野外河床演变情况下测量潜流带实验装置及其实验方法
【专利摘要】本发明一种野外河床演变情况下测量潜流带实验装置，包括在河床底部开挖有基坑，该基坑的底部铺设有滤水型土工织物，该土工织物上方设有由若干个组合式塑料板拼接围成的长方形容器，该长方形容器底部固定于河床上；所述组合式塑料板由若干开有圆孔的塑料板组合而成，上下塑料板之间留有取样孔，该取样孔的外侧覆有薄木片，内侧覆有薄膜；长方形容器内部盛放有堆积成波浪状的砂砾，该砂砾上方铺设有塑料网，该塑料网通过搭扣搭接在组合式塑料板上。本发明通过搭建沙坡并对沙坡上覆水进行理化分析，采用该实验装置对沙坡内部进行分层分块取样从而得到潜流带河床内部河床演化的情况，采用设计合理的实验装置，且易于在地形条件复杂的野外开展实验。
【专利说明】
野外河床演变情况下测量潜流带实验装置及其实验方法
技术领域
[0001] 本发明涉及水流检测领域，尤其涉及一种野外河床演变情况下测量潜流带实验装 置及其实验方法。
【背景技术】
[0002] 在自然河流中，地表水与浅层地下水的相互作用过程称为潜流交换，这一过程对 其中底栖生物的生存，物质循环以及能量交换具有重要的影响，同时地表水中的细颗粒如 泥沙，微生物等也会随着水流进入潜流带内部从而对潜流带内部的河床组成造成影响。通 常研究人员通过室内循环水槽实验，并结合数值模拟的方法来确定其潜流带内部河床的变 化形式，然而这一过程往往做了很多的假定，不能完全符合真实河流中交换过程。现有技术 中并没有对实际河流中潜流带河床内部演变过程的研究。
[0003] 因此，亟待解决上述问题。
【发明内容】
[0004] 发明目的:本发明的第一目的是提供一种效率高且取样方便的野外河床演变情况 下测量潜流带实验装置。
[0005] 本发明的第二目的是提供该野外河床演变情况下测量潜流带实验装置的实验方 法。
[0006] 技术方案:为实现以上目的，本发明所述的一种野外河床演变情况下测量潜流带 实验装置，包括在河床底部开挖有基坑，该基坑的底部铺设有滤水型土工织物，该土工织物 上方设有由若干个组合式塑料板拼接围成的长方形容器，该长方形容器底部固定于河床 上，该长方形容器的外侧叠设有若干个可拆卸卡板;所述组合式塑料板由若干开有圆孔的 塑料板组合而成，上下塑料板之间留有取样孔，该取样孔的外侧覆有薄木片，内侧覆有薄 膜;长方形容器内部盛放有堆积成波浪状的砂砾，该砂砾上方铺设有塑料网，该塑料网通过 搭扣搭接在组合式塑料板上;取样时，从中间向两边、从上向下进行取样，在沙坡上方往下 插入隔离板，在取样孔中插入取样板，长方形容器被取样板、隔离板和塑料板分隔为若干个 封闭容器，将取样板拆卸下来，然后插入取样器，将取样器取得的砂样带回实验室进行砂样 密度、级配的测量和砂样中进入微生物的观察记录。
[0007] 优选的，所述组合式塑料板上开设有若干均匀布置的圆孔，该圆孔内插入圆柱状 塑料棒;该组合式塑料板包括A型塑料板和B型塑料板，相邻塑料板之间榫连接;所述A型塑 料板由开有圆孔的大塑料板和无孔大塑料板叠设而成，其中无孔大板位于长方形容器的外 壁，开有圆孔的大板位于长方形容器的内壁;所述B型塑料板包括由若干个组合板拼接而 成，该组合板由开有圆孔的小塑料板和无孔小塑料板叠设而成，其中无孔小塑料板位于长 方形容器外壁，开有圆孔的小塑料板位于长方形容器内壁;左右组合板之间榫连接，上下组 合板之间留有取样孔，该取样孔的外侧覆有薄木片，内侧覆有薄膜。
[0008] 进一步，所述A型塑料板和B型塑料板的四角通过带槽口的底座相互固定。
[0009] 其中，在所述长方形容器的外侧设有固定塑料墙，该固定塑料墙通过带槽口的底 座固定于基坑上;所述固定塑料墙由若干个塑料板组成，左右相邻塑料板之间榫连接，上下 相邻塑料板之间留有取样孔，通过柱状卡合件连接。
