Регульовані геотехнічні системи

У процесі використання відновлюваних природних ресурсів завжди настає момент, коли виникає необхідність у цілеспрямованому впливі людини на навколишнє середовище. Воно переслідує наступні цілі: перерозподіл у часі і просторі ресурсів, підвищення кількості та якості корисної продукції, поліпшення умов існування людей і об'єктів матеріальної культури, а також умов діяльності техніки. В інтересах досягнення цих цілей використовуються спеціальні засоби.

Пристрої і функції. Серед засобів цілеспрямованого впливу на природу особливе місце займає управління, що дозволяє продуктивно змінювати або підтримувати на потрібному рівні її характеристики. Як зазначалося вище, при такому цілеспрямованому впливі люди, техніка і природа зв'язуються в особливо міцне чинне ціле. Ці системи можуть включати в якості технічної ланки виробничу техніку і техніку, спеціально призначену для зміни природи. Назвемо геотехнічні системи такого типу регульованими.
Регульовані геотехнічні системи являють собою форму найбільш інтенсивної інтеграції технічних і природних явищ.

Які ж факти свідчать про зазначену інтеграцію?

Як приклад таких фактів можна навести випадок з зрошуваних полем. Властивості рослинності (склад, зростання культурних рослин і т. д.), ґрунту та інших природних компонентів на зрошуваному полі визначаються людиною і формуються за допомогою техніки. У свою чергу, режим роботи гідротехнічних споруд, тобто найважливіший в даному випадку показник техніки, обумовлений станом зрошуваного поля. Ця взаємозалежність і взаємодоповнюваність, що реалізуються через прямі і зворотні зв'язки, і вказує на інтеграцію об'єктів в систему.

У складі таких геотехнічних систем можна розрізняти орган управління, техніки регулювання та керований природний об'єкт.
Об'єктами управління за допомогою техніки зазвичай виступає біота і води, рідше - повітря, лід і сніг, які мають здатність до руху і зміни своїх властивостей. Управління ними здійснюється за допомогою великого числа технічних дій, пов'язаних з віддачею речовини та енергії (іноді й інформації), їх витяганням і віддзеркаленням природних потоків субстанцій. Ці дії бувають спрямовані на керований об'єкт або на пов'язані з ним об'єкти. В даний час спостерігається перехід від управління окремими тілами до управління системами тіл, до цілеспрямованої зміни окремих частин природних геосистем, а в окремих випадках і до управління ними в цілому.

Центр управління представлений людьми і апаратурою, перетворюючої інформацію в сигнали, які направляють хід природних процесів. Ця інформація, яка відіграє найважливішу роль в системі, може надходити безпосередньо від керованого природного об'єкта або від пов'язаних з ним об'єктів. Крім того, істотне значення для багатьох геотехнічних систем має прогностична інформація про стан середовища, що змінюється в залежності від погодних та інших умов.

Всі види регулювання, щодо характеру зв'язку між органом управління і об'єктом управління можна згрупувати в два типи: регулювання з прямим зв'язком і регулювання з контуром прямого і зворотного зв'язків, що дозволяє безперервно враховувати ефект впливу на природу.

Регулювання буває одно-, двох- і триступеневе. У першому випадку техніка і керований об'єкт пов'язані безпосередньо, а в другому і третьому випадках керуючий вплив передається відповідно через один або два проміжних ланки. Прикладом простого регулювання може служити зміна стоку за допомогою руслових споруд, зрошення проводиться за графіком. Складне регулювання спостерігається в розвинених комплексах сільськогосподарського призначення, де в якості проміжних ланок виступають вода, повітря, мінеральні речовини (добрива). Воно ускладнює складу геотехнічної системи, оскільки виникає необхідність в застосуванні додаткової технічної апаратури для управління проміжними ланками процесу та отримання оперативної інформації.

Дата добавления: 2014-01-07