适用于污染场地的自动化多参数地下水环境分层监测井的制作方法

1.本技术涉及地下水检测技术的领域，尤其是涉及一种适用于污染场地的自动化多参数地下水环境分层监测井。


背景技术：

2.地下水是自然生态系统和人类生存的基础性重要资源，随着科技和工业的发展，人类活动，特别是工业生产制造的过程中，会产生相对较多的污染物，对活动地及活动地周边产生一定的污染，并对地下水产生一定的污染。
3.为了减小人类活动对地下水的污染，现有技术中常采用对活动地实行地下水监测，同时还会对部分污染地进行土壤修复等工作，以减小对地下环境的影响。在工业生产制造中，污染源会下渗至浅层地下水，并横向以及纵向扩散至更大的区域，从而使得污染源的扩散由地表的局部到地下扩散形成锥台状的污染带，在不同地层深度和离地面污染源的距离远近会造成不同程度的地下水水质污染。
4.在现有的地下水监测中，为了便于对地下水进行监测，常采用在污染源附近设置监测井，并基于u型管原理的地下水分层采样技术，实现对地下水进行自动化的分层采样，然后针对不同深度的地下水样本通过水检测仪进行ph值、总硬度、溶解性总固体、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、挥发性酚、总氰化物、高锰酸盐指数、氟化物等项目的检测，实现对地下水质量的监测，实时查看地下水的受污染情况。
5.但是在污染源的泄漏量较大时，污染源中dnapls部分可以穿过整个非饱和带到达饱和带，到达饱和带的dnapls会缓慢溶解于地下水并随地下水流动而形成污染羽，会存在部分污染物与地下水采样点存在上下错位的情况，导致对地下水的监测会存在一定的误差。


技术实现要素：

6.为了能够对不同地下水层的地下水做监测，本技术提供一种适用于污染场地的自动化多参数地下水环境分层监测井。
7.本技术提供的一种适用于污染场地的自动化多参数地下水环境分层监测井，采用如下的技术方案：一种适用于污染场地的自动化多参数地下水环境分层监测井，包括整体插设于地下的检测井管，还包括设置于检测井管内侧的分隔井管以及至少一个设置于检测井管内的取样装置，所述检测井管的管壁开设有至少一组取样孔组，所述取样孔组包括多个竖向分布的取样孔，所述检测井管与分隔井管之间设置有至少一组取样组件，所述取样组件包括多个沿取样孔组的取样孔分布方向分布并相互拼接的取样盒体，所述取样盒体呈侧开口设置，所述取样盒体的侧开口边沿固定连接于检测井管的内壁并连通于取样孔，所述取样盒体的底部设有将水排出的第一取样管，所述第一取样管连通于分隔井管内，所述分隔井管内竖向滑动设置有用于连通不同第一取样管的取样装置以及用于驱动取样装置竖向滑动
的驱动组件。
8.通过采用上述技术方案，在需要对地下水不同深度取样时，只需通过驱动组件带动取样装置竖向滑移至对应位置，然后通过第一取样管将取样盒体内的通过取样孔渗入的地下水取出；同时多个竖向分布的取样孔，能够将不同深度的地下水导入至取样盒体内暂存，且多个相互竖向拼接的取样盒体能够将不同深度的地下水保存，从而通过竖向滑移的取样装置针对监测需要，实时针对不同深度的地下水做检测；同时取样盒体设置于检测井管内部，能够有效的减小对检测井管安装的干扰的同时，还能够通过分隔井管做分隔，减小对取样装置竖向滑移的干扰。
9.可选的，所述取样孔的外侧设置有用于过滤的滤网。
10.通过采用上述技术方案，能够有效的减少取样盒体内地下水含有的杂质。
11.可选的，所述取样装置包括用于连通第一取样管的取样座和用于将水抽出分隔井管的取样机构，所述取样座内部中空且呈侧开口结构，所述取样座侧开口边沿贴合并竖向滑动设置于分隔井管的内壁，所述取样座的底部设置有连通取样机构入口的第二取样管。
