近年来，人们在解决诸如水位升降对库区岸坡稳定性影响、降雨入渗诱发边坡失稳、干湿变化引起地基变形等灾害问题时越来越重视非饱和土力学理论的应用。土的基质吸力与含水率或饱和度之间的关系曲线被定义为土水特征曲线。该曲线反映了在非饱和状态下土中水的能量与土中水的数量之间的关系。根据土水特征曲线，可以确定非饱和土的强度、体应变、渗透系数等，可见其在非饱和土研究中的重要性。目前常用的获得土水特征曲线的方法通常都需要一定量的实测土水数据，而通过实验得到数据的方法存在费时昂贵的缺点，因此，本文从更易获得的土壤基本物理性质数据(粒径分布、干密度、孔隙比)出发研究了土水特征曲线的预测模型。研究的主要内容有：1．分析了非饱和土中水的基本特性，着重分析了基质势产生的原因，并根据毛细作用规律给出了基质吸力与表面张力、毛孔半径的关系式，从能量的角度分析了土水特征曲线的物理意义，同时对影响土水特征曲线的各种因素进行了探讨。2．利用已知土壤粒径分布实测数据，对常用的4种粒径分布参数模型进行对比分析，优先选择了MLog模型和Fredlund模型来对已知粒径分布数据进行拟合；3．基于Arya等反求经验参数α的思路尝试了对Arya-Paris模型中经验参数α的线性与非线性拟合，通过对来自UNSODA数据库的砂土、壤土、粘土的共12个样本计算，得到了经修正的土水特征曲线预测模型，并对两种方法的结果进行了对比；4．应用修正模型得到的土水特征曲线直接推求出非饱和渗透系数与基质吸力的关系，分析了长江中下游某堤防工程中地下水位、洪水持时、水位下降速度等因素对其渗流场变化的影响，并对堤岸边坡的抗滑稳定性进行了计算，得出相应情况下安全系数的变化规律。