非饱和土壤水的流动是土壤水未完全充满孔隙时的流动，是多孔介质流体运动的一种重要形式。地表和地下的水文过程，如大气降水、蒸发和植物的蒸腾，地面水的渗漏和深层水的上吸，根系的吸收等，都与非饱和流动有关。特别是降雨条件下非饱和土壤水分运动规律，降雨引起浅层滑坡的预测、面源污染的评估、农业水土的保持、水资源的评价等都要求对降雨边界条件下的入渗规律有充分认识，本文基于此开展如下研究工作： 　　(1)土水特征曲线是研究非饱和土壤水分运动必不可少的一项工作，本文通过阅读大量参考文献，比较和研究各种土水特曲线模型优缺点，最终发现van-Genuchten土水特征曲线模型具有适用各种质地土壤，并且参数易于率定等优点，故采用了此模型作为本文土水特征曲线模型。 　　(2)为了避免直接测量土水特征曲线的耗时的缺陷，本文采用了Arya-Paris物理模型来间接推求土壤的基质吸力和体积含水量，通过简单的颗分试验就可以得到土壤的基质势和体积含水率，并利用计算出的数据，通过MATLAB最优化工具箱里的一个非线性拟合函数lsqcurvefit拟合van-Genuchten模型的参数，分别得到不同条件下(雨强、初始含水量、干密度)的van-Genuchten模型参数。 　　(3)本文根据现有的非饱和土壤水分运动理论，通过研究和分析建立了降雨条件下基于van-Genuchten模型的非饱和土壤水分运动数值模拟方程，并采用了有限元的数值方法对其进行了求解，用 matlab 软件编程实现求解，最终分别得到了不同雨强、不同初始含水量、不同的干密度条件下的非饱和土壤水分随时空变化规律。 　　(4)为了验证上面的数值模拟结果的有效性，因此本文设计了一套降雨实验装置来进行验证。实验装置设计包括设计模拟降雨的人工降装置、圆柱形有机玻璃筒、提供水源的马氏瓶。最后根据数值模拟的情形分别设计三种不同的实验方案，来检验数值模拟的结果。