12.通过采用上述技术方案，取样机构通过取样座滑移连接于分隔井管，并通过第一取样管将水通入至取样座内做，同时由于取样座贴合分隔井管设置，还能够有效的减少泄漏的地下水，并通过第二取样管将地下水通入至取样机构，然后抽出分隔井管做监测。
13.可选的，所述驱动组件包括两个转动设置于分隔井管内壁的驱动辊和外套设于两个驱动辊的驱动带，所述取样座和/或取样机构固定连接于驱动带，所述分隔井管还设置有用于带动驱动辊转动的驱动电机。
14.通过采用上述技术方案，在需要取样装置竖向滑移至需要监测的深度时，只需通过驱动电机带动驱动辊转动，从而带动驱动带环向转动，以通过环向转动的驱动带带动取样座或取样机构竖向滑移。
15.可选的，所述分隔井管的内壁一一对应取样装置设置有若干密封轨道，所述密封轨道呈侧开口的盒体状结构且开口边沿固定连接于分隔井管内壁，所述取样座位于密封轨道内且密封轨道开设有竖向延伸的滑移长条形孔，所述第二取样管通过滑移长条形孔穿出密封轨道，所述密封轨道内设置有用于密封滑移长条形孔的第一密封件。
16.通过采用上述技术方案，密封轨道能够对驱动带远离分隔井管中心一侧的带面做导引和限制，优化竖向滑移时的稳定性的同时，还能够在使用时，通过驱动带的带面贴合密封轨道的内壁，对滑移长条形孔做初步的密封；此外再通过第一密封件做进一步的密封，以减少流入至分隔井管内的地下水，减小因地下水的浸泡对取样机构和其他部分的驱动带造成腐蚀的可能性；此外，还能够通过滑移长条形孔，减小对第二取样管竖向滑移的干扰。
17.可选的，所述驱动带远离分隔井管中心一侧的带面竖向穿设于密封轨道，所述密封轨道的内壁固定连接有将驱动带的带面压合于密封轨道内壁的压合条，所述驱动带位于密封轨道内的边沿被夹持于压合条和密封轨道的内壁之间，所述第一密封件对应驱动带的两侧边沿设置有两个，所述第一密封件包括两个将驱动带的带面夹持的第一密封条，两个所述第一密封条分别固定连接于压合条和密封轨道的内壁。
18.通过采用上述技术方案，通过压合条能够将驱动带的带面压合于密封轨道的内壁，对滑移长条形孔和密封轨道的内部空间做分隔；然后通过第一密封条对驱动带的带面和密封轨道的内壁之间做进一步的密封。
19.可选的，所述取样座的开口边沿设置有用于滑动密封的第二密封件，所述第二密封件呈环形且其嵌设于取样座的开口边沿，所述第二密封件呈中空结构且其内部填充有密封脂，所述第二密封件贴合于分隔井管内壁的一侧开设有多个用于密封脂排出的密封口。
20.通过采用上述技术方案，能够在滑移过程中，因第二密封件受到挤压，使得部分密封脂挤出并对第二密封件与分隔井管的内壁之间的间隙做填充，以充分密封，从而减小因其他取样孔流入的地下水对监测结果的影响。
21.可选的，所述驱动带包括驱动条和包覆于驱动条外壁的弹性层，所述驱动条套设于两个驱动辊，且所述驱动条设置有用于将驱动条两端可拆卸连接的连接件，所述连接件的周侧设置有与弹性层外壁平齐的弹性连接层。
22.通过采用上述技术方案，由于驱动带需要浸泡在地下水，地下水为受污染地或工业用地的下方，地下水的水质相对较差，会对驱动带造成腐蚀，而驱动带设置于竖向设置的分隔井管及密封轨道内，不便于直接更换驱动带，此时只需通过连接件，使得驱动条首尾断开，然后将新的驱动条与旧的驱动条通过连接件连接，然后拉动或转动驱动辊，使得新的驱动条依次套设于两个驱动辊，最后再通过连接件将新的驱动条的首尾可拆卸连接之后，再通过弹性连接层密封，能够有效的减小对驱动带密封效果的影响的前提下，还能够便于更换驱动带。
23.可选的，所述连接件包括两个采用柔性材料制成的连接板和多个转动设置于两个连接板的连接齿，连接于同一所述连接板的多个连接齿分为两组且两组连接齿沿驱动条的长度方向分布，两组的所述连接齿的转动轴线位于两组连接齿相远离的一端，所述连接齿抵接于连接板，且两个所述连接板通过多个分别穿设于驱动条的连接螺栓固定连接。
