非饱和土坡在自然及工程实践中最为常见，在降雨的作用下坡体内土体会产生水分的渗流，从而导致边坡的变形和失稳，并且这往往是导致各地边坡失稳，产生滑坡的根本原因，故对降雨条件下水分入渗机理的研究极为重要，而在现有的理论中，在处理降雨入渗问题时，均是将流量按照坡面角度进行正交分解，作为渗流分析的第二类边界条件，即正交理论，这与实际有着很大的差别。本文通过SWCC土水特征曲线压力仪测试了粉土的土水特征曲线，推导出了各基质吸力下的非饱和渗透系数。从结果中可以看出，当基质吸力比较小时，土样孔隙比越大，其渗透系数也越大，当基质吸力达到某一值时，土样的孔隙比越大，其渗透系数反而越小。本文通过非饱和粉土室内降雨模型试验，研究了降雨强度、土体的密实度以及坡面的角度对入渗模式的影响，试验表明：（1）随着降雨强度的增大，试验槽坡面径流量、底面渗流量和侧面渗流量均有随之增大，且产生速率越快；（2）土体的孔隙比越大，试验槽坡面径流量也越小，而底面和侧面的渗流量越大；（3）当降雨强度一定时，坡度越大，试验槽坡面径流量，侧面和底面的渗流量均减小。第二部分工作是利用GeoStudio中的SEEP/W模块对非饱和粉土室内模型试验进行数值模拟。对比数值计算结果和试验结果可以看出：由于数值计算中采用的是传统的正交理论，导致数值计算中的径流量和试验中的径流量相差很大，降雨初期大于试验结果，而后期要小于试验结果，最后导致数值计算中的表面入渗量偏大，试验槽侧面和底面渗流量均大于试验结果。数值计算和试验中降雨强度、土体密实度和对入渗规律影响一致。最后，通过数字图像处理技术，采用图像分割技术提取了室内模型试验照片中土体入渗部分的轮廓，研究了不同降雨强度、土体密实度和坡面角度下降雨时湿润峰的推进规律。发现降雨强度越大，孔隙比越大，湿润峰的推进速度越快；当降雨强度一定时，坡面角度越大，湿润锋推进的越慢。