模型沙特性研究進展

閔鳳陽，姚仕明，黎禮剛

（長江科學院水利部江湖治理與防洪重點實驗室，武漢 430010）

模型沙特性研究進展

閔鳳陽，姚仕明，黎禮剛

（長江科學院水利部江湖治理與防洪重點實驗室，武漢 430010）

模型沙的特性對模型試驗的可靠性和準確性有著重要影響，在實際的工程試驗中，由于泥沙運動復雜性，要進行模擬的對象千差萬別，所采用的模型沙也是多種多樣的，因此，全面了解模型沙的性質是提高實體模型試驗精度的關鍵技術之一。針對模型沙的物理特性、力學特性、運動特性等問題，系統(tǒng)分析、總結了前人的研究工作和所取得成果，同時討論了需進一步研究的內容和方向。研究分析結果對實體模型試驗有著指導性的意義。

模型沙；泥沙運動；模型試驗

1 概 述

長期以來，實體模型試驗一直是解決水利工程技術問題的重要手段。近幾十年來，人們圍繞河道、水庫、河口等問題進行了大量的實體模型試驗研究，在相關的模擬技術方面也取得了巨大的進展。在這些泥沙河工模型試驗中，模型沙的選擇及其物理運動特性的研究是泥沙模型試驗的技術關鍵，它是保證模型與原型泥沙運動及河床沖淤相似的關鍵，直接影響到模型試驗結果的可靠性。

在泥沙實體模型中，采用的模型沙主要有10余種，包括：煤粉、粉煤灰、電木粉、木屑（不同方法處理）、酸性白土粉、核桃殼粉、滑石粉、擬焦沙、塑料沙、PS模型沙、BZY模型沙、陽離子樹脂、塑料合成模型沙等，天然沙和港泥在一些模型中也得到了應用。前人對其性能的研究主要包括：①物理特性如顆粒幾何形態(tài)，密度及干密度、流變特性、水下休止角等；②模型沙的力學特性，如抗壓抗剪特性、固結特性等；③模型沙的運動特性，如沉降特性、起動流速，阻力特性等。此外，細顆粒模型沙表面的物理化學特性也常為人們所關注。

本文對前人的研究進行了總結，并討論了其中存在的問題和可能進一步研究的方向。

2 模型沙的物理特性

2.1 顆粒幾何形態(tài)

泥沙顆粒的幾何形態(tài)是泥沙的最基本的性質之一。泥沙主要來源于巖石的風化，天然河流的泥沙顆粒形狀并不規(guī)則，多呈扁平、棱角、長條狀等。目前大多數研究中，一般把泥沙顆粒概化成球體，如泥沙的靜水沉降等，散顆粒泥沙的起動等，并在此基礎上進行適當的修正，以應用于工程實踐。

模型沙的形狀一般較不規(guī)則，與天然沙相似。清華大學曾用顯微鏡和計算機圖像技術，研究了塑料沙和電木粉的幾何特性［1］（表1）。未碾碎的塑料沙形狀更接近球體，電木粉的形狀差別很大，顆粒越細，表面形態(tài)越尖銳，形狀越呈長條形，越不接近球體，與天然沙類似。

表1 輕質模型沙的幾何特性［1］Table1 Geometric characteristics of lightmodel sediment

韓明輝、馬秀琴曾用光學顯微鏡觀察了精煤的外觀形態(tài)［2］，發(fā)現精煤顆粒的幾何形態(tài)變化十分復雜，多呈不規(guī)則外形和菱角狀。精煤顆粒越細，其幾何形狀越不規(guī)則，顆粒的菱角也越多。師哲等人也對粉煤灰的微觀形態(tài)進行了研究［3］，發(fā)現粉煤灰粗顆粒表面粗糙、多棱角、多空隙，顏色多呈深灰色，細顆粒為球狀玻璃質，表面細密、微孔小。

長江防洪模型在模型沙的選擇上進行了大量的研究，對塑料合成沙、褐煤、精煤以及陽離子樹脂進行了偏振光顯微鏡的分析測試，發(fā)現經加工過的塑料沙有不規(guī)則外形和棱角，并帶有少量空隙；大體積的褐煤和精煤呈塊狀、經加工的細煤粒粉有不規(guī)則的外形和棱角；陽離子樹脂顆粒渾圓光滑，機械粉碎后也呈不規(guī)則狀［4］。

