سیستم هشدار سیل به عنوان ابزار موثر مدیریتی در کاهش خسارات جانی و مالی ناشی از سیلاب ها مطرح می باشد. همچنین شبکه های عصبی مصنوعی(ANN) به عنوان مدل مناسب در پیش بینی متغییرهای مکانی – زمانی نظیر سیلاب ها توسعه یافته است. هدف از این تحقیق استفاده از مدل شبکه عصبی مصنوعی، در پیش بینی سیل رودخانه مهربان چای که از داخل شهر مهربان می گذرد، با استفاده از مدل Qnet2000 می باشد. ابتدا با استفاده از آنالیز حساسیت پارامترهای ورودی انتخاب شده و مدل طراحی شده با استفاده از700 دبی مشاهده ای آموزش دیده است. در رابطه با صحت سنجی مدل، پیش بینی برای حدود 350 واقعه با دبی بزرگتر از 5 تا 50 متر مکعب بر ثانیه صورت گرفته است. در کل برای 98 درصد پیش بینی ها، خطای مدل کمتر از 10 متر مکعب بر ثانیه بوده است. نتایج حاصل از مدل پیشنهادی با نتایج مدل بارش-رواناب موجود موردارزیابی قرار گرفته و نمودار هشدار سیل محلی حوضه مهربان چای بهینه سازی شده و مقادیر استانه بارش، درجه سیل و تعاریف مربوطه تهیه گردیده است.