本虚拟仿真实验教学项目分为三个阶段和15个交互性操作步骤。其中，阶段一为背景知识部分，学生通过虚拟仿真实验软件学习人工湿地基础知识、观察工程案例实景和3D静态模型漫游，同时学生通过软件观察3D动态模型运行、学习人工湿地净化机理并完成互动思考题。阶段二为探究实验部分，学生可组成研究小组，利用虚拟仿真实验软件，研究在同一进水条件下，不同类型的人工湿地，其主要的设计参数（水力负荷q、水力停留时间τ和长宽比r）对出水水质的影响。阶段三为设计应用部分，学生在了解关键设计参数（q、τ、r）对人工湿地污染物去处理影响机制后，针对软件生成的污水案例，根据人工湿地尺寸设计计算流程进行人工湿地设计，并利用水质计算模型进行模拟运行，得到出水水质。
阶段一：背景知识
步骤1：基础知识
操作目的：
学生在进行虚拟仿真项目之前，掌握传统授课下人工湿地的理论要点，使学生在后续的三维浏览、自主设计、深入探究这些实践过程中达到理论与实践相结合的效果，加强学生对人工湿地系统的理解。
操作过程：
学生进入虚拟仿真实验后，首先回顾《生态修复理论与工程》、《生态学》、《环境微生物学》、《水污染控制工程》、《环境工程设计基础与方法》等专业课程的知识点，通过学习人工湿地的类型、组成方式、净化原理、设计应用等几个方面，由浅入深的认识人工湿地。如图2所示，学生通过简洁明了的知识点介绍，初步了解人工湿地。
（a）实验背景和实验目的介绍：
单击软件首页“背景介绍”，进入背景介绍的菜单页面，单击“基础知识”，选择“实验背景”和“实验目的”卡片。学生在该步骤中了解实验课程的背景和目的。
（b）人工湿地工艺流程介绍：
在“基础知识”功能选项中，选择“工艺流程”，了解人工湿地技术在应用过程中，一般与哪些其他技术进行串联，所承担的功能是什么。这个步骤是为了让学生明白单一的技术和整体工艺之间的区别。
（c）人工湿地组成部分介绍：
在“基础知识”功能选项中，选择“组成部分”，了解人工湿地技术的构建，主要包括植物、基质、水体和微生物。
（d）人工湿地类型和特点介绍：
在“基础知识”功能选项中，选择“类型和特点”，对主要的三种人工湿地进行归纳和总结，方便学生初步了解不同人工湿地的主要异同。
（e）人工湿地类净化机理介绍：
在“基础知识”功能选项中，选择“净化机理”，归纳介绍了人工湿地中主要的净化机理。
（f）人工湿地类影响因素介绍：
在“基础知识”功能选项中，选择“影响因素”，归纳介绍了人工湿地中主要的影响运行效果的因素。
操作结果：
步骤1的目的是让学生在进行后续步骤前了解基本的知识点，因此，在学生浏览步骤1中的各个操作时，后台计时学生的停留时间，作为学生自主学习的一个指标。如果系统检测到学生过快通过该步骤，系统助手将进行提示，给出返回并重新阅读的选项。
步骤2：工程实景
操作目的：
利用虚拟的工程实景，让学生对人工湿地工艺系统有一个整体性的了解和把握，人工湿地技术在实际应用过程中除了该技术本身还包括预处理单元和后处理单元。
操作过程：
在学生了解人工湿地基本知识后，软件根据实际人工湿地工程制作人工湿地虚拟实景，给学生展现人工湿地的场景，方便学生在后续的虚拟仿真过程中联系实际工程案例，提高虚拟仿真实验项目的整体仿真度。
首先，进入软件主页“背景介绍”的菜单页面，单击“工程实景”。系统小助手会在此向学生提问：什么是人工湿地；人工湿地的作用是什么。学生需选择正确的选项才能继续进入。
