La proyección de los futuros procesos hidrológicos puede proporcionar información sobre los riesgos asociados con eventos hidrológicos potenciales en un entorno cambiante y ayudar a desarrollar estrategias para hacer frente a ellos y prevenirlos. La cuenca del río Heihe en el noroeste de China es crucial para proporcionar recursos hídricos a regiones con escasez de agua. Por lo tanto, comprender las tendencias futuras de escorrentía en el contexto del cambio climático puede optimizar la asignación de agua, aliviar la escasez de agua y mitigar los riesgos de inundaciones en la región. En este estudio, utilizamos datos meteorológicos de 10 modelos de circulación general bajo dos escenarios futuros para impulsar el modelo de Evaluación de Suelos y Agua (SWAT) y proyectar procesos hidrológicos en la parte superior de la cuenca del río Heihe desde 2026 hasta 2100. Después de examinar los cambios futuros en la escorrentía total en la cuenca, evaluamos la magnitud, frecuencia y momento de los eventos de inundación diarios en el futuro. Los resultados del método de promediado de múltiples modelos (MMEA) muestran que el cambio en el promedio anual de escorrentía de varios años es del -4.5% (2026-2050), -1.8% (2051-2075) y +2.0% (2076-2100) bajo el escenario SSP245 y -1.0% (2026-2050), +0.4% (2051-2075) y +0.2% (2076-2100) bajo el escenario SSP585 en comparación con el período histórico. El análisis de las magnitudes de inundación indica que la cuenca experimentará inundaciones de mayor magnitud en el futuro, con las tasas de aumento más grandes del 61.9% y 66.4% para los flujos máximos de 1 día bajo los escenarios SSP245 y SSP585, respectivamente. Se proyecta que el período de retorno de las inundaciones será más corto en el futuro, y se espera que los flujos máximos de 1 día de una inundación de 100 años aumenten en un 44.7% y 63.7% bajo los escenarios SSP245 y SSP585, respectivamente. Además, se espera un cambio significativo en el momento de las inundaciones, con la mayor frecuencia trasladándose de julio a agosto, lo que representa un retraso de un mes en comparación con el período histórico. Nuestros hallazgos sugieren que las características hidrológicas de la parte superior de la cuenca del río Heihe pueden verse alteradas significativamente en el futuro debido a los efectos del cambio climático, resultando en inundaciones con mayores magnitudes y frecuencias y diferentes momentos. Por lo tanto, es imperativo considerar estos cambios cuidadosamente al desarrollar medidas de prevención de riesgos.