[0010] 优选的，所述长方形容器内部、对应于取样孔处设有用于固定取样板插入的支座。
[0011] 进一步，长方形容器内部上方设有用于固定隔离板的卡座，该卡座沿长方形容器 的长度方向均布，每一卡座的位置对应于组合式塑料板的横向接缝处。
[0012] 优选的，所述隔离板由整块隔离片和可拆分隔离片叠设而成，可拆分隔离片由若 干个隔离片通过塑料套筒和带把手的塑料棒配合连接而成。
[0013] 再者，所述长方形容器内壁上、位于砂砾的上方设有用于测量侧面水流流速的流 速仪。
[0014] 本发明所述的采用野外河床演变情况下测量潜流带实验装置的实验方法，包括如 下步骤：
[0015] 第一步:根据设计需求选择流域位置，在枯水期的河床上挖制基坑，并在基坑底部 铺设一定厚度的滤水型土工织物，铺好后将预制的组合式塑料板拼装形成长方形容器，长 方形容器的底部固定于河床上。
[0016]第二步:将取样板插入长方形容器中的取样孔内，贯穿长方形容器，并从长方形容 器的另外一侧伸出；根据取样板的位置组装固定塑料墙，并通过带槽口的底座将固定塑料 墙固定于基坑上;将取样板抽出，在长方形容器中的圆孔中插入圆柱状塑料板；
[0017] 第三步:制备沙坡，将用去离子水清洗过的沙子放置入长方形容器中，沙坡高度高 于最上层的薄木板，沙砾的表面覆盖有一层塑料网，并用搭环搭接在组合式塑料板上；
[0018] 第四步:长方形容器内砂砾的上方设置有用于测量侧面水流流速的流速仪，将可 拆卸卡板和长方形容器上的无孔塑料板卸下，卸下无孔的塑料板后在相邻开有圆孔的塑料 板之间插入密封条;在整个实验过程中每隔8小时对长方形容器覆水取样，测量其中悬沙的 含量和粒径分布；
[0019] 第五步:等待基坑再次漏出水面后，首先在开有圆孔的塑料板侧边围上无孔塑料 板，然后将基坑内的水排出；待基坑内水流排净后，开始取样，长方形容器分为M个断面N层， 其中M和N为奇数;为了保证沙坡的稳定从中间的断面向两边的断面进行取样，将两块隔离 板分别插入相邻支座之间的缝隙中直至隔离板插入进长方形容器的底部且标记线与长方 形容器的顶端重合，并通过卡座固定，将四块取样板分别插入到四层固定塑料墙的取样孔 和B型组合塑料板的取样孔内，直至取样板尾端的刻度线与长方形容器的边缘平齐；
[0020] 第六步:分层取样，对取样断面从上至下进行取样;将固定塑料墙和隔离板中可拆 分隔离片分别拆解开，再将拆分下来的隔离板和塑料板组合成一个取样容器，将隔离板中 整块隔离板固定，在取样板上预留的圆孔内插入固定用的圆柱状塑料棒，抬起取样容器，将 隔离板、塑料板和取样板形成的取样容器放置一边;对于同一断面只保留第二层和第四层 取出的沙砾样本，重复第五步和第六步直至整个长方形容器均完成取样；
[0021] 第七步:将取样器放入取样容器中，打开取样容器，将采集的取样器装箱送入实验 室；
[0022] 第八步:将取样器放入烘箱中烘干，然后在电子秤上称量得到质量ml，结合预测的 取样器的质量mO和取样器的体积V从而可以得到沙子
，将取样器中的沙子 取出进行筛分，得到其粒径分布曲线和中值粒径，特别的将筛分出的最细的颗粒用马尔文 粒度分析仪进一步测量其粒径分布；
[0023]第九步:取筛分的砂样进行观测，首先观察其中可能存在的肉眼可见的生物，然后 将砂样至于显微镜下，记录观察其中的藻类或微生物。
[0024]有益效果:与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：
