1.一种地表径流泥沙取样装置,包括采样机构,其特征在于:所述采样机构包括采样筒(100),所述采样筒(100)的前端设置配重部( 300),所述采样筒(100)的末端设置浮力部(200),所述采样筒(100)内部设置采样器(102),所述浮力部(200)上设置回收绳(500);
所述浮力部(200)包括与采样筒(100)末端活动连接的浮力筒(201),所述浮力筒(201)与采样筒(100)连接的前半段为操作腔(202),所述浮力筒(201)的后半段设置制气机构(204),所述浮力筒(201)的末端设置与制气机构(204)连通的第一气囊(206),所述第一气囊(206)通过第一管道(208)与制气机构(204)连通;
所述制气机构(204)包括浮力筒(201)内设置的制气腔室(210),所述制气腔室(210)为圆球形结构,所述制气腔室(210)内充入水(212),且水(212)不超过制气腔室(210)内一半的体积,所述浮力筒(201)端部设置与制气腔室(210)内部连通的加料口(215),对应加料口(215)设置密封用的封盖(214),所述制气腔室(210)内设置第一出气管(209),所述第一出气管(209)的长度等于制气腔室(210)的半径,所述第一管道(208)与第一出气管(209)连通;
所述采样筒(100)的壳体(101)上在第一进水口(104)和第三进水口(113)设置封堵机构,所述封堵机构包括第一进水口(104)和第三进水口(113)处设置的安装板(106),所述安装板(106)的两端分别与采样筒(100)固定连接,所述安装板(106)的内侧固定设置无气体的第二气囊(105),所述采样筒(100)内设置第二管道(107),所述第二管道(107)分别与两个第二气囊(105)连通,所述第二管道(107)的一端延伸至操作腔(202)内,所述第二管道(107)位于操作腔(202)内的一端设置封口膜(108),所述封口膜(108)延迟气体进入第二气囊(105)的时间;
所述制气腔室(210)内设置第二出气管(211),所述第二出气管(211)的长度等于制气腔室(210)的半径,所述制气腔室(210)的外侧在操作腔(202)内设置第三管道(213),所述第三管道(213)与第二出气管(211)连通,所述第三管道(213)与第二管道(107)活动连接。
2.如权利要求1所述的地表径流泥沙取样装置,其特征在于:还包括用于对采样机构远程投放的投放机构,所述投放机构包括杆体(402),所述杆体(402)的前端设置挂环(401),所述杆体(402)的后端设置收卷机构(403),所述收卷机构(403)上绑扎所述回收绳(500)的末端,所述回收绳(500)的前端与所述浮力部(200)固定连接。
3.如权利要求1或2所述的地表径流泥沙取样装置,其特征在于:所述采样筒(100)包括筒状的壳体(101),所述壳体(101)的一端预留开口,所述壳体(101)内通过开口滑动插入采样器(102),所述采样器(102)的截面结构与壳体(101)内部结构相配合,所述壳体(101)内部设置限制采样器(102)转动的限位机构,所述壳体(101)侧面靠近浮力部(200)区域开设第一进水口(104),所述采样器(102)对应第一进水口(104)设置第二进水口(103),所述壳体(101)侧面靠近配重部( 300)区域开设第三进水口(113),所述采样器(102)对应第三进水口(113)设置第四进水口(114),所述开口处设置防止采样器(102)脱离的封板(112)。
4.如权利要求3所述的地表径流泥沙取样装置,其特征在于:所述浮力筒(201)的末端周侧设置环状的凹槽(205),所述凹槽(205)内固定设置内部无气体的第一气囊(206)。
5.如权利要求4所述的地表径流泥沙取样装置,其特征在于:所述第一进水口(104)和第三进水口(113)连成的直线与采样筒(100)的中心轴线平行,所述第二管道(107)位于采样筒(100)内的部分为直管,所述采样器(102)对应第一进水口(104)、第二进水口(103)和第二管道(107)处向内凹陷。
6.如权利要求5所述的地表径流泥沙取样装置,其特征在于:所述封口膜(108)采用乳胶薄膜;所述第二管道(107)内对应封口膜(108)设置破孔机构(109),所述破孔机构(109)包括固定在第二管道(107)内壁的刺突,刺突的尖端朝向封口膜(108)的中心,刺突与封口膜(108)未形变时不接触。
7.一种基于权利要求3-6任意一项所述的地表径流泥沙取样装置的取样方法,包括如下步骤:
将采样器(102)插入采样筒(100)内,通过封板(112)固定,将浮力部(200)和配重部(300)安装在采样筒(100)两端,加入三分之一制气腔室(210)容积的水(212),并加入泡腾崩解剂,拧紧封盖(214)后,将采样机构通过投放机构投放至径流中心;
待第二气囊(105)对采样器(102)的两个进水口封堵后,旋转收卷机构(403)将采样机构拉回;
将配重部( 300)取下,并使得第二进水口(103)和第四进水口(114)朝上,取下封板(112),将采样器(102)拉出,完成采样。