Climate change is one of the major challenges of the 21st century, with floods posing one of the greatest threats to societies worldwide. In Europe, increasing rainfall intensity and land use changes have amplified flood risk, particularly in Romania’s Timiş River catchment area, where frequent flood-related disasters have resulted in social and economic damages. This underlines the need for more sustainable and resilient solutions. This thesis addresses these challenges by investigating the potential of reforestation as a Nature-Based Solution (NBS) for flood mitigation by modelling land-use conversion scenarios in the Upper Timiş catchment. A hydrological model of the 2,723 km2 basin was developed using SWAT+ to simulate current conditions and investigate the impact of reforestation. Model setup required topographic, land-use, soil, and climate data, sourced from local authorities or retrieved from global datasets. Performance indicators and graphical tools were considered to calibrate and validate the model using observed streamflow data, while hydrological indicators were used for data analysis. Three reforestation scenarios were developed: Scenario 1 involved reforestation of locations defined as suitable by a Multi-criteria Analysis, Scenario 2 converted grasslands and pasture, while Scenario 3 involved the conversion of downstream agricultural land. A contrasting deforestation scenario was also assessed. The final calibrated model attained a Kling-Gupta Efficiency (KGE) of 0.69 and a Percent Bias (PBias) of 12.83, which represents acceptable performance. Scenario 3 showed the most promising outcomes, with a 6.3% reduction in average peak flows, a 9.7% reduction in surface runoff, and an 11.2% increase in baseflow index. All reforestation scenarios recorded on average beneficial effects on hydrological processes, including enhanced percolation and reduced surface runoff. However, results suggest that reforestation impact is determined by the previous land-use and location of NBS within the basin. In contrast, deforestation mainly led to increased flood peaks and reduced groundwater recharge. Overall, this thesis’ findings contribute to increasing knowledge of the potential of reforestation as an NBS to mitigate flood risks, especially in flood-prone and data-scarce regions of Eastern Europe. 

Klimatförändringar är en av 2000-talets största utmaningar, med översvämningar som utgör ett av de största hoten mot samhällen världen över. I Europa har ökad nederbördsintensitet ökat översvämningsriskerna, särskilt i Rumäniens Timiş-flodens avrinningsområde, där återkommande översvämningar har orsakat betydande sociala och ekonomiska skador.  För att möta denna utmaning undersöker detta examensarbete potentialen för återbeskogning som en naturbaserad lösning (NBS) för att minska översvämningsrisker, genom att modellera förändringar i markvärdering i övre delen av Timiş-området. En hydrologisk modell av avrinningsområdet på 2 723 km2 utvecklades i SWAT+ för att simulera nuvarande förhållanden och utvärdera effekterna av återbeskogning. Modelluppbyggnaden krävde topografiska, markanvändnings-, jordarts- och klimatdata, som hämtats från lokala myndigheter eller globala databaser. Prestationsindikatorer och grafiska verktyg användes för att kalibrera och validera modellen med hjälp av observerade flödesdata, medan hydrologiska indikatorer användes för dataanalys. Tre scenarier för återbeskogning utvecklades: Scenario 1 innebar återbeskogning av platser identifierade genom en multikriterieanalys, Scenario 2 involverade konvertering av gräsmark och betesmarker, medan Scenario 3 fokuserade på att återbeskoga jordbruksmark nedströms i avrinningsområdet. Ett motsatt scenario med avskogning utvärderades också. Den kalibrerade modellen uppnådde en Kling-Gupta-effektivitet (KGE) på 0,69 och en Percent Bias (PBias) på 12,83, vilket anses vara acceptabel prestanda. Scenario 3 visade de mest lovande resultaten, med en genomsnittlig minskning av flödestoppar med 6,3%, en minskning av ytavrinning med 9,7% samt en ökning av grundvattenbildning med 11,2%. Alla återbeskogningsscenarier visade i genomsnitt positiva effekter på hydrologiska processer, inklusive förbättrad perkolatering och minskad ytavrinning. Resultaten tyder dock på att återbeskogningens påverkan styrs av tidigare markanvändning och placering av NBS inom avrinningsområdet. Avskogning ledde i kontrast främst till ökade flödestoppar och minskad grundvattenbildning. Sammanfattningsvis bidrar denna studie till ökad kunskap om potentialen för återbeskogning som en naturbaserad lösning för att minska översvämningsrisker, särskilt i översvämningsdrabbade och datafattiga regioner i Östereuropa.