[0025] (1)本发明通过搭建沙坡并对沙坡上覆水进行理化分析，采用该实验装置对沙坡 内部进行分层分块取样从而得到潜流带河床内部河床演化的情况，采用了廉价易得的实验 材料，以及设计合理的实验装置，且易于在地形条件复杂的野外搭建实验设备，并开展实 验；
[0026] (2)本发明在河床上铺一定厚度的滤水型土工织物，并在砂砾的表面覆盖了一层 孔径较小的塑料网，在沙坡四周设置了带孔的塑料板，保障在实验过程中细砂尽可能少的 随着水流流出，进而导致沙坡形态的损毁改变；同时又最大限度的保证了沙坡周边的水流 特性不受实验装置的影响；
[0027] (3)本发明设置了可拆卸塑料板，在堆沙坡时防止沙砾的流出有利于沙坡的塑形， 在拆卸实验装置和基坑排水时不影响沙坡的形态稳定性；
[0028] (4)塑料板之间的缝隙设有密封条，从而在基坑排水时，长方形容器内部的水流几 乎不产生流动，进而减少了水流流动对沙坡的扰动，从而保证了沙坡取样的稳定。
[0029] (5)本发明在组装长方形容器时先将取样板插入容器中，并根据取样板的位置组 装固定塑料板，同时长方形容器内部还设有固定取样板的支座，保证了取样板在实验取样 阶段插入长方形容器中保持平直不会歪斜，取样器插入沙坡时避开了支座，从而减少支座 对水流运动特性的干扰所带来的实验误差；
[0030] (6)组装完毕取样板拔出后，在原先取样板插入的位置外侧设置有薄木板，内侧设 薄膜，从而可以增强整个结构的稳定性，防止沙砾的漏出同时也方便了取样板的插入； [0031] (7)长方形容器的顶部设有卡座且固定支座之间留有一定的缝隙，方便了隔离板 的插入，隔离板中的整块隔离板可防止在一个断面取样的过程中，取样操作对旁边沙波的 影响。可拆分隔离板通过带把手的塑料棒和塑料套筒连接增强其整体的稳定性同时也便于 取样过程中的拆卸。
[0032] (8)整个取样过程从中间断面至两边断面，从上层至下层最大限度的保证了沙波 的稳定，为了减少取样板插入对沙波的影响，只留取第二层和第四层的样品，拆分隔离板和 取样板最终构成一个取样容器，然后插入取样器进行取样，方便样品的运输；
[0033] (9)对取样器中的砂样不仅测量了其密度，级配的改变，同时也观察了其中河流中 生物的聚集情况，探明了潜流带内生物的具体分布样式。
【附图说明】
[0034]图1为本发明的结构示意图；
[0035]图2为本发明的俯视图；
[0036]图3为图2中A-A向的剖视图；
[0037]图4为图2中B-B向的剖视图；
[0038]图5为本发明中隔离板的俯视图；
[0039] 图6为本发明中隔离板的侧视图；
[0040] 图7为本发明中取样器的结构示意图；
[0041 ]图8为本发明中取样板的结构示意图；
[0042]图9为本发明中组成的取样容器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0043]下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
[0044] 如图1和图2所示，本发明一种野外河床演变情况下测量潜流带实验装置，包括基 坑1、滤水型土工织物2、组合式塑料板3、A型塑料板301、B型塑料板302、组合板303、长方形 容器4、取样孔5、薄木片6、砂砾7、塑料网8、隔离板9、整块隔离片901、可拆分隔离片902、取 样板10、取样器11、带槽口的底座12、固定塑料墙13、柱状卡合件14、支座15、卡座16、塑料套 筒17、流速仪18、圆柱状塑料棒19、限位孔20、可拆卸卡板21。
