CN110399587B - 利用距平残差识别河道调整对水位影响幅度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用距平残差识别河道调整对水位影响幅度的方法，包括：步骤1.消除回水顶托影响，确定河段进口的多年平均水位～流量函数关系；步骤2根据实测流量水位值以及多年平均水位～流量函数关系计算特征流量下的水位残差；步骤3以年份为横轴，年均残差为纵轴，在坐标平面内绘制特定流量级下的年均水位残差随时间的变化图，并基于该变化图识别出特定流量级下水位变化的年际特征，进而得到第N年至第M年期间的水位累积变幅ΔZ；步骤4河床冲淤与糙率因素影响作用的量化分析；步骤5重复执行以上步骤2～4，即可得到河床冲淤与糙率调整各自引起的各特征流量级下水位累积变幅分量ΔZ_b与ΔZ_r，从而确定河道调整对水位影响幅度。

Description

利用距平残差识别河道调整对水位影响幅度的方法

技术领域

本发明属于水利水运工程技术领域，具体涉及一种利用距平残差识别河道调整对水位影响幅度的方法。

技术背景

水位是河流水文监测的重要对象。对处于准平衡状态的河流，河道冲淤变形小，特定流量下的水位较为稳定，水位出现几率由流量频率所决定。借助长系列水文观测资料开展频率统计得到防洪设计水位、通航设计水位和航道整治水位，是开展堤防与防洪工程、航道整治和沿岸取水、涉水工程设计的重要依据。

现代河流的水沙过程常被人为干扰，从而引起河道形态或滩地植被发生调整，同流量下水位也将发生相应变化，需要根据水位变幅来调整相应的工程设计参数，许多情况下还需追溯水位变化成因以便通过调控来避免不利变化趋势的发展。尤其是在大型枢纽下游，清水下泄导致河床持续冲刷，水文过程调平导致洪水上滩几率减少，这些都可能引发大范围内洪、枯水位趋势性调整，需要利用简捷、高效、准确的方法量化不同流量下的水位变幅并识别水位变化成因。

以往工程实践中，常用的方法是采用水文站多年的实测流量、水位观测资料，拟合每年的水位～流量关系曲线，再利用该曲线计算得到特定流量下的历年水位值，最后统计历年水位变化来反映特定流量下的时段内水位变幅。该方法涉及重复的曲线拟合和插值计算，工作量较大。

此外，冲积河流中特定河段水位变化常常由下游测站水位变化、区间河床冲淤和糙率调整共同导致，在下游水位涨落影响下水位～流量关系甚至呈现绳套曲线，采用传统方法计算水位变幅不仅精度低、计算量大，而且无法分离各因素的影响，难以识别水位变化的主要成因，无法为水位变化趋势判断和调控等工程实践提供足够支撑。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的是利用距平残差识别河道调整对水位影响幅度的方法，能够有效消除随机因素的影响，拟合工作量小，并且可靠度高。

本发明为了实现上述目的，采用了以下方案：

本发明提供一种利用距平残差识别河道调整对水位影响幅度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1.消除回水顶托影响，确定河段进口的多年平均水位～流量函数关系，包括：

步骤1.1针对目标河段，收集该河段n年(n≥10)的水文观测资料，包括河段进口水文站的日均流量、水位观测资料与河段出口水文站的日均水位观测资料；

步骤1.2用河段进口测站所有的日均流量和水位观测资料，以多项式的形式拟合出均匀流水位流量函数关系I，将所有的实测日均流量资料代入此函数关系I中，得到均匀流函数关系计算水位系列记为Z′_0i；

步骤1.3确定以进口流量Q和出口水位Z₁为自变量，进口水位Z₀为因变量的函数关系，记为非均匀流水位流量函数关系II；

步骤1.4将所有的实测进口日均流量Q_i、出口日均水位Z_1i代入函数关系II中，试算得到非均匀流的进口水位系列Z″_0i；

步骤1.5将Z′_0i与Z″_0i分别作为x，实测进口日均水位Z_0i作为y，以直线y＝x进行线性拟合，比较拟合决定系数R²的大小；R²越接近于1，则说明该计算水位与实测水位的相关度越高，残差越小；若Z′_0i与Z_0i的相关度大于Z″_0i与Z_0i的相关度，则说明下游站水位对上游站水位的顶托作用不大，可采用函数关系I作为多年平均水位～流量函数关系；反之，则说明下游水位涨落对上游有明显影响，采用函数关系II作为多年平均水位～流量函数关系；

