近年来,生物炭作为一种环境友好型可再生材料受到了农业、环境、化学、土木工程等领域学者的关注。生物炭改良土壤具有良好的保水性能,有利于植物生长。因此,将生物炭改良土壤应用于城市绿色基础设施以促进植被生长并提高城市水管理能力具有潜在价值。然而,在复杂的城市环境条件下,生物炭对土壤侵蚀和土壤保水性的影响尚未可知。因此,系统的研究生物炭改良土壤的水力学性质很有必要。本文的主要目标是通过实验研究对不同类型生物炭改良土壤的水力特性有一个基本的认识。本文以广泛分布于我国东南沿海地区的花岗岩残积土为研究对象。同时,利用不同种类原材料（即,植物基、木质基和动物基原材料）采用慢热解的方法生产生物炭。拟采用表征实验、恒温恒湿试验箱实验、土柱实验和土壤侵蚀实验对生物炭和生物炭改良花岗岩残积土进行测试。分析了生物炭种类及热解温度对生物炭性质的影响。研究了不同生物炭对花岗岩残积土吸水性、保水性、气体渗透性和土壤侵蚀的影响。结果表明,热解过程和原料对生物炭的性能均有显著影响。不同原料类型（植物基、木质基和动物基）生物炭的微观结构、化学组成和表面官能团不同。并且,同一原料在不同温度下热解生成的生物炭具有不同的性质。生物炭能够显著提高花岗岩残积土的吸水能力。其中300℃热解温度下生产的水葫芦生物炭（WHB）效果最好,10%的生物炭掺量提高了341%的土壤吸水率。此外,土壤压实度（DOC）和生物炭含量均影响土壤透气性。压实度越高土壤透气性越差。生物炭的加入在一定的吸力范围内降低了土壤的透气性。研究结果还表明厨余垃圾生物炭（KWB）改良土壤样本的径流量和土壤侵蚀量分别减少了4.1%和9.8%。而木质生物炭（WB）和猪粪生物炭（PMB）则加剧了土壤侵蚀。此外,在侵蚀实验中还发现了生物炭颗粒存在于径流和渗流中。因此,在使用生物炭作为土壤改良剂时,应采取措施防止生物炭的流失。同时,在施用生物炭前应考虑生物炭对土壤亲水性和疏水性的影响。本研究发现,植物基生物炭（水葫芦生物炭和厨余垃圾生物炭）对土壤水力学性能有较好的改善作用。