Вісник Національного університету водного господарства та природокористування. Серія "Технічні науки"
Редакційна колегія збірнику наукових праць «Вісник Національного університету водного господарства та природокористування», серія «Технічні науки» запрошує до опублікування наукові статті, які відповідають наступним спеціальностям: 194 – гідротехнічне будівництва, водна інженерія та водні технології, 192 – будівництво та цивільна інженерія, 113 – прикладна математика, 184 – гірництво, 122 – комп’ютерні науки, 141 – електроенергетика, електротехніка та електромеханіка, 121 – інженерія програмного забезпечення, 191 – архітектура та містобудування, 133 – галузеве машинобудування. У збірнику публікуються наукові статті з гідромеліорації, раціонального використання природних ресурсів, гідротехнічних споруд, водопостачання та водовідведення, будівництва, машинознавства, прикладної математики. Призначений для наукових працівників, інженерів, аспірантів та студентів навчальних закладів.
National University of Water and Environmental Engineering
ДОСЛІДЖЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ТЕРТЯ В ГІДРАВЛІЧНО ШОРСТКІЙ ТРУБІ
У дослідженні представлені результати комплексного теоретичного та аналітичного дослідження коефіцієнта тертя в трубах з рівномірно шорсткою внутрішньою поверхнею. На основі принципів розмірного аналізу було розроблено детальну математичну модель для визначення коефіцієнта тертя в межах передквадратичної зони турбулентності, де режим потоку переходить між гладким та повністю шорстким станами. Запропонована модель враховує вплив відносної шорсткості, числа Рейнольдса та параметрів структури потоку, що дозволяє точніше описувати гідравлічний опір турбулентному потоку. Для перевірки теоретичних висновків класичні експериментальні дані, отримані Дж. Нікурадсе для труб з рівномірною шорсткістю, були піддані сучасній статистичній обробці та порівняльній оцінці. Крім того, було введено концептуальну фізичну модель для опису динамічної взаємодії вихорів у прикордонному шарі, що утворюється над шорсткою поверхнею труби. Результати сприяють глибшому розумінню механізмів турбулентності та забезпечують основу для покращення прогнозування втрат енергії в гідравлічних системах з трубопроводами з шорсткою поверхнею.
Авторське право (c) 2026 Вісник Національного університету водного господарства та природокористування. Технічні науки.
ДО ПИТАННЯ ВОДОЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РІВНЕНСЬКОЇ АТОМНОЇ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЇ
У статті розглянуто особливості водокористування та водовідведення Рівненської атомної електростанції (РАЕС). Проаналізовано джерела технічного та питного водопостачання, обсяги забору поверхневих і підземних вод, а також характеристики скидів зворотних вод у річку Стир. Наведено результати багаторічного моніторингу якості поверхневих і підземних вод у зоні впливу РАЕС. Показано, що експлуатація станції здійснюється відповідно до встановлених лімітів спеціального водокористування та нормативів гранично допустимих скидів, а вплив на водні екосистеми є контрольованим і не призводить до погіршення якості водних ресурсів.
УДОСКОНАЛЕННЯ ГІДРАВЛІЧНОГО ПІДХОДУ ДО РОЗРАХУНКУ ПАРАМЕТРІВ КОЛЕКТОРНО-ДРЕНАЖНОЇ МЕРЕЖІ ВІДПОВІДНО ДО СУЧАСНИХ ЕКОНОМІЧНИХ ТА ЕКОЛОГІЧНИХ ВИМОГ
Виконаний аналіз основних методів і моделей для визначення параметрів колекторно-дренажної мережі дренажних систем засвідчує, що в наслідок надзвичайної складності різнорідних процесів, які відбуваються на дренованих територіях, ці розробки в достатній мірі не враховують множинні чинники визначальних природно-агро-меліоративних умов, які вливають на їх розрахунок, що не відповідає сучасним економічним та екологічним вимогам. На підставі раніше розроблених фізичної й загальної математичної моделей дренажної системи, а також моделей визначення об’єму води по системі й складових її елементів, здійснено удосконалення гідравлічного підходу до розрахунку параметрів колекторно-дренажної мережі у їх ієрархічній та гідравлічній підпорядкованості з урахуванням можливої невідповідності приймальної та пропускної здатності, що підвищує економічну та екологічну ефективність системи в цілому. Застосування даного підходу дає змогу: знизити дренованість та промивний водний режим з покращенням екологічного стану осушуваних ґрунтів на 10-15%; спростити та покращити конструкцію колекторно-дренажної мережі за рахунок зміни відстаней між дренами, відповідних довжин дренажних труб та колекторів на 10-25% без втрати ефективності роботи системи; зменшити вартість колекторно-дренажної мережі при її реконструкції до 30%.