目前一般試驗中所用的模型沙并不規(guī)則，且隨粒徑變化與天然沙比較相似。由于模型沙和原型沙之間比尺關系（粒徑比尺）是通過沉降相似或起動相似導出，而模型沙與原型沙的幾何形態(tài)的近似程度對沉降相似或起動相似影響如何，并對河床沖淤變化帶來多大影響，目前尚無實測數據說明，且泥沙顆粒形狀的影響貫穿于整個泥沙運動學的始終，因此對上述問題進行深入研究是十分必要的。

2.2 密度及干密度

泥沙顆粒的質量與實有體積的比值稱為泥沙的密度。天然泥沙的密度隨其組成物質略異，約在2 550～2 750 kg／m3之間，通常取2 650 kg／m3。泥沙干密度是指單位體積內干燥后泥沙的質量，它是反映泥沙重力特性的一個非常重要的指標，影響泥沙干密度的因素比較復雜。已有研究表明，泥沙的干密度與負重、粒徑級配、淤積時間、埋藏深度、堆放環(huán)境、滲透率等因素有關［5，6］。

不同的模型沙間密度有較大差異，在進行模型設計時，需要綜合考慮研究對象，選擇滿足試驗的模型沙。如比降大的山區(qū)推移質模型試驗多采用密度較大粒徑較小的天然沙，以懸移質為主的模型多采用輕質沙。值得指出的是，模型沙的密度越小，時間變態(tài)就越嚴重，沖淤時間變得越短，使得水流時間比尺與河床沖淤比尺不一致，在試驗中應加以注意［7－9］。

張威等曾對精煤及其它4種相對質量密度不同的模型沙（滑石粉、鄭州煤灰、青山煤灰、田東半焦煤）進行了干密度試驗［10］，發(fā)現當精煤的粒徑大于0.2 mm時，干密度并無很大變化，在粒徑很小時，這5種模型沙的干密度和時間之間存在著明顯的對數關系，即開始時干密度增加很快，而后逐漸變慢，并趨近于穩(wěn)定。韓明輝、馬秀琴的試驗也表明［2］，精煤的干密度隨粒徑的變化存在著一個臨界點。一般隨粒徑變小而變小，當粒徑小于臨界粒徑后，干密度反而增大。

朱立俊、王建中對密度γs＝1.15 t／m3的PS模型沙進行了分析研究［11］，發(fā)現當顆粒粒徑較小時，其干密度隨粒徑的增大而增大，當粒徑為0.1 mm時，其干密度γ0＝0.45～0.47 t／m3，隨著粒徑增大到1.0 mm左右，干密度達到最大，為0.65 t／m3，而粒徑進一步增大時，干密度有減小的趨勢（圖1）。

圖1 PS模型沙干密度與粒徑的關系Fig.1 Relationship between grain size and dry density of PSmodel sediment

長江科學院對塑料合成沙的干密度進行了研究，選用不同粒徑的塑料合成沙（中值粒徑d50＝0.12～1.73 mm）進行了干密度的測定，歷時50 d，結果如表2所示，干密度隨粒徑的增大而增大，當粒徑d＞1.0 mm時，干密度增幅變小［4］。

表2 塑料合成沙密度、干密度試驗成果表Table2 Experiment results of p lastic model sediment’s density and dry density

可見，不同類型的模型沙隨粒徑的改變其變化趨勢是不同的：精煤和粉煤灰的干密度變化都存在著粒徑變化的臨界點，當粒徑大于臨界粒徑時，隨著模型沙粒徑的增大，干密度也隨之增大，而PS模型沙卻呈相反的規(guī)律；陽離子樹脂隨粒徑的變化密度的變化卻不大［12］，這些都表明不同類型的模型沙干密度隨粒徑變化改變不一，尚待進一步研究。

2.3 休止角

模型沙在靜水中自然堆積成丘時，由于摩擦力的作用，可以形成一定的傾斜面而不致塌落，此傾斜面與水平面的夾角α稱為模型沙的水下休止角。模型沙的水下休止角反映了泥沙顆粒之間在一定介質下所發(fā)生的靜態(tài)相互作用，它是模型沙的重要物理特征參數之一，無論是在泥沙運動力學的基礎研究還是在河流工程實踐中都涉及到該問題。研究泥沙的休止角，不僅對于推移質運動、沙波運動有重要的作用，而且對于水庫淤積、水庫壩前沖刷漏斗、水庫淤積形態(tài)及岸坡的穩(wěn)定等生產性課題有著實際的意義［13－15］。