24.通过采用上述技术方案，柔性的连接板能够适应驱动带的环向转动的同时，还能够在连接时，通过多个连接齿的抵接，限制驱动条相对连接板的脱离，并相对直接通过连接螺栓连接，能够有效的增加与连接板的连接点，减小因受力局部集中，导致连接板或驱动条损坏的可能性。
25.可选的，所述取样机构包括固定连接于取样座的取样桶和用于压缩或抽取取样桶内空气的压缩件，所述第二取样管连通于取样桶且第二取样管设置有朝向取样桶流通的第一单向阀，所述取样桶的底部还连通有向上伸出分隔井管的第四取样管，第四取样管设置有朝向外部流通的第二单向阀。
26.通过采用上述技术方案，取样时，只需通过压缩件压缩取样桶的空气，使得取样桶内残留的水通过第四取样管排出，然后压缩件抽取空气，使得取样桶内形成负压，以通过第二取样管将地下水抽入至取样桶内；最后通过压缩件压缩取样桶内的空气，将地下水样品通过第四取样管排出并做监测。
27.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：-在需要对地下水不同深度取样时，只需通过驱动组件带动取样装置竖向滑移至对应位置，然后通过第一取样管将取样盒体内的通过取样孔渗入的地下水取出；同时多个竖向分布的取样孔，能够将不同深度的地下水导入至取样盒体内暂存，且多个相互竖向拼接的取样盒体能够将不同深度的地下水保存，从而通过竖向滑移的取样装置针对监测需要，实时针对不同深度的地下水做检测；同时取样盒体设置于检测井管内部，能够有效的减小对检测井管安装的干扰的同时，还能够通过分隔井管做分隔，减小对取样装置竖向滑移
的干扰。
附图说明
28.图1是本技术实施例的剖视结构示意图。
29.图2是图1中a部分的放大结构示意图。
30.图3是本技术实施例中第二密封件的剖视结构示意图。
31.图4是图1中b-b线的剖视结构示意图。
32.图5是图4中c部分的放大结构示意图。
33.图6是图1中d部分的放大结构示意图。
34.附图标记说明：1、检测井管；11、取样孔组；111、取样孔；112、第一取样管；113、滤网；2、分隔井管；21、取样组件；211、取样盒体；22、密封轨道；221、滑移长条形孔；222、压合条；23、第一密封件；231、第一密封条；3、驱动组件；31、驱动辊；32、驱动带；321、驱动条；322、弹性层；323、弹性连接层；33、驱动电机；34、连接件；341、连接板；342、连接齿；343、连接螺栓；4、取样座；41、第二取样管；411、第一单向阀；42、第二密封件；421、密封口；43、连接杆；5、取样机构；51、取样桶；52、第三取样管；521、第四取样管；522、第二单向阀；53、压缩件；531、压缩气泵；532、压缩管；54、控制件；541、控制波纹管；542、控制压板；543、控制环；544、限制杆。
具体实施方式
35.以下结合附图1-6对本技术作进一步详细说明。
36.本技术实施例公开一种适用于污染场地的自动化多参数地下水环境分层监测井。参照图1和图2，监测井包括整体插设于地下的检测井管1、同轴设置于检测井管1内的分隔井管2以及至少一个用于地下水取样的取样装置。取样装置在本实施例中设置有三个，且三个取样装置环绕检测井管1的中心轴线设置。
37.同时，为了能够将不同深度的地下水分别依次导入至检测井管1，检测井管1的内壁对应三个取样装置设置有三组取样孔组11，三组的取样孔组11环绕检测井管1的中心轴线设置。取样孔组11包括多个竖向阵列分布的取样孔111，检测井管1和分隔井管2之间一一对应三组取样孔组11设置有三个取样组件21。其中，取样孔111的外侧设置有用于过滤的滤网113，以用于过滤地下水，减少流入至取样组件21内的杂物。
