Issue
Agronomie
Volume 20, Number 3, April 2000
Page(s) 271 - 282
DOI http://dx.doi.org/10.1051/agro:2000126
DOI: 10.1051/agro:2000126

Agronomie 20 (2000) 271-282

Splash drift on light sandy soils: a field experiment

Dirk Goossensa,b, Jean Poesenb,d, Jens Grossc, Wim Spaana

aErosion and Soil and Water Conservation Group, Wageningen Agricultural University, Nieuwe Kanaal 11, NL-6709 PA Wageningen, The Netherlands
bLaboratory for Experimental Geomorphology, Katholieke Universiteit Leuven, Redingenstraat 16 bis, B-3000 Leuven, Belgium
cInstitute of Soil Technology, Friedrich-Missler-Strasse 46-50, D-28211 Bremen, Germany
dFund for Scientific Research, Flanders, Belgium

(Received 9 June 1999; revised 10 January 2000; accepted 3 February 2000)

Abstract:

Vertical splash drift profiles and horizontal splash drift amounts were measured during a very wet week on a 7.5 ha agricultural field in Grönheim, Germany. Splash was measured on 45 plots distributed all over the field, at seven (or eight) heights above the surface. The data show that the vertical splash drift profile is best described by a power function of the form $\rm G = a\cdot z^b$ (or, alternatively, $\rm G = c\cdot z^b - 1$), where G is the total mass of sediment splashed up to a height z and a, b and c are empirical parameters. The decrease of G with height z is highly variable within the field, even for one and the same rain shower. Also, the total horizontal splash drift amounts show significant differences within the field. There is no clear relationship between these splash characteristics on the one hand and the topographic position or the properties of the topsoil on the other. It is suggested that spatial variations in rainfall during the rain events are the major cause of the differences in splash drift over the field. Total horizontal splash flux is fairly well predicted by a theoretical splash transport model developed earlier by the second author. Due to the effect of the wind (causing oblique rainfall and an extra-displacement of the soil particles in the downwind direction) the observed fluxes are somewhat higher than the predicted ones, but both are of the same order. The difference indicates the significance of the inclination of the rain with respect to the process of hydraulic splash.


Keywords: splash / splash drift / wind

Résumé:

Déplacement par éclaboussures sur sols sablonneux légers : étude au champ. Des profils verticaux et des flux horizontaux de déplacements par éclaboussures ont été mesurés pendant une semaine pluvieuse sur 7,5 ha de champs agricoles à Grönheim, Allemagne. Les mesures ont été faites sur 45 sites répartis sur tout le champ, à sept ou huit hauteurs au-dessus du sol. Les données montrent que le profil vertical du déplacement par éclaboussures est bien décrit par une fonction de la forme $\rm G = a”\cdot z^b$ (ou $\rm G = c”\cdot z^b - 1$), dans laquelle G est la masse totale de sédiments éclaboussés à une hauteur z et a, b et c sont des paramètres empiriques. La diminution de G avec la hauteur z varie considérablement dans le champ, y compris pour une même averse. Aussi, le flux total du déplacement horizontal par éclaboussures présente-t-il des différences significatives au sein du champ. Ces variations spatiales ne s'expliquent pas par des différences dans la position topographique ni par les propriétés de la couche arable du sol, mais résultent très probablement des variations spatiales dans les précipitations (spécialement l'intensité de pluie) au cours des averses. Le flux total horizontal est assez bien prédit par un modèle théorique de transport par éclaboussures, développé précédemment par le second auteur. A cause des effets du vent, qui provoque une pluie en oblique et un déplacement supplémentaire des particules du sol dans le sens du vent, les flux observés sont un peu plus élevés que ceux prédits, mais restent du même ordre. La différence entre les deux flux donne une indication de l'importance de l'inclinaison de la pluie en relation avec le processus d'éclaboussure par l'eau.


Mots clé : déplacement par éclaboussure / vent / transport de sédiment

Correspondence and reprints: Dirk Goossens
dirk.goossens@geo.kuleuven.ac.be

Communicated by Jim Douglas (Penicuick, UK)

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