基于GIS-MCDM方法的埃塞俄比亚东戈贾姆地区地下水潜力分区制图研究

本研究针对埃塞俄比亚东戈贾姆地区水资源短缺问题，采用地理信息系统(GIS)结合层次分析法(AHP)的多准则决策技术(MCDM)，评估了地下水潜力分区。结果显示，该地区5.3%为极高潜力区，45.8%为高潜力区，成果为灌溉工程、饮用水供应及环境保护提供了科学依据。

　　

在非洲之角埃塞俄比亚，尽管被称为“非洲水塔”，但许多地区仍面临严重的饮用水短缺问题。东戈贾姆地区作为该国经济重要区域，其水资源供应直接影响着埃塞俄比亚复兴大坝(GERD)的水源供给。然而，传统的地下水勘探方法成本高昂且耗时，难以满足快速城市化与农业用水需求。这一矛盾促使研究人员探索更高效的技术手段。

来自国外研究机构的Chalachew Tesfa与Demeke Sewnet在《Journal of Hydrology: Regional Studies》发表了一项创新性研究。该团队采用地理信息系统(GIS)与层次分析法(AHP)相结合的多准则决策技术(MCDM)，对东戈贾姆地区地下水潜力进行精准分区。研究整合了地质、地形、气候等7类关键参数，包括岩性、线密度、坡度、海拔、排水密度、降雨量和土地利用/覆盖(LULC)，通过加权叠加分析生成潜力地图。

关键技术包括：1) 基于ASTER DEM数据(30×30 m)提取地形参数；2) 使用IDW(反距离加权)法插值38口井的静态水位数据；3) 通过AHP构建成对比较矩阵计算因子权重；4) 利用CRU TS 4.06数据集分析十年降雨趋势。

研究结果方面：
4.2. 坡度分析
坡度分级显示32°-68°陡坡区占38%权重，主要分布南部，不利于入渗；而0°-7°缓坡区(7%权重)具有最佳储水条件。

4.3. 岩性特征
沉积岩和第四纪沉积物分别获得42%和14%的最高权重，其孔隙度和渗透性显著优于玄武岩类(5%-24%)。

4.4. 线密度分布
0.00-0.02 km/km²
低密度区占45%权重，而断裂带交汇处表现出次级孔隙优势。

4.9. 钻孔验证
38个钻孔数据显示，Bichena地区井产水量达25 L/s，与预测的高潜力区高度吻合，验证了模型准确性。

最终生成的地下水潜力分区图将研究区划分为：极高潜力(5.3%)、高潜力(45.8%)、中等潜力(48.8%)和低潜力(0.1%)。这些成果为当地水资源管理者提供了明确指引——极高潜力区需重点保护免受污染，而中等潜力区可通过优化开采策略提升利用率。

这项研究的突破性在于：首次系统评估了东戈贾姆地区地下水潜力空间异质性，为干旱地区水资源可持续开发提供了可复制的技术框架。其采用的GIS-AHP集成方法相比传统勘探节约了约60%成本，特别适合发展中国家资源评估。未来若结合实时遥感监测数据，可进一步动态优化分区精度，为应对气候变化下的水资源挑战提供新思路。