Determinar la cantidad de nitrógeno (N) y fósforo (P) descargados en lagos y evaluar la efectividad de las medidas de reducción en una cuenca que involucra la interacción de múltiples factores sigue siendo un desafío desalentador. En este estudio, se empleó el modelo de bosque aleatorio (RF) para simular el impacto de las medidas de control sobre la cantidad de N y P descargados en 2025 bajo siete escenarios específicos de reducción. El N y P descargados disminuyeron en la cuenca en un 23,38% y un 31,69% respectivamente, desde 2011 hasta 2020. Las intensidades de descarga de nutrientes de N y P fueron significativamente más altas en la parte occidental de la cuenca (13,31 kg·ha·a y 1,34 kg·ha·a) que en la región oriental (10,24 kg·ha·a y 0,74 kg·ha·a). El escurrimiento de fertilizantes (N: 34,72%, 5934,49 t; P: 13,60%, 199,76 t), aguas residuales domésticas (N: 29,14%, 4009,27 t; P: 34,84%, 496,59 t) y la cría de ganado (N: 15,11%, 2657,50 t; P: 40,05%, 616,05 t) fueron las principales fuentes de N y P. El modelo RF muestra que (R > 0,994, < 0,01) el efecto de reducción multifactorial es el mejor, y bajo este efecto de reducción de descarga, se espera que la cantidad de N y P descargados en 2025 disminuya en un 13,79% y un 19,42%, respectivamente, en comparación con los de 2020. Además, diferentes fuentes clave en subcuencas podrían llevar a diferencias regionales en los efectos de reducción de descarga de diversas medidas. En última instancia, recomendamos que el tratamiento sinérgico de fuentes puntuales y no puntuales, utilizando tratamientos con múltiples medidas, se implemente en diferentes regiones para reducir la cantidad de N y P descargados en la Cuenca del Lago Chaohu.