با توجه به وقوع خشکسالی هیدرولوژیکی بعد از خشکسالی هواشناسی، تعیین رابطه زمانی بین این دو خشکسالی امری ضروری می باشد. در این مطالعه، حوضه ی آبریز زاینده رود در قسمت مرکزی ایران به عنوان منطقه مطالعاتی انتخاب گردید. ایستگاه های منتخب در این حوضه باتوجه به روند آن ها، ایستگاه دامنه فریدن، ایستگاه قلعه شاهرخ (بالادست سد) و ایستگاه پل زمانخان (پایین دست سد) در نظر گرفته شده است. در ابتدا بر اساس داده های ماهانه ی بارش و جریان طی سال های 1360 تا 1389، سری های شاخص استاندارد بارش (SPI) و شاخص استاندارد جریان (SSI) (به ترتیب نشان دهنده خشکسالی هواشناسی و خشکسالی هیدرولوژیکی) هر یک با دوره زمانی 3 ماهه محاسبه شده است. سپس با استفاده از تئوری ران ویژگی های خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی، از جمله مدت زمان و مقدار خشکسالی شناسایی گردید. در ادامه با استفاده از نرم افزار R و برنامه نویسی در آن، بهترین مدل برای برازش بین خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی مورد پردازش قرار گرفت. با توجه به تعداد نمونه ها، مدل اعتبارسنجی هم گردید. رابطه ای که خشکسالی هیدرولوژیکی به خشکسالی هواشناسی واکنش نشان می دهد با استفاده از یک مدل تابع غیرخطی در ایستگاه قلعه شاهرخ و ایستگاه پل زمانخان که به ترتیب شرایط بدون مخزن و شرایط تحت تأثیر مخزن را نشان می دهد، ایجاد می گردد. نتایج نشان داد که یک رابطه غیر خطی بین خشکسالی هیدرولوژیکی و خشکسالی هواشناسی وجود دارد و آستانه ای که در آن خشکسالی هیدرولوژیکی شروع به واکنش به خشکسالی هواشناسی می کند با توجه به مدل تابع غیر خطی بدست می آید. مدل تابع نمایی با داشتن شاخص های اعتبارسنجی مناسب و همچنین ضریب R^2 بالا در هر دو ایستگاه، به عنوان بهترین مدل انتخاب شد. مدت و مقدار خشکسالی هیدرولوژیکی در ایستگاه قلعه شاهرخ به ترتیب برابر 7/1 و 9/1 می باشد و همچنین مدت و مقدار این خشکسالی در ایستگاه پل زمانخان (تحت تأثیر مخزن سد) برابر 55/0 و 45/1 است. در اصل زمان وقوع خشکسالی هیدرولوژیکی در پایین دست سریع تر اتفاق خواهد افتاد. این مطالب نشان داد که فعالیت های عملیاتی مخزن سد زاینده رود به-طور قابل توجهی مدت و مقدار خشکسالی هیدرولوژیکی را نسبت به شرایط بدون مخزن، کاهش می دهد.
