一种河道水土保持悬移泥沙采集装置的制作方法

本技术涉及水土保持泥沙监测，具体是一种河道水土保持悬移泥沙采集装置。

背景技术：

1、在河道水土保持监测与流域泥沙侵蚀量化研究领域中，河道悬移泥沙含量、垂向泥沙分布特征是核算土壤侵蚀模数、分析河道输沙规律、评价水土保持治理成效的核心基础数据。

2、目前常规河道悬移泥沙采集装置多，多采用单一水层定点采样或上下水层固定等时交替采样的采集方式，由于河道天然存在上下水层悬移泥沙浓度差异，在高含沙底层水体等时等量取样的作业条件下，会导致底层高浓度泥沙样本采集体量过大、表层低浓度泥沙样本占比被压缩，人为改变了河道断面真实的悬移泥沙质量配比关系，最终造成混合水样泥沙权重失真，使得采集水样无法真实还原河道天然垂向泥沙分布规律，导致后续泥沙测验、侵蚀模数核算与水土保持效益评估结果存在偏差，难以满足高精度水土保持监测的作业需求。

3、因此，本技术提供一种河道水土保持悬移泥沙采集装置，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种河道水土保持悬移泥沙采集装置，旨在解决背景技术中提出的现有采集装置采用固定等时采样模式，易造成底层高浊泥沙采样占比偏大、表层低浊水体占比偏小，引发水样泥沙权重失真，导致监测评估结果存在偏差、监测精度不足等问题。

2、为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种河道水土保持悬移泥沙采集装置，包括控制系统、吊装结构以及设置在所述吊装结构下方位置处用于提供配重的配重结构，还包括

3、分层采样结构，所述分层采样结构包括分别设置在所述吊装结构两侧用于采集不同垂向高度河道水体的第一抽水管和第二抽水管以及分别与所述第一抽水管和第二抽水管连接用于提供抽吸动力的动力组件一和动力组件二，所述第一抽水管和第二抽水管的高度不同；

4、检测件，所述检测件设置在所述第一抽水管和第二抽水管靠近进水口一端内部，用于检测水体浊度；

5、流量计量件，所述流量计量件设置在所述动力组件一远离第一抽水管和所述动力组件二远离第二抽水管一端，用于测量各支路抽取流量的流量计量件；

6、汇流结构，所述汇流结构与所述流量计量件相接，用于将采集水体汇入导入采集容器内；

7、所述检测件和流量计量件均与所述控制系统的输入端相连，所述动力组件一和动力组件二均与所述控制系统的输出端相连；通过吊装结构搭配配重结构维持水下取水姿态稳定，利用分层采样结构中高低布设的第一抽水管、第二抽水管分别采集河道不同垂向水层水体，依靠各抽水管进水端的检测件实时采集分层浊度数据、流量计量件精准计量单路取水流量，控制系统接收两类传感信号后调控动力组件一、动力组件二启停时序，实现了两层管路依据实时浊度差异交替取水，最后两路水体再经由汇流结构汇流混合统一收集，降低了等时采样泥沙权重失真的问题，提升了混合水样对河道天然断面垂向悬移泥沙分布的还原度，进而提高了河道水土保持泥沙检测的整体测验精准度。

8、优选的，为了实现整体吊装固定与第一抽水管和第二抽水管的固定，所述吊装结构包括支架、固定安装在所述吊装结构上方位置处用于吊装的吊耳以及分别固定安装在所述支架两侧的安装架，所述第一抽水管和第二抽水管分别固定安装在两个所述安装架上；通过依靠支架、吊耳与两侧安装架完成整机水下悬挂，稳定固定第一抽水管、第二抽水管，保证两层取水口垂直高度差恒定，避免水流冲击造成抽水管偏移，保障分层采样位置精准。

