در سال‌های اخیر، استفاده بی‌رویه از منابع آب زیرزمینی، خشکسالی و افزایش جمعیت، حجم آب ذخیره شده در سفره‌های زیرزمینی را به شدت کاهش داده است. هدف اصلی مطالعه حاضر، تحلیل فراوانی هیدرولوژیکی دو متغیره برای ایجاد رابطه بین بارندگی و نوسانات آب زیرزمینی است. حداکثر بارندگی سالانه و شدت بارش در نقطه اوج هیدروگراف دو سری از اطلاعاتی بودند که برای تحلیل فراوانی هیدرولوژیکی دو متغیره استفاده شدند. این سیستم چند متغیره متشکل از مدل‌سازی احتمالی ویژگی‌های بارندگی با هدف تعیین شدت و عمق بارندگی در دوره بازگشت چند ساله توسعه یافته است. خروجی به دست آمده از مدل احتمالاتی برای اعمال تنش بر روی آبخوان جهت تغذیه مصنوعی سطحی در دشت رفسنجان استفاده شد. پیاده سازی فرایند‌های ذکر شده برای مدل احتمالی به صورت کدنویسی در نرم‌افزار متلب انجام شد و برای شبیه‌سازی تغذیه مصنوعی نرم‌افزار GMS 10.6 بکار گرفته شد. نتایج نشان داد که تغذیه مصنوعی بارندگی با شدت تخمین زده شده از یک دوره بازگشت 10 ساله می‌تواند یکی از راه‌حل‌های تعادل بخشی آب‌های زیرزمینی باشد. بارندگی با دوره بازگشت 50 ساله سطح آب زیرزمینی را به طور متوسط حدود 170 سانتی‌متر در محل تغذیه افزایش داد. همچنین مقادیر شعاع تأثیر بیش از 5 کیلومتر در مسیر جریان به دست آمده است.