برآورد سیل با دوره بازگشت معین، برای طراحی سازه های هیدرولیکی، تثبیت سواحل رودخانه، پروژه های آبخیزداری و پهنه بندی سیل یکی از عناصر مهم محسوب می گردد. حوزه آبخیز کوش کآباد یکی از زیرحوضه های اصلی حوزه آبخیز کشف رود در شمال شرق ایران، با مساحت 87.45 کیلومتر مربع در 11 کیلومتری مشهد، به لحاظ داشتن شرایط خاص اقلیمی و توپوگرافی همواره در معرض وقوع سیلاب های مخرب و خسارت های ناشی از آن می باشد. در این تحقیق، برای برآورد دبی حداکثر سیلاب حوزه آبخیز از روش مدل هیدرولوژیکی بارش-رواناب، HEC-HMS، آنالیز فراوانی سیلاب و فرمول های تجربی کریگر، دیکن و فانینگ استفاده شده است و برای مقایسه روش ها از شاخص آماری درصد خطای نسبی دبی پیک سیل استفاده گردید. در روش آنالیز فراوانی سیلاب به دلیل این که ایستگاه های هیدرومتری منطقه (حوزه آبخیز کشف رود)، از نظر مکانی فاصله زیادی با حوزه آبخیز مورد تحقیق داشته و بعضا دارای شرایط اقلیمی و توپوگرافی متفاوتی با حوزه آبخیز مورد تحقیق می باشند، این روش تفاوت قابل توجهی در برآورد دبی حداکثر سیل حوزه آبخیز کوشک آباد در مقایسه با دو روش دیگر داشته و بدین جهت قابل استناد نمی باشد. در شبیه سازی بارش-رواناب با مدل HEC-HMS پس از تهیه اطلاعات مورد نیاز، برای تهیه هیدروگراف سیل، از روش سازمان حفاظت خاک آمریکا (SCS) برای محاسبه رواناب با استفاده از بارش، و نیز روندیابی آبراهه های اصلی به روش ماسکینگام به منظور استخراج هیدروگراف سیل خروجی حوزه آبخیز استفاده شد. واسنجی لازم برای پارامتر تلفات اولیه صورت گرفته و با توجه به نتایج واسنجی مدل مزبور در حوزه آبخیز مورد تحقیق، برای برآورد دبی حداکثر سیل قابل استناد می باشد. همچنین نتایج برآوردی فرمول های تجربی به کار گرفته شده نیز به دلیل کالیبره شدن با شرایط منطقه، قابل استناد با مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS برای حوزه آبخیز مورد تحقیق می باشد.