[发明专利]一种便捷探测淤泥厚度的简易装置及其应用

说明书

本发明公开了一种便捷探测淤泥厚度的简易装置及其应用，涉及资源与环境工程技术领域。本装置由测杆和标志盘两部分组成，使用时将测杆穿过标志盘，并将测杆插入淤泥中直到淤泥层下表面无法继续深入，再将测杆拔出，并缓慢提出水面，通过标志盘所在刻度即可直接读取淤泥厚度。该装置简单实用，成本低廉，不需要专业技术即可操作，通过与沉积物柱状样测量对比，探测误差小于5％，比原有测杆法的精度大幅提升，适用于浅水水体中淤泥厚度的调查工作。

技术领域

本发明涉及资源与环境工程技术领域，尤其涉及一种便捷探测淤泥厚度的简易装置及其应用。

背景技术

随着我国经济的快速发展，向河流、湖泊等水体排放的污染物大幅增加，水环境污染问题日益突出。长期的污水排放以及自然沉积作用，导致水体淤泥量逐渐增加。淤泥是水体沉积物的组成部分，一般是指分布在沉积物上层，各类营养盐和有毒有害物质含量较高的部分，其特征为含水率高(一般超过60％)，孔隙比大，营养盐含量高。淤泥是水体污染物长期累积的载体，属于内源污染，在某些城市水体中成为水体黑臭的重要因素。作为内源污染的淤泥不断释放出营养盐和各种有毒有害物质，严重影响水体水质，对各类水生生物的生存也造成影响。重污染的淤泥还是阻滞水环境治理实施效果的主要因素，某些湖泊在外源污染全部拦截后仍然很长时间无法使水质得到有效改善，甚至在多次换水后水质依然很差，其中的主要原因就是淤泥中积累的大量营养盐仍在源源不断的释放到上覆水体中。此外，表层淤泥在风浪扰动下很容易悬浮，造成水体透明度下降，影响沉水植物的生长，淤泥表面的厌氧环境也不适合各类底栖动物的生长。

因此，很多水环境治理工程都把清淤作为削减内源污染负荷的一项重要实施内容。一般情况下，淤泥厚度与该水体的内源污染负荷成正相关，因此，底泥清淤的前期工作必须对水下淤泥厚度进行调查和测量，结合淤泥柱状样的分层分析，才能给出适宜的清淤强度。此外，针对水体的水环境和水生态调查也往往需要淤泥厚度这一常规指标。

淤泥厚度检测目前常用的方法主要有：测杆法、地质钻探法、超声波测量法、静力触探法等。测杆法一般针对水深不超过3m水体的淤泥探测，将标准测杆下端焊接的铁板制成特制测杆与标准测杆联合使用。使用时先将特制测杆触及淤泥表面并读取深度值，然后将标准测杆插入淤泥中直至触及淤泥下表面时再读取一个深度，相减计算淤泥厚度。相比于其他方法，测杆法简单方便，无需昂贵的仪器设备，是目前在浅水水体中最为常用的方法。但是传统测杆法中的特制测杆是通过下端焊接的铁板对淤泥上表面进行探测，由于淤泥表层承载力很低，铁板很容易陷入淤泥中，导致所测淤泥厚度偏低，而且传统测杆法需要2根测杆同时操作，仍比较繁琐。因此，需要一种更为简便易行而又更为准确的探测方法。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种探测过程中对表层淤泥干扰较小，精度相对较高，并且使用便捷，造价低廉的淤泥厚度探测装置，以解决当前淤泥厚度探测作业中测杆法精度较差、钻探法不够便捷、超声波测量仪器昂贵等问题。

一种便捷探测淤泥厚度简易装置，所述装置包括测杆和标志盘。

1)测杆：

测杆为一组包含5节直径30mm的圆柱形木杆组成，木杆两头通过金属螺纹连接。每节测杆长1200mm，在第1节测杆顶端固定一个金属圆锥，圆锥直径30mm，高40mm，在测杆尾部固定金属螺纹连接头。其余各节测杆头尾制成金属螺纹连接，使各节测杆能够首尾相连。

在第1和第2节测杆表面对称位置挖出两条对称的球冠型凹槽(图1，2)，凹槽深度3.5mm，球冠型凹槽的直径9.54mm，对应的球体直径10mm，在未设置凹槽的表面用红色油漆标记长度刻度，刻度自圆锥底部从0开始，最小刻度为1cm，刻度总长度240cm。其余3节测杆不设置凹槽和刻度。第1和第2节测杆首尾连接后应使表面的凹槽对齐。

2)标志盘：

标志盘由3部分组成：2.1)定位珠(图4)，2.2)定位珠盘(图5)，2.3)外缘盘(图6)。