学生回答正确后，软件由远及近进入一处典型人工湿地的模拟场景。该场景地处绿化地区，由预处理、人工湿地主体和后处理三部分组成。学生可以观察到人工湿地一般占地较大，且其本身与周围绿化环境融为一体，污水由预处理前端进入、经过人工湿地、再由后处理单元出水。
进一步地，系统小助手帮助学生更进一步观察人工湿地工艺的内部构造。系统小助手会对工艺内的各个单元逐一介绍。
操作结果：
步骤2的主要目的是让学生直观地掌握人工湿地工艺的基本流程和其所处的典型场景。在学生浏览步骤2中的各个操作时，后台计时学生的停留时间，作为学生自主学习的一个指标。如果系统检测到学生过快通过该步骤，系统助手将进行提示，给出返回并重新阅读的选项。
步骤3：静态结构
操作目的：
对三类不同的人工湿地进行3D静态模型构建，学生可以从3D模型的不同视角观察人工湿地的外形，与步骤2中的实际案例相联系，了解虚拟仿真实验项目中人工湿地的构造，熟悉实验环境。
操作过程：
通过虚拟技术的优越性，将层次不明显的人工湿地进行拆分，对人工湿地的结构组成有一个非常清晰立体的介绍。学生可以在该场景中放大和缩小湿地，通过半剖、半透视等不同视角，直观感受人工湿地的内部结构。每个结构均可进行单独详细介绍，如填料、植物、微生物等。
首先，进入软件主页“背景介绍”的菜单页面，单击“静态结构”，进入静态结构的主界面中。静态结果主界面由三个部分组成，左上角为人工湿地的构件3D模型，可由学生进行组合和拆分。
页面的下部为构件选择区，相应的，页面右上角为构件详情区。学生可通过点击不同的构件，在详情区了解其定义和特点。
操作结果：
步骤3的主要目的是让学生直观地了解人工湿地技术主要构件和其特点。在学生浏览步骤3中的各个操作时，后台计时学生的停留时间，作为学生自主学习的一个指标。如果系统检测到学生过快通过该步骤，系统助手将进行提示，给出返回并重新阅读的选项。
步骤4：流动模型（净化机理）
操作目的：
通过仿真技术的特殊性，在人工湿地3D静态模型的基础上，在场景内使用动态效果展现水流的方向。同时，人工湿地净化机理涉及到物理作用、化学作用、微生物作用和植物作用，基质、植物、微生物对于悬浮物、有机物、氮、磷和重金属污染物的去除途径均有所不同。因此，构建人工湿地净化机理的动态模型展现这些污染物在人工湿地中的净化机理。
操作过程：
首先，进入软件主页“背景介绍”的菜单页面，单击“流动模型”，进入静态结构的主界面中。主界面中的流动模型，可以清晰地看到人工湿地运行过程中，水体和典型污染粒子的流动状态。
为了进一步了解典型污染物的净化机理，该页面下方为学生提供了五种典型污染物的净化机理动画。
学生可以通过单击“BOD/COD”（生化需氧量/化学需氧量，即有机物含量）按钮，看到其净化过程的主要途径：吸附和生物吸收降解作用。
此外，学生也可以通过单击“SS”（悬浮物）、“N”（氮）、“P”（磷）和“重金属”按钮，看到其净化过程的主要途径。
在流动模型（净化机理）步骤中，学生可以随时暂定、拖动动画进度条，方便学生思考、消化。学生也可以在按钮旁边单击“帮助”按钮，了解专业通用缩写语的定义。
操作结果：
步骤4的主要目的是让学生直观地了解人工湿地技术对有机物、悬浮物、总氮、总磷和重金属的去除过程和净化机理。在学生浏览步骤3中的各个操作时，后台计时学生的停留时间，作为学生自主学习的一个指标。如果系统检测到学生过快通过该步骤，系统助手将进行提示，给出返回并重新阅读的选项。
步骤5：互动思考题
操作目的：
互动思考题是在学生进入虚拟仿真软件，经过软件中的基础知识介绍、人工湿地3D模型的静态和动态场景漫游之后，进行自主案例设计之前进行的测验。该层次考核的目的是判断学生是否有足够的知识储备进行人工湿地的案例设计，同时帮助学生巩固人工湿地知识，从而保证虚拟仿真实验的效果。
