基于Seq2Seq双向模型的水锤压力预测

来源：振动与冲击杂志2025年第3期北京时间：

作者：吴罗长，刘振兴，雷洁，颜建国590760，郭鹏程，孙帅辉，马晋阳

单位：1.西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室， 西安710048；2.西安市自来水有限公司, 西安710082；3.陕西省引汉济渭工程建设有限公司, 西安710010

摘要：水锤计算对保障长距离输水工程管网系统安全稳定运行具有重要意义，但传统水锤数值方法存在模型复杂、计算量大的问题。为此，在自主开发的瞬态流实验平台上，通过支路快速关阀产生水锤，获取了不同流量和压力条件下的瞬态水锤压力。试验参数范围为：体积流量15~55 m3/h，压力150~450 kPa。采用集合经验模态分解（Ensemble Empirical Mode Decomposition，EEMD）方法对水锤信号进行滤波，并对水锤压力的变化规律进行了深入的研究分析。基于双向门控循环单元（Bidirectional Gate Recurrent Unit，BiGRU），建立了用于水锤压力预测的序列到序列（Sequence-to-Sequence，Seq2Seq）双向模型。结果表明，Seq2Seq双向预测模型能有效预测支路水锤，其预测数据决定系数在0.8以上，水锤特征参数预测准确率超过98%。研究成果可为水锤压力预测提供了一种新方法。<br>

关键词：水锤；瞬变流；Seq2Seq；EEMD