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            地下水動力學虛擬仿真實驗平臺
            2024/5/23 15:11:42

            地下水動力學是水文水資源專業的一門核心專業基礎課程,是研究地下水在多孔介質中運動規律的科學,是進行地下水流和污染物運移研究的專業基礎。為了彌補本科實驗教學資源和環境的不足,本項目通過虛擬仿真實驗,提高學生對“剖面二維穩定滲流實驗”和“裘布依型潛水穩定流井流實驗”的操作步驟、實驗數據觀測和結果分析討論的進一步理解和知識點的牢牢掌握,培養學生善于思考、靈活應用有關公式解決實際工程問題的能力。

            地下水動力學虛擬仿真實驗平臺主要功能:

            1)仿真實訓介紹

            2)虛擬仿真實驗

            地下水動力學虛擬仿真實驗平臺

            1)仿真實訓介紹:地下水動力學虛擬仿真實驗介紹。主要分為兩種實驗進行介紹,剖面二維穩定流介紹和裘布依型潛水穩定流井流介紹,每項實驗分別介紹:場景漫游、認識儀器、模擬實驗、重新開始等。

            地下水動力學虛擬仿真實驗平臺

            1.剖面二維穩定流介紹

            首先進入“剖面二維穩定流介紹”,虛擬仿真實驗功能:場景漫游、認識儀器、模擬實驗、重新開始。

            虛擬仿真實驗: 剖面二維穩定滲流實驗:實驗目的:1)地表有降雨入滲補給條件下的潛水二維穩定流的滲流現象及特征,演示潛水面、分水嶺以及剖面流網。(2)輸入兩河水位好hh2以及兩河間距L,入滲強度W、含水層的滲透系數K,仿真計算分水嶺a的位置及其水位高度hmax、兩側河流的流量q1q2。(3)輸入兩河水位h1h2以及兩河間距L,改變地表降雨量和入滲系數(即入滲強度W),在一定的滲透系數K條件下,仿真演示分水嶺的移動規律。(4)類似(3),輸入河水位h2、兩河間距L、入滲強度W、滲透系數K,仿真演示不同河水位h1的分水嶺移動規律。

             

            操作提示

            鼠標右鍵可以旋轉模型

            鼠標滾輪滑動可放大縮小鏡頭

            鼠標滾輪點擊不放可以移動操作鏡頭

             

            ①場景漫游

            操作者運用VR外置硬件設備或者鼠標及鍵盤,在剖面二維穩定流虛擬仿真實驗場景內進行場景漫游。漫游方式如同在現實實驗室內自由走動一致,比較具有沉浸感、互動感。

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            ②認識儀器

            用戶操作鼠標點擊實驗設備,滑過設備某處,該處則會出現高亮,并題十該處設備名稱和在左上角顯示儀器介紹說明,提示用戶該部分儀器名稱。讓用戶快速認識剖面二維穩定流實驗設備。虛擬仿真實驗平臺內,實驗設備儀器同現實實驗設備一致,均以11的形式,還原在仿真實驗平臺內。

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            ③模擬實驗

            剖面二維穩定流模擬實驗:模擬實驗為剖面二維穩定流實驗全過程(視頻)演示教學。用戶在此版塊認識并學習該項實驗。

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            ④重新開始

            重新開始前幾項功能的認識學習。

            2.裘布依型潛水穩定流井流介紹

            點擊進入裘布依型潛水穩定流井流虛擬仿真實驗室,界面經過加載,進入仿真實驗室,該實驗室主要功能包含:場景漫游、認識儀器、模擬實驗、重新開始等。

            該實驗操作辦法同剖面二維穩定流虛擬仿真實驗平臺操作辦法一致。

            地下水動力學虛擬仿真實驗平臺

            (二)虛擬仿真實驗

            虛擬仿真實驗室,學員們進行操作實驗:剖面二維穩定流實驗、裘布依型潛水穩定流井流實驗。

            地下水動力學虛擬仿真實驗平臺

            1.剖面二維穩定流虛擬仿真實驗

            設置“實驗參數設定”,選擇要要求的參數,如測壓水頭、滲透系數、入滲強度,選擇要求的參數,進行變量、定量,進行下一步實驗。

            實驗參數設定:選擇其中一項所要求的參數

            地下水動力學虛擬仿真實驗平臺

            如:測壓水頭,點擊確定,進行參數變量、定量設置。

            重新設置左河水位、右河水位、降雨入滲補給量、含水量滲透系數、面積、河間距、含水層寬度等數據。

            地下水動力學虛擬仿真實驗平臺

            設置好參數變量和定量后,點擊確定,進入實驗階段

            右上角現實數據信息:

            地下水動力學虛擬仿真實驗平臺

            界面開始產生變化:

            地下水動力學虛擬仿真實驗平臺

            查看實驗繪制流線(虛擬仿真平臺內流線為動態演示)

            地下水動力學虛擬仿真實驗平臺

            查看實驗數據記錄表:

            地下水動力學虛擬仿真實驗平臺

            2.裘布依型潛水穩定流井流虛擬仿真

            設置“實驗參數設定”,選擇要要求的參數,如井流量、滲透系數,選擇要求的參數,進行變量、定量,進行下一步實驗。

            實驗參數設定:選擇其中一項所要求的參數

            地下水動力學虛擬仿真實驗平臺

            如:井流量,點擊確定,進行參數變量、定量設置。

            重新設置補給邊界水位、抽水井水位、滲透系數、井內降深、抽水井半徑、補給半徑、扇形圓心角等數據。

            地下水動力學虛擬仿真實驗平臺

            設置好參數變量和定量后,點擊確定,進入實驗階段

            右上角現實數據信息:

            地下水動力學虛擬仿真實驗平臺

            界面開始產生變化:

            地下水動力學虛擬仿真實驗平臺

            查看實驗繪制流線(虛擬仿真平臺內流線為動態演示)

            地下水動力學虛擬仿真實驗平臺

            查看實驗數據記錄表:

            地下水動力學虛擬仿真實驗平臺

             

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