弥智娟，穆兴民，赵广举

（1.西北农林科技大学 水利与建筑工程学院，陕西 杨凌 712100；2.西北农林科技大学 水土保持研究所，陕西 杨凌 712100；3.中国科学院 水利部 水土保持研究所，陕西 杨凌 712100）

黄土高原水蚀风蚀交错区生态环境极其脆弱，是水土流失最严重的地区及多沙粗沙的主要产区，也是黄河下游粗泥沙的主要来源区［1］，淤地坝水土保持措施快速拦截了进入下游河道的泥沙，为减少入黄泥沙发挥了重要作用，坝内淤积泥沙可反映坝控范围内的泥沙侵蚀、输移和沉积情况。泥沙粒径是研究泥沙输移规律中必不可少的参数［2］，也是研究淤地坝侵蚀产沙环境的重要指标之一。由于该区域地表物质松散，植被稀疏，地形、地貌复杂及终年强烈的水蚀风蚀交替作用使淤地坝对不同粒径级泥沙的减沙效益和各粒径级泥沙的产沙量十分不均衡，导致泥沙颗粒物呈现明显的不规则性和粗糙性。泥沙颗粒的粒径是河流泥沙的重要几何特征，分形几何学的创立为准确地描述非规则的几何形态提供了重要工具［3］，因此在黄土高原水蚀风蚀交错区开展利用分形几何原理来研究泥沙机械组成及级配具有重要的意义。目前，泥沙颗粒物表面存在分形特征已经成为各研究学者的共识［4］，众多学者在这方面做了大量工作。Gui等［5］、文星跃等［6］采用分形维数阐释小流域土壤粒径分布（particle size distribution，PSD）及其变化规律；Posadas等［7］、王德等［8］、李进峰等［9］研究了不同土地利用类型下多重分形维数与地表土壤侵蚀的关系；……