Skip to main content
main-content
Top

Hint

Swipe to navigate through the articles of this issue

Published in: WASSERWIRTSCHAFT 5/2021

01-05-2021 | Forschung

Kolkexperimente an Brückenpfeilern unter Sedimenttransportbedingungen mit Polystyrolgranulat

Authors: M. Eng. Franciska Müller, Prof. Dr.-Ing. Bernd Ettmer, Prof. Dr.-Ing. Oscar Link

Published in: WASSERWIRTSCHAFT | Issue 5/2021

Login to get access
share
SHARE

Zusammenfassung

Brückenzerstörungen durch Auskolkungen erfolgen bei hohen Strömungsintensitäten, die im Wasserbaulabor nur schwierig nachzubilden sind. In einer hydraulischen Versuchsrinne mit Sedimentrückführung wurden physikalische Modellversuche zur Kolkbildung an Brückenpfeilern unter Klarwasserbedingungen, bei Geschiebetransport und Suspensionstransport durchgeführt. Als Sediment wurde das Kunststoffgranulat Polystyrol verwendet. Die Fließgeschwindigkeiten betrugen das 0,8- bis 8,5-fache der kritischen Geschwindigkeit des Sohlenmaterials. Die maximale Kolktiefe wurde kontinuierlich mit einer endoskopischen Kamera aus dem Inneren eines kreis-runden Plexiglaszylinders gemessen. Der Schwerpunkt der experimentellen Untersuchungen lag insbesondere darauf, die Kolkprozesse bei Sedimenttransport zu beobachten. Die Ergebnisse zeigten, dass die maximale Kolktiefe unter Klarwasserbedingungen einem Gleichgewichtszustand zustrebte, während bei Sedimenttransport die maximale Kolktiefe um einen Maximalwert schwankte. Dabei wurden die gemessenen Kolktiefen bei Geschiebetransport von durchwandernden Dünen beeinflusst und bei Suspensionstransport durch eine zunehmende flächenhafte Erosion überlagert. Die gemessenen Kolktiefen bei Sedimenttransport zeigten, dass die maximale Kolktiefe mit steigender Strömungsintensität v/vkrit kontinuierlich zunahm.
Literature
[1]
go back to reference Alvarado, C.; Ettmer, B.: Agradación y degradación del Río Piura - realineamiento del cauce principal inferior, fenómeno de El Niño Piura, Perú (in spanish). In: Ingeniería Hidráulica en México 23 (2008), Nr. 3, S. 5-28. Alvarado, C.; Ettmer, B.: Agradación y degradación del Río Piura - realineamiento del cauce principal inferior, fenómeno de El Niño Piura, Perú (in spanish). In: Ingeniería Hidráulica en México 23 (2008), Nr. 3, S. 5-28.
[2]
go back to reference Bonneville, R.: Essais de synthese des lois de debut d'entrainement des sedimentes sous l'action d' un courant en regime uniforme (in french). In: Bulletin du CREC (1963), No. 5. Bonneville, R.: Essais de synthese des lois de debut d'entrainement des sedimentes sous l'action d' un courant en regime uniforme (in french). In: Bulletin du CREC (1963), No. 5.
[3]
go back to reference Dietz, J. W.: Kolkbildung in feinen oder leichten Sohlenmaterialien bei strömendem Abfluß. In: Mitteilungen der Versuchsanstalt für Wasserbau und Kulturtechnik der Universität Karlsruhe (1969), Heft 155. Dietz, J. W.: Kolkbildung in feinen oder leichten Sohlenmaterialien bei strömendem Abfluß. In: Mitteilungen der Versuchsanstalt für Wasserbau und Kulturtechnik der Universität Karlsruhe (1969), Heft 155.
[4]
go back to reference DWA (Hrsg.): Auskolkungen an pfahlartigen Bauwerksgründungen. In: DWA-Merkblätter (2021), Nr. 529. DWA (Hrsg.): Auskolkungen an pfahlartigen Bauwerksgründungen. In: DWA-Merkblätter (2021), Nr. 529.