步骤2根据实测流量水位值以及多年平均水位～流量函数关系计算特征流量下的水位残差，包括：

步骤2.1结合通航标准、断面形态特征及历年来流情况选定特征流量级，并确定该特征流量级允许的变幅区间；

步骤2.2以每年的实测流量Q_m和水位Z_0m为对象，m表示日期，对于每个特征流量级，筛选出各年内满足其变幅区间的实测流量，分别代入多年平均水位～流量函数关系中，计算得到相应的计算水位，进而确定变幅区间内任意流量Q_m当天的水位残差；

步骤2.3以各特征流量级为对象，将其变幅区间内的各日均残差δ_m按日期由小到大排序，以年份为基准将残差分组，对于任意一年，日均残差求算术平均值即为年均残差；

步骤3以年份为横轴，年均残差为纵轴，在坐标平面内绘制特定流量级下的年均水位残差随时间的变化图，并基于该变化图识别出特定流量级下水位变化的年际特征，进而得到第N年至第M年期间的水位累积变幅ΔZ；

步骤4河床冲淤与糙率因素影响作用的量化分析，包括：

步骤4.1收集区间河段内n年的河道年冲淤量，具体可细分为枯水河槽、基本河槽、平滩河槽及洪水河槽对应的冲淤量，与枯水、中水、平滩、洪水特征流量一一对应；

步骤4.2针对某一特征流量级，将历年河道冲淤量累加，计算初始年份至各年的累积冲淤量D_m，在坐标平面内点绘历年年均水位残差与累积冲淤量D_m关系，若二者相关度R²超过0.5，则可以认为河床冲淤是导致水位变化的主要因素；

步骤4.3对于某一个确定的特征流量级，将每一年的河道年冲淤量除以河段长度并除以该特征流量对应水位下的河道平均宽度，得到历年的河道平均冲淤厚度，第N年与第M年期间的历年冲淤厚度累积值即为河床冲淤导致的该特征流量下水位累积变幅分量ΔZ_b；

步骤4.4第N年至第M年期间的水位累积变幅ΔZ与河床冲淤影响分量ΔZ_b相减，即为第N年至第M年期间的糙率调整导致的该特征流量下的水位累积变幅分量ΔZ_r；

步骤5重复执行以上步骤2～4，即可得到河床冲淤与糙率调整各自引起的各特征流量级下水位累积变幅分量ΔZ_b与ΔZ_r，从而确定河道调整对水位影响幅度。

优选地，本发明提供的利用距平残差识别河道调整对水位影响幅度的方法，还可以具有以下特征：步骤3包括以下子步骤：

步骤3.1以年份为横轴，年均残差为纵轴，在坐标平面内绘制特定流量级下的年均水位残差随时间的变化图，图中变化线在年际之间应呈现出不断波动的特点；

步骤3.2找出图中使残差取得局部极大值的驻点系列δ_kmax与使得残差取得局部极小值的驻点系列δ_jmin，将δ_kmax、δ_jmin系列分别求均值并乘以裕量系数1.1作为残差正常波动范围的上、下界；

步骤3.3考察年均残差随时间的变化，若第N年的年均残差在正常波动范围内，但往后至少80％的年份都在正常波动上限(下限)外，则说明水位发生了趋势性抬升(下降)，第N年称为水位开始发生趋势性变化的突变点，反之则认为水位未发生趋势性改变；

步骤3.4对于水位发生了趋势性变化的情况，以突变点第N年之前的年均残差取平均，记为

则其后任一年(记为第M年)的年均水位残差与

的差值ΔZ则为至第M年的水位累积变幅ΔZ。

优选地，本发明提供的利用距平残差识别河道调整对水位影响幅度的方法，还可以具有以下特征：在步骤1.2中，多项式的形式具体为：

Z₀＝a₄Q⁴+a₃Q³+a₂Q²+a₁Q+a₀，

式中参数a₀、a₁、a₂、a₃、a₄通过n年长时段内各日期的实测进口日均水位Z_0i和实测进口日均流量Q_i拟合率定。

优选地，本发明提供的利用距平残差识别河道调整对水位影响幅度的方法，还可以具有以下特征：在步骤1.3中，非均匀流水位流量函数关系II为：

其中，参数K、b、C采用n年长时段内各日期的实测值Z_0i、Z_1i、Q_i值拟合率定。

优选地，本发明提供的利用距平残差识别河道调整对水位影响幅度的方法，还可以具有以下特征：在步骤2.1中，选定的特征流量级为：枯水特征流量、中水特征流量、平滩特征流量及洪水特征流量中的若干级；枯水特征流量可根据一级航道保证率选取多年保证率为95％的枯水流量级，中水特征流量可采用多年平均流量，平滩特征流量可采用马卡维耶夫法计算得到的造床流量，洪水特征流量可选择5％频率(20年一遇)的洪水流量，具体选择方案还可根据实际应用调整。

