针对荒漠化这一亟待解决的严重环境问题,世界各国相继提出了治理措施,其中最根本的途径是植被恢复。由于荒漠化地区可利用水资源严重匮乏且降雨量远远满足不了植物生长需求,引入外来水源进行植被恢复,往往耗费大量人力和财力且收效甚微,开采当地地下水会造成地下水位下降甚至干涸,严重破坏当地生态的可持续发展。因此,如何充分合理地运用当地生态环境中的大气水及土壤水,科学分析固气两相中水分的高效凝结、存储和运移规律是当前迫切需要解决的问题。本文在总结国内外仿生集水凝露技术的基础上,结合多孔渗水材料的实际应用情况,提出了一种新型的多孔凝露导水介质水流体渗灌技术。并从导水介质的设计、加工工艺优化、水分子蒸发/冷凝动力学模拟、水流体动力学和分形理论等多方面开展工作,系统研究了多孔凝露导水介质的凝露机理与微观气液转变动态仿真、水分运移动力学、内部热质传递理论以及应用场景的设计等内容,确定了导水介质内部传热传质机制,并合理阐述了导水介质凝露的高效性与有效性。（1）多孔凝露导水介质的制备、参数表征、性能测试与加工工艺优化。基于对水蒸气有良好的凝结效果、能够实现水分的收集、存储和缓释功能并且原材料来源广泛对环境无污染的要求,设计并制备出混凝土基多孔凝露导水介质。通过光学显微镜获取材料的微观孔结构图像,利用图像分析软件Image Pro Plus和Matlab中Fraclab工具箱分别测试材料的孔径分布和孔结构分形维数,并将多种材料分析手段相结合对导水介质的微观结构和凝露、导水能力进行表征,确定其内部凝露导水方式和最佳原料配比,为导水介质内部水分传输动力学方程和热质传递方程的建立奠定了基础。（2）利用分子动力学模拟法对气液两相微观成核过程进行研究。为了有效地预测蒸发和凝结质量流率从而更好地指导实际工程应用,进行了水分子动力学模拟。将单个水分子作为研究对象,忽略原子内部结构而只关注粒子间相互作用,在牛顿运动规律条件下,通过运动方程积分实现粒子坐标在单位时间步长内的动态更新,如此迭代获得粒子随时间推进的运动轨迹。模拟研究了1.0MPa、1.5MPa、1.75MPa和2.0MPa压力下水蒸气核化和单体生长全过程,对凝结时的传质情况进行记录和分析。结果表明:相同过冷度条件下,随着压力增大,凝结相变的速率越来越快,说明适当增大压力可以有效促进水蒸气凝结相变的发生。（3）基于多孔凝露导水介质内部的结构特征,建立了非饱和多孔凝露导水介质内部水分传输模型和流体动力学方程。对多孔凝露导水介质内部的凝露机理进行了深度剖析,在此基础上重点研究了水分（水蒸气和液相水）在多孔介质内部的运移规律,为了量化水分在多孔凝露导水介质内部的传输过程,将多孔凝露导水介质中水蒸气和液相水的传输用质量守恒方程统一表示。并对多孔凝露导水介质进行了毛细吸收实验,实测数据与结合毛细吸收和扩散的方程能够很好的拟合,说明多孔凝露导水介质内部水分传输过程中的扩散作用不可忽略。（4）借助分形理论建立了固-液-气三相共存条件下多孔凝露导水介质导热系数计算方程。基于混凝土基多孔凝露导水介质内部孔隙曲折相通的微观结构特征,首先构建了毛细管束物理模型并分析其内部导热机制,然后在考虑毛细管迂曲度和多孔介质内各组分静态分布情况下,采用热电类比将三相导热路径视为一组串并联的热传导过程,最后根据多孔介质的微观结构、孔径分布自相似分形特点,利用Sierpinski地毯几何模型将多孔凝露导水介质导热系数表示为组分导热系数、水分饱和度、泡孔微结构尺寸和孔隙率的函数。（5）分析建立了多孔凝露导水介质内部发生水分相变时的热湿平衡方程。多孔凝露导水介质内部时刻发生着水蒸气的冷凝与蒸发,为了更好地描述材料内部热湿传递过程,将发生相变的湿量作为材料内部湿源引入到水分传递动力学方程,将相变潜热量作为热源项引入到热传递方程中,得到材料内部发生水分运移时的热湿平衡方程。此外,还对降雨过程中,介质内部水分的运移规律进行了描述,充分体现了多孔凝露导水介质内部水分运移动力学方程的合理性。综上所述,本论文通过深入剖析多孔凝露导水介质内部微观结构和湿热传递机制,得到了与实测数据相一致的一系列理论热力学方程和动力学方程,揭示了多孔凝露导水介质内水汽的凝结、吸收储存和缓释规律,为更好地指导工程应用奠定了基础;设计并制备出混凝土基多孔凝露导水介质,提出了一套全新的多孔凝露材料的制备、孔隙结构优化及凝结效率提升的技术方案,该方案成本低、可操作性强,具有一定的初步推广应用价值。本论文的工作和研究成果对解决荒漠化治理中苗木难以成活的问题,具有重要的理论指导意义和实际应用价值。