چکیده: بررسی ارتباط هیدرولیکی رودخانه ها و آبخوان ها یکی از موضوعات پیچیده منابع آب بوده که همواره مورد توجه کارشناسان قرار داشته است. رودخانه گاماسیاب با طول تقریبا 70 کیلومتر از جنوب شرقی شهرستان نهاوند در استان همدان از چشمه کارستی گاماسیاب شروع و از شمال غربی این شهرستان خارج و وارد استان کرمانشاه می شود. رودخانه گاماسیاب رودخانه دائمی در استان همدان است. از این رو با توجه به اهمیت محیطی زیستی و مدیریت منابع آب، ارتباط این منبع آبی با آبخوان نهاوند در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به مطالعات کتابخانه ای و میدانی، رودخانه به 6 قسمت تقسیم شد و سپس اقدام به اندازه گیری دبی رودخانه در ایستگاه های هیدرومتری شد. در طی دو فصل تر (تیر) و فصل خشک (مهر) اقدام به برداشت نمونه از رودخانه و چاه های اطراف شد. این نمونه ها به آزمایشگاه آب و محیط زیست دانشگاه صنعتی شاهرود و شرکت مصباح انرژی ارسال و غلظت یون های اصلی و ایزوتوپ های پایدار اکسیژن و هیدروژن اندازه گیری گردید. اندازه گیری هیدرومتری ارتباط هیدرولیکی در تمام طول رودخانه ی گاماسیاب با آبخوان نهاوند و زهکشی آبخوان در بیشتر طول رودخانه را نشان می دهد. از طرف دیگر با استفاده از داده های سری زمانی سطح ایستابی و دبی رودخانه به بررسی ارتباط رودخانه گاماسیاب و آبخوان نهاوند اقدام شد. نتایج بررسی داده های ارتباط سری زمانی نشان دهنده وجود ارتباط هیدرولیکی مابین رودخانه گاماسیاب و آبخوان نهاوند می باشد. در بررسی هیدروشیمی با استفاده از نمودار های دو متغیره، دیاگرام پایپر و نتایج همبستگی یون های اصلی تیپ غالب هیدروشیمی آبخوان نهاوند کربنات-کلسیک و عامل موثر بر آبخوان نهاوند انحلال سنگ های کربناته تعیین شد. در بررسی های ایزوتوپی، بخشD رودخانه گاماسیاب به آبخوان نهاوند آب می دهد و از نوع دهنده می باشد. در صورتی که در بیشتر طول مسیر رودخانه آبخوان را زهکشی و از نوع گیرنده می باشد. نتایج پس از آنالیز و تحلیل داده ها حاکی از آن است که رودخانه نهاوند در بیشتر مسیر خود به عنوان رودخانه گیرنده عمل نموده و در بخش کوچکی از مسیر دهنده است.