[发明专利]一种原状沉积物、上覆水同步采集及模拟方法

说明书

技术领域

本发明涉及沉积物及上覆水采集模拟技术领域，具体来说，涉及一种原状沉积物、上覆水同步采集及模拟方法。

背景技术

环形水槽是模拟细颗粒物泥沙运动特征及污染物输移转化规律的理想设备，其主要由环形槽、剪力环和传动设备组成，通过环形槽与剪力环向相反的方向运动，消除横向流的影响，可以模拟无限均匀流。目前，其应用主要集中在对泥沙运动特征的相关研究领域，研究环形水槽的携沙水流运动及槽体内流速分布的相关特征，而利用环形水槽探究污染物输移转化规律的研究相对较少，主要集中在利用环形水槽模拟河流水环境，通过改变流速，水深等外界条件，探究污染物在水相、沉积物相及界面间的输移转化规律。

在利用环形水槽探究污染物输移转化规律的研究中，常需要采集河流中的沉积物与上覆水并转移至环形水槽中。但在现有研究中，沉积物利用自封袋在现场采集、带回实验室并均匀铺设于水槽底部，上覆水则利用水样采集器采集，运回实验室并转移至铺设好的沉积物上。这个过程虽然简单方便，但在沉积物采集以及铺设过程中对沉积物的性状产生很大破坏，不同深度的沉积物污染状况不同；同时，对于上覆水的采集无法达到与沉积物同步采集。这种对沉积物与上覆水的采集方法会对后续试验造成巨大的影响。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种原状沉积物、上覆水同步采集及模拟方法，能在沉积物、上覆水采集运输与转移过程中最大限度的保持性状的稳定，更加准确的模拟均匀流条件下污染物的输移转化规律。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种原状沉积物、上覆水同步采集及模拟方法，包括以下步骤：

S1利用底部封堵有橡胶塞的多根有机玻璃管在同一地点采集沉积柱，所述沉积柱包括沉积物以及位于所述沉积物上方的上覆水；

S2 利用注射器和橡胶管从所述有机玻璃管的上部抽取所述上覆水，并统一保存；

S3将多根所述有机玻璃管的顶部盖好盖子以将所述有机玻璃管的顶部封堵；

S4将所述橡胶塞去除后放入环形水槽的槽体中；

S5去除所述盖子后将多根所述有机玻璃管同步向上提升，以使所述沉积物因重力作用逐渐从所述有机玻璃管底部排出并摊铺至槽体内；

S6将统一保存的所述上覆水转移至所述槽体内。

进一步地，在S2中，利用注射器和橡胶管缓慢抽排所述上覆水，以防止上覆水扰动所述沉积物的表层。

进一步地，在S5中，先将多根所述有机玻璃管通过透明胶带粘接为一体后再去除所述盖子。

进一步地，在S6中，将统一保存的所述上覆水通过注射器和橡胶管缓慢的转移至所述槽体内，确保所述上覆水沿所述槽体的壁面进入所述槽体，防止对所述沉积物的扰动。

本发明的有益效果：可以实现沉积物与上覆水的同时采集，同时在运输，摊铺的过程中不会对沉积物的性状产生破坏，从而能够更为准确的利用环形水槽模拟河流流动状态下的水环境状态，有利于泥沙运动对污染物输移转化相关方面的研究。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例所述的环形水槽的正视图；

图2是根据本发明实施例所述的环形水槽的俯视图；

图3是根据本发明实施例所述的有机玻璃管抽取上覆水时的示意图；

图4是根据本发明实施例所述的有机玻璃管的结构示意图；

图5是根据本发明实施例所述的注射器的结构示意图。

图中：

1、盖子；2、有机玻璃管；3、上覆水；4、沉积物；5、橡胶塞；6、橡胶管；7、注射器；8、槽体；9、剪力环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示，根据本发明实施例所述的一种原状沉积物、上覆水同步采集及模拟方法，包括以下步骤：