АГРАРНИЙ ПОТЕНЦІАЛ МІНЕРАЛЬНИХ ҐРУНТІВ ЗАХІДНОГО ПОЛІССЯ УКРАЇНИ ЩОДО ЗМІНЮВАНИХ УМОВ ТА ВИМОГ
Питання продовольчої, водної та екологічної безпеки країни загострюються через зміни кліматичних та антропогенних чинників як на планетарному, так і регіональних рівнях. Значна кількість продукції вирощується на землях з регульованим водним режимом з використанням різних типів та конструкцій меліоративних систем. Урожайність основних сільськогосподарських культур на землях з регульованим водним режимом наразі є нижчою порівняно із загальною в Україні, що свідчить про неефективне управління та нераціональне використання їх земельно-ресурсного потенціалу. За усталених кліматичних умов максимальна продуктивність земель з регульованим водним режимом залежала в основному від ефективності роботи дренажу шляхом переведення поверхневого стоку в ґрунтовий з подальшим його відведенням за межі осушуваної території. Підвищення температури повітря, збільшення кліматичного дефіциту та посилення посушливості в регіоні неминуче призводить до збільшення сумарного випаровування та загальної водопотреби при вирощуванні сільськогосподарських культур, в тому числі і на землях з регульованим водним режимом. Ефективне функціонування водогосподарських об’єктів у результаті відповідних змін еколого-економічного ресурсу потребує розробки адаптивних технічних та режимно-технологічних заходів з управління цими об’єктами. Одним із заходів підвищення родючості ґрунтів на Поліссі може бути періодичне поглиблення орного шару, що часто співпадає з потужністю гумусно-елювіального горизонту.
МОДЕЛЮВАННЯ ДИНАМІЧНИХ РЕЖИМІВ І ОПТИМІЗАЦІЯ КОМБІНОВАНИХ ФІЛЬТРІВ З ПАРАЛЕЛЬНОЮ КОМПЕНСАЦІЄЮ ГАРМОНІК
У роботі досліджено вплив зовнішніх завад та комутації навантаження на якісні показники напруги живлення при використанні активних енергетичних фільтрів паралельного типу. Метою статті є оцінка динамічної точності та стабільності вихідних параметрів активних фільтрів для забезпечення живлення прецизійної апаратури. За допомогою імітаційного моделювання в середовищі MATLAB/Simulink проаналізовано реакцію системи на різкі зміни вхідних сигналів за допомогою «одиничної ступінчастої функції». Встановлено закономірність, згідно з якою амплітуда та тривалість перехідних процесів безпосередньо залежать від контурного коефіцієнта підсилення системи. Результати показали, що пускові сплески амплітуди можуть вдвічі перевищувати вхідний сигнал, а тривалість коливань після перехідного процесу сягає 1 секунди.
АВТОМАТИЗАЦІЯ ПРОЦЕСУ ФЛОТАЦІЇ ПРИ ОЧИЩЕННІ СТІЧНИХ ВОД М'ЯСОКОМБІНАТУ
У статті розглянуто питання автоматизації технологічного процесу очищення виробничих стічних вод м’ясокомбінату із застосуванням флотаційних методів. Актуальність дослідження зумовлена необхідністю підвищення ефективності роботи очисних споруд підприємств харчової промисловості, стічні води яких характеризуються високим вмістом органічних забруднень, жирів та завислих речовин. Проаналізовано технологічну схему очищення стічних вод, що включає стадії механічного очищення, реагентної обробки, флотації та біологічного доочищення. У роботі детально розглянуто функціонування основних елементів очисних споруд, зокрема каналізаційної насосної станції, барабанного сита, первинного відстійника, системи дозування реагентів, аеробних біореакторів та вузла обробки осаду. Запропоновано систему автоматичного керування технологічним процесом на основі програмованого логічного контролера, що забезпечує контроль та регулювання основних технологічних параметрів: рівня стічних вод, витрати потоку, значення pH, подачі реагентів та повітря для процесів аерації. Розроблено функціональну схему автоматизації та описано алгоритми роботи основних контурів регулювання. Для забезпечення зручності експлуатації та моніторингу технологічного процесу реалізовано систему візуалізації на базі операторської панелі, яка дозволяє здійснювати контроль стану обладнання, дистанційне керування виконавчими механізмами, а також реєстрацію та обробку аварійних повідомлень. Запропонована система автоматизації забезпечує підвищення ефективності очищення стічних вод, стабілізацію технологічних режимів роботи очисних споруд, зменшення витрат реагентів та енергоресурсів, а також підвищення надійності функціонування системи очищення.
Авторське право (c) 2026 Bulletin National University of Water and Environmental Engineering
СТАТИСТИЧНА ОБРОБКА ПАРАМЕТРІВ ТРАНСФОРМАЦІЇ ВОДОЗБІРНИХ БАСЕЙНІВ РІЧОК УКРАЇНСЬКОГО ПОЛІССЯ
В статті розглянуто оцінку трансформації параметрів водозбірних басейнів річок Українського Полісся. Виконано статистичну обробку інформації даних параметрів. Подано висновки щодо результатів оцінки та їх статистичної обробки. Досліджено ступінь освоєння ландшафтів та деградацію природних комплексів річок та її водозбірних територій. Визначено для статистичної обробки інформації кількісні та якісні характеристики природних та антропогенних явищ і процесів у басейнах річок. Подано приклади повноти кількісних та якісних даних статистичної обробки інформації. Визначено рівняння регресії та коефіцієнти кореляції зв’язку антропогенних параметрів (сільськогосподарські землі, забудова, еродовані та деградовані землі) з природними параметрами (ліси, луки). Побудовано статистичні графіки залежностей природних та антропогенних параметрів у басейнах річок Українського Полісся. Виявлено тісноту взаємозв’язку природних параметрів та антропогенних у басейнах річок Українського Полісся. Дослідженнями встановлено, що на зменшення природних параметрів на пряму впливають збільшення антропогенних параметрів.
