CN103913348B - 一种用于野外观测井定深取样装置及取样方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于野外观测井定深取样装置，包括导流管、手柄和连接两者的拉线；其中，在导流管内部还设一活塞。本发明所述取样装置除了具有造价低廉、携带方便、不易损坏等主要优点外，还能够定深抽取井中水样，较准确的定位重复取样，解决自吸泵扬程不够无法取样的问题。同时，采用底部活塞式结构，解决传统压井容易漏气，不易固定和携带等问题，而且维护管理比较方便。

Description

一种用于野外观测井定深取样装置及取样方法

技术领域

本发明涉及一种用于野外观测井定深取样装置及取样方法，属于水环境保护与监测领域。

背景技术

地下水是珍贵的淡水资源，尤其在我国北方干旱地区，是居民生活用水、社会经济发展和维持生态环境方面不可替代的重要资源。地下水资源具有分布广泛、水质好、储存量大、调节能力强、供水保证度高等特点，但是一旦遭到破坏性开采和污染却也很难得到恢复。不合理的开采行为，带来诸如地面沉降、塌陷、地下水污染等一系列生态环境问题。这些问题不仅危害经济社会发展，而且对水资源的可持续利用构成严重威胁。随着地下水开发规模和强度的不断加大，以及人们生态环境意识的增强，国内外对地下水环境问题逐渐重视。在地下水环境监测和水文测量工作中，水样采集是一项重要环节。如何使得采集的样品能够准确反映当地的水质状况，是监测分析工作首要面对的问题。

传统的地下水取样方法分为自动式和人工式两类，自动式用电动泵进行采样，人工式可分活塞式与隔膜式两种。其中，自动方式取样，可以很好的提取到监测井中的样品，但造价和维护成本昂贵，如：采用电动自吸泵，在野外环境下，无电力供应，则必须使用发电机，且自吸泵受到扬程限制，地下水埋深>7m的井，无法取样；而潜水泵则受到观测井口径影响，口径小的井无法下泵，且体积较大，颇为耗费人力物力，携带极为不便。而人工压井虽然能解决上述问题，但连接件较多，容易漏气，易损坏，且在野外环境下，不易固定，体积较大，携带、操作不便。

公开号CN203025014U公开了一种小口径专控地下水定深取样器。但其单次取水量有限，且只能取到该含水层的“死水”，是“瞬时状态”，无法充分代表该含水层的普遍状态。此外，该装置繁琐，制作成本较高，容易损坏，且使用过程较为繁杂。

发明内容

针对目前取样方法存在的问题，本发明提供一种易携带、维护方便、可定深度的地下水取样装置及取样方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于野外观测井定深取样装置，包括导流管、手柄和连接两者的拉线；其中，所述导流管内部还设一活塞。

所述活塞由圆筒状塞体、连接环扣和进水翻板组成；其中，所述连接环扣为半圆环，直径与塞体直径相同；所述连接环扣的两端点垂直固设于塞体上端；所述拉线固定于连接环扣上；

所述进水翻板为一圆板，直径与塞体直径相当；所述进水翻板通过翻板连接点固定于塞体上端，并以翻板连接点为轴，自由开合。

所述导流管为带有弯头的PE管，弯头介于40-90度之间，优选80-90度，可实现导流；所述导流管直径为38-42mm，长度依据井内地下水埋深而定，通常以14-16m为宜。

所述导流管的底部设有过滤网，其网格尺寸0.4-0.6mm；所述导流管的外管壁自过滤网向上标有刻度，精确至mm；

本发明还提供上述取样装置的取样方法，包括如下步骤：

1）利用水位尺测量观测井内地下水位；

2）将导流管下放置观测井内地下液面处；根据导流管外管壁上的刻度值，调整导流管下放深度；

3）在导流管内灌入一定量的水，连续拉动手柄，使活塞在导流管底部来回运动，使目标含水层的地下水不断进入导流管内，并向上运动，最终从出水口流出。

上述步骤3）具体步骤为：

A）当拉线下压时，利用其生拉丝的刚性，活塞整体向下运动，进水翻板通过翻板连接点翘起打开，地下水流便可以从进水口进入导流管内；

B）当拉线上提时，进水翻板通过翻板连接点向下关闭，封盖住出水口。

本发明所述取样装置除了具有造价低廉、携带方便、不易损坏等主要优点外，还能够定深抽取井中水样，较准确的定位重复取样，解决自吸泵扬程不够无法取样的问题。同时，采用底部活塞式结构，解决传统压井容易漏气，不易固定等问题，而且维护管理比较方便。

