地下水入海排泄通量快速监测采样仪的制作方法

本实用新型属于地下水环境监测领域，涉及一种地下水入海排泄通量监测采样仪，主要针对如何有效开展近岸海域地下水向海域排泄水量监测的问题，通过科学设计相关采样仪器，快速测定近岸海域地下水入海排泄量。

背景技术：

从对海水数量贡献看，陆源地下水排泄是海水的净收入，虽然地下水入海排泄的单位入海通量普遍较小，但是如果按照海岸线长度计算，地下水的年入海排泄总量数量可观。但是对于广东沿海地区地下水排泄的入海排泄及其环境影响研究尚还未见深入研究，因而在区域近岸海域的水量和溶解物质来源方面忽略了一项重要的来源。但是当前对于沿海地区地下水的入海排泄及其环境影响研究尚还未见深入研究，地下水入海排泄监测仪器匮乏，因而在区域近岸海域的水量和溶解物质来源方面忽略了一项重要的来源。

结合国内外研究现状看（叶玉玲，廖小青，刘贯群.国内外地下水入海通量研究现状与趋势．水文地质工程地质，2006年第6期，124-128），目前尚未见专业的地下水入海排泄通量监测采样仪器，对于地下水入海排泄的测量，主要通过利用测量灌溉渠的手工渗流仪改造而来（参见图3）。这种渗流仪结构简单，主要部分包括：1、漏斗盖板，4、止水开关，8、螺纹孔，9、塑料袋，漏斗盖板一端完全开口，而另一端只在边上有一个很小的开口，它通过止水开关连着塑料袋，测量时把完全开口端插入沉积物中10～13cm ,通过某测量时段内塑料袋中的水量变化及其通过的沉积物表面积就可以计算出地下水的渗流速度。该渗流仪构造简单、制作容易、造价便宜，但无法进行连续监测，每次测量都需要将整个仪器取出重现安装，工作效率低；且塑料袋的机械性能、圆桶底部的渗漏、流管的摩擦阻力、波浪作用或压力等都会引起测量的误差。

而利用连续热型自动渗流仪（参见图4，主要部分包括：1、漏斗盖板；10、导流管；11、温度—流量转化器；12、数据记录器；13、内置温度计；14、加热器；）以及热脉冲型自动渗流仪（参见图5，主要部分包括：1、漏斗盖板；13、内置温度计；15、流量记录器及计时器；16、绝热器；17、丙烯酸管；18、PVC管、；19、铝管；20、镍铬合金线）以及超声波自动渗流仪（参见图6，主要部分包括：1、漏斗盖板；21、超声波流量仪；22、数据记录器；23、换能器）虽然克服了手工渗流仪的缺陷，但是只能观测地下水入海排泄的水量，无法采集到入海排泄地下水样品。

技术实现要素：

基于近岸海域地下水和海洋环境保护的需要，根据上述现有技术存在的问题，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种专门的地下水入海排泄监测采样仪器，针对传统地下水手工渗流仪无法连续观测、塑料袋的机械性能等导致测量的误差的问题，改良取样设备，使之具备一定的连续监测取样能力，同时通过改进优化取样器，避免因仪器本身导致的测量误差，提升监测精度。

本实用新型提供的技术方案是：一种地下水入海排泄通量快速监测采样仪，包括漏斗盖板、取样头、胶管、取样袋，所述漏斗盖板底部为正方形结构，可向下全部扣入海底地层中形成封闭空间，漏斗盖板内部为中空结构，中部盖板呈倾斜状，呈漏斗形，漏斗盖板顶部可套入取样头，取样头通过套入方式和盖板密封连接在一起，所述取样头为多口取样头，取样头中部设有取样口，取样口设有止水开关；所述胶管为可伸缩弹性折叠胶管，取样口通过可伸缩弹性折叠胶管与取样袋相连。

