设计思路采用一种便携自吸式蠕动泵替代传统的有机玻璃或不锈钢采水器,将蠕动泵进水管系在铅鱼背部固定,随铅鱼一起下沉到需要的水深位置。蠕动泵具有持续抽水的能力,能够满足大体积采样的要求;且进水管管径较小(一般为10mm),远远小于传统采水器的横截面,受水流影响较小。采样时,启动蠕动泵提升水样,通过采样管直接将水样注入采样瓶,完成采样。
自吸式蠕动泵采样系统(1)便携式直流蠕动泵,垂直提升能力为77.5m,水样输送能力为34L/min(2)直流12V蓄电池(3)25kg带尾翼的铅鱼一只(4)内径为10mm的乙烯基塑管,长2025m(5)不锈钢管状粗过滤器便携式直流蠕动泵采用直流12V蓄电池供电,将乙烯基塑料采样管与蠕动泵相连,采样管进水口连接不锈钢管状粗过滤器,以避免采样管堵塞。将采样管进水口固定在铅鱼背部,铅鱼与绞车钢缆相连。蠕动泵的扬程为采样船甲板至水平面的垂直距离,实际采样中,该距离一般小于7m,因此本蠕动泵能满足水样提升要求。
样品采集方法当采样船到达指定水域进行采样时,将连接有自吸式蠕动泵采样系统的铅鱼用绞车缓慢放入水中,通过绞车钢缆准确控制采样深度。启动蠕动泵,预抽水30s后,用出水冲洗样品瓶3次,灌装至样品瓶进行持续采样。采样结束后关闭蠕动泵,缓慢提升铅鱼,采样结束。
若需要进行多个深度的水样采集,可通过控制绞车钢缆长度,方便地确定采样深度,采样示意图。
采用本方法在长江口竹园断面进行不同深度的水样采集。长江口水深流急,竹园断面大水深达到17m,水流流速达到36m/s.
采用传统的采样方法,采样器在水下偏移较大,造成采样深度的不确定。分别在16.5m、8.25m和0.5m水深进行样品采集,采样量为10L.铅鱼入水后基本没有发生漂移,并可进行持续稳定的采样。对于不同深度的采样,只需通过绞车钢缆将铅鱼和采样头调整到相应位置即可,操作简便。