C.Migniot通過室內試驗［16］，得出砂和小礫石的水下休止角α變化于31°～40°，電木粉（密度為1.40）的水下休止角變化于31°～36°，坡度tanα大體與粒徑的平方根成正比。

張紅武、汪家寅研究了電廠煤灰的水下休止角［13］，發(fā)現休止角隨粒徑變化存在著一個臨界點，當大于某一粒徑，休止角隨粒徑增大而增大，小于此粒徑時，模型沙休止角隨粒徑減小而增大。韓明輝、馬秀琴對精煤的研究也得到了類似的結果［2］，認為煤粉的臨界粒徑為0.07 mm，當粒徑小于此粒徑時，顆粒間的吸附作用和黏結力增強，水下休止角也增大。其它的模型沙如擬焦沙存在著類似的現象，只是臨界點有差異［12］。

與上述模型沙不同的是，塑料沙的水下休止角隨粒徑的增大呈減小的趨勢［14］（圖2），PS塑料沙等則隨粒徑變化而增大［12］（圖3），表明不同模型沙隨粒徑變化呈現不同趨勢。

圖2 塑料沙水下休止角隨粒徑的變化Fig.2 Relationship between underwater repose angle and grain size of the plasticmodel sediment

圖3 PS模型沙水下休止角隨粒徑的變化Fig.3 Relationship between underwater repose angle and grain size of the PSmodel sediment

除顆粒粒徑外，模型沙的非均勻程度、顆粒形狀、形狀不均勻系數等對泥沙的休止角也有較大的影響。眾多的研究資料表明，對于粒徑較粗的不含黏性的散體顆粒，水下休止角主要取決于顆粒粒徑、形狀及表面粗糙度；對于較小的細顆粒，顆粒間的黏聚力則起主要作用［13，15］。

模型沙的休止角在空氣中和水中有一定的差異，大多數的研究發(fā)現空氣中的休止角比水中的大，表明模型沙的休止角與所處的環(huán)境有較大的關系。張紅武等認為天然沙的差值0.5°～2.0°之間［13］，清華大學水利水電系認為塑料沙在6.0°左右，電木粉在6.0°～10.0°之間［1］，韓明輝通過試驗發(fā)現株洲精煤在5.0°～7.0°之間［2］。

模型沙水下休止角是模型沙一個重要的組合特性，是泥沙顆粒在堆積過程中呈現的固結特性。應當指出的是，由于影響水下休止角的因素較多，不同模型沙的試驗結果還不盡一致，由于目前對休止角的研究大都采用試驗手段，而且試驗采用的模型沙材料、試驗方法上有所區(qū)別，因此試驗結果也不盡相同。

2.4 流變特性

天然泥沙流變特性的研究結果表明，泥沙的存在對水流的流變特性是有影響的。對于粗顆粒來說，含沙量不是很高時，渾水仍保持牛頓體，可用相對黏滯系數來衡量泥沙的影響，一般隨泥沙濃度的增大而增大，常表達成泥沙體積濃度的多相式函數，對于細顆粒的渾水，當含沙量足夠大時，渾水的流變特性有較大變化，一般不再是牛頓體，而可能是賓漢體或偽塑性體［16］。

王延貴等人用毛細黏度計和旋轉黏度計對各種模型沙（褐電木沙、黑電木沙、煤粉、煤灰）在不同含沙濃度下的渾水黏性進行了試驗［15］，結果表明當含沙濃度不高時，模型沙都是牛頓體；含沙量較高時，模型沙渾水變?yōu)橘e漢體，不同模型沙渾水由牛頓體變?yōu)橘e漢體的臨界含沙量不一，但均比天然沙大得多。

黃河水利科學研究院曾對細顆粒的粉煤灰做了試驗［12］，結果得出，當試驗的5組沙樣其含沙量分別大于對應的臨界含沙量時，渾水沙樣才可能成為賓漢流體。粒徑越大，所對應的含沙量也越高。

表3 粉煤灰的臨界含沙濃度Table3 The critical SSC of fly ash

3 模型沙的力學特性

3.1 模型沙的抗剪特性

模型沙的抗剪強度指標主要以凝聚力和內摩擦角來表示，凝聚力越大，模型沙越難被沖刷。黃歲梁等曾對不同的模型沙（電木粉、煤粉、塑料沙、黃河花園口泥、連云港淤泥等）進行了直接快剪試驗［17］，發(fā)現電木粉、黃河花園口泥和塑料沙存在著凝聚力，而連云港淤泥和煤粉則沒有凝聚力，顯然這一結果是令人懷疑的。他們分析原因指出，這可能是快剪試驗誤差太大，而短期固結的淤積物的密度很低，它的內聚力均很小，試驗結果不足以反映它們的內在關系。

