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地下水动力学虚拟仿真实验平台
2024/5/23 15:11:42

地下水动力学是水文水资源专业的一门核心专业基础课程,是研究地下水在多孔介质中运动规律的科学,是进行地下水流和污染物运移研究的专业基础。为了弥补本科实验教学资源和环境的不足,本项目通过虚拟仿真实验,提高学生对“剖面二维稳定渗流实验”和“裘布依型潜水稳定流井流实验”的操作步骤、实验数据观测和结果分析讨论的进一步理解和知识点的牢牢掌握,培养学生善于思考、灵活应用有关公式解决实际工程问题的能力。

地下水动力学虚拟仿真实验平台主要功能:

1)仿真实训介绍

2)虚拟仿真实验

地下水动力学虚拟仿真实验平台

1)仿真实训介绍:地下水动力学虚拟仿真实验介绍。主要分为两种实验进行介绍,剖面二维稳定流介绍和裘布依型潜水稳定流井流介绍,每项实验分别介绍:场景漫游、认识仪器、模拟实验、重新开始等。

地下水动力学虚拟仿真实验平台

1.剖面二维稳定流介绍

首先进入“剖面二维稳定流介绍”,虚拟仿真实验功能:场景漫游、认识仪器、模拟实验、重新开始。

虚拟仿真实验: 剖面二维稳定渗流实验:实验目的:1)地表有降雨入渗补给条件下的潜水二维稳定流的渗流现象及特征,演示潜水面、分水岭以及剖面流网。(2)输入两河水位好hh2以及两河间距L,入渗强度W、含水层的渗透系数K,仿真计算分水岭a的位置及其水位高度hmax、两侧河流的流量q1q2。(3)输入两河水位h1h2以及两河间距L,改变地表降雨量和入渗系数(即入渗强度W),在一定的渗透系数K条件下,仿真演示分水岭的移动规律。(4)类似(3),输入河水位h2、两河间距L、入渗强度W、渗透系数K,仿真演示不同河水位h1的分水岭移动规律。

 

操作提示

鼠标右键可以旋转模型

鼠标滚轮滑动可放大缩小镜头

鼠标滚轮点击不放可以移动操作镜头

 

①场景漫游

操作者运用VR外置硬件设备或者鼠标及键盘,在剖面二维稳定流虚拟仿真实验场景内进行场景漫游。漫游方式如同在现实实验室内自由走动一致,比较具有沉浸感、互动感。

地下水动力学虚拟仿真实验平台

②认识仪器

用户操作鼠标点击实验设备,滑过设备某处,该处则会出现高亮,并题十该处设备名称和在左上角显示仪器介绍说明,提示用户该部分仪器名称。让用户快速认识剖面二维稳定流实验设备。虚拟仿真实验平台内,实验设备仪器同现实实验设备一致,均以11的形式,还原在仿真实验平台内。

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③模拟实验

剖面二维稳定流模拟实验:模拟实验为剖面二维稳定流实验全过程(视频)演示教学。用户在此版块认识并学习该项实验。

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④重新开始

重新开始前几项功能的认识学习。

2.裘布依型潜水稳定流井流介绍

点击进入裘布依型潜水稳定流井流虚拟仿真实验室,界面经过加载,进入仿真实验室,该实验室主要功能包含:场景漫游、认识仪器、模拟实验、重新开始等。

该实验操作办法同剖面二维稳定流虚拟仿真实验平台操作办法一致。

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(二)虚拟仿真实验

虚拟仿真实验室,学员们进行操作实验:剖面二维稳定流实验、裘布依型潜水稳定流井流实验。

地下水动力学虚拟仿真实验平台

1.剖面二维稳定流虚拟仿真实验

设置“实验参数设定”,选择要要求的参数,如测压水头、渗透系数、入渗强度,选择要求的参数,进行变量、定量,进行下一步实验。

实验参数设定:选择其中一项所要求的参数

地下水动力学虚拟仿真实验平台

如:测压水头,点击确定,进行参数变量、定量设置。

重新设置左河水位、右河水位、降雨入渗补给量、含水量渗透系数、面积、河间距、含水层宽度等数据。

地下水动力学虚拟仿真实验平台

设置好参数变量和定量后,点击确定,进入实验阶段

右上角现实数据信息:

地下水动力学虚拟仿真实验平台

界面开始产生变化:

地下水动力学虚拟仿真实验平台

查看实验绘制流线(虚拟仿真平台内流线为动态演示)

地下水动力学虚拟仿真实验平台

查看实验数据记录表:

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2.裘布依型潜水稳定流井流虚拟仿真

设置“实验参数设定”,选择要要求的参数,如井流量、渗透系数,选择要求的参数,进行变量、定量,进行下一步实验。

实验参数设定:选择其中一项所要求的参数

地下水动力学虚拟仿真实验平台

如:井流量,点击确定,进行参数变量、定量设置。

重新设置补给边界水位、抽水井水位、渗透系数、井内降深、抽水井半径、补给半径、扇形圆心角等数据。

地下水动力学虚拟仿真实验平台

设置好参数变量和定量后,点击确定,进入实验阶段

右上角现实数据信息:

地下水动力学虚拟仿真实验平台

界面开始产生变化:

地下水动力学虚拟仿真实验平台

查看实验绘制流线(虚拟仿真平台内流线为动态演示)

地下水动力学虚拟仿真实验平台

查看实验数据记录表:

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