操作过程：
首先，进入软件主页“背景介绍”的菜单页面，单击“互动思考题”，进入互动思考题的主界面中。互动思考题将软件题库中的各类选择题按照一定类型比例随机调用，用于对学生的知识点考核。
操作结果：
学生在完成10道互动思考题的选择后，选择提交，软件随即自动界面打分，界面分值为每题10分，总分为100分。学生得分不足100分时，可以通过“回看错题”，查看错误的题目。系统将给出错题的正确提示。
该步骤可以重复进行，后台计分程序按照平均统计原则计分。直至学生达到满分后，停止统计计分，此时分值为学生的最终得分。该计分方式保证了学生可以重复学习直至完全掌握知识点；同时，记录了学生在完全掌握之前的得分历程，客观反映每位学生的学习情况。
阶段二：探究实验
步骤6：探究水力负荷对不同人工湿地的影响
操作目的：
水力负荷q指的是进水流量Q与人工湿地占地面积A的比值，即q=Q/A。通常情况下，若q过高，则系统对污染物的去除速率不及进水携带的污染物，导致出水祛除了下降。因此在一定范围内，污染物去除率随着q减小而增大，但是q过小，会造成占地面积过大，导致基建成本过大。
通过控制变量法，学生可设置不同水力负荷对相同的水质水量条件进行人工湿地处理，观察各个指标出水变化，从而了解水力负荷对这些指标的影响规律。
操作过程：
仿真实验选取水力负荷、长宽比和水力停留时间作为最主要的三个影响参数。采用控制变量法来进行探究。学生根据指定的水质水量条件输入仿真实验软件，在长宽比和水力停留时间不变的前提下，通过设置不同的水力负荷，记录出水效果。最后通过观察实验结果得出实验结论。
（a）选择考察因素：
首先，在仿真软件主界面单击“合作探究”模块，进入后选择要考察的影响因子。在本步骤中，选择“水力负荷”选项。
（b）探究实验引导：
在选择探究因素后，系统小助手将告知学生实验目的和流程概要。
（c）水质水量条件输入：
进水条件包括水量和COD（溶解性有机物）、SS（悬浮物）、TN（总氮）、TP（总磷）、重金属的进水浓度。软件给出3种类型的进水浓度（低浓度、中浓度、高浓度），根据相应的取值范围，随机给出进水条件。
系统给出的随机水质水量条件范围如下：
取值范围 |
| 下限 | 上限 | 单位 |
污染物进水浓度 Ci | COD | 80 | 125 | mg/L |
SS | 60 | 100 | mg/L |
TN | 10 | 25 | mg/L |
TP | 1 | 3 | mg/L |
M | 40 | 75 | μg/L |
进水流量 Q | 100 | 200 | m3/d |
（d）人工湿地类型选择：
水力负荷条件对于不同的人工湿地具有不同的影响效果。学生可以针对一种关注的人工湿地进行探究，也可选择多种人工湿地进行对比。
（e）控制其他因素：
采用控制变量法进行探究，将其他影响因素：长宽比和水力停留时间设置为一个确定值。
软件给出建议的给定值为：
设计参数 | 人工湿地类型 | 控制变量取值 | 单位 |
水力停留时间τ | 表面流 | 4 | d |
水平潜流 | 2 | d |
垂直潜流 | 2 | d |
长宽比r | 表面流 | 4 | — |
水平潜流 | 2.5 | — |
垂直潜流 | 2.5 | — |
（f）考察因素设定初始值：
设定一个初始的水力负荷值，用于确定人工湿地的构型尺寸的设计。
（g）计算出水结果：