优选地，本发明提供的利用距平残差识别河道调整对水位影响幅度的方法，还可以具有以下特征：在步骤2.1中，特征流量级允许变幅区间，可初步设定为该特征流量的正负5％，对于中、枯水特征流量级，应保证每年内实测流量在该区间内的天数不少于10，若满足该区间的天数过少，可扩大允许变幅区间至正负7.5％或正负10％，直至满足条件的天数不少于10；当洪水特征流量级设定过大时，可能会出现满足允许变幅区间的天数过少的情况，此时可减小特征流量级或扩大允许变幅区间，保证尽可能多的年份内有符合允许变幅区间的天数；对于各年内满足允许变幅区间的天数，应检查流量波动是否可近似正负抵消，若这些天数的流量均值偏离特征流量级超过3％，则应调整特征流量级的取值或允许变幅区间范围，保证允许变幅区间内的观测流量波动近似可正负抵消。

优选地，本发明提供的利用距平残差识别河道调整对水位影响幅度的方法，还可以具有以下特征：在步骤2.2中，若采用函数关系I进行计算，则得到的水位为Z′_0m，相应的，变幅区间内任意流量Q_m当天的水位残差为δ_m＝Z_0m-Z′_0m；若采用函数关系II进行计算，则得到的水位为Z″_0m，相应的，变幅区间内任意流量Q_m当天的水位残差为δ_m＝Z_0m-Z″_0m。

优选地，本发明提供的利用距平残差识别河道调整对水位影响幅度的方法，还可以具有以下特征：采用计算机执行步骤1至步骤5计算得到河道调整对水位影响幅度。

发明的作用与效果

本发明提出消除回水顶托影响的水位流量函数关系确定方法，在此基础上采用长系列的水位、流量观测资料确定出多年平均的水位～流量函数关系，用特定流量附近实测水位与计算水位比较得到水位残差，通过残差取均值消除随机因素影响，从而识别出水位的趋势性调整幅度，再结合河道地形观测数据从水位残差中分离河床冲淤、糙率调整等因素各自的影响。通过前述方式，基于水文观测资料计算残差，统计样本多、可靠度高；并且水位～流量关系只需拟合一次，计算量量小；排除了下游水位变化的影响，可量化分离区间河段内河道冲淤和糙率调整各自的作用，进而精确量化水位变幅情况。特别是，在同样采用计算机进行处理得到水位变幅的情况下，本发明不仅处理量(计算量)比现有技术的方案都要小得多，能够快速获得水位变幅，而且还能够有效提高计算结果的精度和可靠度。

附图说明

图1为本发明实施例中涉及的利用距平残差识别河道调整对水位影响幅度的方法的流程图；

图2为本发明实施例中计算水位系列Z′_0i、Z″_0i与实测水位系列Z_0i相关度比较图，其中(a)为Z′_0i～Z_0i相关关系图，(b)为Z″_0i～Z_0i相关关系图；

图3为本发明实施例中枯水特征流量年均水位残差随时间变化曲线图；

图4为本发明实施例中枯水特征流量水位累积残差与河床累积冲淤量相关度图；

图5为本发明实施例中河床冲淤及糙率调整各自引起的水位累积变幅分量ΔZ_b与ΔZ_r随时间变化图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明涉及的利用距平残差识别河道调整对水位影响幅度的方法的具体实施方案进行详细地说明。

<实施例>

本实施例所采用的水位观测资料为某河段在1991年至2017年间的日均流量观测资料和日均水位观测资料，河段进口与出口分别设有水文站。

如图1所示，本实施例所提供的利用距平残差识别河道调整对水位影响幅度的方法包括以下步骤：

S1确定河段进口的多年平均水位～流量函数关系

首先，利用河段进口水文站连续27年的实测水位与流量，在Excel软件中利用多项式拟合均匀流情况下的多年平均水位流量关系I，确定出拟合多项式中的参数值a₀、a₁、a₂、a₃、a₄。将进口水文站实测日均流量Q_i代入多项式的右端，可以得到均匀流情况下进口计算水位系列Z′_0i。