9、优选的，为了给第一抽水管提供抽吸输水动力，所述动力组件一包括固定连接所述第一抽水管远离其进水口一端的软管一以及设置在地面上并与所述软管一远离第一抽水管一端固定连接的水泵一，所述水泵一与所述控制系统的输出端相连；通过软管一连通水下第一抽水管与岸面水泵一，软管一适配水位浮动以及吊装，可实现下层水体的抽取。

10、优选的，为了给第二抽水管提供抽吸输水动力，所述动力组件二包括固定连接在所述第二抽水管远离其进水口一端的软管二以及设置在所述水泵一一侧并与所述软管二远离第二抽水管一端固定连接的水泵二，所述水泵二与所述控制系统的输出端相连；通过软管二连接水下第二抽水管与水泵二，和动力组件一相互独立，可单独调控水泵二工作时长，完成上下层交替抽取动作。

11、优选的，为了拦截水草、碎石等大体积杂物，所述第一抽水管和第二抽水管的进水口处均设置有锥形滤网，所述锥形滤网开口较大一端与进水口固定连接；通过设置锥形滤网，可阻挡粗大杂质进入管路，减少了堵塞概率，提升了采样的连续性和稳定性。

12、优选的，为了实时采集进水口原位水体浊度，所述检测件包括分别固定安装在所述第一抽水管和第二抽水管靠近对应所述锥形滤网一端内部的第一浊度传感器和第二浊度传感器，所述第一浊度传感器和第二浊度传感器均与所述控制系统的输入端相连；通过设置第一浊度传感器和第二浊度传感器，可实现对各层水样浊度的原位实时监测，为控制系统按浊度差异调节抽吸时长提供了输入信号。

13、优选的，为了测量各支路实际抽取的水体流量，所述流量计量件包括固定连接在所述水泵一远离软管一一端的第一微型电磁流量计以及固定连接在所述水泵二远离软管二一端的第二微型电磁流量计，所述第一微型电磁流量计和第二微型电磁流量计均与所述控制系统的输入端相连；通过第一微型电磁流量计和第二微型电磁流量计实时反馈各支路瞬时流量至控制系统，实现了对各路抽取水量的闭环监测，为系统进行抽吸时长补偿和流量一致性控制提供了数据支撑。

14、优选的，为了将抽取的水样汇合导入采集容器，所述汇流结构包括分别固定连接在所述第一微型电磁流量计远离水泵一一端和所述第二微型电磁流量计远离水泵二一端的两个支管以及固定连接在两个所述支管之间用于将采集水体汇入导入采集容器内的主管；通过两个支管分别承接第一微型电磁流量计和第二微型电磁流量计的出水、再由共同的主管汇合输出，可实现上下层水样的均匀混合与单向导入，无需分层分装检测。

15、优选的，为了提供水下配重，所述配重结构包括固定安装在所述支架下方位置处的延伸架以及固定安装在所述延伸架远离支架一端的鱼雷状配重块；通过延伸架将鱼雷状配重块悬置于支架下方深处，利用鱼雷状配重块流线型外形降低水流阻力并产生稳定下沉力，实现了整套水下机构在复杂水流环境中的抗倾覆能力，提升了长期采样过程中垂向高度的稳定性。

16、该河道水土保持悬移泥沙采集装置通过吊装结构搭配配重结构维持水下取水姿态稳定，利用分层采样结构中高低布设的第一抽水管、第二抽水管分别采集河道不同垂向水层水体，依靠各抽水管进水端的检测件实时采集分层浊度数据、流量计量件精准计量单路取水流量，控制系统接收两类传感信号后调控动力组件一、动力组件二启停时序，实现了两层管路依据实时浊度差异交替取水，最后两路水体再经由汇流结构汇流混合统一收集，降低了等时采样泥沙权重失真的问题，提升了混合水样对河道天然断面垂向悬移泥沙分布的还原度，进而提高了河道水土保持泥沙检测的整体测验精准度；

17、该河道水土保持悬移泥沙采集装置通过设置锥形滤网，可阻挡粗大杂质进入管路，减少了堵塞概率，提升了采样的连续性和稳定性。