38.参照图1和图2，取样组件21包括多个竖向分布设置的取样盒体211，取样盒体211呈侧开口结构，取样盒体211的侧开口边沿贴合并固定连接于检测井管1的内壁设置。取样盒体211的侧开口边沿连通于至少一个取样孔111，且取样盒体211连通的取样孔111位于取样盒体211的上部，取样盒体211的下部设置有将内部水排出的第一取样管112，第一取样管112远离取样盒体211的一端固定并连通于分隔井管2内，以用于将取样盒体211内的水排入至分隔井管2内，并对分隔井管2和检测井管1之间做连接，增加分隔井管2和检测井管1之间连接的稳定性。
39.分隔井管2的内壁竖向滑动设置有用于滑动时连通不同第一取样管112的取样装置，以能够通过滑动连通不通过第一取样管112，并将不同取样盒体211内留存的地下水抽出检测井管1的开口，做不同深度的地下水取样。
40.在使用时，设置的三个取样装置，能够同时根据需求，对不同深度的地下水取样，并获得不同地下水的参数，能够有效的增加获取的地下水参数的量，增加地下水检测的准确性；此外，还能够通过将三个取样装置设置于同一水平，通过三个取样装置抽出的地下水数据的差异，得到检测井管1周侧的地下水参数，预估地下水在检测井管1周侧的渗透方向。
41.参照图1和图2，分隔井管2开口边沿还设置有三个分别一一对应驱动三个取样装置竖向滑动的驱动组件3，以能够在取样时，驱动辊驱动组件3带动取样装置至需要监测的深度，然后通过取样装置取样即可，不需要人工控制潜水泵等伸入至监测井的内部，将地下水抽出。
42.取样装置包括取样座4，取样座4竖向滑动连接于分隔井管2，且三个取样座4的滑移路径分别一一对应与三个取样孔组11的多个取样孔111分布方向重合，以使得取样座4竖向滑动时，能够分别一一对应不同深度的取样孔111。
43.参照图1和图2，具体的，取样座4内部呈中空结构且呈侧开口设置，取样座4的侧开口边沿贴合于并滑移连接于分隔井管2的内壁。其中，取样装置还包括用于将取样座4内水抽出分隔井管2的取样机构5，进一步的，取样座4的底部固定并连通有第二取样管41，第二取样管41远离取样座4的一端固定并连通于取样机构5。
44.进一步的，取样座4的开口边沿还设置有第二密封件42，用于对取样座4和分隔井管2的内壁之间做密封，减小取样层上下方地下水流动并渗入取样座4内部对监测结果产生干扰的可能性。
45.参照图2和图3，第二密封件42适配于取样座4的开口呈环状设置，且第二密封件42呈中空结构且内部填充有不溶于水的密封脂，具体的密封脂为非污染物材料制成，例如由高度化学稳定性的全氟聚醚油pfpe为基础油制成的特种密封脂。第二密封件42贴合于分隔井管2内壁的外壁开设有多个密封口421，以用于在滑动时，受到挤压的第二密封件42能够将部分密封脂挤出，并做密封；同时不溶于水的密封脂，能够有效的贴敷于分隔井管2的内壁，减小对地下水的干扰。当然，在其他实施方式中，第二密封件42也可采用环形的弹性密封条，以做密封。
46.参照图1和图2，驱动组件3包括两个转动连接于分隔井管2内壁的驱动辊31和外套于两个驱动辊31的驱动带32，两个驱动辊31均呈水平设置。同一驱动组件3的两个驱动辊31呈竖向分布并分别位于分隔井管2的顶部和底部，以增加取样机构5在分隔井管2内竖向滑动的幅度，同时便于使得取样机构5滑动至分隔井管2的管口做后期维护。其中，分隔井管2的开口边沿还设置有三个驱动电机33，以用于分别带动三个驱动组件3的驱动辊31转动。
47.具体的，驱动电机33可通过锥齿轮组件，使得驱动电机33的输出轴和驱动辊31分别固定连接锥齿轮，且两个锥齿轮相互啮合；或直接使得驱动电机33的输出轴同轴固定连接于驱动辊31。当然，在其他实施方式中，驱动组件3也可采用螺母丝杠组件，丝杆转动设置于分隔井管2的内壁，螺母固定连接于取样座4即可；或采用链轮链条组件驱动，链轮设置两个且均转动设置于分隔井管2的内壁，链条外套于两个链轮，并将取样座4固定连接于链条即可。
