[发明专利]一种模拟浅水湖泊复杂环流条件下原位底泥再悬浮的装置及使用方法

权利要求书

1.一种模拟浅水湖泊复杂环流条件下原位底泥再悬浮的装置，它包括由流速测量仪（15）、升降平台（16）、螺旋杆（17）和垂向标尺（18）组成的流速测量装置，其特征在于还包括由水槽本体(1)和水槽底座（20）组成的圆形水槽、由变频电机（5）、齿轮（6）、轴承转盘（4）和可伸缩桨板（7）组成的水平环流发生系统以及由进水口（8）、进水渐变软管（13）、进水变频水泵（14）、吸水管（26）、出水口（9）、出水渐变软管（10）、出水变频水泵（11）、出水管（25）和水桶（12）组成的垂向补偿环流发生系统，其中：水槽本体（1）上口四周设有小孔（2）和凹槽（3），并与水平环流发生系统固连，轴承转盘（4）通过小孔（2）与水槽本体（1）固连，变频电机（5）穿过凹槽（3）与齿轮（6）固连，轴承转盘（4）下方边缘轴向分别设置可伸缩桨板（7），水槽本体（1）靠近上口部位的一侧设置进水口（8）、靠近底部的同侧位置设置出水口（9），进水口（8）和出水口（9）分别与垂向补偿环流发生系统一侧固连，出水变频水泵（11）通过出水渐变软管（10）与出水口（9）固连，进水变频水泵（14）通过进水渐变软管（13）与进水口（8）固连；将出水变频水泵(11)的出水管（25）和进水变频水泵(14)的吸水管（26）共同置于水桶(12)中，垂向补偿环流发生系统另一侧外壁至上而下设置4~8个可启闭取样孔（19），流速测量仪（15）与升降平台（16）固连，升降平台（16）与螺旋杆（17）固连，垂向标尺（18）与螺旋杆（17）固连；水槽底座（20）通过法兰盘（21）与水槽本体（1）固连。

2.根据权利要求1所述的一种模拟浅水湖泊复杂环流条件下原位底泥再悬浮的装置，其特征在于垂向补偿环流发生系统另一侧外壁至上而下设置4个可启闭取样孔（19）。

3.如权利要求1或2所述的一种模拟浅水湖泊复杂环流条件下原位底泥再悬浮装置的使用方法，包括利用软布封底式浅水域原状表层沉积物采样器，采集20cm厚的未扰动底泥（22），其特征在于还包括如下步骤：

A．底泥准备：将采集后的未扰动底泥（22）置于水槽底座（20）中备用；

B．圆形水槽装配：利用法兰盘（21）将水槽本体（1）固定在水槽底座（20）上；

C．上覆水准备：利用虹吸法向水槽本体（1）中加入水深为28~32cm的上覆水（23）；

D．水平环流发生系统装配：将变频电机（5）穿过凹槽（3）与齿轮（6）固连，使齿轮（6）与轴承转盘（4）卡口紧密接触，调整可伸缩桨板（7）高度，使得上覆水（23）浸没可伸缩桨板（7）1~8cm；

E．垂向环流发生系统装配：出水变频水泵（11）通过出水渐变软管（10）与出水口（9）固连，进水变频水泵（14）通过进水渐变软管（13）与进水口（8）固连；将出水变频水泵(11)的出水管（25）和进水变频水泵(14)的吸水管（26）共同置于水桶(12)中，该水桶(12)中注入2~10L原水； 

F．水平环流发生系统和垂向环流发生系统的使用：开启设定转速为100~300 r/min的变频电机（5），使得水体产生水平环流；同时分别设定流量为200~500L/h的出水变频水泵（11）和进水变频水泵（14），使得水体垂向循环流动，进而形成垂直方向的补偿环流；保证这两种流动状态叠加后形成复杂环流结构下的扰动；

G．流速测量装置装配与使用：将流速测量仪(15)置于水槽本体(1)内，并与水槽本体(1)上方升降平台(16)固连，升降平台(16)与螺旋杆(17) 固连，垂向标尺(18)固定在螺旋杆(17)上，流速测量仪(15)的采样频率设定为10HZ，通过螺旋杆(17)与垂向标尺(18)实现流速测量仪(15)的垂向移动和精确定位，每条垂线测完可通过升降平台(16)上的水平标尺(24)实现流速测量仪(15)的水平移动和精确定位，并进行下一条垂线测量；

H．水样结果测定：通过垂向补偿环流发生系统另一侧外壁设置的可启闭取样孔(19)采集不同高度的上覆水(23)进行水样结果测定。

4.根据权利要求3所述的一种模拟浅水湖泊复杂环流条件下原位底泥再悬浮装置的使用方法，其特征在于利用虹吸法向水槽本体（1）中加入水深为30cm的上覆水（23）。

5.根据权利要求3所述的一种模拟浅水湖泊复杂环流条件下原位底泥再悬浮装置的使用方法，其特征在于所述的水桶(12)中注入5L原水。