本发明属于土壤入渗领域，具体地涉及一种土壤初始入渗速率测定方法及其便携式装置。
背景技术：
入渗是土壤的基本物理性状，与降雨产流、侵蚀、非点源污染等过程密切相关，土壤入渗特征对于洪水预报和土壤侵蚀预测预报，以及对制定水土保持措施均有十分重要的参考作用，快速、准确测定土壤入渗速率具有重要的意义。另外，水分在入渗过程中会与土壤颗粒发生物理化学反应，从而改变土壤孔隙特征及化学组成，进而影响土壤的入渗特性；因此，土壤基本入渗特征一直以来都是科学研究关注的对象，而关于土壤入渗特征的研究，多集中在研究土壤稳定入渗速率，而实际上土壤初始入渗速率能够很好地反映土壤的初始状况，土壤初始入渗速率与土壤体积质量、粉粒质量分数、田间持水率和有机质质量分数等密切相关。
传统土壤入渗研究方法主要有双环、单环、圆盘入渗仪、hood入渗仪等，各种研究方法各有优缺点。双环/单环铁环工作原理为有压入渗水头高度控,其特点是：入土时极易破坏表土，实验起始迅速加水易破坏表土结构；费力费水，野外操作不便，实验费时，稳渗约需100min；读数误差较大，尤其初始阶段，数据点较不稳定；垂直入渗，双环可防侧渗，单环在环外稍有侧渗；入渗深度、面积大代表性强。
圆盘入渗仪工作原理为入渗水压可调可负压入渗，其特点是：该方法实验仪器轻便，省水省力，便于野外实验；较省时，一般30min即可稳渗；不扰动表土，需粒径＜0.25mm的干沙；读数相对准确，尤其能较准确测定初始入渗过程；入渗深浅、面积小代表性差，有测流。
hood入渗仪工作原理为负压入渗，其特点是：较轻便且省水，可随时加水调压；较省时，稳渗时间段，但是调压复杂；不扰动表土，需粒径＜0.5mm的饱和湿沙；读数相较准确，但是几乎没有过程数据；入渗深浅、面积小代表性差；测流较大。
传统单环实验过程中，用马氏瓶加水因加水量需求较大所以不好控制具体量，且读数误差较大。
传统单环试验费力费水，野外操作不便，实验费时较长，读数误差较大，尤其初始阶段，数据点较不稳定。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种土壤初始入渗速率测定方法及其便携式装置，该方法通过改进传统入渗实验测定装置，不仅节省了材料，更可以方便快捷地运用于实践中测定土壤的初始入渗率，对土壤入渗科学研究起到了补充完善。
本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：一种土壤初始入渗速率测定方法，具体操作为：首先通过两侧带螺丝纹的输水管将环刀和透明带刻度的圆柱形盛水柱连接起来，这时控制阀处于关闭状态；然后将环刀尽量缓慢均匀地打入土壤层中5cm，尽量保持土壤结构不受破坏；接下来将矿泉水瓶装满水，秒表调整归零，然后将水慢慢注入透明带刻度的圆柱形盛水柱直到水面上升至水柱与环刀持平的刻度线为止，然后打开控制阀阀门，同时按下秒表，这时透明带刻度的圆柱形盛水柱中的水会慢慢经过输水管流入环刀内，进而逐步下渗土壤表面，当时间到实验设计时间时，同时按停秒表和关闭控制阀阀门，然后读取透明带刻度的圆柱形盛水柱中水位刻度数，根据前后刻度值便可以得到水位下降的差值，然后用下降水位差值除于时间，便可得到试验地土壤的初始入渗率。
上述的一种土壤初始入渗速率测定方法所用的便携式装置，包括环刀，环刀通过输水管与透明带刻度的圆柱形盛水柱连接，输水管与环刀连接的一侧为带控制阀的螺纹丝接口，输水管与透明带刻度的圆柱形盛水柱连接的一侧为螺纹丝接口。
所述环刀为圈形环刀、直径5cm、高10cm。
本发明基本工作原理：实验开始加水后，下渗的水量会在刻度处显示，刻度处的刻度采用mm为单位，除以相应的时间就可以得到初始入渗率。
本发明有益效果：
一瓶500ml的矿泉水即可测定多个样点的土壤初始入渗率，用水少，配合秒表直接读出土壤初始入渗率的值，适用于大部分地区土壤初始入渗率测定，尤其适用于喀斯特区裂隙土初始入渗率测定。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的使用状态参考图。
图中标记：1、环刀，2、带控制阀的螺纹丝接口，3、输水管，4、螺纹丝接口，5、刻度，6、圆柱形盛水柱，7、土壤层，8、土壤表面，9、秒表，10、矿泉水瓶。
具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种土壤初始入渗速率测定方法及其便携式装置具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
参见图1-2，一种土壤初始入渗速率测定方法，具体操作为：首先通过两侧带螺丝纹的输水管3将环刀1和透明带刻度5的圆柱形盛水柱6连接起来，这时控制阀处于关闭状态；然后将环刀1尽量缓慢均匀地打入土壤层7中5cm，尽量保持土壤结构不受破坏；接下来将矿泉水瓶10装满水，秒表9调整归零，然后将水慢慢注入透明带刻度5的圆柱形盛水柱6直到水面上升至水柱6与环刀1持平的刻度线为止，然后打开控制阀阀门，同时按下秒表9，这时透明带刻度5的圆柱形盛水柱6中的水会慢慢经过输水管3流入环刀1内，进而逐步下渗土壤表面8，当时间到实验设计时间时，同时按停秒表9和关闭控制阀阀门，然后读取透明带刻度5的圆柱形盛水柱6中水位刻度数，根据前后刻度值便可以得到水位下降的差值，然后用下降水位差值除于时间，便可得到试验地土壤的初始入渗率。
上述的一种土壤初始入渗速率测定方法所用的便携式装置，包括环刀1，环刀1通过输水管3与透明带刻度5的圆柱形盛水柱6连接，输水管3与环刀1连接的一侧为带控制阀的螺纹丝接口2，输水管3与透明带刻度5的圆柱形盛水柱6连接的一侧为螺纹丝接口4。
所述环刀1为圈形环刀、直径5cm、高10cm。
本发明人做了一个实施例，贵州喀斯特区坡耕地结果为：
实验所用圆柱形盛水柱直径为15cm，实验开始前透明带刻度的圆柱形盛水柱水面刻度数据为：30mm，初始入渗率时间设定为实验开始后的前2min，实验时间到达2min时，关闭控制阀阀门，此时透明带刻度的圆柱形盛水柱水面刻度数据为：9.36mm，因此，2min内水位下降差值为20.64mm，因此该土壤初始入渗率为10.32mm/min。
本发明通过改进传统入渗实验测定装置，不仅节省了材料，更可以方便快捷地运用于实践中测定土壤的初始入渗率，对土壤入渗科学研究起到了补充完善。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。