[5]
go back to reference Ettmer, B.; Alvarado, C.; Ramírez-Bernini, P.: Erosión cerca de estructuras hidráulicas - Prédiccion y leyes de similitud en modelos hidráulicos con sedimentos finos (in spanish). In: Ingeniería Hidráulica en México 24 (2009), Nr. 4, S. 23-36. Ettmer, B.; Alvarado, C.; Ramírez-Bernini, P.: Erosión cerca de estructuras hidráulicas - Prédiccion y leyes de similitud en modelos hidráulicos con sedimentos finos (in spanish). In: Ingeniería Hidráulica en México 24 (2009), Nr. 4, S. 23-36.
[6]
go back to reference Ettmer, B.; Orth, F.; Link, O.: Live-Bed Scour at Bridge Piers in a Lightweight Polystyrene Bed. In: Journal of Hydraulic Engineering 141 (2015), Nr. 9. Ettmer, B.; Orth, F.; Link, O.: Live-Bed Scour at Bridge Piers in a Lightweight Polystyrene Bed. In: Journal of Hydraulic Engineering 141 (2015), Nr. 9.
[7]
go back to reference Istiarto, I.: Flow around a cylinder in a scoured bed channel. PhD Thesis, École Polytechnique Fédérale de Lausanne, 2001. Istiarto, I.: Flow around a cylinder in a scoured bed channel. PhD Thesis, École Polytechnique Fédérale de Lausanne, 2001.
[8]
go back to reference Melville, B. W.; Sutherland, A. J.: Design method for local scour at bridge piers. In: Journal of Hydraulic Engineering 114 (1988), Nr. 10, S. 1 210-1 226. Melville, B. W.; Sutherland, A. J.: Design method for local scour at bridge piers. In: Journal of Hydraulic Engineering 114 (1988), Nr. 10, S. 1 210-1 226.
[9]
go back to reference Melville, B. W.; Coleman, S. E.: Bridge scour. Littleton: Water Resources Publications, 2000. Melville, B. W.; Coleman, S. E.: Bridge scour. Littleton: Water Resources Publications, 2000.
[10]
go back to reference Richardson, E. V.; Davis, S. R.: Evaluating scour at bridges. 4. Ed. Washington D. C., Federal Highway Administration, 2001. Richardson, E. V.; Davis, S. R.: Evaluating scour at bridges. 4. Ed. Washington D. C., Federal Highway Administration, 2001.
[11]
go back to reference van Rijn, L. C.: Sediment Transport, Part I, Bed Load Transport. In: Journal of Hydraulic Engineering 110 (1984), Nr. 10, S. 1 431-1 456. van Rijn, L. C.: Sediment Transport, Part I, Bed Load Transport. In: Journal of Hydraulic Engineering 110 (1984), Nr. 10, S. 1 431-1 456.
[12]
go back to reference Zanke, U.: Kolke am Pfeiler in richtungskonstanter Strömung und unter Welleneinfluss. In: Mitteilungen des Franzius-Instituts der Universität Hannover (1982), Heft 54. Zanke, U.: Kolke am Pfeiler in richtungskonstanter Strömung und unter Welleneinfluss. In: Mitteilungen des Franzius-Instituts der Universität Hannover (1982), Heft 54.
Metadata
Title
Kolkexperimente an Brückenpfeilern unter Sedimenttransportbedingungen mit Polystyrolgranulat
Authors
M. Eng. Franciska Müller
Prof. Dr.-Ing. Bernd Ettmer
Prof. Dr.-Ing. Oscar Link
Publication date
01-05-2021
Publisher
Springer Fachmedien Wiesbaden
Published in
WASSERWIRTSCHAFT / Issue 5/2021
Print ISSN: 0043-0978
Electronic ISSN: 2192-8762
DOI
https://doi.org/10.1007/s35147-021-0827-2

Other articles of this Issue 5/2021

WASSERWIRTSCHAFT 5/2021 Go to the issue

Fachliteratur

Fachliteratur

Tagungen und Messen

Tagungen und Messen