ПОЄДНАННЯ ДАНИХ ТА МОДЕЛЕЙ В ОЦІНЦІ ДЕФІЦИТУ ВОДИ: ІНТЕГРАЦІЯ ДЕРЖАВНОГО ВОДНОГО КАДАСТРУ В МОДЕЛЮВАННЯ НА ОСНОВІ ЦИФРОВОГО ДВІЙНИКА
У статті розглянуто проблему переходу від традиційного моніторингу водних ресурсів до прогностичного управління в умовах кліматичної нестабільності, зростаючого антропогенного навантаження, впливів бойових дій. Визначено, що ефективне моделювання водного дефіциту потребує інтеграції верифікованих та структурованих даних у сучасні гідрологічні та гідравлічні моделі. Визначено роль Державного водного кадастру України як базового джерела даних для створення цифрових двійників (digital twins) річкових басейнів. Показано, що одним з обмежень використання даних кадастру може бути їх методологічна та просторова неоднорідність, що ускладнює інтеграцію з європейськими інформаційними системами, зокрема WISE. Запропоновано підхід до структуризації даних ДВК за гідрометричним, морфологічним та експлуатаційним блоками з подальшою інтеграцією у моделі HEC-HMS та HEC-RAS. Розроблено концептуальну архітектуру цифрового двійника річкового басейну, що забезпечує формування сценаріїв водного балансу та оцінку індексу водного дефіциту. На прикладі регіону Полісся проаналізовано сучасний стан водокористування, структуру водоспоживання та якість водних ресурсів, наявність тенденцій до аридизації та зростання екологічних ризиків. Обґрунтовується необхідність гармонізації даних ДВК відповідно до вимог WISE та INSPIRE для забезпечення їх сумісності та використання у транскордонному управлінні водними ресурсами. Результати дослідження можуть бути корисними для розробки систем підтримки прийняття рішень у сфері управління водними ресурсами. Дослідження проводиться в рамках проєкту «Кліматично стійке управління безпечними системами водопостачання з дезінфекцією та без дезінфекції» (Climate-Resilient Management for Safe Disinfected and Non-disinfected Water Supply Systems) - 101081980 - SafeCREW — Horizon-cl6-2022-zeropollution-01.
КОМПАКТНІ УСТАНОВКИ ЗАВОДСЬКОГО ВИГОТОВЛЕННЯ ДЛЯ БІОЛОГІЧНОГО ОЧИЩЕННЯ СТІЧНИХ ВОД
Компактні установки заводського виготовлення для біологічного очищення стічних вод - це готові інженерні модулі, які виготовляються на підприємствах й постачаються у зібраному або майже готовому до роботи вигляді для швидкого монтажу на об’єкті. Вони призначені для очищення побутових або близьких до них за складом стічних вод, найчастіше за допомогою активного мулу. Установки зазвичай мають модульну конструкцію, займають малу площу, потребують мінімального втручання оператора. У більшості випадків компактні установки застосовуються для приватних будинків, котеджів, готелів, баз відпочинку, таборів, невеликих населених пунктів, деяких підприємства харчової промисловості, АЗС тощо. Недоліками компактних установок є, перед усім, їх обмежена продуктивність. Виготовлення компактних установок із листового поліпропілену при заглибленому розміщенні вимагає розміщення їх у залізобетонних кільцях для запобіганню «роздушуванню» ґрунтом, що збільшує вартість будівництва, обмежує розміри і потребує збільшення кількості установок. Корпуси установок (крім виготовлених із скловолокна) можуть пошкоджуватися гризунами. Нині на ринку присутні різноманітні компактні установки вітчизняних і закордонних фірм. В НУВГП розроблена конструкція компактної установки для біологічного очищення стічних вод - біотенк-відстійник, який являє собою циліндричний металевий резервуар, розділений на дві зони вертикальною перегородкою, що не доходить до дна. Завантаженням біотенка служать блоки із пластмаси. Аерація в біотенку здійснюється струминним аератором типу «кільцеве сопло». Робоча рідина струминного аератора забирається з дна біотенка і вторинного відстійника, подається в його центральну частину. В статті розглянуто приклади застосування розробленої компактної установки для біологічного очищення стічних вод декількох ветсанутильзаводів, таборів відпочинку, лікарні.
ФОРМУВАННЯ КВАЗІБІНАРНИХ ПЕРЕРІЗІВ МІЖ Tl(I), Cd ТА Ge(IV) СЕЛЕНІДАМИ
При вивченні фізико-хімічної взаємодії в системі Tl–Cd–Ge–Se основна увага приділялася квазібінарним перерізам на основі Tl2CdGe3Se8 за участю стабільних подвійних і потрійних сполук в межах квазіпотрійної системи Tl2Se–CdSe–GeSe2, в якій відомо про утворення двох тетрарних сполук: Tl2CdGeSe4 та Tl2CdGe3Se8, що кристалізуються в ПГ I‑42m та P212121, відповідно. При наявності на обмежуючих квазіподвійних сторонах Tl2Se–GeSe2 та CdSe–GeSe2 чотирьох тернарних халькогенідних сполук Tl4GeSe4, Tl2GeSe3, Tl2Ge2Se5 та Cd4GeSe6 і двох тетрарних всередині системи Tl2CdGeSe4, Tl2CdGe3Se8, з яких перші дві та остання утворюються конґруентно, з’ясовано, що квазіпотрійна система Tl2Se–CdSe–GeSe2 триангулюється п’ятьма перерізами Tl4GeSe4–CdSe, Tl2GeSe3–CdSe, Tl2GeSe3– Tl2CdGe3Se8, Tl2CdGe3Se8–GeSe2 та Tl2CdGe3Se8–CdSe на п’ять вторинних підсистем: Tl2Se–CdSe–Tl4GeSe4, Tl4GeSe4–CdSe–Tl2GeSe3, Tl2GeSe3–CdSe–Tl2CdGe3Se8, Tl2GeSe3–Tl2CdGe3Se8–GeSe2, CdSe–Tl2CdGe3Se8–GeSe2.
