单个泥沙颗粒在无边界影响的静止清水中均匀沉降的速度。它的大小反映了颗粒的粗细程度，因此也称水力粗度。泥沙颗粒的沉降速度，是泥沙的重要水力特性，在水库、河道的冲淤计算，沉沙池及引洪淤灌工程的设计等实际问题中，都具有重要的意义。

球体颗粒的沉速 颗粒在静水中因重力作用而下沉，下沉过程中又受到水体绕颗粒相对流动而产生的绕流阻力作用，颗粒的沉速即是这两种力平衡的结果。绕流阻力的大小用下式表示：

沉降速度

式中 ρ是清水的密度；A是颗粒在垂直于流动平面上的投影面积，对于球体A＝；d是颗粒直径；C是绕流阻力系数，它随颗粒的绕流状态及颗粒雷诺数R_e＝（代表绕流液体的惯性力与粘滞力的相对作用）而变化；ν是清水的运动粘滞系数。根据实验，球体的C关系，如图所示。当R＜0.5时，球体沉降属层流状态，1851年英国物理学家斯托克斯（G.

G.Stokes）应用纳维埃—斯托克斯方程组，忽略惯性项后求解得F＝3πμωd，μ是清水的动力粘滞系数，代入（1）式，可得C_D＝，在R＜0.5的范围内与试验资料符合；当R＝0.5-1000时，属过渡区，C＝f（R），是曲线关系，目前还没有理论的表达式。1910年加拿大流体力学家奥辛（C.W.Oseen）部分地考虑惯性项的影响，求解得：

沉降速度

绕流阻力系数与颗粒雷诺数关系图

但只适用于R＜2的范围；当R＞1000时，属紊流状态，绕流阻力主要是球体前后压差所造成的形状阻力，C取为常数值0.43。颗粒的水下重量W＝（r），r及r分别是颗粒及清水的容重。当重力与阻力相平衡时，颗粒匀速下沉，得沉速的一般表达式：

沉降速度

将C＝代入上式，得层流区斯托克斯公式

沉降速度

过渡区无通用公式。紊流区C＝0.43，代入（2）式得

沉降速度

天然泥沙的沉速对于非球状的天然泥沙，层流状态时，常用沉降粒径（具有相同沉速的球体直径，它包含有形状的影响）计算沉速应仍用（3）式计算，适用于d㊣0.1毫米；紊流状态，用沉降粒径计算时，应仍用（4）式计算，用等容粒径（具有相同体积的球体直径）或用与其相近的筛孔粒径计算时，C＝1.2，得：

沉降速度

上式适用于R＞400，或常温条件下d＞1.5-2.0毫米；过渡区常借助于经验或半经验法建立公式，如建立无因次数之间相关关系的公式，将层流区阻力与紊流区阻力按一定比例线性叠加的公式等。中国水利电力部1975年水文测验试行规范中，建议对d＝0.15-1.5毫米的颗粒，用苏联岗恰洛夫经验公式：

沉降速度

式中 W为泥沙沉降速度，以厘米/秒计；d为泥沙粒径，以毫米计；T为水温，以℃计；r为泥沙的比重；r为水的比重。

影响沉速的其它因素 影响沉速的因素还有含沙浓度S。当浑水中不含极细沙（d＜0.01-0.02毫米）时，颗粒各自分散下沉，S越大，群体沉速越小。当浑水中含有一定数量的极细沙时，群体沉速对单颗粒沉速的比值与S的关系可分为四个阶段：①S很小时呈分散沉降。②S增加，颗粒间连接成絮团，＞1。③S再增加，絮团间连接成空间结构网，浑水呈宾汉体特征，存在不沉粒径d＝，γ是屈服应力，γ是浑水的容重，α是试验系数，浑水中d＜d的颗粒与清水组成的均质浆液，以极缓慢速度下沉，d＞d的粗颗粒在均质浆液中分散沉降。S增大至某一临界值，浑水的γ足以支持最粗颗粒不下沉，全部粗细沙均参与组成均质浆液，＜1。紊动对颗粒沉速的影响目前尚无肯定结论，初步认为，一般的紊动强度对颗粒沉速的影响不大。水质对沉速的影响较大，在一定的含盐度范围内，盐度增加，颗粒絮凝成团，沉速加大。