Transport of a Noncohesive Sandy Mixture in Rainfall and Runoff Experiments 1 P. H. WALKER, P. I. A. KINNELL, AND PATRICIA GREEN 2 ABSTRACT rr-iRANSPORT OF GRANULAR SOLIDS in overland flow is a J- fundamental aspect of hillslope erosion (Emmett, 1970; Rainfall intensity of 45, 100 and 150 mm/hr with systematically  MQSS  ^  Wajk 19?8) An  ^  m fector enhand varied kinetic energies were applied to a saturated noncoheswe, sandy . . , - . • * • j • j bed 3 m long and set at slopes of 0.5 and 5%. Detailed size analyses of  tranS P° rt 1S the  ^bined action of raindrop impact and solids discharged showed that the <31- M m fraction was most readily overland flow (Ellison, 1945; Hudson, 1957; Walker et al., mobilized and behaved as a suspended load; the 31- to 250-Mm 1977). However, the mechanisms associated with this fraction was transported slowly, much apparently as saltating bed combined action are not clearly understood. load; the 0.25- to 4-nun fraction was transported rapidly, grains The experiments reported here were designed to assess tending to move as rolling bed load; the >4-mm fraction behaved as a the effect of raindrop impact on the transport of grains in lag gravel. The sedimentary properties of bed deposits also reflected overland flows using a sandy, noncohesive bed mixture the differentiation of various size fractions and minerals in the  which was readi i y  detachable. Artificial rainfalls of mod- original mixture. The effects of raindrop impacts within the flow were  erate {o high intensity and high kinetic energy were used to more important in promoting transport of solids than the aerial  simulate intense rainstorms  However, experiments were component of splash. Under conditions where overland flow had . , .... , .... , , ... ... developed, transport of solids was related directly to rainfall intensity  reStnCted tO  Conditions where rilling and channelling did and variations in rainfall energy that were associated with variations  not occur and where  overland flows covered most of the in raindrop impact frequency. Increases in rainfall energy due to surface. increasing raindrop sizes did not result in increases in solids dis- charged. MATERIALS AND METHODS Additional Index Words: raindrop impact, suspension, bed load. Main Experiments—The basic sequence of 36 rainfall and Walker, P. H., P. I. A. Kinnell, and Patricia Green. 1978. Transport of a runoff experiments was carried out on a saturated undrained bed noncohesive sandy mixture in rainfall and runoff experiments. Soil Sci. set at slopes of 0.5 and 5%, with three rainfall intensities of 45, Soc. Am. J. 42:793-801. 100, and 150 mm/hr, each with six energy levels ranging from ————— 28.8-41.6 J/m 2  per mm of rainfall. 'Contribution from the Sediment Transport Group, CSIRO, Division of Artificial Rainfall—Artificial rainfall was produced from a f^^^AjSvS^^-"- 2601 ' Australia - Received  rr ar sy rk ate c d a r e .v;: ting flume  °- 61 by z° m 'Senior Principal Research Scientist and Experimental Officers, respec- (Walker et al., 1977). Steady rainfall intensities were established lively. before each experiment and were checked by measuring the