本发明涉及一种水头变动下颗粒迁移特征及优先流路径形成模拟装置，包括渗流土柱模型、水头调节组件、收集组件；水头调节组件包括机架、水箱、承重台，机架上竖直安装有丝杆及竖导杆，竖导杆套设在承重台四个角部，承重台套设在丝杆上并与之螺纹配合，水箱放置在承重台上，水箱出水口经供水管路的连接渗流土柱模型；本装置能模拟在相同水力条件下，不同级配碎石土饱和渗流试验优先流路径形成的过程，利用水头调节组件实现水头的稳定变化；本能模拟在相同水力条件下，细颗粒迁移对碎石土优先流路径形成的影响。观察不同水头下细颗粒迁移，记录实验现象，并收集细颗粒流失量及渗流量，进行对比分析。