[0045] 在河床底部开挖有基坑1，该基坑1的底部铺设有滤水型土工织物2,最大限度的保 证了实验过程中波浪的稳定。该土工织物2上方设有由若干个组合式塑料板3拼接围成的长 方形容器4，该长方形容器4底部用膨胀螺丝固定于河床上，所述长方形容器4的外侧叠设有 若干个可拆卸卡板21。所述组合式塑料板3由若干开有圆孔的塑料板组合而成，上下塑料板 之间留有取样孔5,该取样孔5的外侧覆有薄木片6,内侧覆有薄膜。如图1所示，组合式塑料 板3上开设有若干均匀布置的圆孔，该圆孔内插入圆柱状塑料棒19,将其与隔离板9固定。该 组合式塑料板3包括A型塑料板301和B型塑料板302,相邻塑料板之间榫连接，A型塑料板301 和B型塑料板302的四角通过带槽口的底座12相互固定，带槽口的支座4为I字型，正好卡扣 在A型塑料板301和B型塑料板302上使得塑料板固定。所述A型塑料板301由开有圆孔的大塑 料板和无孔大塑料板叠设而成，其中无孔大板位于长方形容器4的外壁，开有圆孔的大板位 于长方形容器4的内壁;所述B型塑料板302包括由若干个组合板303拼接而成，优选的，采用 3行5列的组合板303拼接而成。该组合板303由开有圆孔的小塑料板和无孔小塑料板叠设而 成，其中无孔小塑料板位于长方形容器外壁，开有圆孔的小塑料板位于长方形容器内壁;左 右组合板之间榫连接，上下组合板之间留有取样孔5,该取样孔5的外侧覆有薄木片6,内侧 覆有薄膜。薄木片6的厚度为1mm，实验过程中防止水渗入长方形容器或长方形容器内的水 渗出，取样时，取样板刺穿薄木片和薄膜，插入长方形容器内。
[0046] 长方形容器4内部盛放有堆积成波浪状的砂砾7,该砂砾7上方铺设有孔径为0.3cm 厚度为2.0mm的塑料网8，该塑料网8通过搭扣搭接在组合式塑料板3上，塑料网8不仅能够防 止砂砾7随着水波飘走也能够不影响数据的测量，提高数据的精准度。
[0047] 并在组合塑料板3上用签字笔画有砂砾1的位置。基坑8顶部与砂砾1上部边缘平 齐，保证了流入长方形容器内的水流的平顺，组合塑料板上的开孔和砂砾1上的塑料网9,从 最低程度上减少了实验装置本身对波浪周边水流情况的影响。
[0048] 如图3和图4所示，取样时，取样板10中取样孔5的内侧设有塑料膜防止搬运过程中 对沙波的扰动;从中间向两边、从上向下进行取样，在沙坡上方往下插入隔离板9,在取样孔 5中插入取样板10,长方形容器4被取样板10、隔离板9和塑料板分隔为若干个封闭容器，将 取样板10拆卸下来，然后插入取样器11，如图7和图8所示，将取样器11取得的砂样带回实验 室进行砂样密度、级配的测量和砂样中进入微生物的观察记录，如图9所示。
[0049]在所述长方形容器4的外侧设有固定塑料墙13,该固定塑料墙13通过带槽口的底 座12固定于基坑1上。固定塑料墙13与B型塑料板302上供取样板10插入的取样孔5的高度要 保证一致，方便取样板13的插入同时减少取样板13插入过程中对沙波的扰动，从而提高了 实验的准确性。
[0050] 所述固定塑料墙13由若干个塑料板组成，左右相邻塑料板之间榫连接，上下相邻 塑料板之间留有取样孔5，通过柱状卡合件14连接，柱状卡合件14包括塑料棒，塑料板上下 卡合在塑料板上，通过旋转卡合将上下塑料板固定连接。所述长方形容器4内部、对应于取 样孔5处设有用于固定取样板10插入的支座15。所述长方形容器4内部上方设有用于固定隔 离板9的卡座16,该卡座16沿长方形容器的长度方向均布，每-^座16的位置对应于组合式 塑料板3的横向接缝处。所述隔离板9由整块隔离片901和可拆分隔离片902叠设而成，可拆 分隔离片902由若干个隔离片通过塑料套筒17和带把手的塑料棒配合连接而成，如图5和图 6所示。所述长方形容器4内壁上、位于砂砾7的上方设有流速仪18,用于测量侧面水流流速 的。