在地下水取样工作中，本发明取样装置可以针对某一地下水层，连续抽水数十分钟，这一过程中，所取水样经过该层地下水含水层的不断补给，能够充分代表这一地下水含水层的自然状况，对需水量较大的检测项目有优势。

该方法可广泛应用于干旱区、无人区的野外环境下，地下水观测井中的定深、多次重复取样，既可用抽取观测井中不同深度的样品，还可以保证井中水体具有流动性，确保了观测井中提取水样的代表性。

附图说明

图1本发明取样装置结构示意图。

图2本发明取样装置中活塞的构造示意图。

图中：

1、导流管；11、出水口；12、过滤网；13、活塞；14、刻度；

2、手柄；3、拉线。

131、连接环扣；132、进水口；133、进水翻板；134、翻板连接点。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

本实施例提供一种用于野外观测井定深取样装置，如图1所示。

所述取样装置包括导流管1、手柄2和连接两者的拉线3；其中，所述导流管内部还设一活塞13。

所述活塞13由圆筒状塞体、连接环扣131和进水翻板133组成，如图2所示；其中，所述连接环扣为半圆环，直径与塞体直径相同；所述连接环扣的两端点垂直固设于塞体上端；所述拉线固定于连接环扣上；所述进水翻板为一圆板，直径与塞体直径相当；所述进水翻板通过翻板连接点134固定于塞体上端，并以翻板连接点为轴，自由开合，从而形成进水口132。

其中，所述导流管1为带有弯头的PE管，直径40mm，长度15m；其顶部出水口11为90度弯头；

所述导流管的底部设有过滤网12，其网格尺寸0.5mm，能够有效过滤野外井内地下水中大颗粒物质、植物根系等杂物。

所述导流管的外管壁自过滤网向上标有刻度14，精确至mm；

实施例2

本实施例为利用实施例1所述取样装置取样野外观测井内深度为13m的水样的方法，包括如下步骤：

1）利用水位尺测量观测井内地下水液面深度距离地面为10m；

2）将导流管下放置观测井内地下液面处；根据导流管外管壁上的刻度值，调整导流管下放3m深度；

3）在导流管内灌入0.5L水，连续拉动手柄，使活塞在导流管底部来回运动，使目标含水层的地下水不断进入导流管内，并不断向上运动，最终从出水口流出。

上述步骤3）具体步骤为：

A）当拉线3下压时，利用生拉丝的刚性，活塞13整体向下运动，由于人力拉动和气压变化，进水翻板133通过翻板连接点134翘起打开，地下水流便可以从进水口132进入导流管内。

B）当拉线上提时，由于人力拉动和气压变化，进水翻板133通过翻板连接点134向下关闭，封盖住出水口132。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种用于野外观测井定深取样装置，其特征在于，包括导流管、手柄和连接两者的拉线；其中，在导流管内部还设一活塞；

所述活塞由圆筒状塞体、连接环扣和进水翻板组成；其中，所述连接环扣为半圆环，直径与塞体直径相同；所述连接环扣的两端点垂直固设于塞体上端；所述拉线固定于连接环扣上；

所述进水翻板为一圆板，直径与塞体直径相当；所述进水翻板通过翻板连接点固定于塞体上端，并以翻板连接点为轴自由开合；

所述导流管为带有弯头的PE管；

所述弯头介于40-90度之间。

2.根据权利要求1所述的取样装置，其特征在于，所述导流管直径为38-42mm，长度为14-16m。

3.根据权利要求1所述的取样装置，其特征在于，所述导流管的底部设有过滤网，其网格尺寸0.4-0.6mm。

4.根据权利要求3所述的取样装置，其特征在于，所述导流管的外管壁自过滤网向上标有刻度，精确至mm。

5.一种利用权利要求1-4任一所述取样装置的取样方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)利用水位尺测量观测井内地下水位；

2)将导流管下放置观测井内地下液面处；根据导流管外管壁上的刻度值，调整导流管下放深度；

3)在导流管内灌入一定量的水，连续拉动手柄，使活塞在导流管底部来回运动，使目标含水层的地下水不断进入导流管内，并向上运动，最终从出水口流出。

6.根据权利要求5所述的取样方法，其特征在于，所述步骤3)具体步骤为：

A)当拉线下压时，利用其生拉丝的刚性，活塞整体向下运动，进水翻板通过翻板连接点翘起打开，地下水流便可以从进水口进入导流管内；

B)当拉线上提时，进水翻板通过翻板连接点向下关闭，封盖住出水口。