Вступ. Ефективне управління поверхневими стоками з урбанізованих територій є ключовим завданням сучасного будівництва, що безпосередньо впливає на безпеку, функціональність та довговічність об’єктів. Традиційні рішення та розрахунки, які дозволяють підтоплення водозбірної ділянки на висоту бордюрного каменю не допускається застосовувати на мостах. Некоректний розрахунок параметрів водовідведення може призвести до аквапланування, замокання конструктивних елементів та їх руйнування, що зумовлює необхідність вдосконалення існуючих методик. Основним способом, який застосовується в Україні для розрахунку витрати дощового стоку з водозбірного басейну є метод граничних інтенсивностей, описаний в [4]. У світовій практиці широко поширена та застосовується формула Маннінга [1-3, 11].
Окремим, але критично важливим аспектом, що часто ігнорується, є зв’язок між теоретично обґрунтованими мінімальними похилами та точністю їх практичного втілення. При проектуванні та будівництві мостових конструкцій, визначення та забезпечення мінімальних поздовжніх ухилів, необхідних для ефективного водовідведення, безпосередньо залежить від точності вимірювального обладнання (нівелірів, тахеометрів) та кваліфікації виконавців. Малі похили можуть виявитися меншими за допустиму похибку вимірювань, що робить їх практичну реалізацію неможливою та призводить до утворення застійних зон. Таким чином, аналіз впливу похилів має бути інтегрований з оцінкою практичної досяжності заданих параметрів.
Додатково, слід враховувати імовірність похибок при теоретичних розрахунках, важливим викликом є коректне втілення проектних рішень на практиці. При цьому будівельний підйом, що являє собою заздалегідь розраховане імітування зворотної кривини, є обов’язковим елементом проектування прогонових конструкцій для компенсації їхнього прогину під постійним і тимчасовим навантаженнями. Неточності у визначенні або реалізації цих відміток безпосередньо впливають на фактичні поздовжні та поперечні ухили на поверхні проїжджої частини. Навіть незначні відхилення у відмітках будівельного підйому можуть нівелювати проектні похили, необхідні для ефективного водовідведення, що призводить до утворення локальних зон застою води та порушення функціонування водовідведення.
В роботі проведено моделювання формування поверхневого стоку за формулою Маннінга [1-3, 11] та методом граничних інтенсивностей [4]. При моделюванні руху поверхневого стоку основною задачею було визначення максимальної величини шару поверхневого стоку, з подальшим визначенням основних факторів впливу на величину шару стоку. Моделювання формування поверхневого стоку виконано з урахуванням змінних поздовжніх та поперечних похилів покриття, геометричних параметрів водозбірної ділянки відстані між водоприймальними елементами та ширини.
Проблематика. Однією з передумов ефективного функціонування системи водовідведення з покриття мосту та захисту конструкцій є швидкість прийому поверхневого стоку водоприймальними елементами, основним показником, який визначає швидкість руху стоку є похил поверхні. Похибки та неточності, можуть впливати на зменшення похилу та на ефективність функціонування системи водовідводу.
Мета. Провести моделювання процесу формування поверхневого стоку методом Маннінга та граничних інтенсивностей. Визначити кількість стоків, які формуються з локальної водозбірної ділянки перед елементом водозбору. Визначити мінімально-допустимі поздовжні похили для мостів з урахуванням забезпечення функціонування системи водовідведення.
Матеріали та методи. Під час дослідження використано комплексний підхід, що базується на аналізі науково-технічних напрацювань у сфері проєктування поверхневого водовідведення та дощової каналізації, а також практичний досвід їх улаштування. Методологічною основою роботи є аналіз чинних будівельних норм та порівняння їх із відповідними закордонними нормативними документами та технічною літературою. Для забезпечення комплексності дослідження ураховано вітчизняний і світовий досвід, здобутий під час виконання робіт із проєктування, улаштування та експлуатації водовідвідних систем. Застосовано методи математичного моделювання для визначення оптимальних ключових чинників, які визначають величину формування поверхневого стоку та мінімально-допустимі поздовжні похили покриття мосту, які забезпечують ефективне функціонування системи водовідведення.
Результати. Визначено основні чинники, які впливають на формування поверхневого стоку. Обґрунтовано величину поздовжнього похилу, яка забезпечує ефективність роботи системи водовідведення.
Висновки. Дослідження показує, що для забезпечення ефективного водовідведення та запобігання руйнуванню мостових конструкцій необхідно враховувати не лише теоретичні розрахунки, але й практичну реалізацію проектних рішень. Досягнення мінімально допустимого поздовжнього похилу, що становить не менше 0,2 %, є ключовою умовою для забезпечення надійного функціонування системи водовідведення.
