برای تعیین عکس‌العمل قابل‌انتظار رودخانه براثر ورود آلاینده‌ها استفاده از مدل‌های ریاضی ضروری است. این مدل‌ها قادرند آثار بارگذاری‌های موجود و آتی را شبیه‌سازی نموده و مدیران و مسئولان را در تصمیم‌گیری‌های خودیاری نمایند. به‌عبارت‌دیگر ازآنجاکه حفاظت کیفی رودخانه‌ها نیاز به سرمایه‌گذاری‌های اضافی برای تصفیه پساب‌ها و یا ایجاد سیستم‌های جمع‌آوری و کنترل زه آب‌ها دارد و هم‌چنین ممکن است منجر به محدود کردن توسعه فعالیت‌ها در حوضه رودخانه گردد. حفاظت از رودخانه گرگر که یکی از شاخه‌های رودخانه کارون و منبع تأمین آب برای مصارف خانگی، شرب، کشاورزی و آبزی‌پروری می‌باشد اهمیت بسیاری دارد. ازاین‌رو اولین گام در مدیریت حفاظت از منابع آب آگاهی همه‌جانبه از تغییرات کیفی آن‌ها می‌باشد. برای این منظور در این تحقیق از مدل ریاضی QUAL2KW برای شبیه‌سازی کیفی رودخانه گرگر استفاده شد. به‌منظور اجرای مدل اطلاعات لازم برای سال‌های 91-1389 از سازمان آب و برق خوزستان تهیه شد و به‌منظور اجرای مدل داده‌های موجود به دودسته تقسیم گردیدند، که از دسته اول (مهر 1389 الی اسفند 1390) در واسنجی مدل و از دسته دوم (اردیبهشت 1391 الی اسفند 1391) اطلاعات موجود به‌منظور آزمایش و صحت یابی مدل استفاده گردید. در ادامه پارامترهای آمونیوم و نیترات موجود در رودخانه گرگر به‌وسیله مدل شبیه‌سازی و ارزیابی گردید. نتایج حاصل از صحت‌سنجی نشان داد مدل تطابق خوبی با واقعیت دارد و با توجه به مطالعات و بررسی‌های به‌عمل‌آمده، اهم منابع و مراکز آلوده‌کننده رودخانه گرگر را می‌توان فاضلاب‌های روستا‌های مسیر، پساب‌ها و فاضلاب‌های ماهی سراها و حوضچه‌های پرورش ماهی و زهکش‌های کشاورزی دانست