地下水動(dòng)力學(xué)是水文水資源專業(yè)的一門核心專業(yè)基礎(chǔ)課程，是研究地下水在多孔介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)，是進(jìn)行地下水流和污染物運(yùn)移研究的專業(yè)基礎(chǔ)。為了彌補(bǔ)本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源和環(huán)境的不足，本項(xiàng)目通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生對(duì)“剖面二維穩(wěn)定滲流實(shí)驗(yàn)”和“裘布依型潛水穩(wěn)定流井流實(shí)驗(yàn)”的操作步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)觀測和結(jié)果分析討論的進(jìn)一步理解和知識(shí)點(diǎn)的牢牢掌握，培養(yǎng)學(xué)生善于思考、靈活應(yīng)用有關(guān)公式解決實(shí)際工程問題的能力。

地下水動(dòng)力學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要功能：

（1）仿真實(shí)訓(xùn)介紹

（2）虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

（1）仿真實(shí)訓(xùn)介紹：地下水動(dòng)力學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)介紹。主要分為兩種實(shí)驗(yàn)進(jìn)行介紹，剖面二維穩(wěn)定流介紹和裘布依型潛水穩(wěn)定流井流介紹，每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)分別介紹：場景漫游、認(rèn)識(shí)儀器、模擬實(shí)驗(yàn)、重新開始等。

1.剖面二維穩(wěn)定流介紹

首先進(jìn)入“剖面二維穩(wěn)定流介紹”，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)功能：場景漫游、認(rèn)識(shí)儀器、模擬實(shí)驗(yàn)、重新開始。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)： 剖面二維穩(wěn)定滲流實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?span>（1）地表有降雨入滲補(bǔ)給條件下的潛水二維穩(wěn)定流的滲流現(xiàn)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h和h2以及兩河間距L，入滲強(qiáng)度W、含水層的滲透系數(shù)K，仿真計(jì)算分水嶺a的位置及其水位高度hmax、兩側(cè)河流的流量q1和q2。（3）輸入兩河水位h1和h2以及兩河間距L，改變地表降雨量和入滲系數(shù)（即入滲強(qiáng)度W），在一定的滲透系數(shù)K條件下，仿真演示分水嶺的移動(dòng)規(guī)律。（4）類似（3），輸入河水位h2、兩河間距L、入滲強(qiáng)度W、滲透系數(shù)K，仿真演示不同河水位h1的分水嶺移動(dòng)規(guī)律。

操作提示：

鼠標(biāo)右鍵可以旋轉(zhuǎn)模型

鼠標(biāo)滾輪滑動(dòng)可放大縮小鏡頭

鼠標(biāo)滾輪點(diǎn)擊不放可以移動(dòng)操作鏡頭

①場景漫游

操作者運(yùn)用VR外置硬件設(shè)備或者鼠標(biāo)及鍵盤，在剖面二維穩(wěn)定流虛擬仿真實(shí)驗(yàn)場景內(nèi)進(jìn)行場景漫游。漫游方式如同在現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)自由走動(dòng)一致，比較具有沉浸感、互動(dòng)感。

②認(rèn)識(shí)儀器

用戶操作鼠標(biāo)點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)設(shè)備，滑過設(shè)備某處，該處則會(huì)出現(xiàn)高亮，并題十該處設(shè)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(rèn)識(shí)剖面二維穩(wěn)定流實(shí)驗(yàn)設(shè)備。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)內(nèi)，實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器同現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)設(shè)備一致，均以1：1的形式，還原在仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)內(nèi)。

③模擬實(shí)驗(yàn)

剖面二維穩(wěn)定流模擬實(shí)驗(yàn)：模擬實(shí)驗(yàn)為剖面二維穩(wěn)定流實(shí)驗(yàn)全過程（視頻）演示教學(xué)。用戶在此版塊認(rèn)識(shí)并學(xué)習(xí)該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。

④重新開始

重新開始前幾項(xiàng)功能的認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)。

2.裘布依型潛水穩(wěn)定流井流介紹

點(diǎn)擊進(jìn)入裘布依型潛水穩(wěn)定流井流虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室，界面經(jīng)過加載，進(jìn)入仿真實(shí)驗(yàn)室，該實(shí)驗(yàn)室主要功能包含：場景漫游、認(rèn)識(shí)儀器、模擬實(shí)驗(yàn)、重新開始等。

該實(shí)驗(yàn)操作辦法同剖面二維穩(wěn)定流虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)操作辦法一致。

（二）虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

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

1.剖面二維穩(wěn)定流虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

設(shè)置“實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)定”，選擇要要求的參數(shù)，如測壓水頭、滲透系數(shù)、入滲強(qiáng)度，選擇要求的參數(shù)，進(jìn)行變量、定量，進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)定：選擇其中一項(xiàng)所要求的參數(shù)

如：測壓水頭，點(diǎn)擊確定，進(jìn)行參數(shù)變量、定量設(shè)置。

重新設(shè)置左河水位、右河水位、降雨入滲補(bǔ)給量、含水量滲透系數(shù)、面積、河間距、含水層寬度等數(shù)據(jù)。

設(shè)置好參數(shù)變量和定量后，點(diǎn)擊確定，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)階段

右上角現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)信息：

界面開始產(chǎn)生變化：

查看實(shí)驗(yàn)繪制流線（虛擬仿真平臺(tái)內(nèi)流線為動(dòng)態(tài)演示）

查看實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表：

2.裘布依型潛水穩(wěn)定流井流虛擬仿真

設(shè)置“實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)定”，選擇要要求的參數(shù)，如井流量、滲透系數(shù)，選擇要求的參數(shù)，進(jìn)行變量、定量，進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)定：選擇其中一項(xiàng)所要求的參數(shù)

如：井流量，點(diǎn)擊確定，進(jìn)行參數(shù)變量、定量設(shè)置。

重新設(shè)置補(bǔ)給邊界水位、抽水井水位、滲透系數(shù)、井內(nèi)降深、抽水井半徑、補(bǔ)給半徑、扇形圓心角等數(shù)據(jù)。

設(shè)置好參數(shù)變量和定量后，點(diǎn)擊確定，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)階段

右上角現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)信息：

界面開始產(chǎn)生變化：

查看實(shí)驗(yàn)繪制流線（虛擬仿真平臺(tái)內(nèi)流線為動(dòng)態(tài)演示）

查看實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表：