下凹式绿地是“海绵城市”建设雨水利用技术措施之一,广泛应用于城市道路周围及小区以及公园内等。其利用设计的下凹式空间充分收集雨水,增加了雨水下渗需要时间和下渗水量,但在地质条件大部分为浸水湿陷性黄土的我国西北地区,采用下凹式绿地技术时应充分考虑不良地质条件,推广应用“海绵城市”技术时,应充分考虑因雨水的下渗而导致地质灾害的发生。本研究为解决湿陷性黄土地区海绵城市建设中产生的雨水下渗而导致黄土湿陷造成的周边建筑物基础破坏问题。本文通过以实际土壤在试验装置中进行实际检测和分析,提出了将垂直土壤夹砂层结构设置在下凹绿地系统中,并通过测量缩小试验数据和软件验证的方式建立了HYDRUS模型软件。基于西安市2005-2014年实际降雨量资料,分析研究下凹绿地垂直土壤夹砂层在不同深度、厚度、粒径配比等条件下,在最不利降雨条件下对下凹绿地防渗情况的影响,提出阻渗效果最好的,带有垂直土壤夹砂层的下凹绿地设置方式。研究得到主要结论如下:(1)在对雨水以及积水无规则下渗的防护,以及土壤中水分导向性下渗方面。设置垂直土壤夹砂层结构防护系统的下凹绿地相比普通下凹绿地有明显的效果;(2)通过HYDRUS模拟观测点处模拟含水量数据以及湿润锋运移形状规律,与有实测机玻璃土箱试验装置实时数据对比分析,结果表明土壤水分的空间分布实测值与模拟结果吻合度较高,所建立的二维模型、初始条件、边界条件等适用于下凹绿地的土壤入渗过程,可以通过HYDRUS-2D/3D模拟实际应用中下凹绿地中土壤水分入渗;(3)对比分析三种设定情境下,垂直土壤夹砂层对沟渠式下凹绿地的防渗效果,得出选择在夹砂层厚度60cm,深度7m,粒径配比为土样2时具有较好的防护效果;(4)沟渠式下凹绿地中选择的最佳工况在池塘式下凹绿地中不能完全使观测点规避在敏感含水量以下,但也产生了明显的湿润锋以及含水量削减效果,在观测点距离夹砂层底部3.2m时能应对池塘式下凹绿地最大年降雨情况,使其规避在敏感含水量以下。