Отримано 11.07.2025
Доопрацьовано 25.10.2025
Прийнято 15.12.2025
Взято з Вип. 118, Ч. 2, 2025
Сторінки 166 -174
Анотація
У статті наведено результати експериментальних досліджень гідравлічних процесів у водопропускальних трубах при зміні їхнього напружено-деформованого стану. Розглянуто основні режими протікання потоку (безнапірний, напівнапірний, напірний) та визначено умови їх виникнення. Особливу увагу приділено фізичному моделюванню взаємодії в системі «насип — труба — основа» на базі лабораторії гідравліки НТУ з використанням критеріїв подібності Ньютона та Фруда. Експериментально встановлено залежність величини підпору (H) від деформацій (прогинів) труби. Виявлено, що прогин труби вгору призводить до суттєвого збільшення підпору (до 67%), тоді як прогин донизу на початкових етапах сприяє зростанню пропускної здатності. Отримані дані дозволяють враховувати динамічні зміни геометрії споруди при оцінці її гідравлічної ефективності.
Ключові слова:
водопропускні споруди, гідравлічні режими, напружено-деформований стан, фізичне моделювання, критерій Фруда, прогин труби, пропускна здатність, труба, кавітаціяDBN V.2.3-22:2009. Sporudy transportu. Mosty ta truby. Osnovni vymohy proektuvannia [Transport structures. Bridges and pipes. Basic design requirements]. Kyiv: Ministry of Regional Development of Ukraine.
Pereshyvkin, S. I. (2013). Hidravlika: navch. posib. [Hydraulics: Tutorial]. Kyiv: National Transport University.
Slavinska, O. M. (2011). Proektuvannia vodovidvodu z avtomobilnykh dorih: navch. posib. [Designing road drainage: Tutorial]. Kyiv: NTU.
Riabenko, O. A. (2011). Hidravlika: pidruchnyk [Hydraulics: Textbook]. Rivne: NUWMPE.
DSTU 8746:2017. Truby vodopropuskni zalizobetonni kruhli dlia avtomobilnykh dorih i zaliznyts. Tekhnichni umovy [Reinforced concrete circular culverts for highways and railways. Specifications]. Kyiv: SE "UkrNDNC".
Bolshakov, V. A., & Kurhanovych, A. A. (1983). Hidrolohichni ta hidravlichni rozrakhunky malykh dorozhnikh sporud [Hydrological and hydraulic calculations of small road structures]. Kyiv: Vyshcha Shkola.
Bezuglyi, A. O. (2021). Metody otsinky ekspluatatsiinoho stanu vodopropusknykh sporud na avtomobilnykh dorohakh [Methods for assessing the operational state of culverts on highways]. Dorohy i mosty [Roads and Bridges], 24, 15–28.
Chaudhry, M. H. (2008). Open-Channel Flow (2nd ed.). New York: Springer.
AASHTO LRFD Bridge Design Specifications. (2020). 9th ed. Washington, DC: American Association of State Highway and Transportation Officials.
Chechuha, O. S., Kaskiv, V. I., Lysenko, O. P., & Lysenko, A. M. (2011). Deformatsii, yaki vyznachaiutsia umovamy statychnoi roboty truby v konstruktsii “nasyp – truba – osnova” [Deformations determined by the static operating conditions of the pipe in the "embankment – pipe – foundation" structure]. Avtomobilni dorohy i dorozhnie budivnytstvo [Motorways and Road Construction], 82, 173–180.
Chechuha, O. S., Kaskiv, V. I., Lysenko, O. P., & Lysenko, A. M. (2025). Analiz isniuiuchykh teoretychnykh metodiv vyznachennia navantazhen, yaki diiut na vodopropuskni truby v zemlianomu polotni avtomobilnykh dorih [Analysis of existing theoretical methods for determining loads acting on culverts in the roadbed of motorways]. Avtomobilni dorohy i dorozhnie budivnytstvo [Motorways and Road Construction], 117.2, 87–96.
MR V.2.3-37641918-932:2023. Metodychni rekomendatsii z proiektuvannia vodopropuskalnykh trub na avtomobilnykh dorohakh zahalnoho korystuvannia [Methodological recommendations for the design of culverts on public motorways].