本实施例中，具体多项式表示为

Z₀＝-4.6×10^-19Q⁴+1.2×10^-13Q³-1.2×10^-8Q²+7.0×10^-4Q+14.7，

其次，确定以进口日均流量和出口日均水位为参变量的非均匀流水位流量函数关系II。

隐函数关系

可以表示为

将各日期的实测进口水位Z_0i、出口水位Z_1i、进口流量Q_i代入函数关系中率定参数值K、b和C。率定时，先固定b值，在Excel软件中对Z₀、

进行线性拟合，得到相应的K、C及相应的拟合决定系数(方差R²)；然后调整b，得到多套参数；比较R²，选择使拟合效果最优(R²最接近于1)的一套参数，b可在0～1内取值。本实施例中，b＝0.2时拟合效果最好，相应的非均匀流水位流量函数关系为

然后，利用二分法或迭代法，将每日实测出口水位Z_1i和进口流量Q_i代入模型中，可以得到相应的非均匀流状态进口水位系列Z″_0i。

最后，比较进口水位系列Z′_0i、Z″_0i与实测进口水位系列Z_0i的相关性，选择相关度更高者对应的水位流量函数关系为最终的多年平均水位流量关系。本实施例中，如图2所示，Z′_0i、Z″_0i各自与Z_0i的拟合决定系数分别为0.986、0.997，函数关系II的拟合度更好，说明下游测站的水位涨落对上游站水位影响作用明显。

S2计算特征流量级下的水位残差

本实施例中选用的枯水特征流量、中水特征流量、平滩特征流量及洪水特征流量大小分别为11000m³/s、20000m³/s、35000m³/s和60000m³/s，各特征流量级对应的允许变幅区间分别为10000～12000m³/s、19000～21000m³/s、33000～37000m³/s及55000～70000m³/s。

对于给定的特征流量级允许变幅区间，以枯水特征流量级为例，筛选出符合允许变幅区间的实测流量Q_i，其相应日期i的实测水位为Z_0i，经检查，允许变幅区间内每一年的实测流量值基本满足随机分布。各日期的水位残差δ_i＝Z_0i-Z″_0i，由此可以算出年均残差系列，并以年份为横轴，水位残差为纵轴，绘制年均残差变化曲线如图3。

S3水位变化特征识别

本实施例中，以枯水特征流量级为例，年均水位残差分别在1993、1996、1999、2003、2007、2009、2015年取得极大值，在1992、1998、2001、2004、2008、2012年取得极小值。将极大值与极小值分别取均值并乘以裕量系数1.1可以得到水位正常变化区间的上界与下界，在2011年后100％的年份超出了区间下界，因此判断枯水位在2011年后呈现下降趋势，2003-2011年平均水位残差为0.04m，2017年的水位残差为-0.55m，因此2011年-2017年水位累积变幅为-0.59m。

S4河床冲淤与糙率因素影响的量化分析

收集该河段2003年至2017年的河道年冲淤量，具体可细分为枯水河槽、基本河槽、平滩河槽及洪水河槽对应的冲淤量，与枯水特征流量、中水特征流量、平滩特征流量及洪水特征流量级一一对应，对冲淤量按年累加，得到年累积冲淤量。

本实施例所绘制的某河段枯水特征流量级下水位累积变幅与河床累积冲淤量的相关关系见图4。可见河床累积冲淤量与水位累积变幅呈正相关，拟合决定系数R²＝0.581＞0.5，说明枯水特征流量下，河床冲刷下切是引起枯水位变化的主要因素。

对于某个固定的特征流量级，可用累积冲淤量计算特征流量级下的河槽累积冲淤厚度，由于河床累积冲淤厚度与其引起的水位累积变幅分量ΔZ_b等价，因而该厚度即为河床冲淤引起的水位累积变幅分量。以枯水特征流量级为例，枯水河槽2003年-2012年累积年冲淤量为-11586万m³，除以河段长度251km并除以枯水特征流量下河槽平均宽度1km，得到2003-2012年枯水河槽累积冲淤厚度-0.46m，该数值表征了河床冲淤对于水位的影响幅度；根据历年水位残差变化图，2003-2012年水位累积变幅为-0.32m，与年累积冲淤厚度-0.46m相减，分离出糙率调整造成的水位累积变幅分量为0.14m。以此类推，可以得到2003年至2017年各年的河床累积冲淤、糙率累积调整引起的水位累积变幅分量ΔZ_b、ΔZ_r。根据历年的水位累积变幅分量ΔZ_b、ΔZ_r，可以得到两种因素影响作用随时间变化过程。由图5可见，在实施例中目标河段内，2011年以前河段基本处于冲淤平衡状态，此时河床冲淤、阻力调整对水位的影响分量均处于较小变幅；2011年以后目标河段发生大幅度冲刷，冲淤影响分量急剧向负方向增大，阻力影响分量向正方向增大，二者性质相反，其中河床冲淤对枯水位变化起主要作用。由实施例可见，采用本发明方法可实现水位变幅的主要因素量化解析。

