کیفیت منابع آب رودخانه‌ای تحت تأثیر عوامل محیطی و انسانی است و مدل‌سازی عددی به عنوان ابزاری کارآمد، کم‌هزینه و سریع برای شبیه‌سازی تغییرات کیفی و مدیریت پایدار منابع آب مطرح می‌شود. پژوهش حاضر با هدف شبیه‌سازی روند تغییرات کیفی رودخانه گرگر (از شاخه‌های کارون در استان خوزستان) با استفاده از مدل یک‌بعدی QUAL2Kw انجام شد. داده‌های کیفی و دبی جریان از دو ایستگاه آب‌سنجی شوشتر و بندقیر در بازه زمانی فروردین تا اسفند ۱۴۰۲ جمع‌آوری گردید. واسنجی و اعتبارسنجی مدل با استفاده از شاخص‌های آماری ضریب تعیین (R²)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطای مطلق (MAE) و ضریب کارایی نش-ساتکلیف (NSE) ارزیابی شد. نتایج نشان داد که مدل QUAL2Kw عملکرد خوب تا عالی در شبیه‌سازی پارامترهای فیزیکوشیمیایی اصلی دارد؛ به‌طوریکه میانگین NSE برای تمامی پارامترها در ایستگاه بندقیر 93/0 و در ایستگاه شوشتر 90/0 محاسبه شد. پارامترهای EC، TDS، دما، COD و یون‌های اصلی (سدیم، کلر و سولفات) با NSE بالای 95/0 بیشترین دقت را داشتند، در حالی که پارامترهای مغذی نظیر نیترات (NSE=0.80) و فسفات (NSE=0.86) به دلیل پیچیدگی فرآیندهای بیوژئوشیمیایی و تأثیرپذیری از منابع غیرنقطه‌ای، کمترین دقت را نشان دادند. مقایسه ایستگاه‌ها حاکی از غلظت بالاتر آلاینده‌ها در بندقیر نسبت به شوشتر بود که بیانگر تأثیر مستقیم زهاب‌های کشاورزی، فاضلاب‌های شهری و صنعتی در پایین‌دست رودخانه است. در مجموع، مدل QUAL2Kw به‌عنوان ابزاری مؤثر برای پیش‌بینی کیفیت آب، شناسایی نقاط بحرانی و ارائه سناریوهای مدیریتی معرفی می‌شود؛ هرچند برای بهبود دقت شبیه‌سازی پارامترهای بیولوژیکی و مغذی، واسنجی مجدد ضرایب سینتیکی و افزایش نقاط نمونه‌برداری توصیه می‌گردد.