Original paper
Contribution a l’étude de l’érosion par le splash
[Contribution to the study of erosion by splash]
De Ploey, Jan; Savat, Jean
Zeitschrift für Geomorphologie Volume 12 Issue 2 (1968), p. 174 - 193
11 references
published: Aug 9, 1968
ArtNo. ESP022001202005, Price: 29.00 €
Abstract
Experiments based on the autoradiography of radioactive sands seem to be a very adequate approach to the study of the splash-erosion mecanism. The results from a few experiments show the importance of the following parameters that influence the splash phenomenon: grain-size distribution of sands, the steepness of the slope, the angle of ejection and the range of the sandgrains, the laterally distribution of grains around the point of impact of raindrops, the characteristics of the rain and the physical properties of the soil. The two latter parameters however are independent of the slope of the terrain. A balance theory resulting from the computed basic data concerning sediment transport involves the advantage of treating the problem in a both analytical and synthetical manner, since the evolution of the longitudinal section of a slope is regarded as the sum of the separate evolutions of each constituent sector. Moreover, these elementary sectors form a whole of interdependent elements, for “the position of every point of the section is at each moment function of all others.“ (Baulig, 1950). Introducing both empirical and theoretical values from abstract physical considerations into the balance theory, the latter has been changed into a proportional theory. Consequently, the quantitative relation between the balance of masses and the degree of hillslope has been established. The splash-erosion has by no means a morphogenetic effect upon flat surfaces. The transit situation of masses on a straight slope does not imply any retreat of that slope. Ablation is acting only on convex slopes and results in a gradual expansion of it at the expense of the contiguous reaches, either straight or plane. Thus, this adjacent reaches are gradually “eaten” by the convex portion. At the same time, the resulting ablation through the splash, that is most intense at its higher parts tends to develop an asymmetry of the convex portion.
Kurzfassung
Experimentelle Untersuchungen, die mit Hilfe von radioaktiven Sanden unter Verwendung der autoradiographischen Methode durchgeführt wurden, erlauben die Prallwirkung der Regentropfen als Faktor der Bodenerosion näher zu beschreiben. Die experimentellen Ergebnisse erläutern spezifische Beziehungen zwischen den verschiedenen Faktoren welche das Phänomen der Prallwirkung bestimmen. Als wichtigste sind zu nennen: die Korngrößenverteilung der Sande, das Geländegefälle, der Winkel unter dem die Bodenteilchen ausgeschleudert werden und der dabei von ihnen zurückgelegte Weg, sowie die Verteilung der ausgeschleuderten Partikel um die Einschlagstelle der Tropfen. Dazu kommen andere Faktoren die vom Geländegefälle unabhängig sind, wie die Regenkennwerte, die Vegetation und die Bodenart. Die Ergebnisse, welche die durch die Prallwirkung bedingte Bodenerosion betreffen, haben wir mit einer Bilanztheorie des Massenaustausches verbunden. Diese Theorie ermöglicht es die Hangentwicklung analytisch und systematisch zu beschreiben. Dabei wird die Gesamtentwicklung des Hangprofils als Resultante der Entwicklung der dieses Profil zusammensetzenden Elementarstrecken aufgefaßt. Diese Elementarstrecken bilden in der Tat ein zusammenhängendes Ganzes, denn die Lage eines jeden Punktes des Profils hängt jederzeit von der Lage aller andern Punkte ab (H. Baulig, 1950). Die Massenbilanz ist unter der Form einer Proportionalität dargestellt worden und dies mit Hilfe von Parametern deren Maß aus experimentellen Daten und aus theoretischen physikalischen Erwägungen abgeleitet ist. Es ergab sich so die Möglichkeit quantitative Beziehungen zwischen der Massenbilanz und der Hangneigung festzustellen. Die durch die Prallwirkung bedingte Erosion ist auf einer ebenen, horizontalen Fläche ohne morphogenetischen Einfluß. Auf einem geradlinigen Hang stellt sich, für jede Elementarstrecke, ein Gleichgewicht zwischen Zu- und Abfuhr von Bodenteilchen ein, so daß die Prallwirkung nicht zu einer Zurückverlegung des Hanges führt. Abtragung erfahren nur die konvexen Geländeteile: sie erweitern sich allmählich auf Kosten der anschließenden horizontalen oder geradlinigen Teile.
Keywords
erosion;splash;experiment