КЕРУВАННЯ ПРОЦЕСАМИ РЕАГЕНТНОГО ОКИСЛЕННЯ-ВІДНОВЛЕННЯ ДОМІШОК У ПРОМИСЛОВИХ СТІЧНИХ ВОДАХ ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ ЕЛЕМЕНТІВ ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ
У статті викладаються результати досліджень щодо створення автоматизованої системи реагентного окислення та відновлення токсичних домішок, які знаходяться у багатокомпонентних стічних водах підприємств. Запропоновано вести контроль за дозуванням реагентів та процесом очищення за допомогою таких параметрів, як активна реакція (рН) та окисно-відновний потенціал (Eh) середовища. Характерною особливістю багатокомпонентних стічних вод є нестаціонарність стічних вод за складом і концентрацією домішок, а також зміна кінетики параметрів рН та Eh в процесі дозування реагентів. В результаті процес очищення протікає в умовах значної невизначеності параметрів. Рекомендовано автоматизоване керуванням процесом окиснення/відновлення, який включає поетапне імпульсне дозування реагентів у воду. На кожному етапі у воду дозують реагент для зміни рН, потім окисник або відновник для зміни Eh до деякого проміжного значення і витримка для закінчення хімічної реакції. Процес ведуть до поступового досягнення кінцевого Eh, необхідного для повного окиснення/відновлення домішок. Для керування процесом очищення запропоновано використання елементів штучного інтелекту. ШІ-технології дають змогу аналізувати великі масиви даних, виявляти закономірності та адаптивно керувати дозуванням реагентів. В таких умовах найбільш ефективним може бути комбінований підхід до застосування ШІ. Базове регулювання виконує класичний PID чи MPC регулятор, а надбудова у вигляді штучного інтелекту – RL. Може використовуватись нечітка логіка чи експертні правила. Для впровадження таких систем ключовим є використання цифрових двійників для попереднього навчання та тестування алгоритмів.
ВПЛИВ РОЗПОДІЛУ ДАНИХ НА КОРЕКТНІСТЬ ПОЯСНЕНЬ МОДЕЛЕЙ МАШИННОГО НАВЧАННЯ В ОСВІТНІЙ АНАЛІТИЦІ
У статті досліджено архітектурний підхід до мінімізації модифікацій ядра корпоративних інформаційних систем, що експлуатуються протягом тривалого часу та містять значну кількість користувацьких розширень. Запропонований підхід ґрунтується на винесенні бізнес-логіки за межі ядра системи з використанням хмарних платформ і сервісно-орієнтованої інтеграції. Апробацію архітектурного рішення виконано на прикладі корпоративних систем управління виробничими та бізнес-процесами, які широко застосовуються в енергетиці та на підприємствах критичної інфраструктури. Показано можливість адаптації стратегії “чистого ядра” (Clean Core) до систем попереднього покоління, що дозволяє зберегти стабільність функціонування та водночас підготувати інформаційну систему до подальшої модернізації.
ВИЧЕРПНИЙ ЕВРИСТИЧНИЙ ПОШУК ДЛЯ РОЗВ'ЯЗАННЯ ДЕТЕРМІНОВАНОЇ СКІНЧЕНОЇ ГРИ З НУЛЬОВОЮ СУМОЮ
Хрестики-нулики (W3T) – це комбінаторне розширення класичної гри в хрестики-нулики, що відрізняється правилом, що гравці можуть розміщувати будь-які позначки на кожному ході. Ця додаткова гнучкість вносить значну стратегічну складність і досі залишала теоретичний результат гри невирішеним. У цьому дослідженні ми ретельно розглядаємо розв'язність W3T, побудувавши повне представлення її простору станів та всіх допустимих послідовностей ходів, використовуючи спеціально розроблену спрямовану ациклічну структуру графа, яка називається Атлас. Скінченна та детермінована природа гри дозволяє вичерпний прохід усіх допустимих позицій, що завершується повним маркуванням станів за допомогою ретроградного аналізу. Ми визначаємо та застосовуємо мітки результатів – виграш, програш або нічия – що поширюються від кінцевих позицій вгору по графу. Наша реалізація використовує потрійну схему кодування для унікального представлення станів дошки, з ефективним доступом до пам'яті та повторним використанням станів, що полегшується цілочисельними масивами. Результати демонструють, що W3T не лише розв'язується в класичному сенсі ігор з нульовою сумою з ідеальною інформацією, але й є вимушеною перемогою для першого гравця за оптимальної гри. Ця робота пропонує нову методологію для розв'язання подібних ігор зі скінченними задачами та підкреслює важливість структурної оптимізації в дослідженні простору станів. Запропонований фреймворк є прикладом форми символічного штучного інтелекту, застосованої до вичерпного міркування в просторі станів, пропонуючи прозору альтернативу статистичним підходам до навчання, які зазвичай використовуються в системах прийняття рішень для Інтернету речей.
