CN1987399A - 深层地表水的采样方法及其设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水采样技术领域。一种深层地表水采样的方法和设备；该深层地表水的采用方法，将钢缆和直径≤15mm无二次污染的采样塑料管一端的进水口分别固定在铅鱼背部的支架上；钢缆将铅鱼及采样塑料管一齐放入水中，下沉到所需要的深度，启动与采样塑料管另一端相连的动力泵取水，先用泵出的水冲洗样品瓶三次或半分钟后，再用泵出的水灌满样品瓶后关泵，即完成该深度的水样采取；该采样设备，包括绞车、带刻度的钢缆，设置有便携式动力泵、采样管和固定在钢缆一端带尾翼且重量≥15千克的铅鱼，采样管内径≤15毫米，其一端连接动力泵，另一端进水口固定在铅鱼上。采用本发明采集水样，垂直深度准确性高，所取水样无干扰，操作简单、方便、省时、安全。

Description

深层地表水的采样方法及其设备

技术领域

本发明涉及水采样技术领域，具体涉及深层地表水采样的方法和设备。

背景技术

目前在江河湖海的深水采样过程中，采用的是图1所示一种沿用多年的简易采样方法，即由10升的塑料桶，用一橡皮塞7塞住，橡皮塞7上连一根绳子，将塑料桶固定在一个20公斤重的方形铁架内，并系在带有深度指示的绞车1的钢缆2上，慢慢放入江中，待深度指示达到需测水深的位置后，拉动橡皮塞7的绳子，从塑料桶上拔去橡皮塞7，水样迅速进入塑料桶并排出空气，等观察到江面上出现水泡时，认为塑料桶已灌满，此时再用绞车1将塑料桶拉到甲板上装瓶，取得待测水深的水质样本。但是，采用上述方法采样，存在多方面的缺陷：1、不能准确取得所需水深位置的样水。因为当取水的塑料桶放入水中时，是一个10L的空桶，具有相应的浮力和体积，仅配置20公斤的铁架不足以克服水的浮力和水流的冲力对其下沉运动的影响，使塑料桶不能可靠的下沉到所需的水深位置；且在水流速度的影响下，造成钢缆与垂直深度成一定的夹角，且在钢缆本身重力下使绞车所示钢缆入水的长度实为斜曲线的长度，而不是欲测水深的实际深度h；当开始取水时，塑料桶随着水的进入而逐渐增重，使塑料桶逐渐呈弧线下降，这样所取得的水样是在多个深度上的水样的混合。2、会干扰和改变水样的原来状态，使水质参数引起变化。因为当水样进入塑料桶排出桶内空气时，有一个水气交换的过程，实际上是一个爆气复氧的过程，大大干扰和改变了水样的物理和化学的原来状态，是水样参数可能由此引起变化；当绞车将塑料桶拉上后，在水质采样船的甲板上脱卸、分离塑料桶和铁架，将塑料桶内的水样倒入储水桶内，再用量杯灌入多个样品瓶，这又是一个对水样的干扰和改变。3、既费工时又不安全。因为在拉开塑料桶塞后须等1-2分钟，待江面上冒出水泡，才能认为塑料桶内已经注满水样，而有时受潮流和浪花的影响，不能确认冒出的水泡，使操作者搜索观测江面上是否有水泡冒出既费时又困难；在需要采取不同深度的水样时，必须用绞车人工多次绞上绞下，费时又费工；况且采样的繁琐和费时，造成操作者的安全性受到很大的威胁。对于上述采集水样的种种缺陷，现提供一种操作简单又准确的新设备和方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种深层地表水采样的方法和设备，解决现有技术中所取水样深度不准确可靠、水样受干扰和改变，以及费时又费工的技术问题。

本发明的技术方案是：

一种深层地表水的采样方法，其特征在于：将钢缆和直径≤15mm无二次污染的采样塑料管一端的进水口分别固定在铅鱼背部的支架上；用绞车带动钢缆将铅鱼及采样塑料管一齐徐徐放入水中，下沉到所需要的深度，启动与采样塑料管另一端相连的动力泵取水，先用泵出的水冲洗样品瓶三次或半分钟后，再用泵出的水灌满样品瓶后关泵，即完成该深度的水样采集。

所述采样方法的深层地表水采样设备，包括绞车、带刻度的钢缆，其特征在于：设置有便携式动力泵、采样管和固定在钢缆一端带尾翼且重量≥15千克的铅鱼，所述的采样管内径≤15毫米，其一端连接直流动力泵，另一端进水口固定在铅鱼上。

所述的动力泵为便携式蠕动泵、便携式真空泵、便携式隔膜泵或便携式自吸计量泵。

所述的采样管所用的材质为乙烯基塑料管。

所述的采样管进水口装设有粗过滤器。

本发明的技术效果是：

1、由于采用带尾翼的铅鱼设计呈流线形，水阻小，重心低，比重大，在水流作用下能顶着水流稳定在水中，使钢缆的入水长度即为所需采样的水深，且铅鱼重量可根据水流速度的增加而增加，确保垂直深度准确可靠。

