[发明专利]一种地下水水样采集装置及采集方法

权利要求书

1.一种地下水水样采集装置，其特征在于，包括第一可膨胀式堵水器、第二可膨胀式堵水器、多孔防堵塞式进水管、气泵、水泵；

所述气泵通过长柔性气管连接着第一可膨胀式堵水器，所述水泵通过长柔性水管连接着第一可膨胀式堵水器，所述第一可膨胀式堵水器和第二可膨胀式堵水器之间设置有短柔性风管和多孔防堵式进水管，所述短柔性风管用于连通第一可膨胀式堵水器和第二可膨胀式堵水器，所述多孔防堵式进水管上设置有若干进水孔，所述多孔防堵式进水管用于采集地下水。

2.根据权利要求1所述的一种地下水水样采集装置，其特征在于，所述第一可膨胀式堵水器、第二可膨胀式堵水器和多孔防堵塞式进水管同轴设置。

3.根据权利要求1所述的一种地下水水样采集装置，其特征在于，所述第一可膨胀式堵水器包括第一刚性水管、第一高强度橡胶体、第一柔性风管、第二柔性风管、第一刚性固定套、第二刚性固定套，所述第一刚性固定套和第二刚性固定套分别设置于第一高强度橡胶体的顶部和底部，所述第一刚性水管同轴贯穿设置于第一高强度橡胶体、第一刚性固定套和第二刚性固定套，所述第一柔性风管的一端连接在第一高强度橡胶体上，另一端向上延伸出第一刚性固定套，所述第二柔性风管的一端连接在第一高强度橡胶体上，另一端向下延伸出第二刚性固定套，所述第一柔性风管的顶端连接着长柔性气管，所述第二柔性风管的底端连接着短柔性风管，所述第一刚性水管的顶端和底端分别连接着长柔性水管和多孔防堵式进水管。

4.根据权利要求3所述的一种地下水水样采集装置，其特征在于，所述第一刚性水管的顶端和底端分别设置有第一锥形内螺纹结构和第一锥形外螺纹结构，所述长柔性水管通过螺纹配合在第一锥形内螺纹结构上，所述多孔防堵式进水管的顶端通过螺纹配合在第一锥形外螺纹结构上；

所述第一柔性风管的顶端设置有第二锥形内螺纹结构，所述长柔性气管通过螺纹配合在第二锥形内螺纹结构上；所述第二柔性风管的底端设置有第二锥形外螺纹结构，所述短柔性风管的顶端通过螺纹配合在第二锥形外螺纹结构上。

5.根据权利要求3所述的一种地下水水样采集装置，其特征在于，所述第一柔性风管和第二柔性风管上均设置有第一密封套。

6.根据权利要求1所述的一种地下水水样采集装置，其特征在于，所述第二可膨胀式堵水器包括刚性实心管、第二高强度橡胶体、第三柔性风管、第三刚性固定套，第四刚性固定套，所述第三刚性固定套和第四刚性固定套分别固定设置于第二高强度橡胶体的顶部和底部，所述刚性实心管同轴固定设置于第三刚性固定套上，所述第三柔性风管的顶端向上延伸出第三刚性固定套，底端位于第二高强度橡胶体内。

7.根据权利要求6所述的一种地下水水样采集装置，其特征在于，所述刚性实心管的顶端设置有第三锥形内螺纹结构，所述多孔防堵式进水管的底端通过螺纹配合在第三锥形内螺纹结构上；所述第三柔性风管的顶端设置有第四锥形内螺纹结构，所述短柔性风管的底端通过螺纹配合在第四锥形内螺纹结构上；

所述第三柔性风管上设置有第二密封套。

8.根据权利要求1所述的一种地下水水样采集装置，其特征在于，所述多孔防堵式进水管包括刚性空心管，所述刚性空心管上进水孔的数量为6个，且两两对称分布，所述刚性空心管的顶端和底端分别设置有第五锥形内螺纹结构和第三锥形外螺纹结构。

9.根据权利要求1所述的一种地下水水样采集装置，其特征在于，所述气泵的两端分别设置有排气阀和气压测量仪；所述水泵的两端分别设置有排水阀和流量测试仪，所述水泵和排水阀之间设置有取样阀。

10.一种地下水水样采集装置的采集方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将气泵、气压测量仪、水泵、流量测试仪、排气阀、排水阀和取样阀摆放在地面上的相应位置，并将长柔性气管的出气端和长柔性水管的出水端分别与第一可膨胀式堵水器的第一柔性气管和第一刚性水管的上端贯通连接；

S2：将第一可膨胀式堵水器和第二可膨胀式堵水器通过防堵式进水管和短柔性气管进行固定连接，从而形成取样组件，将组装好的设备在地面上进行测试，查验装置密封性是否良好，若密封良好，开始向开挖在地面上的钻孔中推送；

S3：根据多孔防堵塞式进水管长度和钻孔直径，计算取样段水体体积；实时记录好推送长度，确保取样组件精确推送到取样位置；

S4：推送完毕后，将长柔性水管的出水端与水泵的进水口连接，长柔性气管的进气端与气泵的出气口相连接；

S5：检查排气阀是否关闭，启动气泵向第一可膨胀式堵水器和第二可膨胀式堵水器注气，持续关注气压测量仪，气体的注入会使得第一高强度橡胶体和第二高强度橡胶体膨胀，也就是会使第一可膨胀式堵水器和第二可膨胀式堵水器膨胀至紧贴钻孔孔壁，关闭气泵，然后启动水泵，防堵式进水管位置处的地下水通过进水孔被抽入防堵式进水管内，防堵式进水管内的地下水再经过第一刚性水管抽入至长柔性水管内；

S6：通过观察流量测量仪和秒表，记录出水体积，当出水体积大于步骤三计算的水体体积后，关闭排水阀，打开取样阀，进行取样；

S7：每分段取样结束后，对第一可膨胀式堵水器和第二可膨胀式堵水器进行泄压，然后再对下一取样段重复步骤五和六，待全部取样完毕后，拆掉长柔性水管和长柔性气管，开始将取样组件从钻孔内全部拉出。