رواناب سطحی، یکی از دلایل عمده در فرسایش و کاهش حاصلخیزی خاک، رسوبگذاری در مخازن و کاهش کیفیت آب رودخانه می باشد. بنابراین، پیش بینی دقیق پاسخ حوضه از رویدادهای بارش مهم می باشد. مدل های هیدرولوژی نمایش ساده شده ای از سیستم هیدرولوژی واقعی هستند که به مطالعه درباره کارکرد حوضه در واکنش به ورودی های گوناگون و فهم بهتر از فرآیندهای هیدرولوژی کمک می کنند. باتوجه به تنوع مدل های بارش - رواناب در دسترس، انتخاب یک مدل بارش - رواناب مناسب برای حوضه از جهت بهره وری برنامه ریزی و مدیریت منابع آب مهم می باشد. بنابراین انتخاب مدل، نیاز به تشخیص قابلیت و محدودیت مدل های هیدرولوژی حوضه دارد. از این رو، در این مقاله کارایی سه مدل بارش - رواناب SWAT، IHACRES و SIMHYD در شبیه سازی رواناب حوضه قره سو مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است. از جمله معیارهای ارزیابی در این مطالعه، ضریب نش (E)، تعیین (R2) و یک معیار خطا (RMSE) هستند. دوره های مشترک شبیه سازی این سه مدل از یک بازه 30 ساله انتخاب شدند. شبیه سازی ها نشان داد SWAT با ضریب نش 8/0 و معیار خطای 2/1 و SIMHYD با ضریب نش 68/0 و معیار خطای 5/1 بیشترین و کمترین کارایی را در دوره واسنجی دارند. این مقادیر برای دوره صحت سنجی 73/0 نش و 1/1 معیار خطا برای SWAT و 4/0 و دو برای SIMHYD می باشند. نتایج نشان می دهد مدل SWAT بهترین عملکرد را از شبیه سازی رواناب حوضه نسبت به داده های مشاهداتی در دوره صحت یابی داشته است.