S5重复S2～S4步骤，即可对所有各特征流量级下的河床调整引起的水位累积变幅进行量化。

以上实施例仅仅是对本发明技术方案所做的举例说明。本发明所涉及的利用距平残差识别河道调整对水位影响幅度的方法并不仅仅限定于在以上实施例中所描述的内容，而是以权利要求所限定的范围为准。本发明所属领域技术人员在该实施例的基础上所做的任何修改或补充或等效替换，都在本发明的权利要求所要求保护的范围内。

Claims (7)

1.一种利用距平残差识别河道调整对水位影响幅度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1.消除回水顶托影响，确定河段进口的多年平均水位～流量函数关系，包括：

步骤1.1针对目标河段，收集该河段n年的水文观测资料，包括河段进口水文站的日均流量、水位观测资料与河段出口水文站的日均水位观测资料，n≥10；

步骤1.2用河段进口测站所有的日均流量和水位观测资料，以多项式的形式拟合出均匀流水位流量函数关系I，将所有的实测日均流量资料代入此函数关系I中，得到均匀流函数关系计算水位系列记为Z′_0i；

步骤1.3确定以进口流量Q和出口水位Z₁为自变量，进口水位Z₀为因变量的函数关系，记为非均匀流水位流量函数关系II；

步骤1.4将所有的实测进口日均流量Q_i、出口日均水位Z_1i代入函数关系II中，试算得到非均匀流的进口水位系列Z″_0i；

步骤1.5将Z′_0i与Z″_0i分别作为x，实测进口日均水位Z_0i作为y，以直线y＝x进行线性拟合，比较拟合决定系数R²的大小；R²越接近于1，则说明该计算水位与实测水位的相关度越高，残差越小；若Z′_0i与Z_0i的相关度大于Z″_0i与Z_0i的相关度，则说明下游站水位对上游站水位的顶托作用不大，可采用函数关系I作为多年平均水位～流量函数关系；反之，则说明下游水位涨落对上游有明显影响，采用函数关系II作为多年平均水位～流量函数关系；

步骤2根据实测流量水位值以及多年平均水位～流量函数关系计算特征流量下的水位残差，包括：

步骤2.1结合通航标准、断面形态特征及历年来流情况选定特征流量级，并确定该特征流量级允许的变幅区间；

步骤2.2以每年的实测流量Q_m和水位Z_0m为对象，m表示日期，对于每个特征流量级，筛选出各年内满足其变幅区间的实测流量，分别代入多年平均水位～流量函数关系中，计算得到相应的计算水位，进而确定变幅区间内任意实测流量Q_m当天的水位残差；

步骤2.3以各特征流量级为对象，将其变幅区间内的各日均残差δ_m按日期由小到大排序，以年份为基准将残差分组，对于任意一年，日均残差求算术平均值即为年均残差；

步骤3以年份为横轴，年均残差为纵轴，在坐标平面内绘制特定流量级下的年均水位残差随时间的变化图，并基于该变化图识别出特定流量级下水位变化的年际特征，进而得到第N年至第M年期间的水位累积变幅ΔZ；

步骤4河床冲淤与糙率因素影响作用的量化分析，包括：

步骤4.1收集区间河段内n年的河道年冲淤量，具体可细分为枯水河槽、基本河槽、平滩河槽及洪水河槽对应的冲淤量，与枯水、中水、平滩、洪水特征流量一一对应；

步骤4.2针对某一特征流量级，将历年河道冲淤量累加，计算初始年份至各年的累积冲淤量D_m，在坐标平面内点绘历年年均水位残差与累积冲淤量D_m关系，若二者相关度R²超过0.5，则可以认为河床冲淤是导致水位变化的主要因素；

步骤4.3对于某一个确定的特征流量级，将每一年的河道年冲淤量除以河段长度并除以该特征流量对应水位下的河道平均宽度，得到历年的河道平均冲淤厚度，第N年与第M年期间的历年冲淤厚度累积值即为河床冲淤导致的该特征流量下水位累积变幅分量ΔZ_b；

