城市作为社会经济发展和人类活动高度集中区域,极易受到洪涝灾害影响。近年来,在全球变化和快速城市化发展背景下,城市地区极端暴雨和洪涝事件频繁发生,灾害危险性不断增大,对城市社会经济发展和居民生命财产安全造成较大威胁。在洪涝灾害影响下,城市应急服务的响应能力也大大受限,服务面积以及到达目的地的救援时间出现相应延迟,给灾区居民的救援和疏散工作增加了难度。因此开展洪涝灾害对城市应急响应可达性能力影响研究已成为当前社会和灾害研究领域关注的热点问题之一。本文在梳理和分析前人研究成果的基础上,利用FloodMap二维水动力模型与ArcGIS网络分析相结合的方法,以上海市中心城区作为实证研究区,开展不同情景下河流洪水和暴雨内涝灾害对城市公共应急响应(119消防救援和120医疗急救)的空间可达性能力影响研究。主要研究工作和结论如下:(1)采用前人模拟的2010、2030和2050三个年份(随着年份的增加,黄浦江两岸防汛墙高度相应提高)百年和千年一遇重现期黄浦江洪水淹没情景。选择30cm作为洪水淹没引起的道路阻断阈值,参考国家公路工程技术标准与高德地图实时路况分析报告,设置四类道路车速(最高限速S1、晚间及周末速度S2、日间速度S3和早晚高峰速度S4)。参考119消防救援和120医疗急救的最佳救援时间5-15min,对洪水情景、行车速度、应急服务响应时间三个因素进行科学组合,共构建出168种复合情景。(2)利用上海市暴雨强度公式与芝加哥雨型分别计算5年一遇、20年一遇和100年一遇三种情景条件下的降水量和降雨过程,并通过FloodMap二维水动力模型模拟相应内涝淹没。根据高德地图实时监测获得四类道路车速(S1、S2、S3和S4),并考虑119和120设施点及其救援响应时间,共构建出96种复合情景。(3)基于洪涝灾害淹没模拟结果,利用ArcGIS网络分析中的服务面积分析工具,开展消防救援(119)和医疗急救(120)在不同洪涝情景下的服务能力研究。在河流洪水百年和千年一遇情景下,随着洪涝重现期的增大,城市应急服务能力不断下降;随着道路车辆速度的减小,服务覆盖范围也呈不断减小态势,影响区域主要集中分布在黄浦江沿岸地区。在暴雨内涝条件下,5年一遇暴雨对应急响应的服务能力影响较小,15min响应时间内几乎可以覆盖整个研究区;20年和100年一遇的暴雨对119和120应急救援的响应范围影响逐渐增大,服务面积不断减小。(4)利用ArcGIS网络分析中最快路径分析模块计算119消防和120急救到幼儿园和养老院的最快路径。随着河流洪水和暴雨内涝灾害重现期的增加,洪涝淹没面积逐渐增大,位于淹没区内的救援设施点数量也在不断增多,最多有7个急救中心失去救援能力,139所幼儿园无法获得应急救助服务。由于道路交通的中断,部分幼儿园和养老院的救援时间也出现延迟。河流洪水影响下,消防119和急救120站点到求救点的最快救援时间出现推迟,在2050千年一遇道路极为拥堵S4速度条件下,最长延时可达22min;暴雨内涝影响下,119和120急救点在百年一遇暴雨情景下到达近一半的幼儿园和养老院的救援时间出现延时,最长延时可达36min和34min,远大于最佳救援时间,严重影响受灾群众的疏散与安置。城市洪涝灾害背景下的应急响应可达性研究是一个复杂的系统工程,涉及地理学、灾害学、社会学等多个领域,本文仅是从城市应急服务的空间可达性与救援能力方面做了部分探究,相对于该领域科学理论的扩展与实例研究仅仅是一个开端。未来研究中,还需要在洪涝淹没模拟中考虑淹没持续时间及流速等因素,构建基于GIS的综合交通网络模型,更精准的模拟道路车速与响应时间,制定急救点最佳救援路线与设施点重新规划选址等,为城市灾害应急响应管理提供科学支撑。