[0051] -种利用野外河床演变情况下测量潜流带实验装置的实验方法，包括如下步骤： [0052]第一步：根据设计需求选择流域位置，在枯水期的河床上挖制长7m、高0.7m、宽 0.7m的基坑1，并在基坑1底部铺设一定厚度的滤水型土工织物2,铺好后将预制的组合式塑 料板3拼装形成2.5m、高0.5m、宽0.5m的长方形容器4,长方形容器4的底部用膨胀螺丝固定 于河床上。
[0053]第二步:将取样板10插入长方形容器4中的取样孔5内，贯穿长方形容器4，并从长 方形容器4的另外一侧伸出;根据取样板10的位置组装固定塑料墙13,并通过带槽口的底座 12将固定塑料墙13固定于基坑1上;将取样板10抽出，在长方形容器4中的圆孔中插入圆柱 状塑料棒19;
[0054]第三步:检查整个装置稳固性、密封性，制备沙坡，将用去离子水清洗过的沙子放 置入长方形容器4中，沙坡高度高于最上层的薄木板6,沙砾7的表面覆盖有一层塑料网8,并 用搭环搭接在组合式塑料板3上；
[0055] 第四步：对于选用的沙砾参考《土工试验规程》中SL237-005-1999比重试验的方 法，用用容量瓶法测量沙砾的表观密度，同时将沙砾7筛分得到其粒径分布曲线和中值粒 径;长方形容器内砂砾的上方设置有用于测量侧面水流流速的流速仪18,将可拆卸卡板21 和长方形容器4上的无孔塑料板卸下，卸下无孔的塑料板后在相邻开有圆孔的塑料板之间 插入密封条，稳固长方形容器4;在整个实验过程中每隔8小时对长方形容器覆水取样，测量 其中悬沙的含量和粒径分布；
[0056]第五步:等待基坑1再次漏出水面后，首先在开有圆孔的塑料板侧边围上无孔塑料 板，然后将基坑内的水排出；待基坑内水流排净后，开始取样，长方形容器分为M个断面N层， 其中M和N为奇数，优选9个断面5层;为了保证沙坡的稳定从中间的断面向两边的断面进行 取样，将两块隔离板9分别插入相邻支座之间的缝隙中直至隔离板9插入进长方形容器的底 部且标记线与长方形容器的顶端重合，并通过卡座固定，将四块取样板10分别插入到四层 固定塑料墙13的取样孔和B型组合塑料板302的取样孔内，直至取样板尾端的刻度线与长方 形容器4的边缘平齐；
[0057]第六步:分层取样，对取样断面从上至下进行取样;将固定塑料墙13和隔离板9中 可拆分隔离片分别拆解开，将隔离板9中的塑料套筒17取出，通过伸出的把手将隔离板内部 的塑料棒先旋转再拿出，对固定塑料墙13也采用同样的方法拆解开，将带把手的塑料棒从 隔离板9和塑料板上预留的插孔中插入进去，再将拆分下来的隔离板和塑料板组合成一个 取样容器，将隔离板中整块隔离板固定，在取样板上预留的圆孔内插入固定用的圆柱状塑 料棒，抬起取样容器，将隔离板9、塑料板和取样板10形成的取样容器放置一边;对于同一断 面只保留第二层和第四层取出的沙砾样本，重复第五步和第六步直至整个长方形容器均完 成取样；
[0058]第七步:对于放置在一边的取样容器，首先将预留在取样板底部的限位孔20打开， 然后将取样器的盖子打开顺着取样板上的槽口垂直插入进取样容器中，直至底部与取样板 上的限位孔20重合。对取样板上的四个限位孔重复上述操作后，打开取样器，用薄塑料板将 各个取样器开口上方的沙砾去除，盖上盖子，然后用清水将周边的沙砾清洗干净，将采集的 取样器装箱送入实验室；
[0059]第八步:将取样器11放入烘箱中烘干，然后在电子秤上称量得到质量ml，结合预测 的取样器的质量m0和取样器的体积V从而可以得到沙子密度
，将取样器中的沙 子取出进行筛分，得到其粒径分布曲线和中值粒径，特别的将筛分出的最细的颗粒用马尔 文粒度分析仪进一步测量其粒径分布；