師哲等對不同來源的粉煤灰進行抗剪特性的試驗［3］，結果如表4所示。

表4 粉煤灰的抗剪特性試驗成果Table4 Shear experiment results of the fly ash

由表4可看出，不同種類的粉煤灰凝聚力差別較大，且隨著粒徑的變化而變化，粒徑越細，凝聚力越大。黃河土的試驗成果也表明了凝聚力與顆粒大小成反比的關系［18］。由于凝聚力的存在，使得淤積物起動困難，也即增加了淤積物的抗沖性，因此，考慮到模型沙的沖刷相似，模型沙選擇凝聚力較低的粉煤灰是可行的。

3.2 模型沙的固結特性

模型沙的固結特性主要從2個方面來反映，一是模型沙的力學指標隨固結時間（或沉積時間）的變化過程，二是模型沙在不同固結時間的起動流速的變化。模型沙的固結特性主要發(fā)生在細顆粒的模型沙中。唐峰對不同固結時間褐煤的進行了抗剪試驗，發(fā)現在所測定的粒徑范圍和試驗時間條件下，褐煤的抗剪指標（內凝聚力和摩擦角）隨固結時間沒有明顯的變化規(guī)律［19］。

4 模型沙的運動特性

4.1 沉降特性

泥沙的沉速是泥沙重要的水力特性之一，也是泥沙運動特征的一個重要的物理量，不少學者都對之進行了研究。現階段，對靜水中泥沙沉降特性的研究，可分為單顆粒沉降和群體沉降。對于單顆粒沉速的計算比較明晰，按沙粒雷諾數的大小可分為層流區(qū)、過渡區(qū)和紊流區(qū)，不同的區(qū)域分別有不同的計算公式，也有統(tǒng)一的計算公式可以應用［20］。而群體沉速情況則復雜的多，必須考慮到泥沙顆粒與顆粒間的相互作用。

對于均勻沙的研究，目前已有一些成果，一般而言，群體泥沙的沉速要小于單顆粒泥沙，針對泥沙濃度的高低，也有相應的計算公式［20］。吳華林也曾推導了從含沙量的影響出發(fā)，推求了均勻沙的沉速公式，與其他公式相比增加了黏度的概念［21］；張耀哲也從相對運動的觀點出發(fā)，通過量綱分析和動平衡狀態(tài)受力分析，建立了泥沙群體沉降中阻力系數換和雷諾數的表達式，并分別建立了層流區(qū)和紊流區(qū)均勻泥沙群體沉速公式［22］。對于非均勻泥沙的研究，目前還相對較少，韓文亮等利用錐形沉降筒，進行了非均勻沙在動水中沉降試驗的研究，得到了非均勻沙的群體公式，但其適用性如何，還需要進一步的研究［23］。

當泥沙為黏性沙時，泥沙的沉速就更為復雜。錢寧曾指出，當含沙量不大時，絮凝作用使泥沙顆粒聚集成絮團，加大了沉速，而隨著含沙量的進一步增大，絮凝現象進一步發(fā)展，形成了連續(xù)的空間結構網，使沉速大幅度降低［20］。黃建維則更加詳細地分析了這種情況，指出黏性泥沙隨含沙濃度的不同，按其沉降狀態(tài)和機理不同，大致可分出4個不同的區(qū)段：①含沙量濃度較低的絮凝沉降段；②含沙濃度較高的制約沉降段，③含沙濃度進一步升高出現群體沉速段；④泥沙濃度繼續(xù)增高到一定值后的固態(tài)－密實段［24］。

張威研究了細顆粒不均勻精煤的沉降，表明具有相同級配的精煤，在不同含沙濃度的渾液內，它的平均沉速是不相同的。在含沙量濃度低的區(qū)域內，平均沉速有隨含沙濃度增高而變大的趨勢；但當含沙濃度增加到一定值時，平均沉速的變化又隨含沙濃度的增高而減?。?0］。

