[發(fā)明專利]一種原狀沉積物、上覆水同步采集及模擬方法

在審

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• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN107642064A
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發(fā)明（設計）人: 單保慶;金鑫
• 申請（專利權）人: 北京中科乾和環(huán)保科技服務有限公司
• 主分類號: E02B1/02
• 分類號: E02B1/02
• 代理公司: 北京紐樂康知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙)11210
• 代理人: 丁偉

技術領域

本發(fā)明涉及沉積物及上覆水采集模擬技術領域，具體來說，涉及一種原狀沉積物、上覆水同步采集及模擬方法。

背景技術

環(huán)形水槽是模擬細顆粒物泥沙運動特征及污染物輸移轉(zhuǎn)化規(guī)律的理想設備，其主要由環(huán)形槽、剪力環(huán)和傳動設備組成，通過環(huán)形槽與剪力環(huán)向相反的方向運動，消除橫向流的影響，可以模擬無限均勻流。目前，其應用主要集中在對泥沙運動特征的相關研究領域，研究環(huán)形水槽的攜沙水流運動及槽體內(nèi)流速分布的相關特征，而利用環(huán)形水槽探究污染物輸移轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究相對較少，主要集中在利用環(huán)形水槽模擬河流水環(huán)境，通過改變流速，水深等外界條件，探究污染物在水相、沉積物相及界面間的輸移轉(zhuǎn)化規(guī)律。

在利用環(huán)形水槽探究污染物輸移轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究中，常需要采集河流中的沉積物與上覆水并轉(zhuǎn)移至環(huán)形水槽中。但在現(xiàn)有研究中，沉積物利用自封袋在現(xiàn)場采集、帶回實驗室并均勻鋪設于水槽底部，上覆水則利用水樣采集器采集，運回實驗室并轉(zhuǎn)移至鋪設好的沉積物上。這個過程雖然簡單方便，但在沉積物采集以及鋪設過程中對沉積物的性狀產(chǎn)生很大破壞，不同深度的沉積物污染狀況不同；同時，對于上覆水的采集無法達到與沉積物同步采集。這種對沉積物與上覆水的采集方法會對后續(xù)試驗造成巨大的影響。

針對相關技術中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

針對相關技術中的上述技術問題，本發(fā)明提出一種原狀沉積物、上覆水同步采集及模擬方法，能在沉積物、上覆水采集運輸與轉(zhuǎn)移過程中最大限度的保持性狀的穩(wěn)定，更加準確的模擬均勻流條件下污染物的輸移轉(zhuǎn)化規(guī)律。

為實現(xiàn)上述技術目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

一種原狀沉積物、上覆水同步采集及模擬方法，包括以下步驟：

S1利用底部封堵有橡膠塞的多根有機玻璃管在同一地點采集沉積柱，所述沉積柱包括沉積物以及位于所述沉積物上方的上覆水；

S2 利用注射器和橡膠管從所述有機玻璃管的上部抽取所述上覆水，并統(tǒng)一保存；

S3將多根所述有機玻璃管的頂部蓋好蓋子以將所述有機玻璃管的頂部封堵；

S4將所述橡膠塞去除后放入環(huán)形水槽的槽體中；

S5去除所述蓋子后將多根所述有機玻璃管同步向上提升，以使所述沉積物因重力作用逐漸從所述有機玻璃管底部排出并攤鋪至槽體內(nèi)；

S6將統(tǒng)一保存的所述上覆水轉(zhuǎn)移至所述槽體內(nèi)。

進一步地，在S2中，利用注射器和橡膠管緩慢抽排所述上覆水，以防止上覆水擾動所述沉積物的表層。

進一步地，在S5中，先將多根所述有機玻璃管通過透明膠帶粘接為一體后再去除所述蓋子。

進一步地，在S6中，將統(tǒng)一保存的所述上覆水通過注射器和橡膠管緩慢的轉(zhuǎn)移至所述槽體內(nèi)，確保所述上覆水沿所述槽體的壁面進入所述槽體，防止對所述沉積物的擾動。

本發(fā)明的有益效果：可以實現(xiàn)沉積物與上覆水的同時采集，同時在運輸，攤鋪的過程中不會對沉積物的性狀產(chǎn)生破壞，從而能夠更為準確的利用環(huán)形水槽模擬河流流動狀態(tài)下的水環(huán)境狀態(tài)，有利于泥沙運動對污染物輸移轉(zhuǎn)化相關方面的研究。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例所述的環(huán)形水槽的正視圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例所述的環(huán)形水槽的俯視圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例所述的有機玻璃管抽取上覆水時的示意圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例所述的有機玻璃管的結(jié)構示意圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例所述的注射器的結(jié)構示意圖。

圖中：

1、蓋子；2、有機玻璃管；3、上覆水；4、沉積物；5、橡膠塞；6、橡膠管；7、注射器；8、槽體；9、剪力環(huán)。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1-5所示，根據(jù)本發(fā)明實施例所述的一種原狀沉積物、上覆水同步采集及模擬方法，包括以下步驟：