[0060] 第九步:取筛分的砂样进行观测，首先观察其中可能存在的肉眼可见的生物，然后 将砂样至于显微镜下，记录观察其中的藻类或微生物。
[0061] 为了使所做实验更接近真实河流条件下潜流交换交换量，所述塑料板要足够的薄 最好小于2cm但是要坚硬，这样最大限度保证河流中的水流环境。
【主权项】
1. 一种野外河床演变情况下测量潜流带实验装置，其特征在于:包括在河床底部开挖 有基坑（1 )，该基坑（1)的底部铺设有滤水型土工织物（2 )，该土工织物(2)上方设有由若干 个组合式塑料板(3)拼接围成的长方形容器(4)，该长方形容器(4)底部固定于河床上，该长 方形容器(4)的外侧叠设有若干个可拆卸卡板(21);所述组合式塑料板(3)由若干开有圆孔 的塑料板组合而成，上下塑料板之间留有取样孔(5)，该取样孔(5)的外侧覆有薄木片(6)， 内侧覆有薄膜;长方形容器(4)内部盛放有堆积成波浪状的砂砾(7)，该砂砾(7)上方铺设有 塑料网(8 )，该塑料网(8)通过搭扣搭接在组合式塑料板(3)上;取样时，从中间向两边、从上 向下进行取样，在沙坡上方往下插入隔离板(9)，在取样孔(5)中插入取样板(10)，长方形容 器(4)被取样板(10)、隔离板(9)和塑料板分隔为若干个封闭容器，将取样板（10)拆卸下来， 然后插入取样器（11)，将取样器（11)取得的砂样带回实验室进行砂样密度、级配的测量和 砂样中进入微生物的观察记录。2. 根据权利要求1所述的野外河床演变情况下测量潜流带实验装置，其特征在于:所述 组合式塑料板(3)上开设有若干均匀布置的圆孔，该圆孔内插入圆柱状塑料棒（19);该组合 式塑料板(3)包括A型塑料板(301)和B型塑料板(302)，相邻塑料板之间榫连接;所述A型塑 料板(301)由开有圆孔的大塑料板和无孔大塑料板叠设而成，其中无孔大板位于长方形容 器(4)的外壁，开有圆孔的大板位于长方形容器(4)的内壁;所述B型塑料板(302)包括由若 干个组合板(303)拼接而成，该组合板(303)由开有圆孔的小塑料板和无孔小塑料板叠设而 成，其中无孔小塑料板位于长方形容器外壁，开有圆孔的小塑料板位于长方形容器内壁;左 右组合板之间榫连接，上下组合板之间留有取样孔（5)，该取样孔（5)的外侧覆有薄木片 (6)，内侧覆有薄膜。3. 根据权利要求2所述的野外河床演变情况下测量潜流带实验装置，其特征在于:所述 A型塑料板(301)和B型塑料板(302)的四角通过带槽口的底座（12)相互固定。4. 根据权利要求1所述的野外河床演变情况下测量潜流带实验装置，其特征在于:在所 述长方形容器(4)的外侧设有固定塑料墙（13)，该固定塑料墙（13)通过带槽口的底座（12) 固定于基坑（1)上；所述固定塑料墙（13)由若干个塑料板组成，左右相邻塑料板之间榫连 接，上下相邻塑料板之间留有取样孔(5)，并通过柱状卡合件(14)连接。5. 根据权利要求1所述的野外河床演变情况下测量潜流带实验装置，其特征在于:所述 长方形容器(4)内部、对应于取样孔(5)处设有用于固定取样板(10)插入的支座(15)。6. 根据权利要求1所述的野外河床演变情况下测量潜流带实验装置，其特征在于:所述 长方形容器(4)内部上方设有用于固定隔离板(9)的卡座（16)，该卡座（16)沿长方形容器的 长度方向均布，每一卡座(16)的位置对应于组合式塑料板(3)的横向接缝处。7. 根据权利要求1所述的野外河床演变情况下测量潜流带实验装置，其特征在于:所述 隔离板(9)由整块隔离片(901)和可拆分隔离片(902)叠设而成，可拆分隔离片(902)由若干 个隔离片通过塑料套筒(17)和带把手的塑料棒配合连接而成。