[发明专利]一种具虹吸取样功能可自动调高湖泊生态实验围隔

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种湖泊实验装置，尤其是一种用于改善湖泊水质质量的全封闭式的生态修复实验用硬性围隔装置。

背景技术

湖泊是我们赖以生存的重要的水体资源。随着工农业的迅速发展和城市规模的不断扩大，很多的污染物排入湖泊，使湖泊水质质量严重下降，造成了诸如富营养化等一系列环境问题。湖泊水质质量的恢复主要有物理、化学和生态修复等方法，目前应用比较广泛的是以植物或植物一动物生物链为基础的生态修复技术。因各个湖泊所处的地理环境各不相同，湖泊中的优势种有所差别，所以要想取得较好的修复效果必须通过生态实验来取得可靠的数据。围隔是湖泊生态实验所必需的装置，设计合理的围隔可以使实验顺利进行，保证实验数据真实可靠。

生态实验围隔主要有四个方面的要求：(1)有效隔断围隔内外湖水的交换；(2)保证围隔内生物的有效光照和水体的大气复氧；(3)所围水域面积适当；(3)取样方便、科学。

目前围隔的形式主要有硬性围隔和柔性围隔两种，在生态实验的应用中都存在一些不足之处。硬性围隔一般为固定式，超高较小则容易引起围隔内外湖水的交换，超高较大则会影响光照和大气复氧；柔性围隔会随水浮动，不易精确掌握所围水量，同时取样随机性较大，不科学。

发明内容

为了克服目前各种围隔形式所存在的不足，本发明提供一种新型的湖泊生态实验围隔，该围隔可以很好的满足生态实验围隔所需的四方面要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

湖泊生态实验围隔主体由固定木桩、不透水帆布、浮球、滑轮、虹吸取样系统和石龙组成。固定木桩包括竖桩、横桩，竖桩用于确定围隔大小，横桩与浮球采用刚性连接，通过滑轮与浮球调节围隔超高。不透水帆布下端与石龙连接、上端与横桩连接，起到隔水的作用。

(1)浮球一滑轮式超高调节结构

竖桩上设滑道，横桩上设滑轮，这样横桩可沿滑道上下竖直运动。横桩与浮球之间采用刚性连接，使横桩可以在浮球浮力的作用下始终保持与水面恒定的超高。超高设置在30-50cm之间。若超高过低，湖水易在风浪作用下进入围隔。若超高过高，会影响围隔内的光照，而使光合作用受到抑制，影响生态实验效果；同时还会影响风对围隔内水面的扰动，不利于气液界面的更新而影响大气复氧，造成围隔内溶解氧过低，影响动植物的生理活动，引起实验偏差。

(2)适当的实验范围

围隔采用正方形布置，边长为3-5m。若边长过小，则所围水量对应的实验生物量过小，实验数据易产生偏差；若边长过大，可能造成围隔内环境条件不均一，不便于实验条件的控制，同时取样的偶然性增加。

(3)固定式虹吸取样系统

该系统主要由虹吸取样管、取样容器和便携式真空泵组成。虹吸取样管在围隔内部部分采用塑料硬管，在围隔外部部分采用塑料软管，每根取样管设一个阀门。取样管共设5根，呈梅花形分布，塑料硬管伸入水面以下50cm。取样容器为圆柱形有机玻璃容器，下部封底。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的实质性特点和优点：(1)超高固定，不随水位变化而变化，有效隔断围隔内外湖水的交换；(2)可有效的保证光照和大气复氧；(3)围隔正方形布置易于计算所围水量；(4)围隔规模适宜，便于生态实验的进行；(5)取样管均匀布置，利用虹吸原理自动取样，方便且科学。

附图说明

图1是湖泊生态实验围隔的竖向剖面图。

图2是湖泊生态实验围隔的平面图。

图3是滑轮、滑道的大样图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细说明。

参见附图，湖泊生态实验围隔主体由竖桩1、横桩2、不透水帆布6、浮球5、滑轮3、虹吸取样系统和石龙7等组成。竖桩上设滑道4，横桩上设滑轮3，横桩2与浮球5采用刚性连接。不透水帆布6下端与石龙7连接、上端与横桩2连接。虹吸取样系统由虹吸取样管、取样容器11和便携式真空泵组成。虹吸取样管在围隔内部部分采用塑料硬管8，在围隔外部部分采用塑料软管9，每根取样管设一个阀门10。

当水位变动时，横桩2可以在浮球5浮力的作用下，通过滑轮3在滑道4内的滑动，始终保持与水面恒定的超高。一方面，可以有效的隔断围隔内外湖水的交换；另一方面，还可以保证围隔内生物得到有效光照和水体的大气复氧，使生态实验顺利进行。

围隔采用正方形布置，边长为3-5m。一方面，可以准确的计算围隔所围水量；另一方面，可以有效的减小实验的偏差。

在初次取样时，首先将取样容器11浸入水中，排开一定体积的水，然后把某一取样管的阀门10打开，利用便携式真空泵对该取样管抽真空，因围隔内水位与取样容器内水位存在一定的高差，此时虹吸即可形成，围隔内的湖水通过虹吸取样管自动流入取样容器内，取样完毕后关闭阀门10。以后再进行取样时，只需打开阀门10，即可进行取样。若长期实验，虹吸取样管内可能会由于气体逐渐累积而造成虹吸破坏，这时重复初次取样时的操作即可。