一、沙盘模型

1、一个完整街道，包含几个社区，社区内包含医院、学校、住宅、商业、公园……

2、清华礼堂范围（清华提供模型）

3、河流、水库

4、尺寸：3m*3m

二、沙盘功能

1.风景园林

沙盘能力：树木的形态参数（树高、冠幅）、生长阶段（现状、10 年后、50 年后）及碳汇能力

（1）沙盘内容

选取 3-5 棵典型树木（如文档中的古栾树、乔木模型）布置在清华礼堂模型附件，制作可替换的 “生长阶段组件”；

用可伸缩的金属支架 + 布艺冠幅（通过拉伸支架调整高度，更换更大的冠幅模型），实现树木生长阶段；

（2）系统操作

点击树木树龄（10年/50年），沙盘上的树会生长，屏幕上显示生长曲线；

显示对应树木的碳汇数据。

2.AI智慧城市

沙盘能力：城市感知网络与物联网（IoT）节点分布

（1）沙盘动态

用不同颜色的微型模型区分节点类型：蓝色代表气象站（监测温湿度），红色代表交通摄像头（监测车流），黄色代表 Wi-Fi 探针（监测人流）；

用细导线连接节点与 “城市数据中心”（沙盘边缘的微型控制台），象征数据传输链路；

在关键节点（如十字路口、公园）放置可发光的标识牌，标注 “噪声监测点”“人流热力感应区” 等。

（2）系统操作

屏幕上拖动温度滑块，当环境温度＞25℃时，周边绿地模型的 LED 灯变为蓝色（模拟 “降温喷雾启动”）；

在 “交通摄像头” 节点旁设置红外传感器，当有物体（如手）遮挡时，道路模型的红灯亮起（模拟 “拥堵预警”）。

屏幕上拖动光照滑块，当 “光照强度＜500lux”（模拟阴天），沙盘的 “智能路灯” 模型自动亮起。

3.城市水热的精准模拟与智慧调控

沙盘能力：城市多水源供水系统与调蓄设施

（1）沙盘动态

用不同颜色的立体模型区分水源类型：蓝色代表水库（密云水库用较大模型突出核心地位），灰色代表地下水厂（搭配 “55 万 m³/d” 等标识牌），绿色代表再生水处理厂；

用银色管线连接水源与水厂，管线上标注箭头指示水流方向（如 “南水北调水→团城湖调节池→水厂”）；

调蓄池模型采用透明亚克力材质，内部嵌入蓝色 LED 灯，模拟 “蓄水状态”，并标注 “3753 万 m³ 调蓄库容” 等参数。

模拟暴雨过程中洪水从支流汇入主干河渠、闸坝开闸泄洪、蓄滞洪区启用的全过程。

（2）系统操作

系统随机或学生输入降雨量，在虚拟场景中用热力图可视化积水分布；

沙盘底部铺设可编程 LED 灯带，沿河流路径依次点亮（从 “洪水源头” 到 “入海口”），灯带亮度随流量增大而增强（如峰值流量时全亮，退水时渐暗）；

蓄滞洪区模型在 “启用” 时，黄色网格材质下的红色 LED 灯亮起，同时闸坝模型自动旋转开启，同步播放 “泄洪音效”（如水流声 + 警报声）。

教师/学生在平台上输入 “百年一遇暴雨” 场景，沙盘自动触发对应动态效果（如蓄滞洪区全部启用、闸门全开），并弹出 “设计暴雨量 76mm—— 道路排水占比 57%” 等参数；

4.可再生区域能源站智慧建设与智能运营

沙盘能力：江水源区域能源站，水泵、冷热机组、换热器等模型

（1）沙盘动态

还原江边取水泵房（用蓝色透明模型，内置微型水泵示意 “取水”），连接灰色管道至能源站站房；

能源站站房用模块化设计：内部放置缩小的热泵机组（带旋转叶片模拟运行）、循环水泵模型；

供能管网用双色管线：红色代表热水管（冬季供能），蓝色代表冷水管（夏季供能），管线每隔 5cm 设置一个小型阀门模型（可手动旋转，模拟 “开关”）；

末端换热站（如学校、写字楼）用带散热片的微型模型，贴有 “换热效率 85%” 标签。

（2）系统操作

介绍区域能源站工作原理，能源站周边情况，为什么在此建设区域能源站；

点击屏幕选择冬季、夏季，不同季节，沙盘场景中用动态箭头标注能源流向。

5.城市安全与应急

 沙盘能力：灾害冲击下的基础设施级联失效

（1）沙盘动态

按 “因果链” 布置模型：暴雨区（蓝色雾化装置模拟降雨）→低洼路段（可升降平台，上升模拟积水）→邻近变电站（红色灯灭模拟 “失电”）→周边基站（黄色灯灭模拟 “通信中断”）。

用透明亚克力板覆盖 “受灾区域”，板上印刷 “级联失效时序”（如 “t=1h：积水→t=2h：交通中断→t=3h：供电中断”）。

降雨触发：沙盘顶部 “喷淋装置” 启动（模拟暴雨），低洼路段的升降平台上升（积水深度随降雨量增加）；

交通中断：积水达 “15cm” 时，对应路段的 LED 灯带变红并闪烁，微型车辆模型自动 “停滞”；

供电失稳：交通中断持续 “5 分钟” 后，邻近变电站的红灯熄灭，周边路灯模型（小 LED）同步熄灭；

通信中断：供电失稳后 “3 分钟”，基站信号塔模型的黄灯熄灭，联动 “手机模型”（屏幕变黑）。

（2）系统操作

环境传感器（雨量传感器、水位传感器）：部署在 “易涝区”“变电站”，实时检测模拟灾害强度；

当雨量传感器检测到 “降雨量＞50mm/h”，自动触发 “基础设施级联失效” 动态；

学生通过观察沙盘基础设施状态（如 “重载变电站红灯闪烁”），在平台标注 “潜在脆弱点”；