El cambio en la cobertura del suelo es prevalente en la región de los Apalaches de Kentucky oriental, principalmente debido al aumento de las actividades de minería a cielo abierto. Este estudio exploró el posible cambio en la cobertura del suelo y su relación con el caudal de los ríos y la producción de sedimentos en una cuenca del río Cumberland cerca de Harlan, Kentucky, entre 2001 y 2016, utilizando la Herramienta de Evaluación de Suelos y Agua (SWAT). Se utilizaron dos escenarios de cobertura del suelo para los años 2001 y 2016 por separado para simular el escurrimiento superficial y la producción de sedimentos en la salida del río Cumberland cerca de Harlan. Se utilizaron conjuntos de datos de cobertura del suelo de la Base de Datos Nacional de Cobertura del Suelo (NLCD) para reclasificar el tipo de cobertura del suelo en las siguientes clases: agua, desarrollado, bosque, árido, matorral y pastizal. La evaluación de la relación entre el cambio en la cobertura del suelo sobre el caudal y los sedimentos se realizó comparando los valores promedio anuales de cuenca de flujo de agua y sedimentos de cada uno de los escenarios de cobertura del suelo. La salida del modelo SWAT se evaluó en función de varios parámetros estadísticos, incluidos el coeficiente de eficiencia de Nash-Sutcliffe (NSE), la relación de desviación estándar de observaciones RMSE (RSR), el sesgo porcentual (PBIAS) y el coeficiente de determinación (R^2). Además, se utilizaron índices P-factor y R-factor para medir la incertidumbre de la predicción. El modelo mostró un rango de acuerdo aceptable tanto para la calibración como para la validación entre los valores observados y simulados. El cambio temporal en la cobertura del suelo mostró una disminución en el área forestal del 2.42% y un aumento en las áreas desarrolladas, áridas, de matorral y de pastizal del 0.11%, 0.34%, 0.53% y 1.44%, respectivamente. El caudal aumentó de 92.34 mm/año a 104.7 mm/año, y los sedimentos aumentaron de 0.83 t/ha a 1.63 t/ha de 2001 a 2016, respectivamente. Basado en los resultados del modelo, este estudio concluyó que la conversión de tierras forestales en otros tipos de tierras podría contribuir al aumento del escurrimiento superficial y al transporte de sedimentos desprendidos del suelo junto con el agua de escorrentía. La investigación proporciona un enfoque robusto para evaluar el efecto del cambio temporal en la cobertura del suelo en los arroyos y ríos de los Apalaches. Tal información puede ser útil para diseñar prácticas de manejo de tierras para conservar el agua y controlar la erosión del suelo en la región de los Apalaches de Kentucky oriental.