Вступ. Розмивні процеси на заплавах суттєво відрізняються від руслових деформацій, що обумовлено не тільки їх геологічною будовою, а також наявністю рослинного покриву. З метою прогнозування розмивних процесів на заплавних ділянках в зоні впливу мостових переходів проведено велику кількість експериментальних та числових досліджень розподілу швидкісної структури та глибини. Лишається відкритим питання, щодо врахування багатьох особливостей заплавних ділянок в зоні отвору мостового переходу.
Проблематика. При проектуванні мостових переходів одне із найважливіших питань — величина максимального розмиву, який може відбутися у процесі експлуатації мосту при розрахунковій повені або паводку. Відповідно, при розрахунку деформацій не тільки в руслі, а і на заплаві в зоні отвору мостового переходу важливо встановити максимальні глибини, які достатньо точно визначають необхідну глибину закладання основ опор мосту.
Мета роботи. Прогнозування максимальних розмивів на заплавних ділянках із урахуванням сили опору при обтіканні мостових опор.
Матеріали та методи. Представлена робота ґрунтується на положеннях теорії механіки суцільного середовища, неоднорідних потоків та теорії мілкої води, на методах математичного моделювання, методах числового моделювання.
Розрахунок в зоні впливу мостових опор проводиться за рівнянням переносу швидкості заплавного потоку з трав’яною рослинністю з урахуванням сили опору при обтіканні мостових опор. Числова реалізація запропонованих математичних моделей за ітераційними методами розрахунку гідродинамічних характеристик заплав з рослинністю обумовила необхідність формулювання початкових та граничних умов для врахування характерних особливостей руху заплавних потоків в зоні впливу мостових переходів.
Результати. Розроблена двовимірна математична модель дозволяє враховувати особливості заплавних ділянок стосовно розподілу рослинності, намулку та опір при обтіканні мостових опор.
За запропонованим методом були визначені гідродинамічні показники заплавних ділянок р. Сіверський Донець на автомобільній дорозі Т-05-14 в межах Донецької області, у тому числі, поздовжня швидкість з урахуванням сили опору від обтікання мостових опор та відмітки донної області після проходження паводку за розрахунковими сходинками. Максимальна поздовжня швидкість на початку спаду повені змінюється в межах від 2,45 м/с до 2,32 м/с, відповідно на меншій та більшій заплавах. Глибина розмиву дна змінюється в діапазоні від 0,19 м до 1,91 м на меншій заплаві та від 0,035 м до 2,75 м ― на більшій заплаві.
Висновки. Запропонована двовимірна математична модель заплавного потоку, яка дозволяє визначити розподіл середніх швидкостей та глибин з дотриманням узгодженості з полем тиску та з урахуванням особливостей досліджуваної області з опорами на заплавних ділянках у створі мостового переходу. За результатами її числової реалізації на ділянці р. Сіверський Донець встановлено величину максимального розмиву, що є відправним показником при призначенні глибини закладання основ опор мосту. Глибина максимального розмиву на більшій заплаві складає 2,75 м, на меншій ― 1,91 м, що обумовлено врахуванням впливу опору при обтіканні мостових опор та ступенем стиснення потоку між ними.