ГЕНЕРАЛЬНИЙ ПЛАН ЯК НОРМАТИВНИЙ ІНСТРУМЕНТ МІСЦЕВОЇ РЕГУЛЯТОРНОЇ ПОЛІТИКИ: ОБОВ’ЯЗКОВІСТЬ, МЕЖІ ДІЇ ТА МЕХАНІЗМИ РЕАЛІЗАЦІЇ ЧЕРЕЗ МУО І ДОЗВІЛЬНІ ПРОЦЕДУРИ
У статті генеральний план населеного пункту розглянуто як базовий документ містобудівної документації та водночас як нормативний інструмент місцевої регуляторної політики, що задає обов’язкові рамки для рішень щодо використання й забудови територій. Проаналізовано зміст обов’язковості генерального плану у світлі чинного законодавства України та окреслено межі його регуляторного впливу: від визначення функціонального призначення територій і параметрів розвитку до вимог, яких мають дотримуватися органи місцевого самоврядування під час погодження забудови. Окремий акцент зроблено на механізмах реалізації планувальних рішень через містобудівні умови та обмеження (МУО) і дозвільні процедури у будівництві. Показано, що саме МУО перетворюють загальні положення генплану на конкретні, вимірювані параметри для земельної ділянки (допустимий вид використання, поверховість/висотність, відступи, інженерні вимоги), які стають обов’язковими для проєктування. Дозвільні процедури та контроль/нагляд розглянуто як завершальну ланку, що має забезпечити відповідність реалізованого об’єкта затвердженій містобудівній документації. Виявлено типові проблеми практики: застарілість генпланів, формалізовані оновлення, колізії між планувальними документами і процедурними рішеннями, що підвищує конфліктність забудови. Обґрунтовано потребу посилення узгодженості документації та процедурної дисципліни задля балансу публічних і приватних інтересів і керованого розвитку громади. Додатково наголошено на значенні прозорості: відкритість даних про МУО та дозволи, публічний доступ до містобудівної документації й регулярний моніторинг виконання генплану зменшують ризики точкових відхилень і підсилюють довіру мешканців до рішень у сфері забудови. Запропоновано орієнтири для вдосконалення практики на місцевому рівні.
ВІДШАРУВАННЯ ТОНКОГО ПІДСИЛЕННЯ В ОРТОТРОПНОМУ ТІЛІ ПРИ ЦИКЛІЧНОМУ НАВАНТАЖЕННІ
За умов плоскої задачі досліджено відшарування тонкого включення в ортотропному тілі при навантаженні циклічними напруженнями паралельно лінії його продовження. Відшаруванню передує розвиток локалізованих зон передруйнування (ослабленого контакту), яким можуть відповідати області пластичного деформування, накопичення пошкоджень, часткового розриву зв’язків та ін. Отримано аналітичні залежності для зміни робочої довжини включення у залежності від параметрів ортотропії, амплітуди навантаження, кількості циклів, міцнісних та пружних характеристик матриці. Виконано розрахунки робочої довжини включення для окремих значень характеристик композиту та навантаження.
ДОСЛІДЖЕННЯ РОЗПОДІЛУ ФАКТИЧНОЇ МАСИ БЕТОННИХ ФІГУРНИХ ЕЛЕМЕНТІВ МОСТІННЯ ПО ЗАГАЛЬНІЙ ПЛОЩІ ТЕХНОЛОГІЧНОЇ ПРЕС-ФОРМИ В ПРОЦЕСІ ВІБРОПРЕСУВАННЯ ГОТОВОЇ ПРОДУКЦІЇ НА СУЧАСНИХ БЕТОНОФОРМУВАЛЬНИХ КОМПЛЕКСАХ
У статті розглядається проблематика забезпечення стабільних фізико-механічних характеристик дрібнозернистих бетонних фігурних елементів мостіння, що виготовляються методом напівсухого об’ємного вібропресування. Автором проаналізовано технологічний регламент виробництва, зокрема критичний вплив синтезу фаз попереднього (3–4 с.) та основного (6–8 с.) вібропресування двошарової бетонної суміші. Встановлено, що навіть під час використання сучасних бетоноформувальних комплексів провідних виробників (MASA, Zenith, Hess) виникає проблема нерівномірного заповнення комірок прес-форми. На основі аналізу виробничого досвіду та наукової літератури доведено, що ця технологічна похибка призводить до коливань фактичної об’ємної маси виробів, що є першопричиною нестабільності їх фізико-механічних властивостей та зниження загальної якості готової продукції. Автором даної публікації у реальних дослідно-виробничих умовах була здійснена спроба визначити фактичний вплив процесу попередньої вібрації під час заповнення бетонною двошаровою сумішшю металевої прес-форми бетоноформувального комплексу MASA 9.1 XL в технологічному процесі вібропресування.
