WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |

Таким образом, основная задача системных исследований – анализ, конструирование и управление функционированием любых объектов, которые можно рассматривать как системы.

Решающее значение системный подход придает внутренней организации, структуре системы. Совокупность элементов или подсистем, принадлежащих одному горизонтальному ряду системной иерархии, называется уровнем иерархии.

Знание структуры системы – это знание закона, по которому порождаются элементы (подсистемы) и отношения между ними (в пространстве, времени или в любых других координатах). Структура любой системы выступает как взаимосвязь, взаимодействие элементов и подсистем, вступающих друг с другом в определенные отношения не вообще, а в связи с определенным процессом, с решением конкретной задачи, с определенным способом взаимодействия с окружающей средой.

Для понятия сущности системы и ее функционирования существует способ связи элементов; наиболее общими характеристиками являются: эмерджентность, координация, субординация и корреляция.

В сложности геологических объектов как систем необходимо различать три основных аспекта: множественность оснований развития как источник сложности, множественность уровней строения (иерархическое строение) как форма существования сложности и множественность уровней значений свойств (геологическая неоднородность) как форма проявления сложности.

В общей теории систем сформулирован закон, который гласит, что о любом уровне иерархической организации природного объекта можно узнать столько, сколько позволяет имеющееся знание о двух соседних уровнях – более высоком и более низком. Этот закон носит название принципа блокировки.

Системы, способные к адаптации, обучению называются целенаправленными, а не обладающие такими способностями – целеустремленными. При изучении первых целью называется состояние системы, носящее форму природно-естественной целесообразности; при изучении второй – цель – это конечный, заранее запрограммированный результат, она является исходным пунктом процесса управления, выдвигается и осуществляется людьми.

Глава 3. Месторождение подземных вод как сложная система

Отличительной и главной особенностью месторождений является возобновляемость их запасов. Подземные воды – единственное полезное ископаемое, в процессе эксплуатации которого происходит не только расходование, но, во многих случаях, и дополнительное формирование их, вызванное усилением питания подземных вод при их отборе (привлекаемые ресурсы). Другая существенная особенность связана с подвижностью и тесной взаимосвязью с окружающей средой. Эта взаимосвязь проявляется в граничных условиях месторождения в плане и разрезе. Эти условия, изучающиеся как естественные, могут изменяться в процессе эксплуатации МПВ и во многом определяют возможность использования подземных вод. Еще одна важная особенность формирования запасов подземных вод заключается в том, что их рациональный отбор зависит не столько от количества находящихся на участке недр или поступающих в него в естественных условиях подземных вод, сколько от фильтрационных свойств водовмещающих пород, определяющих сопротивление движению воды к водозаборным сооружениям.

Резюмируя изложенное, необходимо акцентировать внимание на следующих факторах: эксплуатационные запасы подземных вод не только формируются естественным путем, но могут формироваться в процессе эксплуатации месторождений (привлекаемые ресурсы); поскольку ЭЗПВ могут возобновляться и формироваться в процессе их эксплуатации, то количественная оценка определяется в соответствии с заявленной потребностью в воде и на определенный срок эксплуатации месторождений.

Учитывая взаимосвязь изучаемого МПВ с сопредельными участками недр или поверхностной гидросферой и атмосферой, а также возможность трансформации естественных граничных условий при вводе месторождения в эксплуатацию, необходимо составление, как его природной гидрогеологической модели, так и модели эксплуатируемого месторождения, обеспечивающих количественную оценку ЭЗПВ и соответствие качества добываемых подземных вод их целевому назначению на весь срок его эксплуатации. При вводе месторождения в эксплуатацию осуществляется изменение естественно сложившихся связей и отношений между ним и сопредельными участками окружающей среды путем включения природных тел в новые связи и отношения, в т.ч. и такие, в которые они сами по себе, стихийно, не включаются. В недрах естественным путем реализуется лишь часть тех возможных связей и отношений между материальными объектами, которые в принципе допускаются их свойствами и объективными природными закономерностями, формируя месторождения различных типов подземных вод.

В результате воздействия на недра в процессе поисково-разведочных работ возникают специфические объекты, представляющие собой участки инженерного воздействия на геологическую среду. Структура таких участков складывается, прежде всего, из элементов геологического и технического происхождения, которые объединяются специфическим образом. По существу это геолого-технические комплексы (ГТК), которые обладают всеми теми особенностями, которые присущи разрабатываемым месторождениям. Для того, чтобы обеспечить функционирование ГТК, нужно применить или изменить его естественные свойства, т.е. так организовать «естественное», чтобы получить наперед заданные характеристики «искусственного» (удовлетворение заявленной потребности в подземных водах). Целенаправленно изменяя естественные условия, сочетая различные, соответствующим образом подобранные процессы, человек реализует в практике то, что в естественной природе лишь может произойти.

