Взаємодіючи між собою, геотехнічні системи утворюють сукупності трьох типів - каскадні, зіркові і дендровидні

Каскадні структури утворюються двома або кількома комплексами, які керують одним потоком речовини і енергії, - біотичних (у разі комплексів рослинницького і тваринницького призначення) або водними (енергетичні комплекси). Зіркові структури формуються кількома геотехнічної системи, що базуються на джерелі речовин і енергії. Типовим прикладом подібного освіти може служити сукупність геотехнічних систем сільськогосподарського, енергетичного та водогосподарського призначень, що використовує стік Дніпра в його нижній течії. Дендровидні ж системи включають тільки однорідні підсистеми (при управлінні стоком на зрошуваних полях).

Для початкового знайомства з регульованими геотехнічної системи необхідна їх класифікація, яку можна здійснювати за різними підставами. Істотне значення мають функції, які виконуються цими складними системами, а також характер об'єкта управління і самого процесу управління, крім того, в класифікації повинні знайти відображення складність будови систем та їх ієрархічність.

За виконуваними функціями геотехнічні системи можна розділити на дві великі групи: 1) призначені для управління тими чи іншими природними ресурсами; 2) призначені для управління природним середовищем в цілому.

Серед геотехнічних систем, керуючих ресурсами, виділяються, по-перше, системи сільськогосподарського призначення, що служать для одержання продуктів харчування, і, по-друге, системи виробничого призначення, службовці для отримання енергії та промислової сировини.

Системи сільськогосподарського призначення, виникнувши з простих систем, в яких людина виконував роль основної рушійної сили, а його роль зводилася, по суті, до перерозподілу рослин і тварин, сільськогосподарські геотехнічні системи пройшли тривалий шлях розвитку. При цьому постійно зростало значення управління за посередництвом все більшого числа визначених людиною факторів. Логічне завершення така тенденція отримала в створенні оранжерей, теплиць, ферм та інших комплексів, де контролюються всі фактори умов зростання сільськогосподарських рослин та середовища перебування тварин.

Системи промислового призначення. У сучасній енергетиці істотну роль (у кількісному і якісному відношеннях) відіграє використання енергії річок. Для її отримання необхідно управління стоком. Виникаючі при цьому зв'язку є основою для існування геосистеми яка включає гідроелектростанцію, гідротехнічні споруди н водний потік.

Управління водами проводиться за допомогою водосховищ дозволяють в залежності від їх ємності і відносини ємності до витрати перерозподіляти стік в часі - в межах доби, тижня, місяця, року і кількох років. Ефект керуючого впливу чітко проявляється при порівнянні гідрографів в умовах природного і регульованому режимів, але особливо наочно виявляється він у графіках зв'язку витрат води вище і нижче греблі.

Геотехнічні системи, в яких управління здійснюється з метою отримання промислової сировини, мають невелику різноманітність і порівняно нечисленні. Це пояснюється тим, що основні природні ресурси некеровані. Управлінню у геотехнічних системах даного типу підлягають біотичні ресурси - ліс і популяції хутрових звірів.

Таким чином, в цих системах здійснюється головним чином управління рослинністю, тваринами і водою. У набагато меншому ступені об'єктами управління служать повітря і сніг. Основним робочим речовиною, що передає керуючий вплив, є вода. Вона відіграє визначну роль у всіх функціональних системах - і в геосистемах і в геотехнічних системах.

Підходи до вивчення регульованих геотехнічних систем. З викладеного вище випливає, що управління природними об'єктами являє собою особливий феномен, що заслуговує спеціального вивчення.

При одному підході (динамічному) предметом аналізу служать рух речовини, енергії та інформація в геотехнічної системі, массоенергообмін та обмін інформацією між штучною і природною частинами системи.

Інформаційний аспект у даному випадку набуває першорядного значення, так як сутність керуючого впливу не можна звести до речовинно-енергетичного впливу (як показує, наприклад, досвід зрошення, віддача середовищі однакових кількостей води може викликати різний ефект залежно від режиму управління), не кажучи вже про те, що зворотні зв'язки в геотехнічних комплексі, спрямовані від природи до техніки мають чисто інформаційний зміст.

Інший підхід до вивчення геотехнічних систем орієнтує на встановлення зв'язків між системою і навколишнім середовищем і реакції системи на зміну зовнішніх умов. Це дає можливість повніше з'ясувати властивості геотехнічної системи, проявляються при взаємодії об'єктів з оточенням.

Третім підходом є аналіз просторових зв'язків геотехнічних систем.

Нарешті, ще один підхід пов'язаний з вивченням систем шляхом зіставлення їх між собою і з геосистемами. Такий підхід, що продовжує лінію традиційного порівняльно-географічного методу, дозволяє рельєфно виділити специфіку організації природи на керованих ділянках земної поверхні. Відкриваються тут можливості добре видно вже при порівнянні природних явищ, які спостерігаються на зрошуваних полях і на прилеглій території цілинного степу.

Поняття про керованої геотехнічної системі важливе для проектування технічних засобів управління природним середовищем, оскільки масштаби перетворювальної діяльності людини і складність виникають при перебудові середовища питань настійно вимагають проведення комплексного підходу. Для цього необхідні відповідна понятійна база, термінологія, набір моделей, який служив би для об'єднання отриманого до теперішнього часу теоретичного і прикладного знання в систему, сприяє інтеграції зусиль представників різних наук щодо досягнення однієї мети - оптимізації відносин техніки та природи.

Дата добавления: 2014-01-07