一种研究底泥悬浮的野外采样装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及浅水湖泊和河流系统水体生态环境模拟技术领域，特别是利用水箱装置模拟河流和湖泊在不同水动力强度扰动下底泥起悬机制，以及收集底泥起悬泥沙的装置，并利用曲形采样管进行精确高度的水样采集。
【背景技术】
[0002]湖泊在受到外界污染情况下，一部分通过自身自净作用消解，剩余部分则通过沉降形成底部沉积物，沉积物在受到外力扰动(如波浪、湖流)情况下易发生再悬浮重新进入水体，进而将沉积物中的污染物重新带入水体中，从而影响水体水质。
另外，在水动力作用下，湖泊或河道沉积物容易发生侵蚀、再悬浮，该过程会引起表层沉积物营养盐的释放、生物数量的变化等，底泥表面侵蚀率定义为单位面积底床在单位时间内的底泥侵蚀量，河床切应力是粘性泥沙研宄中的重要参数，它直接决定了底泥被侵蚀的深度，然而，确定河床切应力、控制外力条件是十分困难的，目前，模拟对底泥侵蚀的室内模拟主要有震荡法、波浪水槽法和环形水槽法，震荡法是在三角瓶中装入一定量沉积物和水样，以震荡频率模拟水动力大小，该方法简单易于控制条件且可多组平行，但是体积过小，不能很好的描述底泥侵蚀随风浪增强而递增的趋势，波浪水槽和环形水槽法是采用机械方法产生上覆水的定向流动使底泥发生悬浮，方法易于控制条件，但是实验底泥的原状性受到一定破坏，较浅的上覆水与湖泊实际情况差异较大。保持沉积物的原状性非常重要，它不仅关系到暴露于上覆水的界面及其结构的变化影响再悬浮的结果，并且对营养物质的释放量也产生至关重要的影响。在底泥侵蚀实验中，装置的选取及设计至关重要，对结果产生重要影响，故实验装置设计应尽量能够反映实际情况。
[0003]由于底泥侵蚀的实验大多在室内进行模拟，相对室外实验模拟缺乏真实性，例如室内模拟底泥侵蚀的泥样结构在带回实验室时大多已经遭到破坏，与真实沉积物结构相差甚远，因而需要一种装置，该装置可模拟室外实验，完全保证沉积物结构不受任何破坏，同时也完全呈现水体特征原样。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种研宄底泥悬浮的野外采样装置，该装置克服了现有技术中外力不可控制，维持底泥原状结构较困难，不便采集水样，缺乏对底泥起悬后泥沙组成的了解等问题。
[0005]本发明通过以下技术方案实现:本发明所述的一种研宄底泥悬浮的野外采样装置，其特征在于，包括进水箱、出水箱，所述出水箱箱体左侧和底部不设置箱板，直接与外界相通，所述进水箱与硬质水管通过第一方接圆管密封连接，所述硬质水管通过第二方接圆管与出水箱密封连接，所述出水箱前后侧设置有卡槽，泥沙收集装置通过所述卡槽固定在所述出水箱内，所述出水箱两侧设置有采样孔，采样管通过固定装置固定在所述采样孔外侧，所述采样孔安装有橡胶止回塞。
[0006]本装置未进行采样时，与所述采样孔连接的橡胶止回塞呈自然闭合状，开始采样时，所述采样管可插入采样孔进行水样采集，橡胶止回塞受力向内打开，取出所述采样管时，所述橡胶止回塞自动向外闭合，防止外界水体倒流进入出水箱内部。
[0007]所述出水箱设置有四根第一铁质撑脚柱，每根所述第一铁质撑脚柱均固定有第一硬质标尺，所述进水箱设置有一根第二铁质撑脚柱，所述第二铁质撑脚柱固定有第二硬质标尺，所述第一硬质标尺和第二硬质标尺均通过铆钉分别钉在所述第一铁质撑脚柱和第二铁质撑脚柱上，所述第一铁质撑脚柱和第二铁质撑脚柱可通过伸缩调节高度来控制插入底泥深度，，通过调节第二硬质标尺25与第一硬质标尺9保持同一刻度，使出水箱，第二方接圆管，硬质水管，第一方接圆管，进水箱在同一水平线上，保证了水流方向的稳定性。
