CN112129571A - 一种适用于消落带的水下试样采集装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种适用于消落带的水下试样采集装置，它包括试样采集盒结构和百叶盖板结构；所述试样采集盒结构包括试样采集盒侧板、试样采集盒顶板、试样采集盒操作杆，所述试样采集盒顶板上设有卡槽；所述百叶盖板结构包含对称的两部分，每个部分包含百叶顶板、百叶底板、滑动杆；百叶顶板、百叶底板均由数个百叶刀片通过钢丝绳连接组成，所述钢丝绳的一端与百叶装置操作杆相连，可通过旋转百叶装置操作杆带动钢丝绳使百叶刀片转动。此采集装置能够用于水库消落带水下土样的采集，有效的克服了水下采集试样不方便的困难。
Description
技术领域
本发明属于水库消落带实验研究领域，具体涉及一种适用于消落带的水下试样采集装置及方法。
背景技术
我国有库容10万立方米及以上水库近十万座，总库容约9323亿立方米，发挥着调节河川径流、防洪、供水、灌溉、发电、航运和旅游等多种功能。在水库运行时，由于库区水位季节性涨落而使周边土地在最高水位与最低水位之间呈现周期性淹没和裸露形成水、陆交错控制的区域称之为消落带。
作为水体和陆岸的第一道生态屏障，消落带生态系统的健康与否直接关系到水库水质安全和库岸稳定性。为了更好地对消落带开展实验研究，需要对不同高程消落带进行试样采集分析。由于消落带水陆交替的特性，特别是在水库水位上涨时，还需要对消落带被淹没区域进行试样采集。植被和土壤是消落带生态系统的重要组成部分，而目前涉及相关试样采集装置及方法较为缺乏。因此，亟需发明一种针对消落带特别是消落带被淹没区域的试样采集装置及方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于水库消落带淹没前原位预埋方式的试样装置及方法，此采集装置能够用于水库消落带水下土样的采集，有效的克服了水下采集试样不方便的困难。
为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种适用于消落带的水下试样采集装置，它包括试样采集盒结构和百叶盖板结构；所述试样采集盒结构包括试样采集盒侧板、试样采集盒顶板、试样采集盒操作杆，所述试样采集盒顶板上设有卡槽；所述百叶盖板结构包含对称的两部分，每个部分包含百叶顶板、百叶底板、滑动杆；百叶顶板、百叶底板均由数个百叶刀片通过钢丝绳连接组成，所述钢丝绳的一端与百叶装置操作杆相连，可通过旋转百叶装置操作杆带动钢丝绳使百叶刀片转动。
所述试样采集盒侧板的底部设有刀刃。
所述试样采集盒侧板可拆分为两个对称的部分。
所述试样采集盒侧板的两个侧面上均设置有开口，两侧的百叶顶板可由开口插入试样采集盒中。
所述试样采集盒顶板的顶部设置有卡槽，滑动杆可嵌入卡槽；所述试样采集盒顶板的底部设置有使试样采集盒侧板拼接卡入的凹槽。
所述试样采集盒顶板上设置有均布的导水孔，在试样采集盒顶板有卡槽的两个侧面设置有固定试样采集盒侧板的螺栓，所述试样采集盒操作杆和试样采集盒顶板固定连接。
所述试样采集盒操作杆顶部设置有倒圆台状的锤击平台和手柄，中部设置有可伸缩结构，底部设置有缓冲平台。
所述百叶顶板和百叶底板的侧端设置有刃口。
所述百叶盖板结构上部连接有可旋转的百叶装置操作杆，百叶装置操作杆底部通过齿轮连接钢丝绳来控制百叶刀片的转动，可使百叶刀片进行任意角度翻转。
适用于消落带的水下试样采集装置进行试样采集的方法，包含以下步骤：
步骤一：到达事先指定的取样地点，手持试样采集盒操作杆将试样采集盒置于水面以下，转动百叶装置操作杆调节百叶刀片的角度，使百叶顶板和百叶底板上的百叶刀片垂直于消落带坡面；
