Una comprensión de la tendencia y la relación entre los patrones de lluvia y la dinámica de la calidad del agua puede proporcionar pautas valiosas para la gestión efectiva de los recursos hídricos. El objetivo de este estudio fue revelar las tendencias sincrónicas en la lluvia y la calidad del agua y explorar la posible conexión entre la variación estacional en el volumen de lluvia y el índice de calidad del agua. Este estudio examinó las tendencias temporales estacionales de la lluvia y los parámetros de calidad del agua de tres embalses de suministro de agua en la región de Toowoomba, Australia, aplicando la prueba de Mann-Kendall modificada (MMK) y métodos de análisis de tendencias innovadores (ITA) a partir de datos recopilados durante 22 años (2002-2022). Los modelos mostraron una tendencia significativa al aumento de la lluvia en dos estaciones de lluvia durante la temporada de otoño. Los parámetros de calidad del agua, como el PO, exhibieron una tendencia significativa a la disminución en todas las estaciones en los tres embalses. Por otro lado, el índice de calidad del agua (WQI) mostró una tendencia a la disminución en los embalses de Cooby y Cressbrook, excepto en el embalse de Perseverance, que mostró una tendencia al aumento. Además de la detección de tendencias, este estudio investigó la posible correlación entre la variación estacional del volumen de lluvia y el índice de calidad del agua utilizando el método de coherencia de transformada de wavelet (WTC). Los datos de doce estaciones de lluvia se incorporaron a este análisis. El análisis WTC mostró una correlación aparente entre el índice de calidad del agua y el patrón de lluvia para el 70% de las estaciones de lluvia en períodos de 8-16. La mayor coherencia se observó en períodos de 8-16 de 2002 a 2022, como se observó tanto en la estación de lluvia de Cooby Creek como en el WQI del embalse de Cooby. Esta evaluación reveló las dinámicas entrelazadas de los patrones de lluvia y la calidad del agua, proporcionando una comprensión más profunda de su interdependencia e implicaciones, que podrían ser útiles para las prácticas de gestión ambiental e hidrológica.