CN107089689B - 一种水体原位反应模拟装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水体原位反应模拟装置；其包括：底泥隔离筒，由硬质材料制成的圆筒结构；固定杆，沿底泥隔离筒轴向固定在底泥隔离筒外圆周上；漂浮装置，套设在固定杆上且可相对固定杆上下滑动；以及水体隔离筒，由软质材料制成的圆筒结构，其一端与漂浮装置连接、另一端与底泥隔离筒密封连接；本发明结构设计合理，安装拆卸方便，制造成本低，加工工艺简便；能够适应水体水位的变化，进而可确保隔离区域水体在温度、光照和溶解氧等方面与外部水体保持相同，为水体原位试验的测量数据准确性提供了保障。

Description

一种水体原位反应模拟装置
技术领域
本发明涉及水环境治理技术领域，具体涉及一种水体原位反应模拟装置。
背景技术
随着社会的发展，水环境问题日益突出，尤其是水质问题逐渐引起关注。然而我国许多湖泊、水库、河流面临严重的的水质问题，工业污染、农业污染等人为污染导致水体富营养化和藻类大量繁殖，使得水中有机物、色度大幅度提高，嗅味异常，不仅影响水体的各项功能和水质指标，而且还破坏水体的生态平衡。
因此，水体修复技术的研究逐步增多，同时也便出现了对水体原位修复技术的需求。为实现湖泊水库的水体原位修复，需进行水体隔离以获取试验场所，但常规隔离无法适应水位变化，造成隔离区域内水体温度、光照和溶氧量等条件与隔离区域外部水体不同，难以实现同特征下的原位实验。
发明内容
本发明的目的是提供一种水体原位反应模拟装置，旨在解决现有的水体隔离装置无法适应水体水位变化，容易使隔离区域内外水体的温度、光照和溶氧量等条件产生较大差异而影响原位实验的技术问题。
为实现上述目的本发明采用的技术方案是：
一种水体原位反应模拟装置，包括：
底泥隔离筒，由硬质材料制成的圆筒结构；
固定杆，沿底泥隔离筒轴向固定在底泥隔离筒外圆周上；
漂浮装置，套设在固定杆上且可相对固定杆上下滑动；以及
水体隔离筒，由软质材料制成的圆筒结构，其一端与漂浮装置连接、另一端与底泥隔离筒密封连接；
进一步，所述漂浮装置包括连接环、漂浮圈、滑环，所述连接环顶端与漂浮圈密封连接、底端与水体隔离筒密封连接，所述滑环固定连接在连接环外圆周上，所述滑环套设在固定杆上且可相对固定杆上下移动；
进一步，所述漂浮圈由PVC夹网布制成空心环形结构，其空心内填充空气；
进一步，所述固定杆的底端延伸至底泥隔离筒下方；
进一步，所述固定杆数量不少于三个且均布在底泥隔离筒外圆周上，所述滑环设置数量与固定杆设置数量等同且均布在连接环外圆周上；
进一步，所述固定杆上设置有止动环，所述止动环上设有与固定杆相适配的扣帽，所述扣帽设置数量与固定杆数量等同且均布在止动环上。
本发明的有益效果是：
本发明在进行水体原位隔离时，利用固定杆对底泥隔离筒进行固定、对水体隔离筒进行固定和导向，其中底泥隔离筒可对水体底部的底泥进行隔离，水体隔离筒由软质材料制成，使得水体隔离筒具有一定收缩膨胀能力，漂浮装置在水体上漂浮并对水体隔离筒形成拉拽作用，当水位发生变化时，漂浮装置随水位而变化，水体隔离筒在水体压力作用下可确保水体隔离筒内部水位始终与外部水位持平；这样就确保了所隔离水体能够在水温、光照和溶解氧等方面与外部水体保持等同，利于水体原位试验的开展，为试验所测量数据的准确性提供保障。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的俯视结构示意图；
图3为图1中A-A方向的剖视结构示意图；
图4为图1中Ⅰ处的放大结构示意图；
图5为图1中Ⅱ处的放大结构示意图。
其中：1-底泥隔离筒；2-固定杆；3-漂浮装置；4-水体隔离筒；5-连接环；6-漂浮圈；7-滑环；8-止动环；9-扣帽。
具体实施方式
以下结合附图对本发明优选实施例进行说明：
如图1至5所示，一种水体原位反应模拟装置，包括：
底泥隔离筒1，由硬质材料制成的圆筒结构；
固定杆2，沿底泥隔离筒1轴向固定在底泥隔离筒1外圆周上；
漂浮装置3，套设在固定杆2上且可相对固定杆2上下滑动；以及
水体隔离筒4，由软质材料制成的圆筒结构，其一端与漂浮装置3连接、另一端与底泥隔离筒1密封连接；
底泥隔离筒1可以由耐腐蚀的钢管支撑，该钢管直径和高由试验需求进行选取，常规应用时直径可选取DN600、高度可选取400mm~500mm，底泥隔离筒1用于对湖泊或水库中水底的底泥进行隔离，当水体隔离筒4产生形状变化时，底泥隔离筒1可确保底泥部分不受到影响；固定杆2可以采用细长钢管或钢筋制成，无论采用钢管或钢筋，在实际应用时最好进行防腐处理，可喷涂防腐漆，固定杆2的长度需根据隔离区域水深进行选择，优选高出水深1m，固定杆2与底泥隔离筒1固定连接时应使固定杆2的外壁与底泥隔离筒1的外壁预留一定间隙，以方便底泥隔离筒1和水体隔离筒4的密封连接，固定杆2用于固定底泥隔离筒1和漂浮装置3，其中还对漂浮装置3起到导向的作用；漂浮装置3可在水的浮力作用下漂浮在水面上，漂浮装置3可对水体隔离筒4形成拉拽作用，使水体隔离筒4也能和漂浮装置3随水体水位变化而变化；水体隔离筒4是由软质材料制成的圆筒结构，该软质材料可以是PVC夹网布、软塑料、软橡胶等，在材料的选取上不能采用隔热材料、要确保材料有良好的导热性，以避免水体隔离筒4内外出现温差，为避免外部水体进入水体隔离筒4，应使水体隔离筒4与底泥隔离筒1密封连接，具体的可采用钢丝或抱箍将水体隔离筒4和底泥隔离筒1捆紧密封；