周汝盛研究了核桃殼粉、桃核粉、電木粉和煤粉的沉降特性，認為沉速存在著3種狀態(tài)，并且對應3種不同的公式（表5），但并未就水溫和形狀對沉速的影響進行研究［25］。

表5 模型沙的沉降特性Table5 Settling characteristics of themodel sediment

陳稚聰等對粉碎后的2組細塑料沙d50＝0.081 mm和d50＝0.041 mm的進行了沉降試驗［26］，認為在低含沙量條件下，其沉速仍可用斯托克斯公式計算。黃河水利科學研究院分別測定了2組中值粒徑（d50＝0.033 8 mm和d50＝0.022 mm）的擬焦沙在不同含沙量情況下的沉速［12］，發(fā)現擬焦沙在渾液中的沉速ω隨著渾液含沙量的增大而減小。

長江科學院在防洪模型選沙時對模型沙的沉速做了大量的工作［27］，對于塑料合成沙，當雷諾數Re＞1.0時，斯托克斯測定計算值與實測值偏大，與張瑞瑾公式計算值比較接近；當雷諾數Re＜1.0時，比斯托克斯公式計算值接近實測值，張瑞瑾公式計算值偏小。用沉降歷時法對＜0.1 mm的細顆粒合成沙進行了試驗，發(fā)現實測值與斯托克斯公式接近。

綜上可見，現有模型沙沉降速率的研究結果很不一致，除了選用的模型沙不同外，還與各學者采用的研究方法不同有關（比重計法、粒徑計管法、麥克勞林計算法、渾液面下降法等），如何區(qū)別不同儀器測試結果間的差異，建立客觀的評價標準來研究不同模型沙沉速，尚待進一步研究。

4.2 起動流速

泥沙起動是泥沙運動研究的基本課題之一，一直是各國學者研究的熱點。目前，對于非黏性的均勻沙，起動流速的計算已比較成熟，各國學者從不同的角度，提出了不少公式。而對于非均勻沙研究，目前多將概率論和力學的相結合的方法。對于黏性沙，目前也有一些成果［20］。

模型起動流速的確定，通常情況下，是利用水槽試驗，利用克拉默或竇國仁等判別標準來判定模型沙的起動?，F有的模型沙起動公式，主要是參考散顆粒泥沙的起動公式，利用水槽觀測的資料進行擬合，以此來確定公式中的系數。

已有研究表明，模型沙的起動流速與試驗水深、模型沙粒徑、模型沙形狀等有密切的關系。對于同種沙而言，水深越大越難起動，形狀越不規(guī)則越難起動。而模型沙的起動隨粒徑的變化存在著一個臨界值，大于或小于這個粒徑臨界值則越來越難以起動［28－31］。

模型沙的固結作用會影響模型沙的起動。韓明輝通過試驗研究了精煤模型沙的起動流速，發(fā)現當精煤的粒徑小于0.07 mm時，水下固結時間對起動流速有影響，隨著粒徑的減小，影響會越來越大，主要是細顆粒精煤在長時間的沉積過程中，淤積體逐漸密實，干密度逐漸增大，越來越來難以起動，表明和密實過程中干密度的變化對起動流速的影響是不可忽視的［2］。其他模型沙粉煤灰、塑料沙、電木粉等也有類似的特性［1，3，32］。

由于各模型沙性質不一，不同模型沙的起動流速公式也有區(qū)別。對于細顆粒的模型沙而言，由于絮凝和黏結力的影響，開展試驗較為困難，試驗數據也較少，所得到公式的計算值與實測值相比有一定的出入。在起動流速試驗的過程中，由于起動狀態(tài)的標因試驗者的不同而有很大的差別，即使是同一種模型沙，在相同的試驗條件下，不同試驗者的的起動試驗成果也不盡相同。由于目前已有的研究成果都是在小水深、小寬深比等較為簡單的情況下得出的，其起動流速是否準確反映原型泥沙的運動狀況，并保證模型沙的運動規(guī)律和原型上的一致等，尚需要進一步的研究。

4.3 阻力特性

阻力問題是河流動力學研究的熱點問題，也是難點問題，雖然不少學者對之進行了研究，但由于問題的復雜性和影響因素繁雜等原因，對動床阻力的分析和計算仍不夠明晰。模型與原型的阻力相似，是決定模型水流結構、沿程水面線以及床面變形相似的依據［33］。美國水道試驗站（USWES）①USWES.Study of light-weight Material with Special Reference to Their Movement and Use as Model Bed Material［R］.U.S.Waterways Experi-ment Station，Vicksburg，Miss.Tech.Mem.193，103－1（Unpublished）、Meyer Peter［34］、Sheng［35］和Low［36］均對輕質沙的輸移特性進行了研究，但并未涉及到輕質沙床面沖淤時的床面形態(tài)發(fā)生、變化過程以及阻力特性。

