《表1 方案1模拟结果精度评价》

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《煤矿采空区特殊下垫面水文模型研究》

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选取1970～2015年间汾河水库控制流域内16场极端洪水事件，先采用方案1进行降水径流过程模拟，结果表明汾河水库控制流域内采空区于1990年以后出现，将模拟结果按照采空区出现前后进行精度评价，结果见表1。由表1可看出，采空区出现前有6场洪水洪峰流量误差在20%以内，合格率达85.7%，6场次洪水中洪峰流量相对误差绝对值变化范围为[1.60，12.15]；有6场洪水洪量相对误差绝对值在20%以内，合格率达到85.7%，6场次洪水中洪量相对误差绝对值的变化范围为[5.73，15.78]；6场次洪水模拟的峰现时差均在3h之内，合格率达85.7%，峰现时差的变化范围为[0，3]；5场次洪水模拟的决定系数R2达到0.60以上，合格率达71.43%，决定系数最高值为0.94，平均值为0.85。综合考虑本文所用精度评价的4个指标，5场次洪水模拟合格，合格率为71.43%。按照《水情预报规范》[8]评定标准，本文洪水预报精度达到乙等，可用于发布正式预报。而采空区出现后综合考虑本文所用精度评价的4个指标，9场次洪水中仅2场次洪水模拟合格，合格率为22.22%，由此说明采空区出现前以双超模型为基础构建的分布式概念性水文模型在汾河水库控制流域内的适用性较好，但采空区出现后的大部分场次洪水模拟效果较差。原因在于1990年以后流域中部煤矿采空区对暴雨中心位于中心区域的降雨引起的洪水过程产生较大影响。采空区极大地影响了暴雨中心位于中心区域的洪水过程，使得1990年以前流域中部率定的洪水模拟参数直接应用于1990年后的降雨洪水计算会对暴雨中心在中心区域的洪水过程产生较大误差。但对于暴雨中心位于流域其他部分的降雨来说，由于采空区基本上未影响流域的产流过程，直接采用1990年以前流域率定的洪水模拟参数，计算结果与观测结果吻合度较好，如2012、2013年洪水模拟结果，其暴雨中心不在煤矿采空区附近，模拟结果较好。采用方案2重新计算1990年之后除2012、2013年的7场洪水过程，结果见表2。