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    地下水動(dòng)力學(xué)虛擬仿真實(shí)驗平臺
    2024/5/23 15:11:42

    地下水動(dòng)力學(xué)是水文水資源專(zhuān)業(yè)的一門(mén)核心專(zhuān)業(yè)基礎課程,是研究地下水在多孔介質(zhì)中運動(dòng)規律的科學(xué),是進(jìn)行地下水流和污染物運移研究的專(zhuān)業(yè)基礎。為了彌補本科實(shí)驗教學(xué)資源和環(huán)境的不足,本項目通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗,提高學(xué)生對“剖面二維穩定滲流實(shí)驗”和“裘布依型潛水穩定流井流實(shí)驗”的操作步驟、實(shí)驗數據觀(guān)測和結果分析討論的進(jìn)一步理解和知識點(diǎn)的牢牢掌握,培養學(xué)生善于思考、靈活應用有關(guān)公式解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。

    地下水動(dòng)力學(xué)虛擬仿真實(shí)驗平臺主要功能:

    1)仿真實(shí)訓介紹

    2)虛擬仿真實(shí)驗

    地下水動(dòng)力學(xué)虛擬仿真實(shí)驗平臺

    1)仿真實(shí)訓介紹:地下水動(dòng)力學(xué)虛擬仿真實(shí)驗介紹。主要分為兩種實(shí)驗進(jìn)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(shí)驗分別介紹:場(chǎng)景漫游、認識儀器、模擬實(shí)驗、重新開(kāi)始等。

    地下水動(dòng)力學(xué)虛擬仿真實(shí)驗平臺

    1.剖面二維穩定流介紹

    首先進(jìn)入“剖面二維穩定流介紹”,虛擬仿真實(shí)驗功能:場(chǎng)景漫游、認識儀器、模擬實(shí)驗、重新開(kāi)始。

    虛擬仿真實(shí)驗: 剖面二維穩定滲流實(shí)驗:實(shí)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(wǎng)。(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(dòng)規律。(4)類(lèi)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(dòng)規律。

     

    操作提示

    鼠標右鍵可以旋轉模型

    鼠標滾輪滑動(dòng)可放大縮小鏡頭

    鼠標滾輪點(diǎn)擊不放可以移動(dòng)操作鏡頭

     

    ①場(chǎng)景漫游

    操作者運用VR外置硬件設備或者鼠標及鍵盤(pán),在剖面二維穩定流虛擬仿真實(shí)驗場(chǎng)景內進(jìn)行場(chǎng)景漫游。漫游方式如同在現實(shí)實(shí)驗室內自由走動(dòng)一致,比較具有沉浸感、互動(dòng)感。

    地下水動(dòng)力學(xué)虛擬仿真實(shí)驗平臺

    ②認識儀器

    用戶(hù)操作鼠標點(diǎn)擊實(shí)驗設備,滑過(guò)設備某處,該處則會(huì )出現高亮,并題十該處設備名稱(chēng)和在左上角顯示儀器介紹說(shuō)明,提示用戶(hù)該部分儀器名稱(chēng)。讓用戶(hù)快速認識剖面二維穩定流實(shí)驗設備。虛擬仿真實(shí)驗平臺內,實(shí)驗設備儀器同現實(shí)實(shí)驗設備一致,均以11的形式,還原在仿真實(shí)驗平臺內。

    地下水動(dòng)力學(xué)虛擬仿真實(shí)驗平臺

    ③模擬實(shí)驗

    剖面二維穩定流模擬實(shí)驗:模擬實(shí)驗為剖面二維穩定流實(shí)驗全過(guò)程(視頻)演示教學(xué)。用戶(hù)在此版塊認識并學(xué)習該項實(shí)驗。

    地下水動(dòng)力學(xué)虛擬仿真實(shí)驗平臺

    ④重新開(kāi)始

    重新開(kāi)始前幾項功能的認識學(xué)習。

    2.裘布依型潛水穩定流井流介紹

    點(diǎn)擊進(jìn)入裘布依型潛水穩定流井流虛擬仿真實(shí)驗室,界面經(jīng)過(guò)加載,進(jìn)入仿真實(shí)驗室,該實(shí)驗室主要功能包含:場(chǎng)景漫游、認識儀器、模擬實(shí)驗、重新開(kāi)始等。

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

    地下水動(dòng)力學(xué)虛擬仿真實(shí)驗平臺

    (二)虛擬仿真實(shí)驗

    虛擬仿真實(shí)驗室,學(xué)員們進(jìn)行操作實(shí)驗:剖面二維穩定流實(shí)驗、裘布依型潛水穩定流井流實(shí)驗。

    地下水動(dòng)力學(xué)虛擬仿真實(shí)驗平臺

    1.剖面二維穩定流虛擬仿真實(shí)驗

    設置“實(shí)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(jìn)行變量、定量,進(jìn)行下一步實(shí)驗。

    實(shí)驗參數設定:選擇其中一項所要求的參數

    地下水動(dòng)力學(xué)虛擬仿真實(shí)驗平臺

    如:測壓水頭,點(diǎn)擊確定,進(jìn)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(dòng)力學(xué)虛擬仿真實(shí)驗平臺

    設置好參數變量和定量后,點(diǎn)擊確定,進(jìn)入實(shí)驗階段

    右上角現實(shí)數據信息:

    地下水動(dòng)力學(xué)虛擬仿真實(shí)驗平臺

    界面開(kāi)始產(chǎn)生變化:

    地下水動(dòng)力學(xué)虛擬仿真實(shí)驗平臺

    查看實(shí)驗繪制流線(xiàn)(虛擬仿真平臺內流線(xiàn)為動(dòng)態(tài)演示)

    地下水動(dòng)力學(xué)虛擬仿真實(shí)驗平臺

    查看實(shí)驗數據記錄表:

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    2.裘布依型潛水穩定流井流虛擬仿真

    設置“實(shí)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(jìn)行變量、定量,進(jìn)行下一步實(shí)驗。

    實(shí)驗參數設定:選擇其中一項所要求的參數

    地下水動(dòng)力學(xué)虛擬仿真實(shí)驗平臺

    如:井流量,點(diǎn)擊確定,進(jìn)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(dòng)力學(xué)虛擬仿真實(shí)驗平臺

    設置好參數變量和定量后,點(diǎn)擊確定,進(jìn)入實(shí)驗階段

    右上角現實(shí)數據信息:

    地下水動(dòng)力學(xué)虛擬仿真實(shí)驗平臺

    界面開(kāi)始產(chǎn)生變化:

    地下水動(dòng)力學(xué)虛擬仿真實(shí)驗平臺

    查看實(shí)驗繪制流線(xiàn)(虛擬仿真平臺內流線(xiàn)為動(dòng)態(tài)演示)

    地下水動(dòng)力學(xué)虛擬仿真實(shí)驗平臺

    查看實(shí)驗數據記錄表:

    地下水動(dòng)力學(xué)虛擬仿真實(shí)驗平臺

     

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