软件根据学生选择的人工湿地类型、指定的长宽比和水力停留时间，以及初始的水力负荷，计算五个水质指标的出水情况。
（h）改变考察因素并记录实验结果：
学生通过页面下部中间的水力负荷调节模块，将水力负荷调至需要的值，并计算出水结果。
操作结果：
通过单击“数据统计”按钮，记录本次试验所有结果。
步骤7：确定最佳水力负荷
操作目的：
水力负荷q指的是进水流量Q与人工湿地占地面积A的比值，即q=Q/A。通常情况下，若q过高，则系统对污染物的去除速率不及进水携带的污染物，导致出水祛除了下降。因此在一定范围内，污染物去除率随着q减小而增大，但是q过小，会造成占地面积过大，导致基建成本过大。
操作过程：
通过前一个步骤中得到的实验数据，进行图像绘制，学生可以绘制水力负荷参数对于不同水质指标的影响变化情况。得到水力负荷对悬浮物（SS）出水变化的影响：
以及得到水力负荷对有机物（COD）、总氮（TN）、TP（总磷）、重金属出水变化的影响：
操作结果：
学生针对一种人工湿地的探究实验后，可自动生成探究实验报告。报告中记录了该实验的条件，以及不同水力负荷下的人工湿地设计尺寸和各水质指标的出水情况。学生在报告中需写出最佳参数取值和报告总结。
步骤8：探究长宽比对不同人工湿地的影响
操作目的：
长宽比r指的是人工湿地单元长度L与宽度W的比值，即r=L/W。r过小，人工湿地宽度就过大，容易出现进水和出水不均匀的现象；若r过大，则过水截面过小，流速过大，污染处理效果变差。
通过控制变量法，学生可设置不同长宽比对相同的水质水量条件进行人工湿地处理，观察各个指标出水变化，从而了解长宽比对这些指标的影响规律。
操作过程：
（a）选择考察因素：
首先，在仿真软件主界面单击“合作探究”模块，进入后选择要考察的影响因子。在本步骤中，选择“长宽比”选项。
（b）探究实验引导：
在选择探究因素后，系统小助手将告知学生实验目的和流程概要。
（c）水质水量条件输入：
进水条件包括水量和COD（溶解性有机物）、SS（悬浮物）、TN（总氮）、TP（总磷）、重金属的进水浓度。软件给出3种类型的进水浓度（低浓度、中浓度、高浓度），根据相应的取值范围，随机给出进水条件。
系统给出的随机水质水量条件范围如下：
取值范围 |
| 下限 | 上限 | 单位 |
污染物进水浓度 Ci | COD | 80 | 125 | mg/L |
SS | 60 | 100 | mg/L |
TN | 10 | 25 | mg/L |
TP | 1 | 3 | mg/L |
M | 40 | 75 | μg/L |
进水流量 Q | 100 | 200 | m3/d |
（d）人工湿地类型选择：
长宽比条件对于不同的人工湿地具有不同的影响效果。学生可以针对一种关注的人工湿地进行探究，也可选择多种人工湿地进行对比。
（e）控制其他因素：
采用控制变量法进行探究，将其他影响因素：水力负荷和水力停留时间设置为一个确定值。
软件给出建议的给定值为：
设计参数 | 人工湿地类型 | 控制变量取值 | 单位 |
水力负荷q | 表面流 | 0.1 | m3/(m2 d) |
水平潜流 | 0.4 | m3/(m2 d) |
垂直潜流 | 0.65 | m3/(m2 d) |
水力停留时间τ | 表面流 | 4 | d |
水平潜流 | 2 | d |
垂直潜流 | 2 | d |
（f）考察因素设定初始值：
设定一个初始的长宽比值，用于确定人工湿地的构型尺寸的设计。
（g）计算出水结果：
