一种基于虚拟仿真平台的鱼道实验系统技术方案

本发明专利技术提出一种基于虚拟仿真平台的鱼道实验系统，所述实验系统包括工程简介模块、实验预习模块、考核模式模块和实验报告模块；其使用方法包括以下步骤：步骤一、从预设网站以邮箱申请虚拟账号后登陆虚拟仿真平台；步骤二、通过工程简介模块进行实验所需知识的学习；步骤三、通过实验预习模块进行实验操作步骤的预习；步骤四、通过考核模式模块进行虚拟仿真鱼道实验；步骤五、通过实验报告模块进行实验报告填写与提交；本发明专利技术可用于鱼道仿真实验、帮助高效修建生态鱼道，其目的在于减少传统鱼道实验在模型安装上的资金与时间的浪费，降低模型制作成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟仿真平台的鱼道实验系统
本专利技术涉及生态修复
，尤其是一种基于虚拟仿真平台的鱼道实验系统。
技术介绍
水利工程在防洪、发电、灌溉等方面作出巨大贡献的同时，也引起一些河流生态破坏的问题，如阻断河流生态纵向廊道，影响原有河流水生物栖息地环境，阻碍鱼类洄游，破坏河流水生态环境多样性发展。鱼道作为一种河流水生态保护与修复的有效工程建筑，在新水利工程建设中受到普遍重视。传统鱼道模型实验由于模型比尺关系单体实验规模较大，实验硬件依存性较强，因此在模型安装上会浪费大量的资金与时间。而且鱼道实验中涉及鱼道结构选择，不同结构的模型安装难度较大、成本高且耗费时间，导致鱼道形式单一，无法满足实验过程中多种鱼道类型的选择，对结构与水流的关系无法形成具体联系。
技术实现思路
本专利技术提出一种基于虚拟仿真平台的鱼道实验系统，可用于鱼道仿真实验、帮助高效修建生态鱼道，其目的在于减少传统鱼道实验在模型安装上的资金与时间的浪费，降低模型制作成本。本专利技术采用以下技术方案。一种基于虚拟仿真平台的鱼道实验系统，所述实验系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于虚拟仿真平台的鱼道实验系统，其特征在于：所述实验系统包括工程简介模块、实验预习模块、考核模式模块和实验报告模块；其使用方法包括以下步骤：/n步骤一、从预设网站以邮箱申请虚拟账号后登陆虚拟仿真平台；/n步骤二、通过工程简介模块进行实验所需知识的学习；/n步骤三、通过实验预习模块进行实验操作步骤的预习；/n步骤四、通过考核模式模块进行虚拟仿真鱼道实验；/n步骤五、通过实验报告模块进行实验报告填写与提交。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟仿真平台的鱼道实验系统，其特征在于：所述实验系统包括工程简介模块、实验预习模块、考核模式模块和实验报告模块；其使用方法包括以下步骤：
步骤一、从预设网站以邮箱申请虚拟账号后登陆虚拟仿真平台；
步骤二、通过工程简介模块进行实验所需知识的学习；
步骤三、通过实验预习模块进行实验操作步骤的预习；
步骤四、通过考核模式模块进行虚拟仿真鱼道实验；
步骤五、通过实验报告模块进行实验报告填写与提交。


2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟仿真平台的鱼道实验系统，其特征在于：所述工程简介模块的功能包括实验系统的工程简介模式，可提供的知识范围包括生态水利、工程实例、鱼类简介、实验流程，使用者可在工程简介模块进行江河流域一闸三线鱼道工程规划、水文地质资料及生态水利相关知识的学习。


3.根据权利要求2所述的一种基于虚拟仿真平台的鱼道实验系统，其特征在于：所述实验预习模块可向使用者提供用于查看实验操作流程的实验预习模式，所述实验操作流程包括以下步骤，依次为鱼类选型、河道流量设置、基本参数设置、鱼道选型、鱼道参数设置、诱导鱼设施和鱼道观察室设置、三维显示鱼类及鱼道、流速测量、记录过鱼量、成果分析、形成实验报告；
当查看实验操作流程时，操作者选择实验操作流程后即可查看其具体信息，所述实验操作流程的具体信息包含考核模式会涉及到的各种水力学相关知识及实验参数，还包括对应的实验步骤所需的操作说明、对应考核要点以及所需的公式规范。


4.根据权利要求3所述的一种基于虚拟仿真平台的鱼道实验系统，其特征在于：所述考核模式模块依托预设网站所提供的插件运行，可向使用者提供实验系统的考核模式，包括以下步骤，依次为鱼类选型、基本参数设置、河道流量设置、鱼道选型、鱼道参数设置、布置诱鱼设施和鱼道观察室、显示鱼类与鱼道、流速测量，观察三维动画并记录过鱼数量、对比实验、成果分析；
具体操作包括：
步骤A1，进行鱼类选型，选择输入对应鱼类洄游时段、洄游时鱼类体长、鱼类极限流速、感应流速、洄游时的活动位置，洄游时段以季节为划分尺度；
步骤A2，进行河道流量设置，经所选鱼类洄游时段及逐月多年平均流量成果表，确定河道流量Q，计算并输入对应所选定河道流量Q的堰上水头H，点击“开泵”；
步骤A3，进行基本参数设置，根据给定鱼道进、出口高程，计算鱼道平均底坡i，根据所选的河道流量，确定并输入开启拦河闸闸门号及开度，根据闸前和闸下水位，计算并输入闸坝下泄流量Qd；
步骤A4，进行鱼道选型，先点击界面上的鱼道选型按钮，选择其中一种，第一次默认选择光滑式鱼道；
步骤A5，进行鱼道参数设置，根据所选择的鱼道型式，设置鱼道的相应参数鱼道宽度B、设计水深h、隔板间距L、隔板错距a；
步骤A6，布置诱鱼设施和鱼道观察室，选择添加内置灯光装置、声音装置的诱导鱼设施及观察室，在枢纽布置图中点击安放诱导鱼设施的位置；
步骤A7，显示鱼类与鱼道，点击动画，显示所选鱼类及鱼道结构型式，观察结构并记录；
步骤A8，进行流速测量，在枢纽布置图中点击布置流速测点的位置，使用旋浆流速仪测量并记录测点流速；
步骤A9，观察三维动画，记录过鱼数量；
步骤A10，返回鱼道选型，选择光滑式以外型式的鱼道，重复前述步骤，进行对比实验，至少需进行两种对比实验；
步骤A11，进行成果分析，根据记录得到的实验数据，对先前设置的相关参数以及结果进行对比分析；根据分析结果，判断所设置的鱼道相关参数是否合理，并判断是否需要进一步进行参数优化和设置；若需要进一步参数优化，则返回基本参数设置，重复步骤，重新对相关参数进行优化；记录相关数据，进行分析；若分析得到是合理的结果，就停止参数优化。


5.根据权利要求4所述的一种基于虚拟仿真平台的鱼道实验系统，其特征在于：当使用者在考核模式模块中完成了观察三维动画并记录过鱼数量步骤后，若使用者在之前的鱼道选型步骤中完成了N种鱼道的选型，则实验系统对鱼道流速进行判定，若判定结论为鱼道流速不合理，则实验系统返...

【专利技术属性】
技术研发人员：张挺，苏燕，陈橙，黄文清，赖晓鹤，李雨豪，陈琳，郑婕，郑妍逸，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建;35