امروزه پدیده تغییر اقلیم به عنوان مسئله ای ملی و فراملی حائز اهمیت و مورد توجه محافل علمی و حتی سیاسی می باشد. بنابراین در مطالعه و اجرای طرح ها و نیز مدیریت منابع، به اثرات این مسئله توجه کافی شود. در این تحقیق به بررسی تأثیر تغییر اقلیم بر دبی و رسوب حوزه سد طرق مشهد پرداخته شده است. در مرحله اول، پدیده تغییر اقلیم در حوزه سد طرق مشهد، با استفاده از مدل hadcm3 تحت دو سناریوی a2 و b2 مورد بررسی قرار گرفت. بنابراین با انجام کالیبراسیون داده های ماهانه دوره 1990-1961 مربوط به دو سناریوی مدل aogcm و داده های دما و بارش روزانه مشاهداتی دوره 1990-1961 توسط نرم افزار climgen، داده های روزانه a2 و b2 برای ریز مقیاس نمائی تناسبی فراهم شدند. در نهایت، با مقایسه نتایج دو سناریو با دما و بارش مشاهداتی، ملاحظه شد که سناریوهای a2 و b2 افزایش دمای هوا را برای دوره 2039-2010 به ترتیب 5/2 و 61/1 درجه سانتیگراد و افزایش مقدار بارش را 44/11 تا 54/19 درصد پیش بینی کردند. همچنین دو سناریوی a2 و b2، دمای هوا را برای دوره 2069-2040 به ترتیب 63/3 و 46/2 درجه سانتیگراد و مقدار بارش را 85/11 تا 04/25 درصد بیشتر از دما و بارش متوسط سالانه مشاهداتی تخمین زدند که نشان از افزایش دما و بارش در دوره های آتی دارد. همچنین نتایج نشان داد که میزان بارندگی در فصل زمستان و بهار افزایش می یابد و دما نیز در بهار و تابستان شدت بیشتری خواهد داشت. در مرحله دوم با استفاده از نرم افزار hec-hms تغییرات بارش-رواناب مشاهداتی حوزه با استفاده از چهار رگبار مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه با انجام مراحل آنالیز حساسیت، واسنجی و اعتبارسنجی مقادیر cn و تلفات اولیه بهینه شدند. سپس از نسبت بارش های متوسط ماهانه آینده به بارش های متوسط ماهانه کنونی و اعمال ضریب به دست آمده در هایتوگراف های کنونی، تغییرات مورد انتظار دبی در آینده حاصل شد که بر این اساس سناریوهای a2 و b2، میزان افزایش دبی را در دوره 2039-2010 برای ماه های مارس و آوریل به ترتیب 5/3 الی 76/3 درصد و 2/5 الی 2/7 درصد پیش بینی کردند. میزان افزایش دبی در دوره 2069-2040 نیز بر اساس دو سناریو a2 و b2 برای ماه های مارس و آوریل به ترتیب 24/3 الی 32/4 درصد و 32/5 الی 49/7 درصد خواهد بود. که با تغییرات بارش در آینده همخوانی دارد و نشان از افزایش دبی-های فصلی دارد. مرحله سوم، تعیین تغییرات رسوب در آینده با استفاده از منحنی سنجه- رسوب بود که با قرار دادن دبی های مارس و آوریل حال و آینده در آن، تغییرات میزان رسوب مورد بررسی قرار گرفت، به طوری که میزان رسوب برای ماه های مارس و آوریل در دوره آینده 2039-2010 با استفاده از دو سناریو a2 و b2 به ترتیب 65/3 الی 9/3 درصد و 45/5 الی 5/7 درصد و در دوره 2069-2040، دو سناریو a2 و b2 برای ماه های مارس و آوریل به ترتیب 36/3 الی 5/4 درصد و 52/5 الی 8/7 درصد افزایش در رسوب را پیش بینی کردند. همچنین با توجه به نتایج به دست آمده، تغییر اقلیم در آینده و به تبع آن افزایش دبی و رسوب می تواند شرایط هیدرولوژیکی و مورفولوژی حوزه را تحت تأثیر قرار دهد. در ضمن استفاده از چندین سناریوی انتشار و مطالعات بیشتر در مورد تأثیر تغییر اقلیم بر عوامل مختلف حوزه برای دستیابی به نتایج بهتر ضروری به نظر می رسد.