СТАЦІОНАРНІ СТАНИ ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ МАТЕМАТИЧНОЇ МОДЕЛІ ВИРОБНИЧОЇ МЕРЕЖІ НА КВАДРАТНІЙ РЕШІТЦІ З ВИКОРИСТАННЯМ ДИФЕРЕНЦІАЛЬНИХ РІВНЯНЬ ІЗ ЗАПІЗНЕННЯМ
У роботі запропоновано стаціонарні стани для дослідження математичної моделі виробничих мереж на квадратній решітці на основі диференціальних рівнянь із запізненням. Для опису логістично-виробничих процесів використано решітчасту модель, яка базується на системі диференціальних рівнянь із запізненням. Модель дозволяє врахувати взаємодію між вузлами мережі через обмін ресурсами, а також процеси їх переробки у продукцію. На її основі досліджуються можливі режими функціонування системи. Зокрема, розглянуто стаціонарні стани, які відповідають сталим режимам роботи виробничої мережі. Визначено їх основні типи та встановлено, що вони задаються як розв’язки відповідної системи рівнянь. Отримані результати створюють передумови для подальшого дослідження стійкості системи та чисельного аналізу її поведінки.
Авторське право (c) 2026 Вісник Національного університету водного господарства та природокористування. Технічні науки
АНАЛІЗ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА МЕТОДОЛОГІЧНИХ ОСНОВ ОЦІНКИ ЖОРСТКОСТІ СТІН-ДІАФРАГМ З ОБШИВКОЮ ОСП (OSB) ЛЕГКИХ ДЕРЕВ’ЯНИХ КАРКАСНИХ КОНСТРУКЦІЙ
Глобальний перехід до сталого, вуглецево нейтрального розвитку будівництва прискорив впровадження легких дерев’яних каркасних конструкцій (ЛДК) будівель середньої поверховості. У цих системах стіни-діафрагми з обшивкою з орієнтованих стружкових плит (OSB) служать основною системою опору горизонтальним навантаженням. У статті представлено аналіз сучасних експериментальних методик та результатів досліджень (2016–2026 рр.), при цьому основна увага зосереджена на нелінійній взаємодії на межі розділу «обшивка — каркас». Результати виявили розбіжність між стандартами випробувань (ASTM та EN) і вказують на необхідність вдосконалення компонентних моделей прогину для проєктування будівель на основі легких дерев’яних каркасів.
ПРОГРАМНА АРХІТЕКТУРА ОНТОЛОГІЧНО-КЕРОВАНОЇ СИСТЕМИ ДЛЯ УПРАВЛІННЯ СКЛАДНИМИ ОБ'ЄКТАМИ
У статті розглянуто проблему побудови програмної архітектури онтологічно-керованої системи управління складними об’єктами, орієнтованої на забезпечення ефективного, адаптивного та пояснюваного функціонування в умовах динамічних навантажень і гетерогенності ресурсів. Актуальність дослідження зумовлена зростанням складності сучасних інформаційно-комунікаційних інфраструктур, зокрема університетських корпоративних мереж, які характеризуються високою інтенсивністю користувацьких запитів, варіативністю профілів навантаження та необхідністю забезпечення гарантованих показників якості обслуговування. Запропоновано інтегрований підхід, що поєднує онтологічне моделювання, математичні методи аналізу та оптимізації, а також програмні механізми інтеграції в межах єдиної багаторівневої архітектури. Розроблено формалізовану модель онтологічно-керованої системи, яка забезпечує узгоджене представлення знань предметної області, динамічних даних і процедур прийняття рішень. Запропоновано динамічну модель розподілу навантаження для центрів термінальних кластерів, що враховує часові характеристики потоків запитів, структурні особливості мережі та багатокритеріальні обмеження. Обґрунтовано програмну архітектуру системи, яка включає рівні збору та попередньої обробки даних, онтологічного представлення знань, семантичної обробки, аналітико-оптимізаційного аналізу, інтеграції та представлення результатів. Особливістю архітектури є інтеграція декларативного (онтологічного) та процедурного (алгоритмічного) рівнів, що забезпечує семантичну інтерпретацію станів системи, використання механізмів логічного виведення та формування обґрунтованих керуючих рішень. Показано, що поєднання знання-орієнтованих підходів із математичним моделюванням дозволяє підвищити ефективність розподілу навантаження, зменшити затримки обробки запитів і забезпечити збалансоване використання обчислювальних та комунікаційних ресурсів. Запропонований підхід орієнтований на інтеграцію в існуючі системи управління мережами та може бути використаний як основа для побудови інтелектуальних систем управління ІКТ-інфраструктурами. Перспективи подальших досліджень пов’язані з розширенням моделей за рахунок врахування невизначеності, інтеграцією методів машинного навчання та розробленням цифрових двійників складних систем.
Авторське право (c) 2026 Вісник Національного університету водного господарства та природокористування. Серія "Технічні науки"
МЕТОДИ ЗМЕНШЕННЯ ОБМІННИХ КОЛИВАНЬ АКТИВНОЇ ПОТУЖНОСТІ МІЖ ГЕНЕРАТОРНИМИ АГРЕГАТАМИ ТА ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ ГЕНЕРАТОІВ ПОЗДОВЖНЬО-ПОПЕЧЕЧНОГО ЗБУДЖЕННЯ
В роботі проаналізовано методи зниження рівня обмінних коливань активної потужності між генераторами в автономних електростанціях. Дослідження, опрацьовані в роботі, доводять, що такі коливання призводять до нестабільної роботи синхронних генераторів, зменшують показники економічної ефективності електростанції, спричинюють пришвидшений знос деталей системи, а також стають передумовами аварійних ситуацій та аварій. Проведено аналіз, вказано на переваги й недоліки наведених теоретичних та практичних методів. Розглянуто методи пов’язані зі збільшенням інерційних мас агрегатів (маховики стаціонарної та динамічної конструкції), застосуванням демпфуючих пристроїв, удосконаленням системи збудження генераторів, використання масивних демпферних обмоток та збільшенням характеристик статизму генераторів. Запропоновано для ефективного демпфування обмінних коливань використати в якості генераторних агрегатів синхронні машини поздовжньо-поперечного збудження з відповідною системою керування. Для автономної електростанції з подібними генераторами наведено стислий опис принципу регулювання збудження на основі запропонованої схеми датчика миттєвої активної потужності із застосуванням аналогової інтегральної мікросхеми перемноження вхідних напруг. Визначено перспективним напрямком подальших досліджень аналіз динамічних властивостей системи керування регулятора збудження в dq-осях індуктора, що забезпечує в усіх усталених режимах роботи генератора нульовий кут вильоту ротора. Введення зворотного зв’язку від датчиків миттєвої активної потужності до регулятора збудження поперечної обмотки дозволять істотно зменшити амплітуду коливань активної потужності, підвищити стійкість та ефективність роботи автономної енергосистеми.
