Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Геология -> Королев В.А. -> "Мониторинг геологической среды" -> 17

Мониторинг геологической среды - Королев В.А.

Королев В.А. Мониторинг геологической среды: Учебник. Под редакцией В.Т. Трофимова — М.: Изд-во МГУ, 1995. — 272 c.
ISBN 5-211-03344-2
Скачать (прямая ссылка): monit_geol_sredi.pdf
Предыдущая << 1 .. 11 12 13 14 15 16 < 17 > 18 19 20 21 22 23 .. 109 >> Следующая

Таблица 5
Категории устойчивости компонентов геологической среды к техногенному воздействию
Название категории Характеристика категории 1 Очень высокая устой- 1,0-0,95 Ухудшение параметра системы чивость при воздействии не более 5% 2 Высокая устойчивость 0,95-0,8 -» - ые более 20% 3 Средняя устойчивость 0,8-0,5 -" —— не более 50% 4 Низкая устойчивость 0,5-0,1 -" - более 50% 5 Неустойчивая 0,1-0 Разрушение системы или пере- ход в новое состояние Величина коэффициента устойчивости в большинстве случаев меньше единицы, что свидетельствует о снижении качества элементов геологической среды под влиянием техногенных факторов. При полном разрушении системы коэффициент устойчивости приближается к нулю. Если же коэффициент устойчивости становится больше единицы, это свидетельствует о повышении качества геологической среды, повышении устойчивости ее данного элемента к техногенному воздействию. Выбор и обоснование характеристик для расчетов Ку

имеют очень важное значение для оценки техногенного воздействия на геологическую среду (см. разд. 4.3) и должны основываться на ведущих свойствах рассматриваемых элементов геологической среды.
Не менее важен вопрос о механизмах устойчивости геологической среды и отдельных ее компонентов. Вопросы эти пока также плохо изучены, однако некоторые механизмы устойчивости уже известны. Согласно А.Д. Арманд все механизмы устойчивости делятся на четыре группы — механизмы, сохраняющие (стабилизирующие): 1) состояния систем; 2) тип функционирования; 3) структуру; 4) направленность (траекторию) движения систем.
Среди механизмов, сохраняющих состояние геологической среды и ее компонентов, выделяются: инерционность системы, закрытость (замкнутость) системы, проточность системы и отрицательная обратная связь. Хорошо известно, что с увеличением массы тела (массива) уменьшается его реакция на одиночный импульс (возмущение) и увеличивается время реакции на длительное воздействие одной и той же силы. Подобно инерционному телу реагирует на химическое воздействие стоячий водоем или замкнутый водоносный горизонт, на термическое воздействие — массив мерзлых пород и т.д.; во всех этих случаях амплитуда и скорость отклика системы на возмущение зависят от массы воды и мерзлых пород.
Инерционность систем может быть обусловлена наличием у них "резервной емкости". Во всех случаях, когда устойчивость состояния определяется инерцией, происходит необратимое расходование некоторого "запаса", определенного качества системы, при этом эффект прямо пропорционален произведению силы воздействия на его длительность и обратно пропорционален "запасу" массы системы или ее "емкости". Так, в течение определенного времени может происходить накопление загрязняющих веществ в почве без видимых последствий для ее структуры, состояния, плодородия. При этом в барьерных зонах или во всей почвенной толще может происходить нейтрализация загрязнений, сопровождающаяся необратимым расходованием определенных элементов (см. разд. 7.4).
Стабилизации состояния элементов геологической среды служит и изоляция (или замкнутость) ее отдельных элементов. С точки зрения термодинамики геологическая среда представляет собой открытую неизолированную систему, т.е. систему, обменивающуюся веществом, и энергией с окружающей средой и другими системами. Однако отдельные ее компоненты могут находиться в квазизакрытом или квазиизолированном состоянии. Изоляции элементов геологической среды служат непроницаемые слои горных пород (водоупоры), слои пород с низкой теплопроводностью или в общем — породы с очень низкими коэффициентами тепло-, массо- и энергопереноса.
43

Изоляции также способствует наличие так называемых переходных слоев на границах раздела фаз в, горных породам, переходных зон между элементами геологической и окружающей среды. В качестве последней, например, выступает слой выветрелых пород на границе с дневной поверхностью и предохраняющий нижележащие породы от разрушения. С термодинамической точки зрения возникновение слоя выветрелых пород обусловлено наличием градиентов обобщенных потенциалов (химических, термических, механических и других потенциалов) на границе двух сред — породы и атмосферы. Условия для возникновения этих градиентов могут быть созданы как естественным, так и техногенным путем.
Другой пассивный механизм устойчивости состояния систем связан с так называемой проточностью, когда компоненты воздействия или его субстанции не "задерживаются" в системе, а выносятся из нее без существенных последствий для самой системы. Примером этого может служить вынос из системы загрязняющих веществ, например при промывке или инфильтрации, Проточности и стабилизации систем способствует также циклическая организация движения вещества в них (круговорот воды, химических элементов, превращения горных пород и т.д.).
Кроме рассмотренных механизмов стабилизации состояния геологической среды и ее элементов в ряде случаев действует механизм отрицательной обратной связи, когда поступивший на вход системы импульс, пройдя по цепи обратной связи, складывается с обратным знаком со следующим импульсом и начальное состояние системы в результате этого полностью или частично восстанавливается. Для абиотических систем этот механизм близок к термодинамическому принципу Ле Шателье, согласно которому система меняется в ходе оказанного на нее воздействия так, чтобы снизить это воздействие и его результат.
Предыдущая << 1 .. 11 12 13 14 15 16 < 17 > 18 19 20 21 22 23 .. 109 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed