INVESTIGATING SCOUR DEPTH AROUND BRIDGE PIERS IN CURVED CHANNELS

Local scour around bridge piers is one of the most common causes of bridge failures .Many researchers studied the scour around the piers of bridges in straight channels. However, there is little information about the scour at bridge pier in a curved channel. In this paper, scouring is studied in curved channel at 30 degrees. Various piers forms were investigated to study local scour in the middle of the channel. The experimental study was conducted in a glass-walled8 m long rectangular flume (i.e. 30 cm x 60 cm). It encompasses three parts (i.e. the first and last part are 3 m long, 60 cm wide and 30 cm high, the third part, at its middle, is curved with angle 30 degrees on the horizontal, 2 m length. The experimental program was designed to test relative distance (b / B = 0.5) under 5 discharges (i.e. 13.89, 19.41, 23.77, 28.04 and 30.64 l/sec). An ultrasonic device was used to measure the water levels and depths as well as the scour length so as the depth. This is achieved to investigate the pier type and shape efficiency in reducing the scour depth. It was found that the best performance was achieved in the case, where the substrate was placed in the middle of the waterway and the inclination angle was equal to zero, where the hexagonal reduced the scour depth by 34%,relative to the maximum depth of scour.
تعتبر عملية النحر حول رکائز الکباري في المجاري المائية من أکثر المشاکل التي تؤثر علي سلامة وأمان الکباري ويحدث النحر في قاع المجري المائي حول دعامات الکباري لأسباب کثيرة من أهمها تجاوز سرعة مرور التيار المائي حولها ووصولها للسرعات الحرجة التي تتحملها جزيئات مادة القاع وذلک نتيجة لاعتراضها بدعامات الکباري وقد تمت الکثير من الدارسات لدارسة النحر حول الرکائز في مجاري المياه المستقيمة.
في هذا البحث سيتم دراسة النحر حول الرکائز في القنوات المنحنية ومدي إمکانية تنفيذ رکائز في هذه المناطق وقدرة وکفاءة أشکال الرکائز في تقليل طول النحر حول هذه الرکائز. وقد تم اقتراح و استخدام أربع رکائز مختلفة الشکل والمقدمة ( بيضاوي الشکل –مضلع (مسدس الشکل)- مستطيل ذو مقدمة نصف دائرة - مستطيل ذو مقدمة عدسيه ). وقد تم دراسة تأثير اختلاف شکل الرکيزة وکذلک شکل المقدمة علي طول النحر حول الرکيزة. وقد أجريت دراسة نظريه باستخدام أسلوب التحليل العددي لإيجاد علاقة تربط بين الخصائص الأساسية والمتغيرات التي تؤثر علي تلک الخصائص وإيجاد علاقات نستطيع من خلالها تحليل تأثير تلک المتغيرات علي الخصائص الاساسيه  .وأجريت دراسات معملية مکثفة علي قناة مستطيلة بقطاع (60سم *30 سم ) وطول 8م تنقسم إلي ثلاثة أجزاء الجزأين الأول والأخير مستقيمان وبطول 3م لکل جزء والجزء الأوسط منحني ويميل بزاوية 30 درجة والقناة ذات جوانب شفافة وقد تم استخدام جهاز الموجات فوق ألصوتية لقياس أعماق النحر في قاع ألقناة حول الرکيزة وقد تم وضع نمازج الرکائز في منتصف الجزء المنحني الذي يميل بزاوية 15درجة علي الجزء المستقيم وکذلک في منتصف عرض القناة .
وتم تم دراسة کفاءة نوع وشکل نمازج الرکائز علي التقليل من طول النحر حول النماذج وقد خلص البحث إلي أن أفضل شکل لتقيل طول النحر في حالة وضع الرکيزة في منتصف المجري وبزاوية ميل علي المماس تساوي صفر کانت ذات الشکل المضلع(السداسي) وبنسبه تقل 17% عن أقصي طول نحر.