48.参照图1和图2，同时，由于分隔井管2会用于监测工业用地的地下水的污染情况，地下水的水质相对较差，对驱动带32的易产生腐蚀；为了减小对驱动带32整体的腐蚀，分隔井管2的内壁设置有三个密封轨道22，三个密封轨道22分别一一对应三个驱动带32设置。
49.密封轨道22呈盒体装结构且呈侧开口结构，密封轨道22的侧开口边沿贴合并固定连接于分隔井管2的内壁。取样座4位于密封轨道22内部，且驱动带32远离分隔井管2的带面竖向穿设于密封轨道22，且驱动带32位于密封轨道22内的带面贴合于密封轨道22朝向分隔井管2中心一侧的内壁设置。其中，取样座4固定连接有导引条，导引条通过竖向开设于密封轨道22内壁的滑槽竖向滑移连接于密封轨道22；或滑槽开设于取样座4，导引条固定连接于密封轨道22的内壁。
50.参照图1和图2，具体的，密封轨道22上驱动带32带面对应的外壁开设有至少两个竖向延伸的滑移长条形孔221，第二取样管41通过其中一个滑移长条形孔221穿出密封轨道22并连接于取样机构5。同时，取样座4还固定连接有若干连接杆43，连接杆43通过其他滑移长条形孔221穿出密封轨道22并固定连接于取样机构5，以用于对取样机构5做支撑；同时，还能够通过滑移长条形孔221使得第二取样管41能够正常竖向滑移，并通过贴合密封轨道22内壁设置的驱动带32带面，对滑移长条形孔221做初步的密封。
51.参照图4和图5，密封轨道22内部还设置有进一步对滑移长条形孔221周侧做密封的第一密封件23。第一密封件23对应驱动带32位于密封轨道22内部的两侧边沿设置有两个。密封轨道22的内壁固定连接有两个压合条222，且驱动带32位于密封轨道22内带面的侧边沿被夹持于压合条222和密封轨道22中滑移长条形孔221所在的内壁之间，以用于分别将驱动带32位于密封轨道22内部的两侧边沿分别压合于密封轨道22的内壁。
52.参照图4和图5，第一密封件23包括两个第一密封条231，两个第一密封条231被夹持于密封轨道22内带面的侧边沿被夹持于压合条222和密封轨道22中滑移长条形孔221所在的内壁之间，且驱动带32位于密封轨道22内带面的侧边沿被夹持于两个第一密封条231之间，两个第一密封条231分别固定连接于压合条222和密封轨道22的内壁。其中，两个第一密封件23远离分隔井管2中心一侧的两个第一密封条231下端相互连接，且两个压合条222的下端相互连接，以用于对驱动带32下部穿出密封轨道22的位置做密封。
53.参照图6，此外，由于驱动带32穿设于密封轨道22，并被压合条222压合于密封轨道22的内壁，且部分驱动带32的带面被浸泡于存在部分污染的地下水中，在长期使用后，驱动带32易产生腐蚀，导致断裂的情况产生。为了便于驱动带32的更换，驱动带32包括驱动条321和包覆于驱动条321外壁的弹性层322，驱动条321为缆索编织成带状或采用多条缆索制成，本技术实施例中为编织带，以用于承受转动时的拉伸力，同时弹性层322用于对驱动条321做防护以及增加与驱动辊31之间的摩擦力，减小打滑出现的可能性。
54.驱动条321首尾通过连接件34相互可拆卸连接，且连接件34对应的外壁敷设有外壁与弹性层322平齐的弹性连接层323，以减小因设置连接件34导致对驱动带32密封的影响。其中，弹性连接层323为采用弹性热熔材料支撑，例如热熔橡胶。
55.参照图6，进一步的，连接件34包括两个采用柔性材料制成的连接板341和多个转动设置于两个连接板341的连接齿342，连接于同一连接板341的多个连接齿342分为两组，且连接于同一连接板341的两组连接齿342沿驱动条321长度方向分布。具体的，连接于同一连接板341的两组连接齿342的转动轴线位于两组连接齿342相远离的一端，以使得使用时，驱动条321承受拉力时，会带动连接齿342朝向驱动条321转动并进一步抵接于驱动条321，限制驱动条321的两端相远离滑动。其中，连接齿342沿驱动条321宽度方向的两侧分别设置有将两个连接板341和驱动条321穿设的连接螺栓343。