步骤4.4第N年至第M年期间的水位累积变幅ΔZ与水位累积变幅分量ΔZ_b相减，即为第N年至第M年期间的糙率调整导致的该特征流量下的水位累积变幅分量ΔZ_r；

步骤5重复执行以上步骤2～4，即可得到河床冲淤与糙率调整各自引起的各特征流量级下水位累积变幅分量ΔZ_b与ΔZ_r，从而确定河道调整对水位影响幅度。

2.根据权利要求1所述的利用距平残差识别河道调整对水位影响幅度的方法，其特征在于：

其中，步骤3包括以下子步骤：

步骤3.1以年份为横轴，年均残差为纵轴，在坐标平面内绘制特定流量级下的年均水位残差随时间的变化图，图中变化线在年际之间应呈现出不断波动的特点；

步骤3.2找出图中使残差取得局部极大值的驻点系列δ_kmax与使得残差取得局部极小值的驻点系列δ_jmin，将δ_kmax、δ_jmin系列分别求均值并乘以裕量系数1.1作为残差正常波动范围的上、下界；

步骤3.3考察年均残差随时间的变化，若第N年的年均残差在正常波动范围内，但往后至少80％的年份都在正常波动上限/下限外，则说明水位发生了趋势性抬升/下降，第N年称为水位开始发生趋势性变化的突变点，反之则认为水位未发生趋势性改变；

步骤3.4对于水位发生了趋势性变化的情况，以突变点第N年之前的年均残差取平均，记为

则其后第M年的年均水位残差与

的差值ΔZ则为第N年至第M年的水位累积变幅ΔZ。

3.根据权利要求1所述的利用距平残差识别河道调整对水位影响幅度的方法，其特征在于：

其中，在步骤1.2中，均匀流水位流量函数关系I为：

Z₀＝a₄Q⁴+a₃Q³+a₂Q²+a₁Q+a₀，

式中参数a₀、a₁、a₂、a₃、a₄通过n年长时段内各日期的实测进口日均水位Z_0i和实测进口日均流量Q_i拟合率定。

4.根据权利要求1所述的利用距平残差识别河道调整对水位影响幅度的方法，其特征在于：

其中，在步骤1.3中，非均匀流水位流量函数关系II为：

式中参数K、b、C采用n年长时段内各日期的实测进口日均水位Z_0i、出口日均水位Z_1i、实测进口日均流量Q_i值拟合率定。

5.根据权利要求1所述的利用距平残差识别河道调整对水位影响幅度的方法，其特征在于：

其中，在步骤2.1中，选定的特征流量级为：枯水特征流量、中水特征流量、平滩特征流量及洪水特征流量中的若干级；

枯水特征流量可根据一级航道保证率选取多年保证率为95％的枯水流量级，中水特征流量可采用多年平均流量，平滩特征流量可采用马卡维耶夫法计算得到的造床流量，洪水特征流量可选择5％频率的洪水流量。

6.根据权利要求5所述的利用距平残差识别河道调整对水位影响幅度的方法，其特征在于：

其中，在步骤2.1中，特征流量级允许变幅区间，可初步设定为该特征流量的正负5％，对于中、枯水特征流量级，应保证每年内实测流量在该区间内的天数不少于10，若满足该区间的天数过少，可扩大允许变幅区间至正负7.5％或正负10％，直至满足条件的天数不少于10；

当洪水特征流量级设定过大时，可能会出现满足允许变幅区间的天数过少的情况，此时可减小特征流量级或扩大允许变幅区间，保证尽可能多的年份内有符合允许变幅区间的天数；

对于各年内满足允许变幅区间的天数，应检查流量波动是否可近似正负抵消，若这些天数的流量均值偏离特征流量级超过3％，则应调整特征流量级的取值或允许变幅区间范围，保证允许变幅区间内的观测流量波动近似可正负抵消。

7.根据权利要求1所述的利用距平残差识别河道调整对水位影响幅度的方法，其特征在于：

其中，在步骤2.2中，若采用函数关系I进行计算，则得到的水位为Z′_0m，相应的，变幅区间内任意实测流量Q_m当天的水位残差为δ_m＝Z_0m-Z′_0m；若采用函数关系II进行计算，则得到的水位为Z″_0m，相应的，变幅区间内任意实测流量Q_m当天的水位残差为δ_m＝Z_0m-Z″_0m。

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