进一步地，上述的地下水入海排泄通量快速监测采样仪，所述的取样袋为双层塑料取样袋，外层加入有柔性材料填充物，内层为中空袋，采集的入海排泄地下水保持在袋中。

进一步地，所述取样头为多口取样头，具体地，所述取样头为双口取样头，3口或4口取样头。

进一步地，所述取样头和漏斗盖板套合处设有防渗软胶圈进行密封。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型地下水入海排泄通量快速监测采样仪通过增加取样头、采用可折叠柔性，提升了仪器连续监测采样的能力，通过多个采样口轮流更换采样袋，可以长时间周期连续不间断监测采样。塑料取样袋内通过加入柔性吸水材料填充物，增强对地下水的吸纳能力吸水能力，同时通过添加内衬材料填充塑料取样袋，避免因为柔性塑料袋在波浪作用或压力下引起测量的误差。

附图说明

图1为本实用新型地下水入海排泄通量快速监测采样仪结构示意图（侧视图）

图2为本实用新型地下水入海排泄通量快速监测采样仪结构示意图（俯视图）

图3 地下水手工渗流仪

图4 连续热型自动渗流仪

图5 热脉冲自动渗流仪

图6超声波自动渗流仪

1、漏斗盖板；2、双口取样头；3、密封胶圈；4、止水开关；5、弹性折叠胶管；6、双层塑料取样袋；7、柔性材料填充物；8、螺纹孔；9、塑料袋；10、导流管；11、温度—流量转化器；12、数据记录器；13、内置温度计；14、加热器；15、流量记录器及计时器；16、绝热器；17、丙烯酸管；18、PVC管、；19、铝管；20、镍铬合金线；21、超声波流量仪；22、数据记录器；23、换能器。

具体实施方式

下面通过具体实施方式的详细描述来进一步阐明本实用新型，但并不是对本实用新型的限制，仅仅作示例说明。

本实用新型地下水入海排泄通量快速监测采样仪由漏斗盖板1、多口取样头（本实施例中为双口取样头）2、可伸缩弹性折叠胶管5、双层塑料取样袋6组成，其中漏斗盖板1为正方形结构，底部正方形边长1m，底板垂直壁高10cm，可向下全部扣入海底地层中形成封闭空间。漏斗盖板1内部为中空结构，呈漏斗形，中部盖板呈倾斜状，从而有效增加进水面积。盖板顶部为双口取样头2，双口取样头2通过套入方式和漏斗盖板1连接在一起，便于取样头维护或更换不同的多口取样头（例如3口、4口等），双口取样头1和漏斗盖板1套合处设有防渗软胶圈即密封胶圈3进行密封，防止接合处发生渗漏。

双口取样头2为立方体结构，为硬质塑胶材质，四周留有接缝并带防渗软胶圈，通过接缝和漏斗盖板1接合并用防渗软胶圈进行密封。双口取样头2中部留出2个直径2.5cm取样口，进入漏斗盖板1的入海排泄地下水通过取样口进入取样袋。取样口设有止水开关4，采样开始时打开止水开关4，取样结束时，关闭止水开关4。

取样口通过可伸缩弹性折胶管5与取样袋6相连，可伸缩弹性折叠胶管5长度可根据需要测量位置海面距海底高度而选择不同长度。通过设置弹性折叠胶管5，当需要连续采样时，不需要将整个漏斗盖板1取出，只需关闭止水开关4，将完成采样一侧的折叠胶管拉长，即可将取样袋6拉出水面（在水面上操作取样袋更换可避免海水进入取样袋影响监测结果），在水面更换完取样袋后，再折叠该胶管，将取样袋浸入海面以下（采样袋离取样口越近，流管的摩擦阻力影响越小）即可完成取样袋更换。两个取样口轮流操作，即可实现连续取样监测。根据监测需要，还可更换3口、4口等多口取样头。

双层塑料采样袋6通过向外层加入柔性材料填充物7，可以保证采样袋在波浪作用下可以始终保持稳定的形状，避免因为柔性塑料袋在波浪作用或压力下引起测量的误差（不会过度飘摆而压住取样口）。内层为中空袋，采集的入海排泄地下水保持在袋中，采样结束后通过测量内袋水体的体积，可以测算单位时间地下水入海排泄量，同时通过对样本水质进行检测分析，掌握入海排泄地下水质状况。