در سالهای اخیر، منابع آب بهعنوان مؤلفهای حیاتی در توسعه و محیط زیست با فشارهای فزایندهای مواجه شدهاند و تغییرات اقلیمی، رشد جمعیت و مداخلات انسانی، ازجمله تغییر کاربری اراضی، چرخه هیدرولوژیک را مختل کرده و پایداری منابع آب را تهدید میکنند. این مطالعه با هدف بررسی اثرات تغییرات کاربری اراضی بر رواناب سطحی و جریان پایه در حوزه آبخیز میمه واقع در استان ایلام، با اقلیم نیمهخشک و ناهمواری زیاد، انجام شد. برای این منظور از مدل SWAT جهت شبیهسازی فرآیندهای هیدرولوژیکی و از مدل CA–Markov برای پیشبینی تغییرات کاربری اراضی تا سال 2030 استفاده شد. مدل واسنجی شد و در دوره 2010–2016 شاخصهای NSE برابر 73/0،R² برابر 81/0 و PBIAS معادل 4/45- درصد به دست آمد و در دوره اعتبارسنجی 2017–2020 شاخصهای NSE برابر 65/0، R² برابر 68/0 و PBIAS معادل 2/53- درصد بود که نشاندهنده تطابق قابلقبول مدل با دادههای مشاهدهشده است. تحلیل تغییرات تاریخی کاربری اراضی بین سالهای 1986 تا 2019 کاهش 4900 هکتار جنگل و 8900 هکتار مرتع و افزایش 12413 هکتار اراضی کشاورزی و 6500 هکتار اراضی بدون پوشش را نشان داد. پیشبینی برای سال 2030 حاکی از کاهش جنگل به 75726 هکتار، مراتع به 29505 هکتار و افزایش اراضی کشاورزی به 16772 هکتار و بدون پوشش به 25363 هکتار است. اثر تغییرات کاربری بر رواناب شامل افزایش 1/6 درصدی رواناب سالانه و افزایش میانگین دبی سطحی از 53/5 به 56/6 مترمکعب بر ثانیه بود، درحالیکه جریان پایه حدود 8 درصد کاهش یافت. بیشترین افزایش رواناب در ماههای فروردین و اسفند مشاهده شد و نسبت رواناب به بارش از 36/0 به 41/0 رسید که نشاندهنده کاهش نفوذ و تهدید منابع زیرزمینی است. نتایج بیانگر تأثیر مستقیم گسترش اراضی کشاورزی و مناطق بدون پوشش بر نوسانات دبی، پایداری جریانها و افزایش خطر سیلاب است. یافتهها بر ضرورت مدیریت کاربری اراضی، احیای جنگلها و مراتع و کنترل توسعه کشاورزی برای حفظ پایداری هیدرولوژیکی تأکید دارند. این پژوهش راهنمای عملی برای سیاستگذاران و مدیران منابع آب جهت کاهش مخاطرات ناشی از تغییر کاربری فراهم میکند.