ПОРІВНЯННЯ ХАРАКТЕРИСТИК ЧАСТОТНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ У СИСТЕМІ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ ЕЛЕКТРОПРИВОДОМ НА БАЗІ SIEMENS S-1200
У дослідження представлено комплексний аналіз енергоефективності та динамічних характеристик двох частотних перетворювачів – Siemens SINAMICS G120 та SEW-Erodrive Movimax MDX61B – в системі автоматизованого керування асинхронним електродвигуном на базі ПЛК Siemens S7-1200. Експерименти проводилися на асинхронному двигуні в режимі холостого ходу з фіксованим часом розгону і гальмування та охоплювали широкий діапазон швидкостей – від 100 до 1500 об/хв. Перевірялась енергоефективність у режимі очікування, сталому режимі та динамічних режимах роботи окремо для частотного перетворювача SINAMICS G120 (струм втрат 0.0015-0.0024 А) та частотного регулятора Movimax MDX61B (струм втрат 0.004 А) з врахуванням стрибкоподібних навантажень на електричну мережу та на механічні елементи конструкції електроприводу. Визначались залежності значень струму холостого ходу електроприводу від швидкості на практично всьому діапазоні можливих швидкостей. Аналізувались особливості вольт-герцових характеристик та алгоритмів керування частотних перетворювачів. Робота має практичну цінність для інженерів-проєктувальників.
АНАЛІЗ АРХІТЕКТУР КОМП’ЮТЕРНИХ СИСТЕМ ДЛЯ МОНІТОРИНГУ ТА КЕРУВАННЯ МІКРОМЕРЕЖАМИ
У статті розглянуто архітектури комп’ютерних систем, призначених для моніторингу та керування мікромережами. Актуальність дослідження зумовлена зростанням масштабів впровадження мікромереж, що супроводжується трансформацією сучасних електроенергетичних систем у складні кіберфізичні інфраструктури, ефективність і надійність функціонування яких значною мірою визначаються архітектурою комп’ютерних систем та мереж зв’язку. У роботі проаналізовано багаторівневу організацію систем, що охоплює польові пристрої, крайові вузли, підсистеми обробки й управління даними та операторські інтерфейси. Розглянуто комунікаційну інфраструктуру, підходи до збору та обробки даних, програмні платформи підтримки функцій енергоменеджменту, крайові обчислення та механізми забезпечення кібербезпеки. Узагальнено особливості централізованих, децентралізованих і гібридних архітектур, а також визначено роль комунікаційно-орієнтованого проєктування у забезпеченні стійкості та масштабованості систем. Запропоновано узагальнену класифікаційну характеристику архітектур комп’ютерних систем мікромереж, визначено типові архітектурні підходи та окреслено основні проєктні особливості й обмеження. У результаті огляду виявлено ключові наукові прогалини, пов’язані з відсутністю уніфікованих референсних архітектур, недостатньою розробленістю edge-орієнтованих рішень, проблемами інтероперабельності та фрагментарною інтеграцією засобів кібербезпеки. Запропоновано узагальнену багаторівневу архітектуру комп’ютерної системи моніторингу та керування мікромережею. Отримані результати можуть бути використані як основа для подальшого аналізу та проєктування стійких, масштабованих і інтероперабельних систем моніторингу та керування мікромережами.
ГІСТЕРЕЗИСНА СТРАТЕГІЯ КЕРУВАННЯ ДЛЯ СИСТЕМ З ОБМЕЖЕНИМ ЧИСЛОМ ПОВТОРІВ
В роботі розглядається задача оптимального керування інтенсивністю вхідного потоку для багатоканальних систем з однією спробою повтору. Основну увагу приділено аналізу та формалізації гістерезисної стратегії керування, яка характеризується наявністю зон затримки при перемиканні режимів функціонування. Такий підхід дозволяє стабілізувати роботу системи в умовах значного навантаження та уникнути занадто частих перемикань між режимами. В умовах гістерезисного режиму керування знайдено явні формули для стаціонарних ймовірностей, на основі яких сформульовано та розв’язано оптимізаційну задачу, спрямовану на максимізацію функціоналу якості системи. Наведено числові приклади, що підтверджують ефективність та економічну доцільність застосування гістерезисних стратегій порівняно зі звичайними підходами.
