمع‌آوری و بعد از تعیین طول دوره آماری مشترک (26 سال) اقدام به بازسازی نواقص سری زمانی دادههای دبی اوج در 30 ایستگاه هیدرومتری انتخابی گردید. با انتخاب بهترین توزیع آماری منطقه‌ای (لوگ پیرسون نوع3) دبی‌های اوج با دورههای بازگشت مختلف برآورد گردید. مناطق همگن آبشناسی در روش تجزیه و تحلیل خوشه‌ای به دو منطقه همگن، آزمون همگنی لانگبین، یک منطقه همگن و محدوده‌های جغرافیایی، 3 منطقه همگن تقسیم شد. سپس معادلات مربوط به دبی با دوره‌بازگشت دوسال در مناطق همگن و کل منطقه محاسبه گردید. نتایج نشان می‌دهد که روابط به دست آمده در مناطق همگن به روش تجزیه و تحلیل خوشه‌ای دارای کمترین اشتباه استاندارد و بیشترین ضریب همبستگی میباشد. بنابراین روش تجزیه و تحلیل خوشه‌ای به عنوان بهترین روش همگن‌بندی پیشنهاد می‌گردد.
