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实验系统存在“纯虚拟”与“虚实结合”两种版本：在“纯虚拟”版本中。采用三维虚拟仿真互动实验的形式，根据峰谷电价，充分利用清水池调蓄空间，将有压泵站取水系统和水厂高位水池重力流系统的水量时空分布优化问题联合求解，实现节能调水智能调度实验。

构建水槽实验三维仿真场景，以三维仿真演示的方式展示流体经过圆柱时所产生的流动分离和涡街现象。同时融合数值仿真技术，采用云图展示流体过流流态，实现数值仿真结果互动。实验任务包括：①学习和掌握圆柱绕流的基本原理、流动特性和影响因素；②分析不同槽内水深、过槽流量对圆柱绕流流动及脱涡特性的影响；③分析雷诺数对圆柱绕流流动及脱涡特性的影响。

以典型有压引水式水电站工程原型，构建微缩三维仿真场景包括：引水式水电站、上下游水库、隧洞及周边地形、树木等。围绕水锤实验相关知识理论及实验现象，设计有压引水式水电站调保计算及防护实验。实验内容包括：观察沿管道长度压力（流量）随时间变化的三维曲面图；绘制最大、最小水锤压力沿管道分布；比较直接水锤、间接水锤的流量、压力变化过程线等。

采用三维虚拟仿真技术，建立水质实验的三维虚拟仿真场景，所有的实验操作都基于该场景进行。用户根据操作流程指导，选择合适的设备容器、实验方法，完成水质实验，实验结果通过模拟动画的形式展现。支持用户对常见水质指标叶绿素a、总磷、初级生产力、溶解氧测定、氨氮测定、总氮测定、化学需氧量测定等内容进行互动学习。

构建水槽-水闸实验三维仿真场景，以三维仿真演示的方式展示不同闸门开度时的闸下过流特征。同时融合数值仿真技术，以云图的方式展示水闸过流流态，实现数值仿真结果互动。实验任务包括：①学习和掌握闸下过流的基本原理、流动特性和影响因素；②分析不同闸门开度对闸下过流流量的影响；③分析不同闸门开度对闸下过流流态的影响。

建立河道断面的仿真场景，为用户提供互动式流量测验与悬移质输沙率测验的实验条件。主要实验内容包括：河道断面测验、测深垂线布置、测深杆测深、测量数据记录、测速垂线布置、测速并记录数据、数据处理等。系统支持采用动画的形式展示断面索法、仪器测角交会法、GPS定位方法，辅助用户理解并掌握相关方法。

基于教材理论知识，建立水轮机模型效率三维虚拟仿真实验系统，内置数值仿真计算程序，对上游水箱水位、下游水箱水位、转轮直径、流量、转速、导叶开度、扭矩等参数进行实时精确计算。支持自动演示与虚拟实验两种模式，自动演示模式下，通过文字、语音以及场景变化、模型效果等对实验步骤进行讲解；虚拟实验模式下，用户可以设置相关运行工况参数来进行实验。

采用三维虚拟仿真技术，建立实验仪器模型和实验室场景的三维虚拟仿真场景，基于水力学标准和相关规范，贴合实际实验流程及实验现象，构建水力学实验虚拟仿真系统，适配水力学及河流动力学实验课程。用户基于虚拟仿真实验室中的实验仪器，进行互动虚拟实验。实验内容包括：静水压强测量实验、能量方程演示实验、管路局部阻力系数的测定、达西渗透定律实验。

采用三维虚拟仿真技术，建立实验仪器模型和实验室场景的三维虚拟仿真场景。实验内容包括：柱偏心受压承载力模拟、剪力墙静力推覆实验、高温下钢筋混凝土适筋梁受弯破坏实验等。用户基于虚拟仿真实验室中的实验仪器进行互动虚拟实验，自主布置传感器，设置加载位移，传感器的应变、荷载及位移情况均在曲线图上直观展示，并以云图的方式展示钢筋混凝土受力情况。

采用三维虚拟仿真技术，搭建有压引水式水电站的三维仿真场景，通过内置数值仿真计算程序，对水轮机转速、输水管道压力、水轮机流量等参数进行实时精确计算。系统内置完整实训工序，支持用户进行活动导叶线性关闭时间、水轮机初始流量、仿真总时间、隧洞长度及糙率等实验工况参数配置，并以趋势曲线的形式进行展示变化状态，用户能够通过调节参数模拟多种工况。