段國紅對不同密度的塑料沙和電木粉進行了水槽試驗，對這些輕質沙的床面形態(tài)和阻力特性進行了研究，觀察到隨著水流強度的增加，先后出現沙紋、沙波、沙壟直至動平整。阻力特性的變化也與天然沙類似，影響沙波阻力的主要因素是沙粒和沙波的相對波高［37］。

黃河水利科學研究院王德昌、劉河清對密度為1.55 t／m3、中值粒徑為0.026 mm的無煙煤進行了試驗，在試驗水深及流速范圍內不產生沙紋和沙波的阻力情況如圖4所示，可見隨著流速的增加，煤屑糙率逐漸減小，最終糙率趨于一個常數值0.095［38］。

圖4 煤屑底部糙率與流速之間的關系Fig.4 Relationship between velocity and bed roughness of breeze

長江科學院對研制的塑料合成沙阻力進行了初步的研究，試驗了不同水深下床面形態(tài)變化的情況，結果與段國紅等［37，39－41］類似。其中沙波平均波高隨水深增大而減小，沙波波長隨水深的增大而減小。模型沙的糙率隨弗洛德數和雷諾數的增加先增加后減小，且模型沙粒徑越大，達到的最大糙率也就越大［42］。

5 討 論

不可否認，泥沙實體模型技術是解決泥沙工程問題的可靠手段。由于泥沙問題的復雜性，所要模擬的對象千差萬別（如山區(qū)卵石運動，壩下河道沖刷、水庫淤積、河口細顆粒泥沙輸移等），采用的模型沙也是多樣的。因此，針對具體的模型進行選沙，對滿足相似要求的模型沙的性質進行全面研究，將一直是模型沙研究的發(fā)展方向。

現狀下的模型沙研究還存在著一些困難，一是模型沙的泥沙實體模型相似比尺并不是從泥沙運動方程嚴格導出的，哪些比尺需要嚴格遵守，哪些比尺可適當放寬，都需要針對具體的問題來進行處理；二是諸多模型沙的問題仍需要深入的進行研究。如全沙模型中的懸移質和推移質的沖淤問題、長河段河工模型的時間變態(tài)問題、模擬懸移質時細顆粒的絮凝問題等。

目前對模型沙的討論來源于多個側面，如模型沙的經濟易購性［10，43］，細顆粒的絮凝［10，31］，物理化學性質的穩(wěn)定、密度可調［44，45］等方面進行的。由于模型沙的性質試驗多在室內靜水環(huán)境下進行（沉速、休止角等），研究動水環(huán)境下模型沙的性質，引入先進、高效的科學儀器減少模型試驗特性研究中的人為誤差是值得注意的。同時，將已有泥沙運動的新成果引入到模型沙的研究中來，也是今后需要加強的方向。

致謝：梁中賢教高在文獻搜集中給予了諸多幫助，謹致謝忱！

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（編輯：周曉雁）

Advances in Study on Characteristics of M odel Sand

MIN Feng-yang，YAO Shi-ming，LILi-gang
（Key Laboratory of River Regulation and Flood Control of Ministry ofWater Resources，Changjiang River Scientific Research Institute，Wuhan 430010，China）

Physical experiments’reliability and veracity are largely influenced by the characteristics ofmodel sand.So it’s a key technology to improve the accuracy of physical experiments to comprehensively understand themodel sand characteristics.For the complexity of the sediment transport and multifarious simulated objects，the selection ofmodel sands are tremendous different in engineering application.In this paper，the previous achievements related to the characteristics of the model sand，such as physical properties，mechanics features and motion behavior，are systematically summarized，and related problems that need further study are discussed on the basis of the present research work，so as to provide guidance on the work of physical experiments.

model sand；sedimentmovement；physical experiments

TV149

A

1001－5485（2011）02－0079－08

2010-12-03

水利部公益性行業(yè)專項（200910004）

閔鳳陽（1983-），男，湖北宜昌人，碩士，主要從事河流泥沙、生態(tài)等方面的研究工作，（電話）027-82926837（電子信箱）minfengy-ang1983＠163.com。