8. 根据权利要求1所述的野外河床演变情况下测量潜流带实验装置，其特征在于:所述 长方形容器(4)内壁上、位于砂砾(7)的上方设有用于测量侧面水流流速的流速仪(18)。9. 一种利用权利要求1-8中任一所述的野外河床演变情况下测量潜流带实验装置的实 验方法，其特征在于，包括如下步骤： 第一步:根据设计需求选择流域位置，在枯水期的河床上挖制基坑，并在基坑底部铺设 一定厚度的滤水型土工织物，铺好后将预制的组合式塑料板(3)拼装形成长方形容器(4)， 长方形容器(4)的底部固定于河床上，该长方形容器的外侧叠设有若干个可拆卸卡板(21)。 第二步:将取样板（10)插入长方形容器中的取样孔(5)内，贯穿长方形容器，并从长方 形容器(4)的另外一侧伸出;根据取样板(10)的位置组装固定塑料墙（13)，并通过带槽口的 底座（12)将固定塑料墙（13)固定于基坑上;将取样板（10)抽出，在长方形容器中的圆孔中 插入圆柱状塑料板(19); 第三步：制备沙坡，将用去离子水清洗过的沙子放置入长方形容器(4)中，沙坡高度高 于最上层的薄木板(6)，沙砾(7)的表面覆盖有一层塑料网(8)，并用搭环搭接在组合式塑料 板⑶上； 第四步:长方形容器内砂砾(7)的上方设置有用于测量侧面水流流速的流速仪（18)，将 可拆卸卡板(21)和长方形容器(4)上的无孔塑料板卸下，卸下无孔的塑料板后在相邻开有 圆孔的塑料板之间插入密封条;在整个实验过程中每隔8小时对长方形容器覆水取样，测 量其中悬沙的含量和粒径分布； 第五步：等待基坑（1)再次漏出水面后，首先在开有圆孔的塑料板侧边围上无孔塑料 板，然后将基坑（1)内的水排出；待基坑(1)内水流排净后，开始取样，长方形容器分为M个断 面N层，其中M和N为奇数;为了保证沙坡的稳定从中间的断面向两边的断面进行取样，将两 块隔离板(9)分别插入相邻支座（15)之间的缝隙中直至隔离板(9)插入进长方形容器的底 部且标记线与长方形容器的顶端重合，并通过卡座（16)固定，将四块取样板（10)分别插入 到四层固定塑料墙（13)的取样孔（5)和B型组合塑料板(302)的取样孔（5)内，直至取样板 (10)尾端的刻度线与长方形容器的边缘平齐； 第六步:分层取样，对取样断面从上至下进行取样;将固定塑料墙（13)和隔离板(9)中 可拆分隔离片分别拆解开，再将拆分下来的隔离板和塑料板组合成一个取样容器，将隔离 板(9)中整块隔离板(901)固定，在取样板（10)上预留的圆孔内插入固定用的圆柱状塑料棒 (19)，抬起取样容器，将隔离板(9)、塑料板和取样板(10)形成的取样容器放置一边;对于同 一断面只保留第二层和第四层取出的沙砾样本，重复第五步和第六步直至整个长方形容器 均完成取样； 第七步:将取样器（11)放入取样容器中，打开取样容器，将采集的取样器（11)装箱送入 实验室； 第八步:将取样器(11)放入烘箱中烘干，然后在电子秤上称量得到质量ml，结合预测的 取样器的质量m0和取样器的体积V从而可以得到沙子密度，将取样器中的沙子 取出进行筛分，得到其粒径分布曲线和中值粒径，特别的将筛分出的最细的颗粒用马尔文 粒度分析仪进一步测量其粒径分布； 第九步:取筛分的砂样进行观测，首先观察其中可能存在的肉眼可见的生物，然后将砂 样至于显微镜下，记录观察其中的藻类或微生物。
【文档编号】G01N33/24GK106053763SQ201610536369
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月8日
【发明人】陈奕林, 金光球, 唐洪武, 姜启豪, 张沛, 吴广昊, 朱延涛, 李凌
【申请人】河海大学