Este estudio se llevó a cabo en la cuenca del río Zamora Huayco (ZH), ubicada en la región interandina del sur de Ecuador. El objetivo fue describir, a través del cambio de uso de suelo/cobertura terrestre (LUCC), los procesos físicos naturales bajo las condiciones actuales y proyectarlos hasta 2029. Además, se estimaron pronósticos de temperatura y precipitación para detallar los posibles efectos del cambio climático. Utilizando técnicas de teledetección, se procesaron imágenes satelitales para preparar una proyección hasta 2029. Se estimó la recarga de agua considerando los efectos de la pendiente, la cobertura del suelo y la textura del suelo. Se estimaron las inundaciones repentinas utilizando modelos agrupados, concatenando la información a HEC RAS. La disponibilidad de agua se estimó con un modelo hidrológico semidistribuido (SWAT). Los datos de precipitación y temperatura se pronosticaron utilizando modelos autorregresivos y de suavizamiento exponencial. Según el pronóstico, las coberturas forestales y de arbustos muestran un crecimiento del 6.6%, la recarga de agua proyecta un aumento del 7.16%. Los flujos de inundación sufren una reducción de hasta el 16.54%, y el régimen de flujo con un 90% de probabilidad de excedencia es un 1.85% (7.72 l/s) más alto para 2029 que para el escenario de 2019, por lo que es evidente una mejora en la regulación del flujo. Los pronósticos muestran un aumento en la temperatura media de 0.11 grados C y un 15.63% en la lluvia extrema para 2029. Por lo tanto, las estrategias de intervención en las cuencas andinas deberían estar respaldadas por estudios prospectivos que utilicen estas variables clave del sistema para una gestión integrada de los recursos hídricos.