تخمین میزان دبی رودخانه هر منطقه یکی از مسایل مهم و اساسی در برنامه­ریزی کشاورزی و نیز مدیریت منابع آب می­باشد. لذا ارائه راهکاری مناسب جهت برآورد دقیق دبی رودخانه­ها، بسیار سودمند است. هدف این تحقیق بررسی قابلیت­ مدل­های هوشمند برنامه­ریزی بیان ژن، شبکه عصبی مصنوعی و سیستم استنتاج عصبی-فازی به­منظور تخمین دبی در رودخانه مردق چای می­باشد. در این مدل­ها برای تخمین دبی جریان از داده­های دبی جریان روزانه پیشین در سه نوع متفاوت و ترکیب هریک از این حالت­ها با یک تا پنج روز تاخیر زمانی در مقیاس روزانه که در مجموع از 45 نوع داده ورودی متفاوت استفاده و با یک فرآیند آموزش، عمل تخمین انجام گرفت و نتایج آن با استفاده از معیارهای ارزیابی ضریب تبیین و جذر میانگین مربعات خطا با داده­های مشاهداتی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. با توجه به نتایج به­دست آمده از مدل­ها، هر سه روش از دقت قابل قبولی برخوردار بودند. در نهایت مدل شبکه عصبی-مصنوعی که دارای بیش­ترین دقت می­باشد برای این حوضه توصیه گردید.