Природно-технічні системи

На міських територіях, в урбоекосистемах, можна виділити групу систем, які відображають всю складність взаємодії будівель і споруд з навколишнім середовищем, які називають природно-технічними системами (рис.). Вони найтіснішим чином пов'язані з антропогенними ландшафтами, з їх геологічною будовою і рельєфом.

ТС – технічна система; ПТС – природно-технічна система; ЗВ – зона дії (впливи) технічної системи на геологічне середовище.

Рис. 2.2 – Взаємодія технічної системи з навколишнім середовищем

Природно-технічна система (ПТС) — цілісна, впорядкована в просторово-часовому відношенні сукупність компонентів, що взаємодіють, та включає знаряддя, продукти і засоби праці, природні і штучно змінені природні тіла, а також природні і штучні поля.

Прикладом ПТС може служити гідровузол, в якому штучні об'єкти — гідротехнічні споруди і водосховище — взаємодіють між собою і з оточуючими їх областями літосфери, гідросфери, атмосфери, біосфери. Взаємодія виявляється в різноманітних геологічних, гідрологічних, атмосферних і біологічних процесах. Компоненти природного середовища, що взаємодіють з штучними об'єктами, різні. Набір їх залежить від класу ПТС. В одних ПТС з штучними об'єктами активно взаємодіють області літосфери, атмосфери, біосфери, що межують з ними (меліоративні системи), в інших — області гідросфери (портові споруди) або літосфери (підземні споруди, котловани і кар'єри, експлуатаційні свердловини).

ПТС розділяються на декілька категорій ( структурних рівнів):

1) природно-технічну систему, підсистемами-компонентами якої є окрема споруда і сфера взаємодії геологічного середовища з цією спорудою, слід вважати елементарною;

2) більш високою категорією є локальна ПТС, що формується і функціонує під впливом взаємодій комплексу споруд (місто, гідровузол, промисловий комплекс) з літосферою. Локальна ПТС складається з елементарних, відносини яких і складають її структуру;

3) наступною категорією ПТС є регіональна. Підсистемами-компонентами регіональної є локальні ПТС, що знаходяться в регіоні, і природні геосистеми, в які вкраплені локальні ПТС. Таким чином, структуру регіональної ПТС не визначають прямі управляючі взаємодії, що здійснюються усередині меж становлячих її локальних ПТС. Головними взаємодіями, що істотно впливають на функціонування регіональної ПТС, разом зі збурюючими природними слід рахувати управляючі, непрямі, іноді наперед не враховані взаємодії. Аналогічні міркування можна виказати і про глобальну ПТС.

Елементарні ПТС граничать з один одним або перетинаються, так що на функціонування деякої елементарної ПТС роблять вплив сусідні. Область геологічного середовища, що взаємодіє з комплексом споруд, в більшості випадків не має розривів безперервності, є зв'язною областю геологічного простору.

Прикладом локальної ПТС може служити система у межах міста, яка включає всі його споруди, деяку частину повітряного басейну, річки і водоймища, фрагменти біосфери і область літосфери до глибини, в межах якої виявляється взаємодія із спорудами (розвинуті інженерно-геологічні процеси).

Регіональні ПТС, як правило, не складають зв'язну область простору і не можуть безпосередньо взаємодіяти між собою. Проте в межах регіону нерідко виявляються не прямі, а непрямі управляючі (техноплагенні) взаємодії. Вони призводять до зміни ходу природних процесів (включаючи і геологічні) в регіоні і до виникнення інженерно-геологічних (техногенних) процесів.

Табл. 2.1 – Відомості про ПТС різних категорій

Характеристика ПТС	Категорія ПТС
Елементарна	Локальна	Регіональна
Компоненти підсистеми «область геологічного середовища»	Зони, сфери взаємодії. Однорідні відносно інженерно-геологічних процесів. Складають зв'язну область геологічного простору	Сфери взаємодії елементарних ПТС. Неоднорідні відносно інженерно-геологічних процесів. Складають зв'язну область геологічного простору	Області взаємодії локальних ПТС, природні геосистеми. Неоднорідні відносно інженерно-геологічних процесів. Сукупність областей взаємодії не утворює зв'язної області геологічного простору
Взаємодії	Прямі	Переважно прямі і частково непрямі	Переважно непрямі і природні збурюючі
Екзогенні геологічні процеси	Техногенні	Техногенні, частково техноплагенні	Переважно техноплагенні, на окремих ділянках у межах локальних ПТС - техногенні
Межі ПТС	Умовні, що встановлюються на підставі результатів розрахунку інженерно-геологічних процесів, і геологічні	Комбінаторні; в загальному випадку - огинаючі зовнішні межі елементарних ПТС, розташованих в краєвій зоні локальних ПТС	Комбінаторні, встановлювані з урахуванням меж техноплагенних взаємодій
Режим функціонування	Однакові в межах всієї ПТС (перехідні або відносної стабілізації)	Різні відповідно до стану окремих елементарних ПТС. В цілому - режим відносної стабілізації	Різний
Методи прогнозу функціонування ПТС	Детерміновані	Стохастичні і детерміновані	Стохастичні
Організаційна структура, в рамках якої здійснюються прогноз функціонування і управління ПТС	Служба експлуатації споруди	Служба моніторингу міста (промислового комплексу) і його блоку - літомоніторингу	Служба регіонального моніторингу навколишнього середовища

Моніторинг природно-технічних систем– система стаціонарних спостережень за станом природного середовища і споруд в процесі їх будівництва, експлуатації, а також після ліквідації, і вироблення рекомендацій по нормалізації екологічної обстановки і інженерному захисту споруд.

Природно-технічна система принципово відрізняється від природної. Найголовніша її відмінність полягає в тому, що вона є керованою (кібернетичною). Керованими системами називаються такі системи, функціонування яких обумовлено управляючими взаємодіями. Керівникам слід рахувати такі взаємодії, якими можна розпоряджатися при управлінні системою і які можна змінювати з метою здійснення її функціонування, переважного в порівнянні з іншими можливими варіантами функціонування керованої системи. Спираючись на дані досліджень і розрахунків, реалізованих в прогнозі, людина наперед, ще в ході проектування ПТС, може передбачити зміну структури системи в процесі її розвитку під час будівництва, а також структуру системи в період її функціонування, її режим в часі, інтенсивність, швидкість і характер зміни відносин між її компонентами, зміна структури і властивостей під впливом управляючих взаємодій.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Навколишнє середовище міста та його моніторинг	\|	Екологічна безпека міського середовища

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.