【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及河口海岸生态防护，具体涉及一种涌潮潮头高频分层水沙取样方法。
技术介绍
1、涌潮是发生在强潮河口的特殊水动力现象，涌潮前后存在水位流速的突变，涌潮高度可以达到1m，流速可达10m/s，含沙量高达15kg/m3。世界上大约有450个河口存在涌潮，诸如钱塘江河口是和亚马孙河、恒河齐名的三大强涌潮河流。强潮动力下盐度、溶解氧、营养盐等水环境参数变化剧烈，涌潮对于水质环境的影响明显，能够引发系列环境生态效应。而涌潮区域是渔业资源相对丰富的区域。了解涌潮期及其前后的水沙水质参数的变化对于分析强潮河口区域的水环境及生态环境特征及规律具有重要意义。
2、在快速、高含沙量、高能潮流条件下，想要捕捉连续时刻的水、沙特征，就要求取样方法能满足取样迅速、避免样品掺混和管路堵塞，取样完整、避免缺失等问题。然而在此超高流速、高含沙量环境中，一方面强潮破碎给现场作业带来很大的危险性，一方面由于作业船只或者平台的漂移，无法精确定位和捕集准确的水体特征。
3、目前河口海岸常规的现场水沙取样主要采用蠕动进样、水泵抽样或者横式采样器人工取样等方法，存在进样慢、泥沙沉降、管路堵塞、样品缺失，以及水体坍塌导致不同深度样品掺混，分层不清等问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种涌潮潮头高频分层水沙取样方法，用于解决上述问题，以实现在河口、近岸存在高含沙量、高流速条件下，进行定点、定时、分层快速水沙现场取样。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种
3、s01、根据取样器的几何参数确定其位于取样区域的布控参数；
4、s02、基于所述布控参数确定排空所述取样器内积沙的所需要的空压强度p和储气罐容积vair；
5、s03、所述取样器的数量为多个，并通过每两个所述取样器之间设置的安装支架进行固定；
6、s04、空压机按预定规则运行下依次与所述取样器连通以获取包含泥沙的水样。
7、作为优选的，所述步骤s01中在确定所述布控参数前，通过获取取样区域水深h0、潮位h0、潮差h1、涌潮高度hmax和超高hc，以确定所述取样区域内安装所述取样器用平台的高度h，公式如下：h=h0+h0+h1+hmax+hc，其中， h c=0.5m。
8、作为优选的，所述取样器的几何参数包括长 l 1、宽 l 2、高 h和容积 v 1。
9、作为优选的，所述步骤s01中所述布控参数的获取包括对取样器底坡坡度α，以通过确定的所述底坡坡度α以减小水流通过容器的距离 l 1，计算过程为：
10、；
11、；
12、将式代入式：
13、；
14、其中，为取水容器的堤坡高度， l 1为取水容器的长度，t为瞬时取样时间，ω为泥沙沉降速度。
15、作为优选的，所述步骤s02空压强度p和储气罐容积vair的计算，包括：
16、；
17、其中，s为抽水管的截面面积，， v2为水体出抽水管的流速，， m为取水器内水体质量， m=ρw v 1；
18、计算得到：
19、；
20、；
21、其中，v1为取样器容积，ρw为水沙密度，d为抽水管径，q为空压机的排气量，n为空气压力，由空压强度p进行转换，n储气系数，一般取1~3。
22、作为优选的，所述取样器设置有排水管所在面为锥形面，所述底坡坡度α则为所述锥形面的坡度。
23、作为优选的，所述取样器的顶部设置有进气孔，所述进气孔与所述取样器内侧顶部沿对角线布置的气嘴，所述气嘴与所述锥形面的坡面平行。
24、在上述技术方案中，本专利技术提供的一种涌潮潮头高频分层水沙取样方法，具备以下有益效果：能在强涌潮过程中，开展精确的定时、定量、分层采样，能解决高含沙量影响下的进水困难、泥沙沉降样品缺失、样品掺混等问题，并避免科技人员现场作业的危险性。
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1.一种涌潮潮头高频分层水沙取样方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种涌潮潮头高频分层水沙取样方法，其特征在于，所述步骤S01中在确定所述布控参数前，通过获取取样区域水深h0、潮位H0、潮差H1、涌潮高度Hmax和超高Hc，以确定所述取样区域内安装所述取样器（1）用平台的高度H，公式如下：H=h0+H0+H1+Hmax+Hc，其中，Hc=0.5m。
3.根据权利要求1所述的一种涌潮潮头高频分层水沙取样方法，其特征在于，所述取样器（1）的几何参数包括长l1、宽l2、高h和容积V1。
4.根据权利要求1所述的一种涌潮潮头高频分层水沙取样方法，其特征在于，所述步骤S01中所述布控参数的获取包括对取样器（1）底坡坡度α，以通过确定的所述底坡坡度α以减小水流通过容器的距离l1，计算过程为：
5.根据权利要求1所述的一种涌潮潮头高频分层水沙取样方法，其特征在于，所述步骤S02空压强度P和储气罐容积Vair的计算，包括：
6.根据权利要求4所述的一种涌潮潮头高频分层水沙取样方法，其特征在于，所述取样器（1）设置
7.根据权利要求6所述的一种涌潮潮头高频分层水沙取样方法，其特征在于，所述取样器（1）的顶部设置有进气孔（12），所述进气孔（12）与所述取样器（1）内侧顶部沿对角线布置的气嘴（4），所述气嘴（4）与所述锥形面（11）的坡面平行。
...【技术特征摘要】
1.一种涌潮潮头高频分层水沙取样方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种涌潮潮头高频分层水沙取样方法，其特征在于，所述步骤s01中在确定所述布控参数前，通过获取取样区域水深h0、潮位h0、潮差h1、涌潮高度hmax和超高hc，以确定所述取样区域内安装所述取样器（1）用平台的高度h，公式如下：h=h0+h0+h1+hmax+hc，其中，hc=0.5m。
3.根据权利要求1所述的一种涌潮潮头高频分层水沙取样方法，其特征在于，所述取样器（1）的几何参数包括长l1、宽l2、高h和容积v1。
4.根据权利要求1所述的一种涌潮潮头高频分层水沙取样方法，其特征在于，所述步骤s01中所述布控参数的获取包括对取样器...
【专利技术属性】
技术研发人员：王珊珊，王永举，江波，邵杰，曹公平，张沈阳，黄君宝，谢东风，周华民，
申请(专利权)人：浙江省水利河口研究院浙江省海洋规划设计研究院，
类型：发明
国别省市：
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