Experimentelle Untersuchung der Kornbewegungen im Pfeilerkolk

Lokale Auskolkungen in der Umgebung von Strömungshindernissen werden durch veränderte Strömungsstrukturen bedingt. Die Störung des Strömungsfelds erzeugt dreidimensionale und meist hochturbu­ lente Strukturen, die eine erhöhte Erosi­ onskapazität im Vergleich zur Hauptströ­ mung aufweisen. Bei der Bemessung von Bauwerken, die im Bereich der Gewässer­ sohle gründen, ist die hervorgerufene Kolkbildung zu beachten, da die Einbinde­ tiefe des Fundaments verringert wird. Die Prognose der maximalen Tiefe lo­ kaler Auskolkungen ist trotz einer Viel­ zahl von Forschungsarbeiten weiterhin mit großen Ungenauigkeiten behaftet. Die Ergebnisse der verfügbaren, meist aus den Erkenntnissen experimenteller Labor­ untersuchungen hervorgehenden Prog­ noseformeln weichen je nach Anwen­ dungsbereich sehr stark voneinander ab [1]. Alternativ werden derzeit auch nume­ rische Strömungs­ und Sedimenttrans­ portmodelle verwendet und angepasst, um die Kolkentwicklung zu berechnen. Hierbei wird für die Kopplung des Sedi­ menttransports an das Strömungsfeld in der Regel auf Modelle und Ansätze (v. a. Bewegungsbeginn nach Shields [8]) zu­ rückgegriffen, die für stark abweichende Strömungssituationen entwickelt wur­ den. Die dadurch notwendige Anpassung von Modellparametern schließt Progno­ serechnungen ohne Referenzergebnis aus. In einer experimentellen Studie wur­ den Laborexperimente zur Quantifizie­ rung der Kornbewegungen in einem Kolk um einen kreiszylindrischen Pfeiler durchgeführt und mit Messungen des zu­ gehörigen sohlennahen 3­D­Strömungs­ felds kom biniert, um daraus Aussagen zu den Einf lussgrößen der Strömung auf den Sedimenttransport im Kolk treffen zu können.