56.在使用时，连接螺栓343用于限制两个连接板341位于连接齿342沿驱动条321长度方向的两端相远离，从而使得连接齿342转动时，能够减小连接板341的形变程度，从而能够将连接齿342稳定的抵接于驱动条321，进一步增加驱动条321首尾连接的稳定性；同时在需要更换驱动带32时，只需要将弹性连接层323切开，然后将连接螺栓343拆除，将更换的驱动带32的驱动条321连接于旧的驱动条321，通过驱动电机33带动驱动辊31转动，使得更换后的驱动条321能够依次套设于两个驱动辊31，并通过连接件34将套设于两个驱动辊31的驱动条321的首尾两端连接，最后通过热熔弹性材料敷设于两个连接板341的外壁形成弹性连接层323即可。
57.进一步的，为了进一步更换驱动带32，两个连接板341的外壁还敷设有石蜡层，以便于弹性连接层323切开或热熔后相对连接板341脱离。
58.参照图1和图2，取样机构5包括固定连接于连接杆43远离取样座4一端的取样桶51和用于压缩取样桶51内空气的压缩件53，取样桶51内还同轴设置有第三取样管52，取样桶51呈竖向设置，第三取样管52同轴设置于取样桶51的内部，且第三取样管52呈上下端开口结构。
59.进一步的，第二取样管41连通于第三取样管52的内部，且第二取样管41设置有朝向第三取样管52的第一单向阀411，以减小第三取样管52内水朝向取样盒体211流动的可能性。同时，第三取样管52的底部还连通有向上伸出分隔井管2的第四取样管521，第四取样管521设置有朝向外部流通的第二单向阀522。其中，第三取样管52内设置有用于压缩或抽取取样桶51内部空气的压缩件53，以用于在使用时，可通过压缩空气，使得水能够通过第四取样管521排出，以将第三取样管52内的水排尽，减少对监测结果的影响；同时还可通过抽取空气，使得取样桶51内形成负压，将取样盒体211内的水通过第二取样管41抽入至第三取样管52内，从而达到将第三取样管52内残留水排尽的同时，还可正常抽取取样盒体211内的地下水样本。
60.当然，在其他实施方式中，取样机构5还可设置为潜水泵，直接抽取取样盒体211内的地下水样本。
61.参照图1和图2，具体的，压缩件53包括压缩气泵531和压缩管532，压缩气泵531安装于检测井管1的顶部，压缩管532的一端连通于压缩气泵531的气体输出输入端，压缩管532的另一端连通于取样桶51。在其他实施方式中，压缩件53也可设置为电推缸和固定连接于电推缸伸缩端的滑板，滑板适配于取样桶51的内壁，以通过滑板的滑动，在取样桶51内形成负压或高压，从而实现地下水的抽取和排出。
62.进一步的，由于设置有压缩气泵531，为了进行地下水通过压缩管532进入至压缩气泵531，对压缩气泵531产生影响，第三取样管52的上开口边沿设置有控制件54。
63.参照图1和图2，控制件54包括控制波纹管541和控制压板542，控制波纹管541的一端固定并连通于第三取样管52的上开口边沿；控制波纹管541的另一端固定连接于与控制压板542，以使得取样桶51内空气被压缩或形成负压时，能够通过控制波纹管541的伸缩平衡气压，并压缩或抽取第三取样管52的空气，从而实现地下水的抽取和排出。
64.进一步的，控制波纹管541突出的边缘固定连接有多个竖向分布的控制环543，控制环543竖向穿设并滑移连接有多个限制杆544，限制杆544还滑移连接于第三取样管52的外壁，且限制杆544固定连接于控制压板542。从而在使用时，能够通过限制杆544限制控制
波纹管541的径向变形的同时，还可对控制波纹管541的伸缩做导引。
65.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。