薛 伟，雷雪婷，俞 冰，吴苏舒

(1.南京水利科学研究院勘测设计院，江苏南京 210029;2.长江航道规划设计研究院，湖北武汉 430011;3.河海大学地球科学与工程学院，江苏南京 210098;4.江苏省发展和改革委员会，江苏南京 210013)

目前，国内常采用木屑、煤、电木粉以及塑料沙等模型沙进行泥沙模型试验，运用这些模型沙成功地解决了许多基础理论及工程实践问题［1-3］。但这些模型沙均存在一些不足:如木屑易腐烂变质，粒径较大时颗粒形状不好;而煤屑、电木粉由于其密度较大，为满足泥沙运动相似的要求，其粒径常变得较小而可能产生絮凝现象［4-6］;传统的塑料沙，由于颗粒形状常呈球状，造成用其塑造模型河床困难且水下床面也易坍塌而影响试验精度。长江科学院针对以往模型沙存在的不足，研制了亲水性树脂基复合模型沙，对其力学特性进行了研究，并应用于长江防洪实体模型中［7-9］。但由于受模型沙密度固定的限制，如同时模拟推移质泥沙运动及悬移质泥沙运动，模型选沙就变得十分困难，有时在同一模型中不得不采用2种不同材料的模型沙。针对目前常用模型沙的缺点，新型PS模型沙凭借其密度及颜色可调，颗粒范围广，颗粒形态接近天然沙，物理、化学性能稳定等优点开始得到应用。本文针对新型PS模型沙，通过试验手段研究其颗粒形状、干密度、水下休止角、沉降速度及起动流速等特性。

1 新型PS模型沙基本特性

新型PS模型沙是以无色、无臭、无味的聚苯乙烯塑料为原料，经改性、破碎制作而成，具有伸缩率小、吸水性低、着色性及再生性好等优点，密度可根据需要调整，一般应用较多的为1.15 g/cm3。……