این حوزه آبخیز که مساحت آن به 173،300 کیلومتر مربع میرسد، دارای شیب زیاد بوده و بیشترین اختلاف ارتفاع حوزه آبخیزهای کشور را که بالغ بر 5500 متر است، به خود اختصاص داده است. در این محدوده سیزده رودخانه با مساحت حوزه آبخیز بیش از هزار کلیومتر مربع وجود دارد که رودخانههای ارس، سفیدرود، هراز و اترک از نظر وسعت حوزه آبخیز و ویژگیهای اقلیمی و تداوم آبدهی متفاوت از حوزه دیگر می باشند.رودهای فوق دارای حوزه آبخیزهای کوهستانی وسیعی هستند و پوشش گیاهی غالب آنها جنگلی است.
حوزه خلیج فارس و دریای عمان این حوزه آبخیز با مساحت 437،150 کیلومتر مربع یکی از پهناورترین حوزه آبخیزهای ایران محسوب میگردد و رودخانههای غرب، جنوب غربی و جنوب زیرحوزه های سرچشمه گرفته از کوههای زاگرس و بشاگرد و بلوچستان را در بر میگیرد. جمعاً 29 رودخانه با مساحت بیش از 1000 کیلومتر مربع در این زیرحوزه وجود دارد که یا به درون کشور عراق جریان مییابند و پس از پیوستن به رودخانة دجله به خلیج فارس میریزند و یا بطور مستقیم به خلیج مزبور و یا دریای عمان وارد میگردند. برخی ازبزگترین رودخانههای این حوزه آبخیز به ترتیب از شمال تا جنوب خاوری عبارتند از: سیروان، کرخه، کارون، جراحی، زهره، هله، موند، کل، میناب و سرباز. در باب اهمیت این زیرحوزه فقط به این نکته بسنده می شود که رودهای دشت خوزستان به تنهائی 30 درصد منابع آب کشور را دارا می باشند.
حوزه آبخیز دریاچه ارومیه مساحت این حوزه دریاجه ارومیه 50،850 کیلومتر مربع است در این حوزه دریاجه ارومیه هشت رودخانه با مساحت آبریز بیش از هزار کیلومتر مربع وجود دارد و زرینهرود بزرگترین و مهمترین آنها بشمار میآید.
حوزه آبخیز دریاچه نمک قم مساحت حوزه دریاچة نمک قم 89،650 کیلومتر مربع است و بخش بسیار ناچیز و کوچکی از آن نیز به دریاچة حوضسلطان و کویر میغان و دشت جنوبی قزوین وارد میگردد. رودخانههای جاجرود، کرج، شور، قرهچای و قمرود به این حوزه زهکشی می شوند در این محدوده شش رودخانه با مساحت بیش از هزار کیلومتر مربع وجود دارد که رودخانة شور و قرهچای و قمرود بزرگترین آنها محسوب میشوند.
حوزه آبخیز اصفهان و سیرجان این حوزه که از زیر حوزه های کوچک باتلاق گاوخونی، کویر ابرکوه، شورهزار مروس و کویر سیرجان تشکیل یافته است، دارای 90،700 کیلومتر مربع مساحت است و زایندهرود بزرگترین رودخانة آن بشمار میآید. انتقال آب کارون از طریق تونل کوهرنگ به زاینده رود از وقایعی است که بر بیلان هیدرولوژیک این محدوده تاثیر دارد.
- حوضة نیریز یا بختگان این حوزه با مساحت 31،000 کیلومتر مربع از حوزهای فرعی دریاچة کافتر، دریاچة بختگان و دریاچة مهارلو تشکیل شده و رودخانة کر مهمترین رود این منطقه محسوب میشود.
-حوزه آبخیز جازموریان حوزه جازموریان با مساحتی برابر 69،600 کیلومتر مربع در جنوب شرقی ایران و بین رشتهکوههای بشاگرد (در جنوب) و جبال بارز (در شمال) جای دارد و آبهای سطحی آن کلاً به هامون جزموریان میریزد. در این حوضه پنج رودخانه با مساحت آبریز بیش از هزار کیلومتر مربع وجود دارد که هلیلرود بزرگترین آنهاست.
- حوزه دشت کویر این حوزه که یکی از کم بارش ترین حوزه های کشور محسوب می شود از حوضههای کوچکتری چون کویر حاج علیقلی، کویر نمک و دشت گناباد تشکیل مییابد و مساحت آن به 227،400 کیلومتر مربع بالغ میگردد.. از رودخانههای قابل توجه این حوزه به حبلهرود ( واقع در گرمسار) و کالشور جاجرم که یکی از طویلترین رودخانههای ایران است، میتوان اشاره نمود.
