Мониторинг геологической среды - Королев В.А.
ISBN 5-211-03344-2
Скачать (прямая ссылка):
В соответствии с этим конечной целью мониторинга геологической среды и является управление природно-технической системой путем регулирования режима ее работы ,ооуществляемого на базе прогнозирования ее развития, а там, где это невозможно, — создание системы инженерной защиты, предотвращающей или снижающей интенсивность развития тех или иных негативных инженерно-геологических процессов. При неблагоприятном прогнозе характерных для данного вида или комплекса техногенных воздействий инженерно-геологических процессов и явлений возникает необходимость выбора наиболее рациональных способов обеспечения устойчивости и нормальной эксплуатации сооружений или ПТС в целом. К их числу относятся: инженерно-строительные (конструктивные) мероприятия, направленные на ослабление или видоизменение внешнего воздействия на геологическую среду, борьбу с проявлениями нежелательных инженерно-геологических процессов; методы технической мелиорации грунтов, которые дают возможность целенаправленно улучшать физико-механические и
168
фильтрационные свойства определенных участков геологической среды, а также создавать искусственные грунты со свойствами! отвечающими требованиям к строительным материалам различных категорий. Строительство защитных сооружений производят специализированные строительные организации министерств и ведомств федеральных органов власти, система защиты входит непосредственно в структуру мониторинга. Таким образом, средствами управления в мониторинге геологической среды являются: целенаправленное планирование ПТС и проведение инженерно-строительных мероприятий, изменение режима работы ПТС, организация и реализация комплекса природоохранных мер, организация системы инженерной защиты, в том числе и с применением методов технической мелиорации грунтов.
В ПТС определенная доля управляющего воздействия может оказываться и на саму техническую систему регулированием режима ее работы (вплоть до закрытия предприятия, если возникает катастрофическая угроза человеку).
Важнейшим аспектом в управлении является использование для этого возможностей ПДМ. Однако эффективное использование ПДМ в системе территориального или регионального управления требует специальной разработки организационных структур и процедур, обеспечивающих взаимосвязи систем мониторинга с органами управления, а также их финансирования.
Все ПТС функционируют под влиянием не только возмущающих, но и управляющих взаимодействий. Опираясь на данные исследований и расчетов, реализованных в прогнозе, можно уже на стадии планирования и проектирования ПТС предсказать, как будут изменяться ее структура, режим и состояние в период создания (строительства) и функционирования (эксплуатации). На этой основе решается задача оптимизации функционирования ПТС. В период же строительства и эксплуатации ПТС возникает задача ее управления для поддержания оптимального технологического режима работы и оптимизации эколого-геологических задач, связанных с взаимодействием сооружения с геологической средой. Управление природно-технической системой, согласно Г.К. Бондарику (1990), — это взаимодействие с системой, выбранное на основе соответствующей информации из возможных вариантов взаимодействий, улучшающее в требуемом отношении функционирование ПТС. Управление всегда предусматривает изменение состояния системы, которое достигается в результате изменения управляющих взаимодействий. Последнее осуществляется с помощью так называемых сигналов управления. Они несут сообщения о требуемых значениях управляющих взаимодействий. Эти сигналы вырабатывает управляющее "устройство", а затем они поступают в исполнительное устройство, которое изменяет управляющие взаимодействия в
169
соответствии с сигналами управления. Сами же сигналы управления вырабатываются на основании информации о функционировании ПТС. Таким образом, управление какой-либо ПТС возможно только в том случае, если существует информация о состоянии системы, а также имеется блок управления (управляющее и исполнительное устройство), позволяющий изменять управляющие решения. Система мониторинга позволяет получить информацию о состоянии ПТС, а значит и обеспечить оптимальное управление.
Количественное описание ПТС и системы управления в мониторинге геологической среды осуществляется с помощью "переменных" —величин, характеризующих систему и происходящие в ней процессы. К ним относятся и те параметры, которые определяются в схеме СППИНФов, а также параметры, учитываемые в моделях ПТС и в ПДМ. Все они делятся на входные и выходные переменные, а с точки зрения участия в процессе управления переменные делятся на управляемые и управляющие. Значения управляющих переменных выбираются в системе управления мониторинга геологической среды на основе обработки поступившей и поступающей информации о геологической среде, требованиях к ПТС и о желаемых значениях управляемых (выходных) переменных. Управляющие переменные действуют на управляемую (регулируемую) часть ПТС, изменяя значения управляемых переменных в нужном направлении.
В общем виде внешние и внутренние факторы, которыми можно управлять в системе мониторинга геологической среды делятся согласно А.Л. Чеховскому (1989) на три группы: граничные условия, начальные условия и свойства геологической среды. Под граничными понимаются факторы, воздействующие на исследуемую часть геологической среды по ее внешним границам. Под начальными понимаются те же факторы, что и действующие на границах, но рассредоточенные во внутренних точках геологической среды и действующие до начала развития процесса. Под свойствами среды понимаются те характеристики геологической среды, динамика которых изменяет назначаемые характеристики и определяет интенсивность развития инженерно-геологических процессов.