[0008]所述固定装置包括橡胶固定圈和支撑架，所述采样管四个为一组，所述采样管通过橡胶固定圈和支撑架固定在采样孔外侧，所述采样管为曲形采样管。
[0009]所述硬质水管上表面设置有流速测孔，所述流速测孔内设置有旋浆流速仪，精确测量所述硬质水管内的水体流速。
[0010]所述泥沙收集装置包括导流隔板和滤网，所述导流隔板设置在出水箱内前端，所述滤网设置在出水箱内后端，所述导流隔板和滤网之间设置有木质隔板，推移质泥沙通过导流隔板得以沉淀，悬移质泥沙通过滤网得以捕获。
[0011 ] 所述进水箱设置有电动搅拌机，所述电动搅拌机通过搅拌机插孔插入进水箱内，所述搅拌机插孔设置于进水箱上表面，通过所述电动搅拌机实现水流在管道和进水箱内定向流动使底泥发生悬浮，用泥沙收集装置收集底泥起悬后的泥沙，通过改变电动搅拌器转数，可以比较不同强度的水动力条件下，底泥起悬的泥沙量及其组成，通过曲形采样管插入采样孔，实现对一定高度水体的精确采样。
[0012]所述曲形采样管一侧可由橡胶塞密封，另一侧管口收缩并通过支撑架支撑且与所述采样孔外的橡胶止回塞密封连接。
[0013]所述出水箱、进水箱、卡槽、木质隔板和导流隔板均采用木质材料，所述第一方接圆管，硬质水管和第二方接圆管均采用PVC材料，所述采样管采用玻璃材料。
[0014]本发明所达到的有益效果:本发明所述一种研宄底泥悬浮的野外采样装置通过电动搅拌机的设置，通过调节电动搅拌机来产生不同强度的水动力条件，使进水箱内产生不同大小流速的水流，同时，在水动力扰动下底泥发生悬浮，可完全保证沉积物结构不受任何破坏，保持沉积物的原状性；所述一种研宄底泥悬浮的野外采样装置通过在硬质水管接入的旋桨流速仪的设置，可精确测量水流流速；所述一种研宄底泥悬浮的野外采样装置通过铁质撑脚柱固定有硬质标尺的设置，利用铁质撑脚可以使矩形水箱固定在湖底，且保持矩形水箱底部与底泥表面齐平，可使出水箱、进水箱和硬质水管保持在同一条水平线上，保证了水流方向的稳定；所述一种研宄底泥悬浮的野外采样装置通过泥沙收集装置的设置，利用泥沙收集装置有效收集底泥起悬后的泥沙，揭示底泥运移特征；所述一种研宄底泥悬浮的野外采样装置通过橡胶止回塞的设置，在水样采集前，利用橡胶止回塞对出水箱两侧的采样孔实现密封，根据虹吸与真空原理，利用曲形采样管插入采样孔，可精确采集水箱内一定高度的水样。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的结构示意图。
[0016]图2为本发明出水箱结构示意图。
[0017]图3为本发明泥沙收集装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0019]如图1至图3所示，一种研宄底泥悬浮的野外采样装置，其特征在于，包括进水箱5、出水箱1，所述出水箱I箱体左侧和底部不设置箱板，直接与外界相通，所述进水箱5、出水箱I均为矩形，所述进水箱5与硬质水管3通过第一方接圆管4密封连接，所述硬质水管3通过第二方接圆管2与出水箱I密封连接，所述出水箱I与所述第二方接圆管2通过法兰盘连接，所述第二方接圆管2与所述硬质水管3通过法兰盘连接，所述硬质水管3和所述第一方接圆管4通过法兰盘连接，所述第一方接圆管4和所述出水箱I通过法兰盘连接，所述出水箱I前后侧设置有卡槽18，泥沙收集装置8通过所述卡槽18固定在所述出水箱I内，所述出水箱I两侧设置有采样孔12，采样管通过固定装置固定在所述采样孔12外侧，所述采样管四个为一组，所述固定装置包括橡胶固定圈16和支撑架1