利用水质指数(WQI)评估印度加瓦尔喜马拉雅地区Alaknanda河突发洪水对水质的影响：从灾害响应到生态韧性

研究人员针对喜马拉雅地区频发的突发洪水对Alaknanda河水质的动态影响展开研究，通过加权算术水质指数(WQI)分析2023年7-9月洪水前后13项理化参数变化。结果显示洪水期水质仍处于良好级（WQI<50），但8月洪水事件导致Ca2+、Mg2+等参数显著波动，A3、A6站点出现短暂"较差"等级（WQI>50）。该研究为脆弱山地生态系统洪水适应性管理提供了科学依据。

　　

在印度加瓦尔喜马拉雅地区，Alaknanda河作为恒河重要支流，长期面临突发性洪水的严峻挑战。历史记录显示，该流域在1894年至2023年间至少发生过7次重大洪水事件，其中2023年8月14日的突发洪水因强降雨导致水位在3小时内暴涨5.72米，严重威胁流域水生态安全。尽管前人研究已关注该区域一般水质状况，但洪水事件对水质参数的瞬时冲击机制仍是空白领域。UPES大学可持续性集群的研究团队通过创新性地应用时间序列水质指数(WQI)方法，首次系统揭示了这场突发洪水对河流理化特性的影响规律。

研究团队采用加权算术WQI模型，整合pH、TDS、DO等13项关键参数，分析2023年7月（洪水前）、8月（洪水中）、9月（洪水后）三个阶段6个监测站点的水质动态。数据来源于Uttarakhand污染控制委员会的监测网络，结合中央水资源委员会(CWC)的水位数据和WRIS系统的降雨记录进行交叉验证。通过ArcGIS 10.8构建流域数字高程模型，采用Brown等人建立的WQI分级标准评估水质风险等级。

3.1 水文与降雨分析

研究证实2023年8月14日单日最大降雨量达57.47mm，引发Alaknanda河在Karnprayag站点（AH3）3小时内水位上升5.72米，超过警戒线1.1米。水文曲线显示此次洪水具有典型"陡涨陡落"特征，与2013年持续性强降雨引发的洪水形成明显差异。

3.2 理化参数变异

洪水期间各站点pH值普遍升高（最高8.4），DO维持在9.6-11.2mg/L的安全范围。值得注意的是，Ca²⁺和Mg²⁺浓度在A6站点分别达到52mg/L和28mg/L的峰值，反映洪水加剧了碳酸盐岩溶解过程。TDS（22-76mg/L）和EC（30-117μS/cm）虽未超标，但8月数值显著高于其他月份。

3.3 WQI评估结果

WQI分析显示8月洪水期水质总体仍属"良好"等级（26-50），但A3（52.78）和A6（56.91）站点突破至"较差"等级。其中A6站点的Mg²⁺单位权重高达0.06988，成为主要贡献因子。9月水质快速恢复，A1站点WQI降至21.18的"优"等级。

这项研究首次量化了喜马拉雅地区突发洪水对河流水质的瞬时影响，揭示出即使短期洪水事件也能通过改变离子平衡（如Ca²⁺/Mg²⁺比值）和增加浊度威胁水生态系统。研究提出的"洪水敏感站点"概念（如A3、A6）为区域洪水预警系统建设提供了科学靶点。团队建议在脆弱站点部署实时传感器网络，结合SWAT模型预测泥沙输移对WQI参数的影响，这些发现对全球气候变化背景下的山地河流管理具有范式意义。论文发表在《Geomatica》杂志，为制定基于生态韧性的适应性管理策略提供了关键证据链。