贝叶斯方法在水力管网阻力特性辨识估计中的应用研究

为更准确地构建管网水力模型,获取管网运行条件下阻力特性是关键步骤之一。本文针对以往不能充分利用管网设计和运行数据资料、多水力工况管段阻力特性辨识计算耗时较大等问题,提出基于贝叶斯统计分析的管网阻力特性辨识估计方法。将管段阻力特性系数作为统计分析中的模型参数,在获取管网拓扑结构以及基本设计资料的前提下,依据管网设计资料确定符合均匀分布的管段阻力特性系数先验概率分布;结合运行工况下的管网压力和流量观测数据,利用基于广义逆矩阵理论的辨识方法计算对应各水力工况的辨识结果,作为后验样本数据;将管网设计信息与运行观测信息综合体现于后验概率分布中,从而确定各管段阻力特性系数的估计结果。本文采用数值模拟手段验证方法的应用效果,结果表明:分析所得可信区间可以保证以95%以上的可信水平包含各管段阻力特性系数真实值。该辨识估计方法可为构建准确的管网水力模型奠定基础。