步骤二：通过锤击试样采集盒操作杆顶端的锤击平台，使试样采集盒的刀刃进入消落带土体中，直至试样采集盒到达预定深度为止；
步骤三：再次转动百叶装置操作杆调节百叶刀片的角度，使百叶顶板和百叶底板上的百叶刀片平行于消落带坡面，且使百叶顶板和百叶底板上的百叶刀片完全闭合；
步骤四：通过配合使用试样采集盒操作杆与百叶装置操作杆，使两个百叶顶板通过试样采集盒侧板上的开口进入试样采集盒并切割土体及植物根系；同时也使两个百叶底板切割土体及植物根系，两个百叶底板无缝拼接形成试样采集盒的底板；
步骤五：将试样采集装置取出，拆卸试样采集盒侧板上的螺栓，打开试样采集盒侧板并清除百叶顶板上部的植物地上部分，即可将试样完整取出。
本发明有如下有益效果：
1、本试样采集装置设有百叶盖板结构，可通过转动百叶装置操作杆调节百叶刀片的角度。当百叶刀片垂直于消落带坡面时，便于将试样采集装置置入消落带坡面；当百叶刀片平行于消落带坡面时，可使两个百叶底板及百叶顶板完全闭合从而方便取样。采用本装置及方法可进行消落带水下试样采集，有效解决了消落带水下试样采集不便的难题。本装置制作简单，成本低廉，进行试样采集时快捷方便。
2、试样采集盒操作杆设有可伸缩结构，使试样采集装置可以根据不同水深来调节装置的高度，以适应不同高程消落带的试样采集工作。试样采集盒操作杆顶部设置的锤击平台可在遇到复杂的水下环境时，便于试样采集装置进入消落带坡面；底部设置的缓冲平台保证了锤击时整个装置的稳定性。
3、本装置通过采用百叶刀片沿导轨切割土体及植物根系，保证了所采集试样的完整性，同时也使两个百叶底板及百叶顶板无缝拼接。这确保了在整个试样采集的过程中，试样采集装置及方法对试样的扰动较小。
4、将试样采集装置取出后拆卸试样采集盒侧板上的螺栓，即可十分方便的打开试样采集盒侧板，从而将试样完整取出。整个试样取出过程操作简单，避免了试样取出过程中对试样的破坏。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明实施例的试样采集装置示意图。
图2为本发明实施例的试样采集盒侧板示意图。
图3为本发明实施例的试样采集盒示意图。
图4为本发明实施例的百叶盖板结构示意图。
图5为本发明实施例的试样采集盒顶板俯视示意图。
图6为本发明实施例的试样采集盒顶板仰视示意图。
图中：试样采集盒侧板1、试样采集盒顶板2、试样采集盒操作杆3、卡槽4、开口5、锤击平台6、刀刃7、螺栓8、导水孔9、手柄10、伸缩结构11、缓冲平台12、百叶顶板13、百叶底板14、刀片15、滑轨16、百叶刀片17、钢丝绳18、百叶装置操作杆19、凹槽20。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
实施例1：
参见图1-6，一种适用于消落带的水下试样采集装置，它包括试样采集盒结构和百叶盖板结构；所述试样采集盒结构包括试样采集盒侧板1、试样采集盒顶板2、试样采集盒操作杆3，所述试样采集盒顶板2上设有卡槽4；所述百叶盖板结构包含对称的两部分，每个部分包含百叶顶板13、百叶底板14、滑动杆16；百叶顶板13、百叶底板14均由数个百叶刀片17通过钢丝绳18连接组成，所述钢丝绳18的一端与百叶装置操作杆19相连，可通过旋转百叶装置操作杆19带动钢丝绳18使百叶刀片17转动。通过上述配置有百叶盖板结构的试样采集装置，可以进行水下取试样，有效的克服了水下取试样不方便的困难。
进一步的，所述试样采集盒侧板1的底部设有刀刃7。通过采用上述结构的刀刃7能够实现土体的切割，进而保证了切割效率。