其中，漂浮装置3具体包括连接环5、漂浮圈6、滑环7，所述连接环5顶端与漂浮圈6密封连接、底端与水体隔离筒4密封连接，所述滑环7固定连接在连接环5外圆周上，所述滑环7套设在固定杆2上且可相对固定杆2上下移动；
连接环5可采用与底泥隔离筒1等直径的钢环，确保水体隔离筒4开口形状不变；漂浮圈6可以是由PVC夹网布制成空心环形结构，其空心内填充空气，这样可漂浮在水面上，其空心环形结构还可避免水体隔离筒4外部水体从上方侵入；滑环7实质为导向环，用于漂浮装置3上下移动的导向，滑环7的内径要略大于固定杆2的外径，确保漂浮装置3上下移动的顺畅；其中连接环5顶端与漂浮圈6密封连接、底端与水体隔离筒4密封连接均是为了避免水体隔离筒4外部水体的侵入；
在实际应用过程中，固定杆2的底端延伸至底泥隔离筒1下方，这样可利用固定杆2插入底泥中，即可实现固定杆2的固定、又可实现底泥隔离筒1的固定，固定杆2的底端可以制成尖端形，利于刺入泥层；
在实际应用过程中，采用单根固定杆2结构稳定性会有所影响，因此固定杆2的数量最好不少于三个且应均布在底泥隔离筒1外圆周上，此时，滑环7设置数量与固定杆2数量等同并且均布在连接环5外圆周上；这样在应用过程中其结构更加稳定、使用也更加安全可靠；本发明中以设置三个固定杆2为例；
当固定杆2长度较长时会形成悬臂梁，给该装置的安装带来不便，因此在固定杆上设置止动环8，所述止动环8上设有与固定杆2相适配的扣帽9，所述扣帽9设置数量与固定杆2数量等同且均布在止动环8上，扣帽9可卡扣在固定杆2端部；当固定杆2设置三个时，止动环8整体呈三角形，如果固定杆2设置的数量为四个、五个、六个、七个或八个，则扣帽9设置相应数量、而止动环8整体呈环形或相应的多边形。
在施工过程中，使底泥隔离筒1朝下，缓慢放入该装置到湖泊或水库的水体中，后续过程确保固定杆2竖直，待底泥隔离筒1到达水体底部后，在固定杆2端部同时施加作用力，使固定杆2下端固定在水体底部，与此同时，漂浮装置3可拉拽水体隔离筒4，使水体隔离筒4展开；当水位发生变化时，漂浮装置3利用滑环7在固定杆2上实现上下方向的移动，该上下方向的移动与水位变化同步，水体隔离筒4也实现同步的上下移动，在水体压力作用下，无论水体隔离筒4上升或下降均能确保其内部水面与外部水面持平；这样水体隔离筒4在内外水温、承受的光照条件以及溶解氧等方面均能确保同步，其利于水体原位试验的进行，为试验的数据准确性提供了保障。
本发明还具有结构设计合理，安装拆卸方便，制造成本低，加工工艺简便，便于制造的优点；更加适用于湖泊或水库的水体原位试验。
最后应当说明的是：以上所述仅为发明的优选实例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实施例对发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种水体原位反应模拟装置，其特征在于，包括：
底泥隔离筒(1)，由硬质材料制成的圆筒结构；
固定杆(2),沿底泥隔离筒(1)轴向固定在底泥隔离筒(1)外圆周上；所述固定杆(2)的底端延伸至底泥隔离筒(1)下方；
漂浮装置(3)，套设在固定杆(2)上且可相对固定杆(2)上下滑动；以及
水体隔离筒(4)，由软质材料制成的圆筒结构，其一端与漂浮装置(3)连接、另一端与底泥隔离筒(1)密封连接；
所述漂浮装置(3)包括连接环(5)、漂浮圈(6)、滑环(7)，所述连接环(5)顶端与漂浮圈(6)密封连接、底端与水体隔离筒(4)密封连接，所述滑环(7)固定连接在连接环(5)外圆周上，所述滑环(7)套设在固定杆(2)上且可相对固定杆(2)上下移动；
所述固定杆上设置有止动环(8)，所述止动环(8)上设有与固定杆(2)相适配的扣帽(9)，所述扣帽(9)设置数量与固定杆(2)数量等同且均布在止动环(8)上。
2.如权利要求1所述的一种水体原位反应模拟装置，其特征在于，所述漂浮圈(6)由PVC夹网布制成空心环形结构，其空心内填充空气。
3.如权利要求1所述的一种水体原位反应模拟装置，其特征在于，所述固定杆(2)数量不少于三个且均布在底泥隔离筒(1)外圆周上，所述滑环(7)设置数量与固定杆(2)数量等同且均布在连接环(5)外圆周上。
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