Sborník příspěvků 2012 - Katedra hydromeliorací a krajinného ...

Katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství, FSv ČVUT v PrazeVODA A KRAJINA 2012FYZIKÁLNÍ MODELOVÁNÍ VÝVOJE VÝMOLU V OKOLÍ CENTRÁLNÍHO PILÍŘEA JEHO ANALÝZAPHYSICAL MODELING OF SCOUR EVOLUTION IN THE VICINITY OF THE SLENDER PILE AND THEANALYSISTereza Ondoková 1AbstractThe time scale of the scour process around a circular vertical slender pile was studied in steadycurrent and consequently the backfilling process was studied in both regular and irregular waves. Thetests were carried out in a flume with pile diameter 40 mm. All the tests were conducted in the livebedregime.The aim of the presented work was to observe the process of the scour development and comparethe measured results with the theoretical values. The reasonable agreement of the theoretical andempirical process was achieved.KeywordsPile, scour, time scale, steady current, wave1 ÚVODVe vodohospodářské laboratoři DTU (Danmarks Tekniske Universitet) v Lyngby, Dánsko, kdebyla autorka na studijní stáži, byla provedena prezentovaná měření. Cílem bylo porozuměníproblematice vývoje výmolu v okolí centrálního pilíře kruhového průřezu jak v podmínkáchustáleného proudění, tak při vlnění hladiny bez proudění. Při ustáleném proudění byl pozorován aměřen vznik výmolu v okolí pilíře a změny v reliéfu dna, při vlnění naopak docházelo ke zpětnémuzanášení výmolu.V Dánsku je problematika vývoje výmolů v okolí kruhových štíhlých pilířů aktuální, zejména díkyvýstavbě mnoha větrných elektráren ve volném moři. Základy pilířů jsou často vystaveny značnémuproudění vody způsobenému přílivem a odlivem a také namáhání velkými vlnami. Vývoji vznikuvýmolů v okolí pilířů bylo již v minulosti věnováno poměrně hodně pozornosti, to se ovšem nedá řício zpětném zanášení výmolů při vlnění hladiny. Proto je na toto téma kladen v Dánsku poměrně velkýdůraz.2 METODIKAExperimenty byly prováděny v hydraulickém žlabu. Jeho celková délka byla 28 m, z čehož se prodaný experiment využívalo cca prostředních 12 m délky, kde bylo připraveno pískové dno. Z oboustran pískového dna byl štěrkový svah ve sklonu 1:15. Šířka žlabu byla 0.6 m, jeho výška pak 0.8 m.Na dně žlabu byla 20 cm vrstva písku o velikosti zrna d 50 = 0.17 mm. Voda ve žlabu proudila díkycirkulaci čerpadlem a její hladina byla udržována na hodnotě h = 0.4 m měřeno od pískového dna(Obr. 1, Obr. 2).Pilíř kruhového průřezu byl umístěn uprostřed příčného řezu žlabem, zhruba v polovině délkyzájmového úseku. Průměr pilíře byl D = 0.04 m a byl vyhotoven z průhledného plexiskla, aby sedovnitř mohla umístit malá kamera (Obr. 3). Záběr kamery směřoval směrem svisle dolů, kde bylopřipevněno zrcadlo natočené o 45° tak, aby bylo možné kamerou zachytit pohled směrem protiproudu. Kamera byla v průběhu pokusu posouvána ve svislém směru tak, aby vždy zachycovalaaktuální dno výmolu. Na pilíři byla stupnice kvůli snadnému odečítání hloubky výmolu. Ze záznamu1 Tereza Ondoková, Ing., ČVUT v Praze, FSv, Katedra hydrauliky a hydrologie, Thákurova 7/2077, 166 29Praha 6 - Dejvice, tereza.ondokova@fsv.cvut.cz205