本论文在详细总结前人工作的基础上，系统阐述了湖盆沉积模拟研究的原理、方法，并开展了冲积扇、河流、三角洲、扇三角洲形成过程的基础和应用性模拟实验，建立了碎屑物理模拟实验的基本规则和工作流程。 本论文分三个层次共六章： 第一章系统回顾了沉积模拟技术的发展过程，指出其发展历程可以分为三个阶段，总结了每个阶段的重点研究内容及主要代表人物的创新性成果；阐述了我国沉积模拟研究的发展现状，详细介绍了CNPC沉积模拟重点实验室实验装置特点；分析了沉积模拟研究未来的五个发展趋势。 沉积模拟实验模型及原型的几何相似、运动相似、动力相似及由之导出的悬浮相似、颗粒运动相似及河道变形相似等三个相似准则是开展碎屑沉积过程物理模拟的基本原理；在此基础上，论述了碎屑沉积模拟研究的主要方法—自然模型法和比尺模型法；结合多年工作经验，提出了开展碎屑沉积过程物理模拟的主要方法步骤，这是本论文第二章的主要内容。 冲积扇是一类重要的粗碎屑沉积体，通过开展冲积扇形成过程的模拟实验，阐明了流量和粒径在冲积扇形成过程中的重要作用及其对冲积扇坡度的影响，分析了冲积扇坡度与水流方位之间的依赖关系，并把冲积扇上河道的演变过程视为马尔科夫过程来处理，上述几点便体现了本论文第三章的主要工作。 河流沉积作用的模拟实验是本论文的一个重点，第四章通过开展河道中砂丘发展过程、拓宽河段心滩演变规律、长江百里洲段演化趋势、曲流河边滩模拟实验、河道交汇区沉积搬运过程以及以定床变弯度曲流河的实验研究，探讨了其形成过程的一般规律及其控制因素，提出了一些值得关注的新认识。 第五章重点开展了鄂尔多斯盆地靖安油田长6三角洲形成过程的模拟实验，详尽描述了该三角洲的发育过程，提出了控制长6三角洲演化的主要控制因素，分不同时间单元和不同位置对实验结果的纵剖面、横剖面及平面展布形态进行了认真的分析，并与原型砂体特征进行了粒度分布、厚度变化及相展布的对比，强调指出长6三角洲在研究区以水下分流河道砂作为主，其它相带保存较少的新认识。 第六章利用露头调查成果，对滦平扇三角洲C_IV、C_v、C_VI层序的沉积过程进行模拟，详细分析了滦平扇三角洲的沉积作用及沉积过程，指出了扇三角洲上辫状河道变迁、演化的一般规律，认为构造运动对扇三角洲的形成有重要的影响，基准面的变化控制了扇三角洲的形态及生长速率，旋回过程控制了河道裂点的发育及迁移。