2、所取水样不与空气接触而直接进入采样瓶，且先对采样瓶用取样水进行冲洗，再吸取水样，故对所取水样无干扰改变。

3、对不同深度水样的采集，绞车只要人工绞上绞下一个往返就可全部获取，使操作简单方便省时，操作安全有保障。

4、每一采样深度采集的样本数量不受限制。

附图说明

图1是习用的深水采样过程的示意图。

图2是本发明的深水采样设备的结构示意图。

具体实施方式

如图2所示，本发明所述的深水采样设备，除了装在采样船甲板上的绞车1和缠绕在绞车1上的钢缆2外，还设置有便携式动力泵3(例如蠕动泵、隔膜泵、真空泵、自吸式计量泵)、内径≤15毫米无二次污染的乙烯基或其它塑料的采样塑料管4、与采样塑料管4连接的重量≥15千克的带尾翼的铅鱼5。采样塑料管4的进水口装设有粗过滤器，固定在铅鱼5背部的支架上，出水口连接在动力泵3的吸入口上，动力泵3的出水口用管道与采样瓶6连接。钢缆2的一端固定在铅鱼5背部的支架上。当采样船到达指定水域的深水测点时，将准备好的采样塑料管4连接铅鱼5和动力泵3后，用绞车1将钢缆2一端固定的铅鱼5连同采样塑料管4一起徐徐放入水中。例如使用15毫米内径的采样塑料管4，水气接触面积0.75²cm×3.14＝1.766cm²，水深15米，其中空气容量为2.65升，约为目前10升塑桶的四分之一；如果采用10毫米内径的采样塑料管深入水中15米，水气接触面积只有0.5²cm*3.14＝0.785cm²，它管内的空气容量约1.18升，是目前采样使用的10升塑桶的九分之一，且在水中15米深度均匀分配，因此其浮力和冲击力大为减小，在带尾翼的铅鱼5的牵引下极易下沉到指定水深。由于铅鱼5的流线型设计，受水流速度的影响较小，能稳定地垂直沉入水中处于所需位置，故钢缆上的刻度为所需水深的实际刻度，使样水的垂直深度准确可靠。而且铅鱼5的重量可视流速大小调整，保证在水流速度为6m/秒的情况下，其深度误差不超过0.5米。启动动力泵开始取水时，先用样水对采样瓶6进行多次(国标规定为3次)冲洗后，再进行样水采集，确保所采样水无干扰。图2为进行深层、中层和表层三个层次取样示意，当完成深层取水后，绞车1将铅鱼5上升至中层水深，开启动力泵3取水，再将铅鱼5升至表层水深用相同方法取水。因而，缆车1只需绞下绞上一个来回就可在不同测量水深取水采样，既省时、省力、又安全。

采样时，由于放置动力泵3的采样船甲板至水面高度均小于7.9米，因此动力泵3不限于前述几种，只要动力泵能提升7-8米垂直高度，能达到每分钟2-4升的输送流量，且由无二次无染的材质制造，就能满足采样要求。而且这种动力泵的功率小，当使用直流电机驱动时，蓄电池一次充电可连续使用两个小时左右，足够采样需要。

Claims (6)

1、一种深层地表水的采用方法，其特征在于：将钢缆和直径≤15mm无二次污染的采样塑料管一端的进水口分别固定在具有一定重量的铅鱼背部的支架上；用绞车带动钢缆将铅鱼及采样塑料管一齐徐徐放入水中，下沉到所需要的深度，启动与采样塑料管另一端相连的动力泵取水，先用泵出的水冲洗样品瓶三次或半分钟后，再用泵出的水灌满样品瓶后关泵，即完成该深度的水样采集。

2、一种使用权利要求1的所述采样方法的深层地表水采样设备，包括绞车、带刻度的钢缆，其特征在于：所述的采样设备还设置有便携式动力泵、采样管和固定在钢缆一端带尾翼且重量≥25千克的铅鱼，所述的采样管内径≤15毫米，其一端连接动力泵，另一端进水口固定在铅鱼上。

3、根据权利要求2所述的深层地表水采样设备，其特征在于：所述的动力泵为便携式蠕动泵、便携式真空泵、便携式隔膜泵或便携式自吸计量泵。

4、根据权利要求2所述的深层地表水采样设备，其特征在于：所述的采样管所用的材质为乙烯基塑料管。

5、根据权利要求3所述的深层地表水采样设备，其特征在于：所述的采样管所用的材质为乙烯基塑料管。

6、根据权利要求2、3、4或5所述的深层地表水采样设备，其特征在于：所述的采样管进水口装设有粗过滤器。

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