堤坝险情抢险虚拟仿真实验系统，以三维虚拟仿真互动模拟的方式，让学生掌握提坝险情和防护决策知识，通过交互操作输入参数、进行决策，通过模型推演和输出实验结果，加深学生对相关教学知识点的理解与认识，培养学生的提坝险情知识、分析问题和解决问题的能力，以及应对突发事件的综合素质。具体堤坝险情内容包括：滑坡、管涌、沉降、漫堤、决口、流土六种。

该实验台可模拟进行在不同上游水位条件下、在不同的坝基渗透系数条件下以及在不同的防渗措施条件下测得坝基扬压力的分布情况。

综合调水实验台为学生打造开放式的流域梯级调度实验系统的基础场景平台。为工程水文学、水资源规划及利用课程中洪水预报、水库调洪计算、梯级水库群水利水能计算、水库调度和防洪调度实验等提供基础场景平台支撑。

长距离管道实验台可应用于实现长距离有压输调水系统中泵阀群联调联控和系统优化运行，支撑长距离有压输调水系统精准调度、安全调度、经济调度的相关理论与技术应用实验实训及科研开展。

可模拟电站运行，通过传感器采集引水管道和水轮机流道的压力数据。数据传至工控电脑，经软件分析得到压力分布图。系统支持多种工况模拟，通过数据对比，帮助学生掌握流道压力规律，优化水电站运行。

采用“虚实结合”技术，创建的“数字孪生模型”，可通过软件调整水位、阀门开度等，控制实验设备并实时监测数据。将水锤现象的观察、传播和消减过程直观化，同时探究流量变化、阀门关闭时间和管道长度对水锤压力的影响。

梯级水利枢纽仿真模型均以典型水利枢纽为原型，生动还原不同水利枢纽的结构组成及运行过程，满足水利水电工程、闸泵站工程及农田水利工程的认知实习、教学演示、操作和运行管理实训要求。

该装置可通过控制闸门的开度，测定固定上游水位下对应的流量，从而确定开度、流量和水位之间的关系曲线。同时，通过观察不同水位差下底板和闸门的结构应力变化情况，可以了解不同位置的渗透力变化情况。

采用“虚实结合”技术，可在数字孪生系统中调整水位、导叶开度和负载力矩，模拟水轮机运行。通过实时数据采集，学生可计算水轮机效率，并绘制性能曲线，深入理解水轮机工作原理。

由“混流式水轮机”“测量采集系统”和“虚实结合仿真软件”构成。可帮助学生熟悉水力发电机组结构，学习运行操作，进行数据监测与分析，并应用于水利水电专业教学。它突破了传统教学的局限，对专业人才培养至关重要。

该装置可通过控制闸门的开度，测定固定上游水位下对应的流量，从实验水槽可以调整底部的坡度，模拟不同条件下的水流情况。也可以分析不同坡度下的水流形态，如层流、湍流、过渡流等；测量不同坡度下的水流速度和流量，了解流速分布和流量变化。

该装置可以测量水泵的流量、扬程、功率、效率等性能参数。通过实验数据计算水泵的效率，分析其在不同工作条件下的效率变化。也可以使用阀门或变频调速器控制通过水泵的流量，以模拟不同的工作条件。

码头结构实验台通过模拟码头结构进行加载实验操作，加深学生对码头工程结构、功能和维护的理解，通过实验操作并对实验数据进行分析，评估码头结构性能及实验结果进行优化。

结合真实水体和数字孪生技术，模拟内河、长江、海湾等地形地貌及河道、海洋、码头等工程模块。配备自循环供水系统，支持20余项专业实验，全面覆盖航道特性和港口工程等知识点。

进行土坝渗流实验，可观测浸润线位置的变化情况，以及可观察流动的流线状态及其特性。可确定坝体浸润线及下游出逸点的位置，绘制坝体或坝基内的流线分布图或流网图等。

该实验台允许学生自行设定调节库水位高度、管道长度等参数。通过在实验室观测调压室水位波动衰减过程，并测量流量、水位、波高等数据，学生可以对比在相同工况下差动式和阻抗式调压水力现象之间的差异。

用于模拟重力坝非溢流坝段在不同荷载下的应力与变形。它使学生能够掌握水工结构实验方法、结构模型相似性原理、设计原则、材料选择、加荷技术及测量技术。还能通过模拟调节模型上游水位的高低荷载，以测量坝体变形。