[发明专利]地下水高保真采样系统及采样方法

权利要求书

1.一种地下水高保真采样系统，其特征是，包括：

临液面深水井采样装置，用于抽吸深水井内与过滤器埋深对应的含水层内的地下水，其抽水设备设置在深水井内的液面之下且临近液面，其抽水设备的进水端口通过连接管路下潜到深水井内的过滤器位置，抽取与过滤器对应的含水层中的地下水；

质量稳定器，连接在所述临液面深水井采样装置的出水管路上，用于稳定所采集的水样，回溶从水样中析出的挥发性和半挥发性物质；

层流采样器，连接在质量稳定器之后的出水管路上，用以调节所采集水样的水压和流量，提高水样保真度；以及

采样瓶，用以收集经层流采样器输出的水样；

所述临液面深水井采样装置包括：

潜水泵，为圆柱状泵体，在其顶部的出水口上接有用于引向地面的出水管，在出水管的管壁上标注有表示出水管长度的刻度线，标柱出水管刻度线起始点的一端连接在潜水泵的出水口上；

引流体，其上部为与潜水泵等径的圆柱形管体，其下部为尖部朝下的圆锥体，安装在所述潜水泵的下端，使采样系统内的水流变化平缓；

引流罩，为罩接在潜水泵和引流体外围的罩体，所述罩体包括位于上部的粗径段、位于下部的细径段以及连接粗径段与细径段的变径段，所述粗径段的上端口封接在潜水泵的进水环形口上部的泵体上，所述变径段对应于引流体的下部圆锥体，且变径段的锥度与引流体的下部圆锥体的锥度保持一致，所述细径段的直径大于所述出水管的直径，所述粗径段与所述引流体之间所形成的环形腔体的截面积不大于所述细径段的截面积；

进水管，其上端连接在引流罩的细径段上，其下端接花网管坠；以及

花网管坠，用于设置在深水井下部的过滤器处，以收集地下水并为进水管提供保持拉直状态的下拉重力；其结构是在一段直壁花网管的底部接有圆锥形底板，在直壁花网管的顶部接有环形顶板，在环形顶板的内圆处接有接口，所述接口用于连接所述进水管。

2.根据权利要求1所述的地下水高保真采样系统，其特征是，所述引流体的上部圆柱形管体与下部圆锥体的中心线均与潜水泵的中心线在一条直线上。

3.根据权利要求1所述的地下水高保真采样系统，其特征是，引流罩上的所述粗径段、所述细径段和所述变径段的中心线在一条直线上，且安装之后所述引流罩的中心线与潜水泵的中心线相重合。

4.根据权利要求1所述的地下水高保真采样系统，其特征是，引流体下端的所述圆锥体的底圆直径与圆锥体的高度之比在1/2～1/3之间。

5.一种地下水高保真采样方法，其特征是，包括以下步骤：

a、设置一套权利要求1所述的地下水高保真采样系统；

b、测取待采样水井内的井水液面距井口的距离，并据此确定临液面深水采样装置中的潜水泵在待采样水井内的投放位置，以在投放后使潜水泵的出水口能够没入井水液面以下；

c、根据待采样水井的井管结构数据和测取的井水液面距井口的间距数据，分别计算出井管下部的过滤器距井水液面的距离以及所需进水管的配置长度，并按照计算结果截取相应长度的进水管，将截取好的进水管连接在临液面深水采样装置中的引流罩与花网管坠之间，根据步骤b的检测结构截取相应长度的出水管，通过出水管将潜水泵的出水口和质量稳定器相连；

d、在待采样水井内下放临液面深水采样装置：将临液面深水采样装置中的花网管坠、进水管、潜水泵及引流罩、出水管依次从采样水井的井口放下，当根据出水管管壁上标注的尺寸确定被下放的潜水泵已全部没入井水液面后，停止下放操作，此时，进水管被花网管坠拉直在井管内，而花网管坠恰好悬吊在井管下部的过滤器所处的地下含水层厚度范围内；

e、计算出临液面深水采样装置的总体内容积，开启潜水泵，将初始采集的不小于临液面深水采样装置的总体内容积的水体抽到废水收集装置内，之后，观察层流采样器中的液压显示器，缓慢调节层流采样器中的分流控制器和同心式流量调节器，使液压显示计的读数保持在0.2～0.3Mpa；

f、保持水流状态不变，直立层流采样器的采样管端口直立向上，使管端流出的半球状水面高度约为0.5cm，同时逆光观察其内部无微气泡，即可开始取样操作；

g、保持上述水流状态，将层流采样器的采样管插入到采样瓶内，手持采样瓶并使之保持直立状态，直至瓶内水位缓慢上升到采集水样所需的采样瓶上相应的刻度为止；

h、关闭质量稳定器上的同心式流量调节器，使进入采样瓶的水流截止，再将采样瓶密封，放入保温箱中恒温保存。