一种水下垂向多点同时取样系统的制作方法
【技术领域】
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[0001]本实用新型属于湖泊水库水质污染控制领域，具体涉及一种水下垂向多点同时取样系统，适用于河流、湖泊、水库水质污染控制中试和现场研宄，尤其适用于上述水体暴雨径流污染控制中试和现场研宄。
【背景技术】
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[0002]河流、湖泊和水库的水样采样工作是环境科学研宄和水环境保护及管理工作的重要内容，在研宄和分析上述天然地表水体水质的空间和时间变化特性时均需要同步采集水样，如分析研宄水体垂向水质状况，水温分层条件下异重流的形成和演变等变化过程和规律，以及在异重流影响下各层水体浮游植物、浮游动物、污染物质等理化指标的变化特性等。
[0003]以往的取样器是由取样瓶(玻璃或有机玻璃)和粗纤维绳组合而成，取样时将取样瓶系在绳子一端，再将其放入水中不同水深处，采集一定数量的水样后，将取样瓶提升至水面并移出其中的水样，然后重复操作采集另一水深处的水样。采用此传统方法取样时，由于取样时排出的空气和本身体积较大，所以不能保证所取取水样的可靠性和代表性，而且气泡也会对原水体的流态产生严重扰动，尤其是在水体体积较小的中试模型水库。之前CN103398874A公开了一种分层水体同步采集装置，虽然可以采集不同深度的水样，但是由于该装置在放入水体的过程中各层水流是通过其支护圆管上开有的纵向条形缝隙流入圆管内，这就造成了水流在管口处的局部紊流，同时圆形底座在下潜过程中会对水流产生扰动，因此大大降低采集水样的代表性。而CN104019804A公开的一种高含沙浑水异重流检测系统，虽然能在线监测水温、水深、流速和含沙量，但是在行船过程中船速会对水体分层造成扰动；该系统主要是进行水中泥沙浓度的在线监测，不能对水库的其他水质指标进行有效获取；此外，异重流中的泥沙颗粒对光电设备的磨损较为严重，所以此设备运行周期较短、设备更换频繁，使用成本较高。
[0004]再者，由于分层水体中异重流的演变形式多样，在不扰动原有水体的条件下对不同位置泥沙的同时取样一直未有可行方法；泥沙浓度也一直采用烘干称重法测量，费时费力。
【实用新型内容】:
[0005]本实用新型针对上述现有技术的缺陷和不足，提供了一种水下垂向多点同时取样系统，可以在不扰动原有水体的情况下，同时采集不同深度的水样。
[0006]为达到上述目的，本实用新型通过以下的技术方案予以实现:
[0007]一种水下垂向多点同时取样系统，包括水样存储单元、真空抽取单元、水样采集单元以及系统固定单元；其中，水样存储单元设置有若干入口和对应的若干出口，真空抽取单元设置有若干入口和对应的若干出口，水样采集单元的若干入口从下至上依次设置在系统固定单元上，水样采集单元的若干出口与真空抽取单元中对应的入口相连，真空抽取单元的出口与水样存储单元对应的入口相连。
[0008]本实用新型进一步的改进在于:还包括系统附件，水样采集单元的若干入口通过系统附件从下至上依次设置在系统固定单元上。
[0009]本实用新型进一步的改进在于:还包括储样器支护架，水样存储单元固定在储样器支护架上。
[0010]本实用新型进一步的改进在于:系统固定单元上从下至上刻有标示水深的刻度，储样器支护架上刻有与系统固定单元上对应水深的刻度的标识。
[0011]本实用新型进一步的改进在于:真空抽取单元为数字真空抽取单元，用于表示所取水样的时间和深度。
[0012]本实用新型进一步的改进在于:真空抽取单元为真空泵。
[0013]与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果:
[0014]本实用新型一种水下垂向多点同时取样系统，其结构简单、便于携带、不对所取水样造成二次污染等优点。本实用新型利用空调冷凝管对模型水库底部水体致冷的方法获取等温层水体，再依靠自然传热过程实现模型水库内部的水温分层，并根据虹吸原理研制了不同深度水样的同时取样装置，根据泥沙颗粒对光的散射特性建立了泥沙浓度的快速测定系统。依靠本实用新型提供的取样系统，能在取样过程中仍保持原模拟水库的水温分层特性及流态，方便地研宄泥沙异重流在水温分层水体中的运动过程和特性。
【附图说明】
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[0015]图1为本实用新型一种水下垂向多点同时取样系统的结构示意图。
[0016]图中:1为储样器支护架，2为水样存储单元，3为真空抽取单元，4为水样采集单元，5为系统固定单元，6为系统附件。
[0017]图2为粒径0.002mm的石英砂溶液的浊度与浓度的关系曲线图。
[0018]图3为利用泥沙浓度数据绘制模型水库中泥沙浓度随时间的空间分布图；其中，图3中入流浑水石英砂浓度为5g/L、入流流速为0.0025m/s,图3 (a)?(f)分别为当含入流浑水流入5min、10min、20min、30min、40min及50min后模型水库泥沙浓度的时空分布图。
【具体实施方式】
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[0019]下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。
[0020]参见图1，本实用新型一种水下垂向多点同时取样系统，包括储样器支护架1、水样存储单元2、真空抽取单元3、水样采集单元4、系统固定单元5以及系统附件6 ;其中，水样存储单元2设置有若干入口和对应的若干出口，真空抽取单元3设置有若干入口和对应的若干出口，水样采集单元4的若干入口从下至上依次设置在系统固定单元5上，水样采集单元4的若干出口与真空抽取单元3中对应的入口相连，真空抽取单元3的出口与水样存储单元2对应的入口相连。其中，水样采集单元4的若干入口通过系统附件6从下至上依次设置在系统固定单元5上；水样存储单元2固定在储样器支护架I上。
[0021]进一步地，系统固定单元5上从下至上刻有标示水深的刻度，储样器支护架I上刻有与系统固定单元5上对应水深的刻度标识。
[0022]进一步地，水样存储单元2上标有时间、深度序列，用于表示所取水样的时间和深度。
[0023]为了本实用新型进一步的了解，现对其使用方法做一说明:
[0024]I)根据实际分层型模型水库水温分布的特点，按比例确定模型水库所需的下层等温层水体的高度；
[0025]2)利用空调冷凝管对模型水库底部水体致冷的方法获取等温层水体，再依靠自然传热过程实现模型水库内部的水温分层，在所需高度的模型水库下确定系统固定单元5的长度及所取水样体积要求；
[0026]3)将水样采集单元4的若干入口从下至上依次设置在系统固定单元5上，再将水样采集单元4的若干出口与真空抽取单元3中对应的入口相连，并将真空抽取单元3的出口与水样存储单元2对应的入口相连，最后将系统固定单元5固定在模型水库内；
[0027]4)开启真空抽取单元3，在水样存储单元2中采集到所需的水样后关闭真空抽取单元3 ；
[0028]5)对模型水库不同纵向位置设置对应的水下垂向多点同时取样系统，同时采集不同位置处的水样，研宄水质的时间和空间演变规律。
[0029]为了对实用新型进一步了解，现对其各部件做进一步的说明。
[0030]1、真空抽取单元可利用材料易得、价格较低的注射器来实现；对于河流、湖泊、水库水质污染控制的现场研宄，因水体较深，为克服提水过程中水样