进一步的，所述试样采集盒侧板1可拆分为两个对称的部分。通过采用剖分结构方便了其后续对土样的取出，进而方便实现脱模过程。
进一步的，所述试样采集盒侧板1的两个侧面上均设置有开口5，两侧的百叶顶板13可由开口5插入试样采集盒中。通过上述的开口5便于后续将百叶刀片17插入到开口5，进而对其内部的土样进行剪切。
进一步的，所述试样采集盒顶板2的顶部设置有卡槽4，滑动杆16可嵌入卡槽4；所述试样采集盒顶板2的底部设置有使试样采集盒侧板1拼接卡入的凹槽20。通过上述的试样采集盒顶板2能够用于对取土样装置侧板1的顶部进行封堵。
进一步的，所述试样采集盒顶板2上设置有均布的导水孔9，在试样采集盒顶板2有卡槽4的两个侧面设置有固定试样采集盒侧板1的螺栓8，所述试样采集盒操作杆3和试样采集盒顶板2固定连接。通过上述的导水孔9能够保证取样过程中，水能够通过导水孔9透出。
进一步的，所述试样采集盒操作杆3顶部设置有倒圆台状的锤击平台6和手柄10，中部设置有可伸缩结构11，底部设置有缓冲平台12。通过上述的试样采集盒操作杆3能够便于采样时，将整个试样采集盒侧板1插入。
进一步的，所述百叶顶板13和百叶底板14的侧端设置有刃口15。
进一步的，所述百叶盖板结构上部连接有可旋转的百叶装置操作杆19，百叶装置操作杆19底部通过齿轮连接钢丝绳18来控制百叶刀片17的转动，可使百叶刀片17进行任意角度翻转。
实施例2：
适用于消落带的水下试样采集装置进行试样采集的方法，包含以下步骤：
步骤一：到达事先指定的取样地点，手持试样采集盒操作杆3将试样采集盒置于水面以下，转动百叶装置操作杆19调节百叶刀片17的角度，使百叶顶板13和百叶底板14上的百叶刀片17垂直于消落带坡面；
步骤二：通过锤击试样采集盒操作杆3顶端的锤击平台6，使试样采集盒的刀刃7进入消落带土体中，直至试样采集盒到达预定深度为止；
步骤三：再次转动百叶装置操作杆19调节百叶刀片17的角度，使百叶顶板13和百叶底板14上的百叶刀片17平行于消落带坡面，且使百叶顶板13和百叶底板14上的百叶刀片17完全闭合；
步骤四：通过配合使用试样采集盒操作杆3与百叶装置操作杆19，使两个百叶顶板13通过试样采集盒侧板1上的开口5进入试样采集盒并切割土体及植物根系；同时也使两个百叶底板14切割土体及植物根系，两个百叶底板14无缝拼接形成试样采集盒的底板；
步骤五：将试样采集装置取出，拆卸试样采集盒侧板1上的螺栓8，打开试样采集盒侧板1并清除百叶顶板13上部的植物地上部分，即可将试样完整取出。
Claims (10)
1.一种适用于消落带的水下试样采集装置，其特征在于：它包括试样采集盒结构和百叶盖板结构；所述试样采集盒结构包括试样采集盒侧板（1）、试样采集盒顶板（2）、试样采集盒操作杆（3），所述试样采集盒顶板（2）上设有卡槽（4）；所述百叶盖板结构包含对称的两部分，每个部分包含百叶顶板（13）、百叶底板（14）、滑动杆（16）；百叶顶板（13）、百叶底板（14）均由数个百叶刀片（17）通过钢丝绳（18）连接组成，所述钢丝绳（18）的一端与百叶装置操作杆（19）相连，可通过旋转百叶装置操作杆（19）带动钢丝绳（18）使百叶刀片（17）转动。
2.根据权利要求1所述一种适用于消落带的水下试样采集装置，其特征在于：所述试样采集盒侧板（1）的底部设有刀刃（7）。
3.根据权利要求1所述一种适用于消落带的水下试样采集装置，其特征在于：所述试样采集盒侧板（1）可拆分为两个对称的部分。
4.根据权利要求1、2或3所述一种适用于消落带的水下试样采集装置，其特征在于：所述试样采集盒侧板（1）的两个侧面上均设置有开口（5），两侧的百叶顶板（13）可由开口（5）插入试样采集盒中。
