[发明专利]三维时序矢量沉积物捕获器

说明书

本发明涉及三维时序矢量沉积物捕获器，包括基座，基座上设有捕获管，所述捕获管包括水流管与沉降管，所述水流管前端具有水平进水口，后端具有竖直向下的出水口，水流管内部设有向进水口倾斜的滤网，所述滤网内切于水流管；所述沉降管竖直固定在水流管下方，所述沉降管底部密封，顶端具有开口，所述开口与水流管连通、与滤网正对，滤网将流经水流管内大于滤网孔径的物质拦截，沉积堆叠到沉降管内。本发明可以随着海流动态收集海水中沉降颗粒，对海底环境的变化监测反应敏锐，准确。

技术领域

本发明涉及海底沉降物采集捕获装置，具体涉及一种时序、矢量的沉积物捕获器。

背景技术

深海海底的沉降物对海洋生态学研究和深化采矿环境影响评价具有十分重要的意义。深海沉积物是海洋沉积作用形成的海底物质，包含大量的地质、生物信息，开展深海沉积物的类型与分布、搬运与动力过程、土工特性、微生物群落等调查研究，对于深海矿产资源环境评估和后期资源开采具有重要意义。传统的沉积物获取主要通过船舶地质绞车释放取样装置，在重力作用下触底后，放置一段时间，然后回收至海面，整个过程无法监控且结构笨重，一般只能获取大时间尺度内的十几个样品，通过搭载深海运载器进行海底采样，能够让科学家通过高清镜头或观察窗身临其境地对取样区域和数量进行选择，提高样品获取效率。但是科学家无法实时在取样地选择，而且也无法直观的获得实时的样品，这对于科研就存在断档、数据不连续的情况发生，会造成分析的偏差，偏差严重的话会造成研究无意义，浪费科研投入。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的之一是提供一种具有可以实现实时动态捕捉的海底任意方向沉积物采集捕获装置，目的之二是可以计算出任意时刻进入沉降管内的对应沉降管内沉降物的准确位置。最终可以获得不同方向、不同深度的海水中，沉积物含量随时间的动态变化过程，及其在各个时刻对应的沉积物样品。

本发明所采取的技术方案如下：

三维时序矢量沉积物捕获器，包括基座，基座上设有捕获管，所述捕获管包括水流管与沉降管，所述水流管前端具有水平进水口，后端具有竖直向下的出水口，水流管内部设有向进水口倾斜的滤网，所述滤网内切于水流管；所述沉降管竖直固定在水流管下方，所述沉降管底部密封，顶端具有开口，所述开口与水流管连通、与滤网正对，滤网将流经水流管内大于滤网孔径的物质拦截，沉积堆叠到沉降管内。

进一步的，所述沉降管开口处设有锥形导向面。

进一步的，所述沉降管外设有护管。

进一步的，所述出水口处设有第二过滤网。

进一步的，所述基座上设有挂环。

进一步的，所述基座上设有可拆卸的配重块，所述配重块均匀的分布在基座上。

进一步的，所述基座下部设有插针，所述插针均匀的分布在基座底部。

进一步的，所述进水口前端具有喇叭导向口。

进一步的，所述水流管内设有海流计、浊度计、高度计，所述高度计与沉降管开口正对。

一种任意时刻矢量沉积物计算方法，包括如下步骤：

(1)根据浊度计、流速计采集数据计算水流管内的沉积物含量：

①令捕获管进水口的截面积为S，沉降管的截面积为S’；

②设流速为V_(d，D，t)、浊度为Tur_(d，D，t)；则水流管内每一时刻流过的沉积物总量为：

Q_(d，D，i)＝V_(d，D，i)×S×Tur_(d，D，i) (1)

其中：d为方向；D为深度；i为0到t内的任意时刻；