АРХІТЕКТУРА СПЕЦІАЛІЗОВАНОЇ НЕЙРОННОЇ МЕРЕЖІ ДЛЯ ПРОГНОЗУВАННЯ ФІНАНСОВИХ ЧАСОВИХ РЯДІВ НА ОСНОВІ ПОСЛІДОВНОСТІ ПОЛІНОМІАЛЬНИХ ПРОГНОЗІВ
У роботі розглянуто задачу прогнозування фінансових часових рядів в умовах обмеженого обсягу даних і високої чутливості біржової динаміки до локальних коливань. Запропоновано нейромережеву архітектуру PPS-Net (Polynomial Prediction Sequence Network), у якій послідовність поліноміальних прогнозів використовується як спеціалізований прогнозний шар. Для кожного ковзного вікна часового ряду сформовано множину поліноміальних прогнозів порядків від нульового до дев’ятого та послідовність усереднених прогнозних значень, серед яких обирається підсумковий прогноз. Для зменшення впливу абсолютного рівня ціни на роботу селектора введено структурні ознаки, що характеризують відносні відхилення елементів послідовності від базового прогнозу. Матриця ваг селекторного шару визначалась за допомогою зваженого регуляризованого методу найменших квадратів. Зважування навчальних прикладів застосовано для компенсації дисбалансу класів, а параметр регуляризації обирався на валідаційній вибірці за мінімальним значенням середньої абсолютної відсоткової похибки MAPE. Для обмеження впливу аномальних прогнозних значень додано фільтр локальної допустимості, який замінює вибраний кандидат на базовий прогноз у разі надмірного відхилення від локального масштабу зміни ряду. Експериментальну перевірку виконано мовою Python на внутрішньоденних біржових даних акцій Netflix за тікером NFLX. Використано 780 значень параметра Close за останні 60 торгових днів із 30-хвилинним інтервалом. На основі ковзного вікна з 10 послідовних значень сформовано 770 прогнозних прикладів, з яких 577 використано для навчання, а 193 – для тестування. Виконано порівняння запропонованого підходу з Δ-методом і кластеризаційним методом DBSCAN PPS. Порівняно з Δ-методом запропонований підхід забезпечив зменшення усередненої вдносної похибки (MAPE) на 18,47%, а з DBSCAN – 46,40%. На останньому тестовому дні метод PPS-Net зменшив MAPE – на 11,95% порівняно з Δ-методом, відповідно, для DBSCAN зменшення MAPE становить 49,46%. Наукова новизна полягає в інтеграції послідовності поліноміальних прогнозів у нейромережеву селекторну архітектуру, використанні структурних ознак PPS і регуляризованого знаходження ваг для адаптивного вибору підсумкового прогнозу. Практична значущість результатів полягає у підвищенні точності прогнозування внутрішньоденних фінансових часових рядів за умов малої вибірки.
ОСНОВИ РОЗРАХУНКУ ТОНКОСТІННИХ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ БАЛОК НА СТІЙКІСТЬ
У статті розроблено фізично обґрунтовану методику розрахунку просторової стійкості тонкостінних залізобетонних балок на основі енергетичної концепції деградації жорсткості. Актуальність дослідження зумовлена специфікою роботи елементів із високим співвідношенням висоти до ширини (h/b > 5), де класична перевірка міцності залізобетону є недостатньою через ризик раптової втрати стійкості плоскої форми згину. Авторами запропоновано алгоритм визначення критичного моменту за Прандтлем-Власовим, адаптований до залізобетонного композиту. Ключовою особливістю методики є врахування пластичної згинальної жорсткості та ефективної крутильної жорсткості на основі енергетичного інваріанта. Вперше детально розраховано коефіцієнт локалізації тріщин через нагельну жорсткість арматури, що дозволяє врахувати внесок стрижнів у бічну стабільність елемента після появи тріщин. Встановлено, що для надтонких перерізів (b=30 мм) критичним є введення коефіцієнта редукції kred» 0.56, який інтегрально враховує повзучість бетону та початкові геометричні недосконалості. Запропонована методика дозволяє інженеру встановити межу безпечної експлуатації тонкостінних елементів без використання складних нелінійних обчислювальних комплексів.
ТРАДИЦІЯ ТА СУЧАСНІСТЬ ХРАМОБУДУВАННЯ РІВНЕНЩИНИ: АРХІТЕКТУРА СВЯТО-ГЕОРГІЇВСЬКОЇ ЦЕРКВИ В С. КОЛОДЕНКА
У статті висвітлено еволюцію храмового будівництва на прикладі архітектурного комплексу Свято-Георгіївської церкви в селі Колоденка Рівненської області, що об’єднує дві сакральні споруди різних історичних періодів: дерев’яний храм 1788 року та новозбудований мурований храм 2023 року. У роботі коротко розглянуто історію формування села та передумови виникнення першої церкви, проаналізовано її планувальні характеристики та об’ємно-просторову композицію у взаємозв’язку з окремо розташованою дзвіницею, що є типовим для народної школи волинського дерев’яного храмобудування. Значну увагу приділено дослідженню передумов та процесу проектування нового мурованого храму на основі усних свідчень настоятеля, а також виявленню його ідейного прототипу, в якому простежується синтез традицій козацького бароко. Встановлено спадкоємність та трансформацію архітектурних принципів сакрального будівництва, що дозволяє розглядати даний комплекс як унікальний приклад безпосереднього зіставлення храмів різних епох у межах єдиного просторового середовища, що відображає розвиток української сакральної архітектури в часовому інтервалі понад два століття.