حوزه آبخیز کویر لوت مساحت این حوزه که حوضة کویر لوت از زیرحوزه های کوچکتری چون نمکزار طبس، دغ محمدآباد، کویر ساغند، شورهزارهای شمال خاوری شهرستان بافق و کویر سرجنگل تشکیل یافتهو یکی از کمبارانترین و خشکترین حوضههای ایران است به199،000 کیلومتر مربع بالغ میگردد و از مهمترین رودخانههای آن که اغلب سیلابی و فصلی هستند میتوان به رودخانة تهرود واقع در استان کرمان اشاره کرد.
حوزه اردستان و یزد و کرمان این حوزه که با مساحت 99،800 کیلومتر مربع یکی از خشکترین و بیآبترین حوضههای ایران بشمار میآید، از زیرحوزضههای کوچکتری چون دغسرخ، کویر سیاهکو، کویر درانجیر، دشت جنوب خاوری یزد، شنزار کشکوئیه، دشت کویرات و شنزارهای جنوب کرمان تشکیل یافته است. - حوضة صحرای قرهقوم -مساحت این حوضه 43،550 کیلومتر مربع است و یکی از حوضههای کمبارش ایران محسوب میگردد. به همین دلیل حوزه آبخیز آن حالت سیلخیزی و رودها حالت فصلی دارند و رودهای کشفرود و جامرود از مهمترین آنها بشمار میآیند.
- حوزه هامون این حوزه که در شرق کشور واقع گردیده است مساحتی برابر با 109،850 کیلومتر مربع داراست و از حوضههای کوچکتری چون نمکزار خواف، دغ شکافته، دغ بالا، دغ پترگان، دغ توندی، دریاچة نمکزار، دریاچة هامون صابری، لورگشتران، دریاچة هامون، هامون گودزره، دریاچة کرگی، هامون ماشکل و نمکزارکپ تشکیل یافته است. این حوزه نیز از جمله کمبارانترین و خشکترین حوضههای ایران محسوب میشود و رودهای هیرمند و ماشکل مهمترین رودهای آن بشمار میآیند.
این سدها خودبخود غیر همگن می باشند و حتماً باید یک بافت آب بند در مرکز آن قرار گرفته باشد. شکل این سدها درست مانند سد ناهمگن خاکی با هسته رسی می باشد با این تفاوت که در مرکز سد به جای رس از سنگ ریزه نفوذ ناپذیر استفاده می شود و در دور تا دور سد سنگریزه های دشت تر ریخته می شود. در برخی موارد رویه سد را به جای سنگریزه با بتن می پوشانند که در آنصورت دیگر نیازی به هسته آب بند نمی باشد. اینگونه سدها اغلب از نوع بلند می باشند. این نوع سد در برابر زلزله بسیار مقاوم هستند . سنگهای ریخته شده برای سد بایستی خاصیتهایی از قبیل جذب کم آب ، سایش کم ، مقاومت فشاری بالا و در برابر سرد و گرم شدن مقاومت خوبی داشته باشند.
سدهای بتنی وزنی:
این سدها عمدتاً کوتاه هستند و ارتفاع آنها بین 15 تا 20 متر می باشد ، این سدها به دلیل وزن زیادی که با بتن برای آن بوجود می آورند بر اثر فشار آب حرکت نمی کند و از جای خود تکان نمی خورد. در این نوع سد سرریز شدن آب مشکلی ایجاد نمی کند . این سدها در دره های عریض ساخته می شوند . این نوع سد در برابر تغییر درجه حرارت نیز هیچگونه حساسیتی ندارد.
سدهای بتنی قوسی :
این سدها معمولاً در درهای باریک با شیب زیاد و از جنس سنگ اجرا می گردد و می تواند دو قوسی نیز باشند و در راستای عمود ی و افقی در ره دو حالت قوس داشته باشند. حسن این سدها این است که اگر به هر علتی در بدنه آنها ترک ایجاد شود خود نیروی فشار اعمالی از جانب آب پشت سد باعث هم آمدن این ترکها ( ترکهای حرارتی) می شود.
سدهای بتنی پشت بند دار:
سدهای پشت بند دار از نوع بلند هستند و با عث جلوگیری از خمشهای زیاد در بتن می شوند و برای تصور آن می توان اینگونه آنرا تشبیه کرد که دیواری بلند را که دارای پی در زمین است با تیرچه هایی در پشت آن نیز محکم نگه داشته شود تا فرو نریزد.
سدهای لاستیکی:
این سدهای اغلب بر روی رودخانه های فصلی زده می شود و این سدها از جنس لاستیک می باشند که در زمان مورد نیاز این سدها را از باد پر می کنند و این عمل باد کردن حجم سد را بالا می برد و سد مانع عبور آب می گردد. از این وع سد که کوتاه نیز می باشد در شمال کشور خودمان نیز وجود دارد.