پژوهش حاضر در مرحلۀ اول به ارزیابی پایداری شهر مشهد در ارتباط با منابع آبی بر اساس مدلهای توسعۀ شهری پایدار پیشنهادشده توسط هاتون اختصاص دارد و سپس جمعیت بهینۀ مشهد را بر اساس دو گزینۀ سازمان آب و فاضلاب برای تأمین آب مورد نیاز در سال 1395، با احتساب سد دوستی و ارداک و بدون احتساب این دو سد تعیین میکند. بر اساس ماهیت هدفگذاری، از روش تحقیق ترکیبی از نوع تودرتو استفاده شد؛ چرا که اطلاعات کیفی پشتوانهای برای تحلیلهای کمی محسوب میشود. در این راستا با استفاده از مطالعات کتابخانهای فرمهای پایدار شهری بررسی شدند و در ادامه، مدلهای هاتون در ارتباط با شبکۀ آب و فاضلاب شهری شناسایی گردیدند. وضعیت منابع آبی استان، دشت مشهد و شهر مشهد از طریق اسناد مرتبط تعیین گردید و سپس با استفاده از تحلیلهای کمی، جمعیت بهینۀ شهر بر اساس دو گزینۀ سازمان آب و فاضلاب محاسبه شد. نتایج نشان میدهد دشت مشهد از منابع آب زیرزمینی استان 2 درصد آن را داراست. در حالی که 97/65 درصد جمعیت شهری استان در این دشت و بهویژه در شهر مشهد ساکناند و 42 درصد آب مورد نیاز از منابع سطحی تأمین میگردد که 7/92 درصد آن متعلق به سد دوستی است. این سد در فاصلۀ 220 کیلومتری شهر مشهد واقع است و از کل فاضلاب خانگی تولیدشده، 30 درصد آن بازیافت میشود. بنابراین، بر اساس مدلهای شهری پایدار هاتون، مشهد در ارتباط با منابع آبی شهر پایداری نیست و بر اساس عدم وابستگی به خارج از حوزۀ نفوذ (بدون احتساب سد دوستی و ارداک) 1192660 نفر و حتی با وابستگی به خارج از حوزۀ نفوذ 550459 نفر مازاد جمعیت دارد.