[发明专利]一种混合均匀河水采样器及其采样方法

说明书

本发明涉及一种混合均匀河水采样器，包括若干采集装置，用于采集不同地段的河水水样；混合装置，用于均匀混合由若干采集装置输送过来的水样；取样装置，用于采取均匀混合后的水样；单片机；电源。采集到混合均匀的河水水样具有很好的代表性，同时减少了野外实验人员的安全隐患，对于同位素实验具有重要的意义。

技术领域

本发明涉及一种水样采集装置，尤其涉及一种混合均匀河水采样器及其采样方法。

背景技术

水是生命的源泉，是人类社会和经济发展不可或缺的资源。但是随着世界经济的发展，人口的增长，人类对水资源需求量越来越大。城市化的推进，农业用地的开垦，养殖业的发展在挤占湿地的同时也加剧了对下游水源的污染。这些情况都使得水资源短缺以及不合理利用问题愈来愈严重，最终可能会进入恶性循环模式。而解决水资源问题需要我们对流域的产汇流机理有更深入的认知，这样才能因地制宜采取不同措施合理规划水资源的利用。

同位素示踪剂在20世纪50年代开始应用于水文学，随着同位素分析技术的发展，同位素逐渐成为一种不可替代的工具用以研究流域产汇流机制。稳定同位素氘和氧-18由于是水分子的组成部分，并且环境温度和湿度轻微变化都会改变降水同位素相对丰度。降水进入流域后，同位素变化主要由于不同水源混合和与周围围岩交换引起，并且以不同水源混合为主。流域出口断面的河水是不同水源，不同滞留时间水体组成的混合体，传统的水文方法无法进行定量的分析，而同位素示踪剂从原子层面揭示水源和滞时分布的信息，这对于理解流域对降水的响应机制具有重要的意义。流域平均滞时的概念是降水进入流域，运移到流域出口，井或者某观测断面所经历的时间。通过计算得到流域平均滞时可以推导出流域蓄水总量，运移路径，水体来源，这对于研究流域水循环以及污染物运移具有重要意义。

研究流域滞时需要对河水和降水进行长期取样，一般均为两星期取一次降水水样和一次河水水样，但是在进行人工野外取样时面临很大缺陷，主要包括以下几点：1.水样代表性差。在研究流域滞时，降水水样是14天内降水混合水样，而河水水样为某一时刻的流域出口断面的河水。流域出口断面的河水同位素相对丰度是随时程变化的，即使在一天内，由于气温、湿度的变化，河水的同位素相对丰度也具有很明显的变化。因此用某一时刻河水水样同位素相对丰度代表时段内河水平均相对丰度是不合理的。2.野外试验人员的人身安全问题。在研究流域滞时时，经常选择人类活动对环境影响小的流域进行实验，这样的流域经常远离城市，位于深山之中。取样的位置一般设置有流量数据的河道中，但是在降雨时候进行取样，一方面河道流量较大，另一方面地面湿滑，很容易威胁到人身安全。当在晴天取样时候，又不可避免蚊虫，毒蛇的威胁。3.试验费用大。在进行野外实验时，经费的花销也应该考虑在内，如果进行多个取样点同一时刻取样，需要很多实验人员，无疑加重了经费花销的负担。结合上述人工取样缺点，研究一种自动采集时段内混合均匀的河水水样装置势在必行。

发明内容

本发明为了解决现有实验仪器存在的取样代表性差，野外试验的安全隐患以及取样费用等问题，提供了一种自动采集时段内混合均匀的河水水样装置。本发明设置多个采集装置，各装置循环工作收集不同时段不同地段的水样，并将水样均匀混合后进行试验，提高了水样的代表性。

本发明为实现上述目的，所采取的技术方案为：一种混合均匀河水采样器，包括

若干采集装置，用于采集不同地段的河水水样，每个采集装置包括第一进水管、第一蓄水池和第一水泵，所述第一进水管连通河流和第一蓄水池，所述第一水泵设置在所述第一进水管上，河流中的水在所述第一水泵的作用下经所述第一进水管流入所述第一蓄水池；

混合装置，用于均匀混合由若干采集装置输送过来的水样，所述混合装置包括第二进水管、第二蓄水池和第二水泵，所述第二进水管连接所述第一蓄水池和第二蓄水池，所述第二水泵设置在所述第二进水管上，所述第一蓄水池内的水在所述第二水泵的作用下经所述第二进水管进入所述第二蓄水池；