Interaction between bridge abutment and piers concerning local scour

Taşınabilir yatak malzemesine sahip sulama kanalları ve nehirler gibi doğal açık kanallarda, suyun hareketi genellikle literatürde rüsubat (sediment) olarak adlandırılan gevşek kohezyonsuz malzemelerin taşınmasına sebep olur. Bu rüsubat taşınım hareketi iki şekilde görülmektedir: depolanma ve erozyon. Aşırı erozyon oyulmaya sebep olmaktadır. Oyulma; genel, daralma ve yerel oyulma olmak üzere üç gruba ayrılabilir. Oyulma, yani yatak malzemesinin köprü ayakları etrafından kaldırılması köprülerin hasar görmesine neden olur. Bu sebeple köprü kenar ve orta ayakları etrafındaki oyulma derinliğinin hesaplanması doğal nehirlerde güvenli ve ekonomik tasarımlar yapabilmek için önemlidir. Köprü kenar ve orta ayakları etrafındaki yerel oyulmaların çok sayıda araştırmacı tarafından incelenmesine rağmen, bu yapılar arasındaki etkileşimle ilgili literatürde yeterli çalışma bulunmamaktadır. Bu nedenle, bu çalışmanın amacı köprü kenar ve orta ayakları arasındaki etkileşimi detaylı olarak araştırmaktır. Bu amaç doğrultusunda farklı boyutlardaki köprü kenar ve orta ayakları birbirlerinden farklı uzaklıklarda yerleştirilerek uzun bir rüsubat kanalında temiz su akış koşullarında sabit akış yoğunluğunda deneyler yapılmıştır. Yeterli sayıda deney gerçekleştirildikten sonra ilgili deneysel veriler toplanmıştır. Konu ile ilgili bütün boyutsuz parametreler boyut analizi uygulanarak türetilmiş ve aralarındaki etkileşim araştırılmıştır. Mevcut verinin analizi, köprü orta ayağı/ayakları ve köprü yan ayağının bulunduğu akım ortamlarında bu yapıların özelliklerinin, yapılar etrafında oluşacak oyulma parametreleri üzerinde belirli bir derecede etkilerinin olduğunu göstermiştir. Boyutsuz oyulma parametreleri ve ilgili boyutsuz bağımsız parametreler arasındaki ilişkiler grafiksel olarak ifade edilmiştir. Tek orta ayak ve bir yan ayak ile iki orta ayak ve bir yan ayak durumlarını içeren köprü orta ayağı – köprü yan ayağı düzenlemeleri etrafında oluşabilecek oyulma parametrelerini tahmin edebilmek için bir dizi ampirik denklem türetilmiştir.