[發明專利]一種地下水分層取樣的負壓法及裝置

在審

• 申請號: 202010553941.3
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111610064A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 王波;蔣才洋;劉驊標;丁朋;鄒宇杰
• 申請（專利權）人: 中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: G01N1/16
• 分類號: G01N1/16
• 代理公司: 貴州派騰知識產權代理有限公司 52114
• 代理人: 張祥軍

本發明公開了一種地下水分層取樣的負壓法及裝置，取樣方法包括采用負壓原理制作編制的控制管理程序、負壓取樣探頭、真空泵、地面控制主機、電纜絞車。控制管理程序安裝在地面主機中，主要流程包括參數設置、探頭取樣瓶抽真空、控制探頭從淺至深到達不同取樣深度、分別控制探頭進行取樣、地面樣品轉存；負壓取樣探頭由多層多個取樣瓶組成，每個取樣桶設計有一個常閉式電磁閥，由地面主機控制電磁閥開關。本發明可一次設計管理探頭中的多個取樣桶，每下井和提升一次，可完成多個深度點的取樣工作，取樣精確、工作效率高、成本低。

技術領域

本發明屬于環境和工程勘察中的地下水污染監測技術領域，具體為地下水中成份試驗、污染物監測方法和裝置。

背景技術

工程建設勘察和地下水污染，需要對地下水進行化學試驗和污染監測，是工程勘察和環境監測領域的重要組成部分，同時也為工程環境安全、風險評估和土壤修復提供指導。

準確采取地下水樣品是進行工程勘察、評價污染程度的前提，目前地下水采樣的方法主要有貝勒管等采樣器采樣和便攜式采樣泵采樣兩種方法，兩種方法的原理和裝置示意請參考說明書附圖1和附圖2。

上述兩種方法均存在一定缺陷，貝勒管采樣器對地下水擾動較大，地下水采樣過程中需要對單井地下水進行分層采樣，操作過程中必然會有采樣器多次下井的現象，擾動了地下水中組分濃度分布，導致檢測結果不準；便攜式采樣泵采樣在地下水位較深，采樣收到水泵吸力和揚程限制，無法采集有效樣品。因此，研究一種更加準確，應用型更為廣泛的采樣方法和裝置，具有重要的應用價值和前景。

發明內容

對鉆孔、湖水、河水不同深度地下水層進行取樣，是工程勘察和環境監測的重要方法和技術，在水電站、核電站、堤壩、礦山、隧道(洞)等地下工程選址、建成后的滲漏、涌水、環境污染監測等均需要對地下水進行分層取樣化驗，以評價和判斷地下環境的可靠性。由于地下地質條件及水文情況復雜、埋藏深度較大、水環保要求較高，按照傳統的分層抽水及取樣試驗方法，一般是在同一個鉆孔中對不同深度的含水層施工成不同孔徑段的鉆孔，利用止水管材分臺階進行止水處理。這樣的話同一鉆孔只能做2～3層抽水試驗,而且操作難度大，擴孔費用高，止水效果差，很難獲得不同含水層準確的水質與水量信息；而雖然可以采用栓塞式分層取樣系統,對同一孔徑鉆孔中任意深度的含水層進行分層抽水及取樣，但仍存在費用高、效率低的問題，難以滿足日益增加的工程勘察、環境監測和病害治理的要求。

基于上述問題，本發明旨在提供一種地下水分層取樣的負壓法及裝置，利用負壓吸附原理，采用現行電子與電磁控制技術，制作取樣、樣品存貯和管理的裝置，一次下井取樣，準確、高效、環保地獲取十多個深度的水樣，克服傳統的取樣方法和裝置存在的準確率低、工作效率低、安全環保風險高、成本高的缺點。

本發明通過以下技術方案來實現：

一種地下水分層取樣的負壓法，包括，

步驟一，制作地下水取樣容器，并在地面上對取樣容器進行抽真空和密閉；

步驟二，將多個取樣容器一次性全部放入鉆孔中；

步驟三，在預定深度位置打開至少一個取樣容器使得該深度的地下水在壓力差作用下進入取樣容器，然后封閉取樣容器；

步驟四，移動取樣容器到下一個預定深度位置，重復步驟三，完成不同深度位置的地下水取樣；

步驟五，將所有取樣容器提升到地面上，然后將取樣容器中的地下水樣本取出。

優選的，所述步驟二中，多個取樣容器沿著鉆孔深度方向間隔排列，且鉆孔內同一深度位置有兩個以上的取樣容器。

一種用于地下水分層取樣的負壓法的裝置，包括，