Таким образом, познавательный подход к месторождению, направленный на его изучение как некоторой целостности допустим только на начальной стадии изучения. При выходе же на уровень практического освоения оно должно изучаться как некоторая достаточно обширная совокупность подсистем. В начальный период целью является изучение естественного состояния системы, имеющей форму природно-естественной целесообразности; в последующем цель – это конечный заранее запрограммированный результат (оценка запасов промышленных категорий). С позиций принципа блокировки изучение системы в начальном (естественном) состоянии, есть ни что иное, как получение знаний о ней на более низком уровне системной иерархии. Но согласно тому же принципу, для полного познания системы еще необходимы сведения о более высоком уровне иерархии, т.е. знание о той большой системе, которая возникает при вовлечении месторождения в эксплуатацию. При изучении месторождения на нижнем уровне иерархии получаемое знание будет характеризовать его преимущественно в статике, в то время как изучение с позиций более высокого уровня (составление модели эксплуатируемого МПВ) характеризует его преимущественно в динамике.

Глава 4. Методологические принципы изучения

месторождений подземных вод

Основным методом изучения месторождений является метод последовательных приближений, который заключается в постепенной детализации изучения геолого-гидрогеологических условий потенциального месторождения наряду с параллельной разработкой на его основе модели эксплуатируемого месторождения. В конечном итоге эта модель приближается к отображению реальных условий эксплуатации месторождения. Последовательная разработка моделей (от модели потенциального месторождения до модели эксплуатируемого) обеспечивает соответствующую прогнозную оценку условий формирования и количества запасов подземных вод, достоверность, которой отвечает требованиям соответствующих категорий запасов («Классификация …» (2007).

Эффективность метода последовательных приближений определяется следующими критериями:

- уровнем разработки классификации месторождений и соответствием этого уровня современным представлением о ее принципах для целей изучения МПВ и оценки ЭЗПВ;

- адекватностью видов и методов ПРР и оценки запасов специфике изучаемого месторождения;

- дифференциацией целей и задач стадий и в соответствии с принципом блокировки возможностью их сокращения или объединения.

Разработка предлагаемого варианта классификации месторождений базируется на системном подходе, основными принципами которого в данной постановке являются:

1. Использование пяти универсальных подходов («большой пятерки») к изучению месторождения как системы: таксономии (пространственного положения его в недрах), внутреннего строения (форма, состав и свойства его подсистем и элементов), внешних связей с сопредельными системами, внутреннего функционирования, обеспечивающего условия формирования запасов, генезиса (источников формирования запасов).

2. Иерархичность месторождения как системы: от месторождения в естественных условиях до месторождения в условиях его эксплуатации.

3. Эксплуатационные запасы подземных вод по существу являются эмерджентным свойством месторождения как системы, достоверность которых адекватна степени изученности месторождений.

4. Промежуточные уровни изученности месторождения в рамках ПРР рассматриваются как синтез универсальных подходов изучения системы, каждому из которых соответствуют запасы определенной категории.

Использование в табл. 2-6 кодировки каждого из универсальных подходов позволяет характеризовать уровень изученности МПВ посредством дроби: в числителе помещаются данные о нем в естественном состоянии через дефис; в знаменателе – прогнозные в условиях эксплуатации (аналогично широко известной формулу Курлова).

Глава 5. Методология поисково-разведочных работ

Учитывая необходимость изучения месторождения как сложной системы, ПРР следует рассматривать как своеобразную процессуальную систему, сложность которой определяется ее стадийностью. Она

Таблица 1

I. Таксономия

Гидродинамические зоны

Подземные воды

Пресные

Минеральные

Промышленные

Теплоэнергетические

Зона активного водообмена

+

- +

-

-

Зона затрудненного водообмена

-

+

-

-

Зона весьма затрудненного водообмена

-

- +

+

+

Таблица 2

II. СТРУКТУРА

II а. Морфология (форма МПВ)

Иерархия МПВ

Форма месторождения подземных вод

II-А – в плане

II-Б – в разрезе

II-А-1

условно

неограниченные

II-А-2

ограниченные

II-А-3

неясно выраженные

II-Б-1

открытые

II-Б-2

перекрытые

II-Б-3

изолированные

МПВ в естественном состоянии

а) эрозией

б) литологией

в) тектоникой

а) площадная

б) линейная

а) с зоной аэрации

б) с водовмещаю-щими породами

а) водоупором

б) слоистой водовмещающей толщей

а) региональным выдержанным водоупором

Модель эксплуатируемого МПВ

а) неограниченный пласт

б) пласт-круг

а) полуограниченный пласт

б) пласт-полоса

в) круговой пласт

не схематизируемые

а) однослойный пласт

б) двухслойный пласт

а) однослойный пласт

б) многослойный пласт

однослойный пласт

Таблица 3

II б. Состав и свойства подсистем и элементов

МПВ в естественном состоянии

Морфология

Иерархия МПВ

Геологическая компонента (подсистема)

II-А –

Водовмещающие породы

II-А-1 – Состав

II-А-11-а – Поровые

(пески, песчано-гравийные, валунно-галечные)

II-А-11-б – Трещинные

(осадочные, метаморфические, интрузивные)

II-А-11-в – Трещинно-жильные и карстовые

(брекчии и карстовые породы)

II-А-2 –

Фильтрационные свойства

II-А-21-а – Однородные

II-А-21-б – Неоднородные

II-А-21-в – Весьма

неоднородные

II-Б –

Подземные воды

II-Б-1 – Состав

II-Б-11-а –

Химический состав

Pages:     | 1 || 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»