软件根据学生选择的人工湿地类型、指定的水力负荷和水力停留时间，以及初始的长宽比，计算五个水质指标的出水情况。
（h）改变考察因素并记录实验结果：
学生通过页面下部中间的长宽比调节模块，将长宽比调至需要的值，并计算出水结果。
操作结果：
通过单击“数据统计”按钮，记录本次试验所有结果。
步骤9：确定最佳长宽比
操作目的：
长宽比r指的是人工湿地单元长度L与宽度W的比值，即r=L/W。r过小，人工湿地宽度就过大，容易出现进水和出水不均匀的现象；若r过大，则过水截面过小，流速过大，污染处理效果变差。
操作过程：
通过前一个步骤中得到的实验数据，进行图像绘制，学生可以绘制长宽比参数对于不同水质指标的影响变化情况。
得到长宽比对悬浮物（SS）、有机物（COD）、总氮（TN）、总磷（TP）和重金属出水变化的影响：
操作结果：
学生在一次探究实验后，可自动生成探究实验报告。报告中记录了该实验的条件，以及不同长宽比下的人工湿地设计尺寸和各水质指标的出水情况。学生在报告中需写出最佳参数取值和报告总结。
步骤10：探究水力停留时间对不同人工湿地的影响
操作目的：
水力停留时间（τ）指的是污水在人工湿地中的计算平均流动时间，即人工湿地有效容积V与进水流量Q的比值，τ=V/Q。通常来说，τ过短，污染物没有足够的时间与微生物、植物接触反应，水质处理效果则不佳，出水甚至不达标；τ过长，水质处理效果虽然会提高，但一味的延长HRT也会造成能源和资源的浪费。
通过控制变量法，学生可设置不同水力停留时间对相同的水质水量条件进行人工湿地处理，观察各个指标出水变化，从而了解水力停留时间对这些指标的影响规律。
操作过程：
（a）选择考察因素：
首先，在仿真软件主界面单击“合作探究”模块，进入后选择要考察的影响因子。在本步骤中，选择“水力停留时间”选项。
（b）探究实验引导：
在选择探究因素后，系统小助手将告知学生实验目的和流程概要。
（c）水质水量条件输入：
进水条件包括水量和COD（溶解性有机物）、SS（悬浮物）、TN（总氮）、TP（总磷）、重金属的进水浓度。软件给出3种类型的进水浓度（低浓度、中浓度、高浓度），根据相应的取值范围，随机给出进水条件。
系统给出的随机水质水量条件范围如下：
取值范围 |
| 下限 | 上限 | 单位 |
污染物进水浓度 Ci | COD | 80 | 125 | mg/L |
SS | 60 | 100 | mg/L |
TN | 10 | 25 | mg/L |
TP | 1 | 3 | mg/L |
M | 40 | 75 | μg/L |
进水流量 Q | 100 | 200 | m3/d |
（d）人工湿地类型选择：
水力停留时间条件对于不同的人工湿地具有不同的影响效果。学生可以针对一种关注的人工湿地进行探究，也可选择多种人工湿地进行对比。
（e）控制其他因素：
采用控制变量法进行探究，将其他影响因素：水力负荷和长宽比设置为一个确定值。
软件给出建议的给定值为：
设计参数 | 人工湿地类型 | 控制变量取值 | 单位 |
水力负荷q | 表面流 | 0.1 | m3/(m2 d) |
水平潜流 | 0.4 | m3/(m2 d) |
垂直潜流 | 0.65 | m3/(m2 d) |
长宽比r | 表面流 | 4 | — |
水平潜流 | 2.5 | — |
垂直潜流 | 2.5 | — |
（f）考察因素设定初始值：
设定一个初始的水力停留时间值，用于确定人工湿地的构型尺寸的设计。
（g）计算出水结果：
