利用AHP方法对苏丹港市进行全面的风险敏感性评估：重点关注山洪风险、土壤湿度和盐度变化

苏丹港城市地质灾害 susceptibility 分析首次整合地形、土壤盐分、湿度等11个因素，采用AHP和GIS方法。结果显示南部洪水风险最高（阿巴特水坝溃坝加剧北部风险），西部陡坡落石风险显著，沿海盐分与湿度问题突出。结论强调更新灾害地图、改善排水和可持续规划的必要性。

　　
苏丹港都城市（Port Sudan）作为红海沿岸的重要港口和战略经济中心，其独特的地理环境与快速城市化进程相互交织，形成了复杂的自然灾害脆弱性特征。本研究首次系统整合地质、水文、气象及土地利用等多维度数据，通过层次分析法（AHP）和地理信息系统（GIS）技术构建了涵盖洪水、土壤盐渍化、岩崩及土壤湿度等多灾种的综合脆弱性评估模型。该成果不仅为苏丹港都的城市规划与灾害管理提供了科学依据，更为类似地理特征的滨海城市灾害防控研究开辟了新路径。

### 一、研究背景与区域特征
苏丹港都位于红海西岸，背靠红海丘陵（Red Sea Hills），面临红海和内陆基岩地貌的复合型地理环境。其区域特征呈现三重矛盾性：
1. **地形梯度差异显著**：西部的红海丘陵海拔达620-1300米，形成陡峭的岩崩高发区；东部的沿海平原海拔不足35米，却因低洼地形成为洪水蓄积区。
2. **地质构造复杂**：基底岩石包含花岗岩、闪长岩等变质岩系，表层覆盖第四纪沉积物，其中珊瑚礁石灰岩与 sabkha（盐沼）土壤的分布存在空间耦合性。
3. **气候水文特征**：年降水量76毫米集中于8-1月，形成季节性径流从西部丘陵向东部沿海的单向流动模式。这种水文特征导致土壤盐分在沿海低地富集，同时加剧了内陆山区的土石流风险。

### 二、多灾种耦合分析框架
研究创新性地构建了"四维因子-三灾种"分析模型（图1），通过AHP方法确定各因子的权重系数，最终生成综合脆弱性等级图：
1. **核心评估因子**（按权重排序）：
- 洪水风险（权重1.0）：受降雨强度（年均76毫米）、地表坡度（平均15°）、排水密度（>3km/km2）和地表曲率（>0.05）显著影响
- 土壤盐渍化（权重0.8）：与地下卤水层埋深（<5米）、 sabkha土壤分布（占沿海平原40%）及气候蒸发量（>2000mm/年）强相关
- 岩崩风险（权重0.6）：受红海丘陵基岩裸露率（>60%）、坡度梯度（>25°区域占比35%）及植被覆盖度（<20%）共同作用

2. **空间分异特征**：
- **高脆弱区**（占比28%）：集中于南部沿海城市核心区（机场、油库等），该区域满足三个及以上高危因子叠加
- **中脆弱区**（占比42%）：覆盖西部丘陵东坡（坡度15-25°）及中部冲积平原（排水密度1.5-3km/km2）
- **低脆弱区**（占比30%）：主要位于北部基岩山区（海拔>800米）及东部人工屏障区

### 三、关键发现与验证
1. **洪水风险动态变化**：
- 南部沿海平原（年均径流量>2.5m3/s）因历史河道改道形成多个天然滞洪区
- 2024年阿卜泰特坝溃决事件导致北部洪水风险指数上升47%，需建立动态更新机制

2. **土壤盐渍化机制**：
- sabkha土壤在沿海低洼区呈"盐晕环"分布（半径200-500米）
- 盐分浓度与地下水位埋深呈负相关（r=-0.82，p<0.01）
- 土壤阳离子交换量（CEC）值<5cmol/kg的区域盐渍化指数（SI）>0.8

3. **岩崩风险空间格局**：
- 红海丘陵西坡（坡度>30°区域）岩崩概率达82%
- 季风期（8-10月）降雨量>50毫米/日的触发频率达67%
- 基岩裂隙密度（>15条/km2）与植被覆盖率呈显著负相关（r=-0.79）

### 四、灾害防控策略建议
1. **工程性措施**：
- 在南部洪水高风险区（占比28%）建设 modular levees（模块化堤坝）系统，预设防洪标准1:50
- 在 sabkha土壤分布区（沿海平原东段）实施"盐碱-植被-工程"三位一体治理：
* 地表铺设陶粒混凝土（渗透系数>1cm/s）
* 种植耐盐植物（如柽柳，耐盐量>3%）
* 构建地下排水管网（坡度1%）

2. **规划优化**：
- 建立基于脆弱性等级的土地利用管制矩阵：
| 脆弱性等级 | 允许用地类型 | 禁止建设区 |
|---|---|---|
| 高风险区 | 紧急医疗设施、防洪通道 | 任何工业设施 |
| 中风险区 | 生态缓冲区、低密度住宅 | 仓储物流中心 |
| 低风险区 | 科研机构、交通枢纽 | 任何居住区 |
- 推行"地质安全评估"制度，要求新建项目提供：
* 50米深度的岩土工程勘察报告
* 盐分动态监测数据（采样频率≥1次/季度）

3. **技术升级路径**：
- 部署InSAR监测系统（精度±2mm/年）跟踪红海丘陵区形变
- 构建机器学习模型（XGBoost框架）实现：
* 洪水演进模拟（时间分辨率1小时）
* 盐分扩散预测（空间分辨率30米）
- 开发三维地质建模平台（整合1:50000地质图、1:10000地形图、1:5000土壤图）

### 五、研究局限与展望
1. **模型局限性**：
- 未考虑红海海平面上升（速率3.3mm/年）的复合效应
- 土壤参数数据主要依赖FAO全球土壤数据库（分辨率30秒），需补充高分辨率（5米）实地采样
- 基岩岩性参数缺失（仅知花岗岩/闪长岩占基底岩石的65%）

2. **未来研究方向**：
- 建立盐碱土-地下水-植被的耦合模型（如SWAT-MODFLOW联合模拟）
- 研发纳米材料改性土壤技术（目标将CEC提升至8cmol/kg）
- 构建基于数字孪生的城市韧性评估系统（集成BIM+GIS+IoT）

3. **政策建议**：
- 将灾害脆弱性指数纳入城市总体规划法定评估指标
- 设立红海丘陵生态红线（海拔<500米区域禁止新建）
- 建立跨国灾害联防机制（覆盖苏丹、也门、沙特三边区域）

该研究证实，滨海城市的灾害防控需要突破传统单灾种治理思维，建立"地质基础-水文过程-人类活动"的协同调控体系。通过空间句法分析发现，港都中心区的街道网络密度（>5km/km2）与灾害脆弱性呈显著正相关（r=0.76），提示需重构城市扩张边界。研究形成的评估框架已成功应用于苏丹红海沿岸三个新开发区的规划，使基础设施投资效率提升40%，灾害损失降低62%。