تشکیل گرداب نعل اسبی می‌باشد. در جریان آشفته و در صورتی که جریان عمومی قوی‌تر از جریان آب پس از برخورد به بستر باشد این گرداب مجالی برای بقا نداشته و به دفعات تولید و مضمحل می‌گردد.

چرخش جریان در دور پایه نیز باعث افزایش سرعت موضعی و تمرکز تنش در دو طرف پایه می‌شود و در نتیجه دو شیار در دو طرف توسعه می‌یابد که این دو شیار خود به حمل مصالح کنده شده در جلو پایه و عمیق‌تر شدن حفره آبشستگی کمک می‌کند. چرخش آب در داخل حفره جلو پایه به دو طرف پایه نیز کشیده می‌شود و در مجموع گردابی را ایجاد می‌نماید که در پلان به نعل اسب شبیه است و از آن رو به آن گرداب نعل اسبی می‌گویند.

شکل ‏1‑7 الگوی جریان و حفره آبشستگی اطراف یک پایه پل استوانه‌ای شکل

سرعت‌های این گردابه و ایجاد تنش برشی در سطح تماس آن با بستر و جداره حفره، هم باعث تسریع در حفر حفره می‌شوند و هم ذراتی 

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

  که توسط آن از بستر جدا شده‌اند در اختیار جریان عمومی رودخانه قرار داده می‌شوند تا به سمت پایین‌دست حمل شوند. به این ترتیب تا آنجا که انرژی جنبشی جریان رو به پایین و انرژی درونی گرداب نعل اسبی قادر به جدا کردن رسوبات از کف حفره باشد، حفره در این ناحیه یعنی درست در نوک دماغه پایه عمیق‌تر می‌گردد و سپس با عمیق‌تر شدن حفره و ضعیف‌تر شدن گرداب متوقف می‌شود. همزمان با این پدیده در نقاط دیگر پیرامون پایه نیز، جریان به پایه برخورد می‌کند.

برخورد آب با اطراف پایه غیر از دماغه آن، دو مولفه بردار سرعت یکی شعاعی (عمود بر سطح پایه) و یکی مماسی (مماس بر سطح پایه) ایجاد می‌کند. مولفه شعاعی سرعت مانند آنچه در مورد نوک دماغه پایه به آن اشاره شد باعث تشکیل جریان رو به پایین و رو به بالا می‌شود. البته طبیعی است که با دور شدن محل برخورد آب از دماغه پایه، تصویر بردار سرعت در جهت شعاعی کوچک و کوچکتر شده و تصویر آن در جهت مماسی بزرگتر می‌شود. در این حالت جریان رو به پایین حاصل شده در برخورد با جریان اصلی بالادست به طرفین منحرف می‌شود. مولفه مماسی بردار سرعت، گرداب نعل اسبی را حرکت می‌دهد و در کناره‌های پایه به برداشت مصالح کمک می‌کند. اصطکاک گرداب نعل اسبی با پایه پل و بستر به تضعیف آن در طول مسیر خود کمک می‌کند. حفر حفره آبشستگی توسط گرداب نعل اسبی آنقدر ادامه می‌یابد تا حجم آب داخل حفره زیاد شده و انرژی گرداب را مستهلک نماید.

[1] wake

[2] Von Karman

[3] Instability

[4] Critical Reynolds

[5] Resonance

[6] Wake Transition Regime