软件根据学生选择的人工湿地类型、指定的水力负荷和长宽比，以及初始的水力停留时间，计算五个水质指标的出水情况。
（h）改变考察因素并记录实验结果：
学生通过页面下部中间的水力停留时间调节模块，将水力停留时间调至需要的值，并计算出水结果。
操作结果：
通过单击“数据统计”按钮，记录本次试验所有结果。
步骤9：确定最佳水力停留时间
操作目的：
水力停留时间（τ）指的是污水在人工湿地中的计算平均流动时间，即人工湿地有效容积V与进水流量Q的比值，τ=V/Q。通常来说，τ过短，污染物没有足够的时间与微生物、植物接触反应，水质处理效果则不佳，出水甚至不达标；τ过长，水质处理效果虽然会提高，但一味的延长HRT也会造成能源和资源的浪费。
操作过程：
通过前一个步骤中得到的实验数据，进行图像绘制，学生可以绘制水力停留时间参数对于不同水质指标的影响变化情况。
得到水力停留时间对悬浮物（SS）、有机物（COD）、总氮（TN）、总磷（TP）和重金属出水变化的影响：
操作结果：
学生在一次探究实验后，可自动生成探究实验报告。报告中记录了该实验的条件，以及不同长宽比下的人工湿地设计尺寸和各水质指标的出水情况。学生在报告中需写出最佳参数取值和报告总结。
阶段三：设计应用
步骤12：进水条件和出水要求确定
操作目的：
确定进水的水质水量条件（包括5个水质指标），以及出水水质要求，作为后续设计的对象和目标。
操作过程：
在软件主界面选择“人工湿地设计”模块，进入模块后，首先由系统小助手进行向导，告知学生该模块的教学目的和过程概况。
（a）确定进水条件：
首先，需要确定设计的进水条件。进水条件包括水量和COD（溶解性有机物）、SS（悬浮物）、TN（总氮）、TP（总磷）、重金属的进水浓度。采用两种方式确定进水条件，一是系统随机给出进水条件；二是根据用户进行自定义或者课堂讲师的要求确定进水条件。
（b）确定出水标准：
通过两种方式确定出水标准，一是通过软件内置的常用出水标准，例如《污水综合排放标准》、《地表水环境质量标准》、《农田灌溉水质标准》等，直接选择；二是通过学生自定义输入。
操作结果：
在给定范围内，确定进水水质水量条件和出水要求。
步骤13：人工湿地和植物选型
操作目的：
根据给定的水质水量条件以及特殊要求，对不同的人工湿地进行选型；同时针对不同的人工湿地进行水生植物的选型。
操作过程：
（a）人工湿地类型选择
在确认进水条件和出水标准后，学生可以点击进入人工湿地三维场景模块，选择需要进行试验的湿地类型（表面流人工湿地、水平潜流人工湿地或者垂直流潜流系统），同时给出“帮助”按钮，在单击按钮后，展示不同类型湿地的差异。
（b）常用水生植物选用
确定人工湿地类型完成后进入植物场景。实际过程中不同的植物对不同湿地的去除效果存在差异，但是影响不大，本次设计中，仅考察学生是否了解不同类型人工湿地在选择植物中上的差异。在本次虚拟仿真项目中，潜流人工湿地可选择芦苇、蒲草、荸荠、莲、水芹、水葱、茭白、香蒲、千屈菜、菖蒲、水麦冬、风车草、灯芯草等挺水植物。表流人工湿地可选择菖蒲、灯芯草等挺水植物；凤眼莲、浮萍、睡莲等浮水植物；伊乐藻、茨藻、金鱼藻、黑藻等沉水植物。选择完成后会生成具种植有不同植物的人工湿地场景。
操作结果：
在确定了人工湿地设计的水质水量条件和出水要求之后，学生通过之前模块的理论知识和探索模块中得到的结论，自行选取不同类型的人工湿地。同时根据选取的人工湿地，学生选取相应的水生植物。
步骤14：自主确定设计参数并计算人工湿地尺寸
操作目的：
