پیش‌بینی سطح آب زیرزمینی، نقش مهمی در مدیریت منابع آب زیرزمینی دارد. در این پژوهش، با استفاده از شبکه‌های بیزین پویای احتمالاتی و در نظر گرفتن 10 رویکرد پیش‌بینی ماهانه، با استفاده از داده‌های واسنجی 12 سال آبی، سطح ایستابی آبخوان بیرجند، در یک دورة آبی 5 ساله و در دو رویکرد صریح (پیوسته) و خوشه‌بندی (دسته‌بندی) صحت‌سنجی و پیش‌بینی شد. در رویکرد پیش‌بینی صریح، از داده‌های صریح ماهانه استفاده و در رویکرد خوشه‌بندی با استفاده از شاخص عرض سیلهوت تعداد خوشه‌های بهینه تعیین و با خوشه‌بندی داده‌ها، از داده‌های خوشه‌بندی شده برای آموزش مدل بیزین استفاده و پیش‌بینی مدل با استفاده از داده‌های خوشه‌بندی انجام شد. با اعمال واسنجی در مدل بیزین و بررسی نتایج سناریوهای تحلیل حساسیت مختلف، کارایی بالای شبکه‌های بیزین پویا به‌ویژه در رویکرد صریح، مشاهده شد. با بررسی 10 رویکرد تحلیل حساسیت اعمال شده برای پیش‌بینی سطح ایستابی آبخوان، مشاهده شد که از بین عوامل پیش‌بینی کننده، پارامتر سطح آب زیرزمینی در ماه فعلی اثرگذاری بالایی را در افزایش دقت مدل برای پیش‌بینی سطح ایستابی آبخوان ماه بعدی دارد؛ به گونه‌ای که با حذف این پارامتر در مدل بیزین، ضریب تبیین از 0.9925 به 0.0004 کاهش یافت و میانگین مجذور مربعات خطا نیز از 0.2654 به 0.9709 متر افزایش یافت. همچنین بالاترین ضریب تبیین در بین سناریوهای پیش‌بینی 0.995 است.