5.根据权利要求1所述一种适用于消落带的水下试样采集装置，其特征在于：所述试样采集盒顶板（2）的顶部设置有卡槽（4），滑动杆（16）可嵌入卡槽（4）；所述试样采集盒顶板（2）的底部设置有使试样采集盒侧板（1）拼接卡入的凹槽（20）。
6.根据权利要求1所述一种适用于消落带的水下试样采集装置，其特征在于：所述试样采集盒顶板（2）上设置有均布的导水孔（9），在试样采集盒顶板（2）有卡槽（4）的两个侧面设置有固定试样采集盒侧板（1）的螺栓（8），所述试样采集盒操作杆（3）和试样采集盒顶板（2）固定连接。
7.根据权利要求1所述一种适用于消落带的水下试样采集装置，其特征在于：所述试样采集盒操作杆（3）顶部设置有倒圆台状的锤击平台（6）和手柄（10），中部设置有可伸缩结构（11），底部设置有缓冲平台（12）。
8.根据权利要求1所述一种适用于消落带的水下试样采集装置，其特征在于：所述百叶顶板（13）和百叶底板（14）的侧端设置有刃口（15）。
9.根据权利要求1所述一种适用于消落带的水下试样采集装置，其特征在于：所述百叶盖板结构上部连接有可旋转的百叶装置操作杆（19），百叶装置操作杆（19）底部通过齿轮连接钢丝绳（18）来控制百叶刀片（17）的转动，可使百叶刀片（17）进行任意角度翻转。
10.采用权利要求1-9任意一项所述适用于消落带的水下试样采集装置进行试样采集的方法，其特征在于包含以下步骤：
步骤一：到达事先指定的取样地点，手持试样采集盒操作杆（3）将试样采集盒置于水面以下，转动百叶装置操作杆（19）调节百叶刀片（17）的角度，使百叶顶板（13）和百叶底板（14）上的百叶刀片（17）垂直于消落带坡面；
步骤二：通过锤击试样采集盒操作杆（3）顶端的锤击平台（6），使试样采集盒的刀刃（7）进入消落带土体中，直至试样采集盒到达预定深度为止；
步骤三：再次转动百叶装置操作杆（19）调节百叶刀片（17）的角度，使百叶顶板（13）和百叶底板（14）上的百叶刀片（17）平行于消落带坡面，且使百叶顶板（13）和百叶底板（14）上的百叶刀片（17）完全闭合；
步骤四：通过配合使用试样采集盒操作杆（3）与百叶装置操作杆（19），使两个百叶顶板（13）通过试样采集盒侧板（1）上的开口（5）进入试样采集盒并切割土体及植物根系；同时也使两个百叶底板（14）切割土体及植物根系，两个百叶底板（14）无缝拼接形成试样采集盒的底板；
步骤五：将试样采集装置取出，拆卸试样采集盒侧板（1）上的螺栓（8），打开试样采集盒侧板（1）并清除百叶顶板（13）上部的植物地上部分，即可将试样完整取出。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
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Application publication date: 20201225 Assignee: Hubei Guobo Construction Co.,Ltd. Assignor: CHINA THREE GORGES University Contract record no.: X2023980054570 Denomination of invention: A device and method for collecting underwater samples suitable for the dissipation zone Granted publication date: 20220517 License type: Common License Record date: 20240103 |