[发明专利]一种可测量水位、原位溶解氧及采集不同深度地下水的方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于采水器技术领域，涉及地下水监测及采集技术，具体为一种可测量水位、原位溶解氧及采集不同深度地下水的方法及装置。

背景技术

随着现代社会经济的发展，湖泊、河流、水库等地表水体均受到不同程度的污染。据《联合国世界水资源开发报告（第一版）》（执行摘要）中介绍每天有 2×10⁶吨的垃圾被倾入水中，其中包括工业、化学、生活和农业废物（化肥，杀虫剂，杀虫剂残留物）等。随着地表淡水资源污染的加剧，工业和生活污水排放量增加，以及受农业大量使用农药化肥的影响，地下水污染问题也将日益突出。地下水污染严重地区主要分布在城镇周围、排污河道两侧、地表污染水体分布区及引污农灌区等。中国约有一半城市市区地下水污染比较严重，污染物主要有重金属、有机物和硝酸盐等，地下水污染多数为复合污染。越来越多的研究表明，对于海岸带附近地下水，在近岸水动力条件作用下地下水中的污染物会发生迁移并污染近岸带海洋环境。研究近岸带地下水中污染物质的迁移及转化规律，对于海岸带资源与环境保护具有重要意义。目前，地下水水位计和采样器形式较多，但是无法同时进行水位测量和水样采集，因此通常的办法是先用水位计测量水位后再进行采样，操作过程繁琐，需要人力多。对于地下水溶解氧的测量一般也是先将水样取出并转移至采样瓶中测量，但在转移过程中不可避免的使大量氧气溶入水样，改变了地下水中原有的溶解氧含量。一般的采样器均为上下开口，在采样器下降过程中从下口进入的水可能有部分聚积在采样器边角而未及时从上口排出，且采样器具有一定的长度，故所采集的水样与要求深度的水样差别较大。而且，一般采样器均为手提式，人力无法解放，人手的晃动及其他人为因素均会对按指定深度采集的水样造成影响，使采样准确度较低。以上不足使目前的地下水采样难以满足地下水的相关研究和调查的需要。

发明内容

本发明的目的就是针对测量地下水位、原位溶解氧和采集指定深度地下水现有的处理技术和手段存在的不足，提供一种可测量水位、原位溶解氧及采集不同深度地下水的方法及装置，在采水的同时测量水位，并严格按照指定深度测量原位溶解氧和取水样。

本发明提出的可测量水位、原位溶解氧及采集不同深度地下水的方法，具体步骤如下：

（1）根据地下水电导率的不同，选择合适的电池电压及微安表量程，将三脚支架固定在观测井之上，关闭采水管下端出水口阀门，检查并盖好采水管上端的入水口盖；

（2）开启电池盒开关，转动卷盘通过带刻度导线使采水管稳定下降，转动过程中由于带刻度导线所缠绕处的直径要小于拉绳所缠绕处的直径，故带刻度导线下降的比较慢，始终保持绷直状态，而拉绳则始终保持松弛状态，观察微安表指针，待微安表指针发生偏转时，立即旋紧止动螺栓，此时读出带刻度导线上的刻度，即可得到地下水水位；

（3）关闭电池盒开关，松开卷盘的止动螺栓，继续转动卷盘至采水管入水口达到指定深度后旋紧止动螺栓，连接溶氧仪显示器接口，读取并记录溶氧值，松开溶氧仪显示器接口，用力拉起与入水口盖相连的拉绳，开启入水口盖并保持一段时间，待水充满采水管后松开拉绳，反方向转动卷盘，转动过程中要使连接采水管的导线保持绷直状态，使连接入水口盖的拉绳保持松弛状态，待取出采水管后，松开出水口阀门，转移水样至采样瓶中；

（4）对于不同的观测井，重复步骤（1）~（3）即可。

本发明中根据电学原理，利用采水管下端铜片探头触碰到水面时电路连通致使微安表指针发生偏转来获得水位。根据地下水电导率的不同，所选电池电压可为1.5 V~3 V，微安表量程可为100 μA~1 mA。

本发明可通过不同直径卷盘上绳子下降速度差异来控制采水管入水口盖启闭状态并采集指定深度的水样。

本发明中，溶氧仪探头与采水管结合进行不同深度地下水溶解氧的原位观测，避免水样从采水管转移到采样瓶中溶解氧含量的变化。