本实用新型属于土壤入渗水测量设备技术领域，特别涉及一种可提高土壤入渗水测量精度的试验土柱及测量装置。
背景技术：
水在土壤表面的入渗分为有压入渗和无压入渗。如漫灌、畦灌、沟灌等灌水方法条件下的土壤水分入渗均属于有压入渗，水分的入渗速度由土壤性质决定；如喷灌、滴管均属于无压入渗，其土壤水分入渗速度由灌水强度决定。因此，进行土壤水分入渗试验是了解土壤水分入渗规律的途径。
技术实现要素：
目前，土壤水分入渗试验装置主要包括试验土柱和供水装置。其中，有压入渗试验的试验土柱一般为有机玻璃圆筒，其侧边开有供水口及取样口，底端固定以法兰式透气底板，土柱外壁每5cm有一道分划线，用以作为试验前装土的参照依据；供水装置采用马里奥特筒(简称马氏筒)，马氏筒是一种等压供水装置，可以为常水头供水试验提供一个恒定不变的水头，在常水头试验中通过测记马氏筒中水量随时间的变化，测得土壤的累积入渗量。
在进行土壤入渗试验时，马氏筒为土柱提供一个恒定不变的水头，当土柱内水位下降，马氏筒即向土柱供水，直至土柱内水位与马氏筒内水位相同，马氏筒停止供水。试验过程中用秒表计时，记录马氏筒中水量随时间的变化，并观测土柱中土壤湿润锋变化过程。试验结束后利用实测数据绘制土壤累积入渗量随时间的变化曲线、土壤入渗率随时间的变化曲线。以及土壤湿润锋推进过程曲线，从而分析土壤水分入渗特性。
但是，一般土柱的截面积都大于马氏筒的截面积，是马氏筒截面积的3-9倍，因此相对于马氏筒而言，土柱内较大的水量变化才能引起较小的水位变化，致使入渗过程中马氏筒对土柱的供水过程不够灵敏，入渗测量精度较差。
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种在进行低水头入渗试验时，水位变化体现在注水通道和排气通道中，且土柱主体内入渗水量小但注水通道和排气通道内水位变化大，从而使马氏筒供水更加灵敏，入渗试验的测量精度高的试验土柱，以及采用该试验土柱的测量装置。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种可提高土壤入渗水测量精度的试验土柱，包括有圆筒形土柱主体，所述土柱主体的上下两端分别设有可打开拆卸的顶盖和底座，且其外侧侧壁设有从上往下等间设置的若干取样口，上端外侧侧壁还设有供水口；其中，所述顶盖是透明可视的圆柱形塞体，其设有贯穿上下两端的注水通道和排气通道，且顶盖塞住土柱主体上端时，其下端端面与土柱主体内土壤上表面存在间隔。
进一步地，所述顶盖包括圆筒形顶盖主体、上密封板、下密封板、注水管和排气管；所述上密封板和下密封板分别设于顶盖主体的上下两端、并密封形成腔体，所述注水管和排气管纵向地设于腔体内、且上下两端分别穿过上密封板和下密封板、形成所述注水通道和排气通道。
进一步地，所述注水通道位于顶盖的轴芯上，所述排气通道位于靠近顶盖周侧缘边的位置。
进一步地，所述土柱主体、顶盖和底座均采用透明材料制作而成，且所述顶盖主体、上密封板、下密封板、注水管和排气管连接一体，所述土柱主体和底座连接一体。
进一步地，所述土柱主体、顶盖和底座均采用有机玻璃材料制作而成。
进一步地，所述土柱主体的上端端口外缘边设有环形第一法兰盘，所述上密封板的周侧缘边凸出于顶盖主体的上端、形成环形的第二法兰盘；所述顶盖塞在土柱主体上端时，第一法兰盘与第二法兰盘相互匹配连接、并通过螺丝固定。
进一步地，所述注水通道和排气通道的直径为2cm，所述顶盖的下端端面与土柱主体内土壤上表面间隔距离为1cm。
进一步地，相邻所述取样口之间的间距为5cm。
一种土壤入渗水测量装置，包括有上述试验土柱和马氏筒，所述马氏筒的出水口通过水管与试验土柱的供水口连接。
进一步地，所述马氏筒为圆柱形或正方形，所述注水通道和排气通道的截面面积为马氏筒截面面积的0.32倍，为试验土柱的土柱主体截面积的0.04倍。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过上述技术方案，即可在进行低水头入渗试验时，水位变化体现在注水通道和排气通道中，当土柱主体内入渗水量较小时可使注水通道和排气通道内水位发生较大变化，使马氏筒供水更加灵敏，入渗试验的测量精度更高；而且结构简单，生产加工容易、成本低，有利于推广应用。
附图说明
下面结合附图与具体实施例对本实用新型作进一步说明：
图1是本实用新型所述一种可提高土壤入渗水测量精度的试验土柱实施例的结构原理示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1中所示：
本实用新型实施例提供了一种可提高土壤入渗水测量精度的试验土柱，包括有圆筒形土柱主体1，所述土柱主体1的上下两端分别设有可打开拆卸的顶盖2和底座3，且其外侧侧壁设有从上往下等间设置的若干取样口4(相邻取样口4之间的间距可以为5cm)和刻度线，上端外侧侧壁还设有供水口7(该供水口7的上缘距土柱主体1内土壤上表面不超过2cm)。所述顶盖2是透明可视的圆柱形塞体，其设有贯穿上下两端的注水通道5和排气通道6，且顶盖2塞住土柱主体1上端时，其下端端面与土柱主体1内土壤上表面存在间隔(间隔距离可以为1cm)；具体结构可以为：所述顶盖2包括圆筒形顶盖主体21、上密封板22、下密封板23、注水管24和排气管25；所述上密封板22和下密封板23分别设于顶盖主体21的上下两端、并密封形成腔体26，所述注水管24和排气管25纵向地设于腔体26内、且上下两端分别穿过上密封板22和下密封板23、形成所述注水通道5和排气通道6，所述注水通道5和排气通道6的直径可以为2cm，而且注水通道5位于顶盖2的轴芯上，排气通道6位于靠近顶盖3周侧缘边的位置；其中，所述土柱主体1、顶盖2和底座3均采用透明材料(如有机玻璃材料)制作而成，且顶盖主体21、上密封板22、下密封板23、注水管24和排气管25连接一体，所述土柱主体1和底座3连接一体；所述土柱主体1的上端端口外缘边设有环形第一法兰盘11，所述上密封板22的周侧缘边凸出于顶盖主体21的上端、形成环形的第二法兰盘27；所述顶盖2塞在土柱主体1上端时，第一法兰盘11与第二法兰盘27相互匹配连接、并通过螺丝固定。
本实用新型还提供了一种土壤入渗水测量装置，包括有上述试验土柱和马氏筒，所述马氏筒的出水口通过水管与试验土柱的供水口7连接；所述马氏筒为圆柱形或正方形，所述注水通道5和排气通道6的截面面积为马氏筒截面面积的0.32倍，为试验土柱的土柱主体1截面积的0.04倍。
这样，采用了本实用新型所述试验土柱的土壤入渗水测量装置在进行低水头入渗(如2cm左右)试验时，水位变化体现在注水通道5和排气通道6中，当土柱主体1内入渗水量较小时也可使注水通道5和排气通道6内水位发生较大变化，使马氏筒供水更加灵敏，入渗试验的测量精度更高；而且结构简单，生产加工容易、成本低，有利于推广应用。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。