在选型人工湿地后，学生根据探索模块得到的不同设计参数对出水效果的影响规律，设计人工湿地的具体尺寸，包括其平面的长度和宽度、水体的有效水深等。
操作过程：
（a）平面面积A计算
学生根据不同的进水水质，选择水力负荷参数，并计算平面面积。水力负荷为人工湿地单位占地面积、单位时间内接收的污水量，若水力负荷过低，则系统中的生物得不到足够的养分（污染物），无法维持生长；若水力负荷过高，则系统对污染物的去除速率不及进水携带的污染物，导致出水水质差。
一般来说，表面流人工湿地水力负荷一般为0.2 m3/（m2d）以下，水平潜流人工湿地水力负荷一般为0.2 m3/（m2d），垂直潜流人工湿地水力负荷一般为0.2 m3/（m2d）。
水力负荷计算公式为：
q=Q/A
q为水力负荷，0.2 m3/（m2d）
Q为进水水量，m3/d
A为人工湿地占地面积，m2。
（b）长宽L*W尺寸计算
学生根据自主设定的长宽比，计算人工湿地的长和宽。长宽比过小，人工湿地宽度就过大，容易出现进水和出水不均匀的现象；若长宽比多大，则过水截面过小，流速过大，污染处理效果变差。
表面流人工湿地的长宽比宜为2.5:1~6:1
水平潜流人工湿地的长宽比宜为2.5:1~5:1
垂直潜流人工湿地的长宽比宜为2.5:1~5:1
长宽计算公式为
r=L/W
L=(r*A)^(1/2)
W=(A/r)^(1/2)
r为长宽比，
L为池长，m，
W为池宽，m，
A为人工湿地占地面积，m2
（c）有效水深/基质厚度h的计算
学生根据自主设定的水力停留时间，结合之前的平面面积，计算表面流人工湿地的水深或潜流人工湿地的基质厚度。水力停留时间是污水在人工湿地设施中的计算平均停留时间，若水力停留时间过小，则污水中的污染物没有足够的时间参与物理、化学、生物反应，即随着出水排出，造成出水水质差；若水力停留时间过大，则可能出现微生物衰亡导致溶出物进入水体中，且磷酸盐、重金属沉淀反应的逆反应现象也会显现，造成出水水质差。
表面流人工湿地的水力停留时间一般为4~8h
水平潜流人工湿地的长宽比宜为2.5~5h
垂直潜流人工湿地的长宽比宜为2.5~4.5h
水力停留时间计算
τ=V/Q=Ah/Q
τ为水力停留时间，d，
V为人工湿地有效容积m3，
Q为进水流量，m3/d，
A为占地面积，m2，
h为有效水深，m。
操作结果：
根据学生设计参数的选择与计算，确定了所选人工湿地的长度、宽度和有效水深等信息。
步骤15：设计出水预测
操作目的：
软件根据设计参数计算出水水质，并生成出水报告。
操作过程：
在完成人工湿地设计后，点击开始进行进水的处理，观察出水水质情况，人工湿地运行结束后，对碳、氮、磷以及重金属等不同污染物的去除效果数据（出水水质）将展示出来。出水运行采用的是根据实际案例数据得到的半机理、半经验数学模型。
Co=Ci*exp(-k)
k=f(kA, a1, q0, b1, a2, τ0, b2, a3, r0, b3, Ci, a4; q, τ, r, Ci)
其中，Co为某污染物的出水浓度；
Ci为某污染物的进水浓度；
k为污染物的衰减系数，k的确定由一系列参数和q, τ, r, Ci共同决定；
q为水力负荷；τ为水力停留时间；r为长宽比；Ci为进水浓度；
kA, a1, q0, b1, a2, τ0, b2, a3, r0, b3, Ci, a4为确定k的一系列参数。
操作结果：
根据给定的进水水质水量条件和学生自主设计的人工湿地尺寸，计算了人工湿地出水水质，并形成水质报告。同时对于给定的出水要求进行比较。