4portfolio - единая цифровая платформа для обучающихся и профессионалов, образовательных организаций и работодателей

Раздел: Портфолио достижений

Страницы этого раздела:

Базовые понятия и классификация природно-техногенных систем

Практически все виды хозяйственной деятельности в какой-то мере связаны с использованием водных ресурсов, которые формируются в пространственных пределах бассейновых геосистем различного иерархического уровня [1] и как результат формирование природно-техногенных систем (ПТС).

Согласно современному пониманию процессов природопользования под исследуемой ПТС необходимо понимать совокупность элементов, совокупности ресурсов, связей, функциональной среды и назначения, которые обладают определёнными свойствами, параметрами и классификационными признаками. Элементами ПТС будем считать всякие условно неделимые и самостоятельно функционирующие части данной системы.

ОСНОВЫ КОНВЕРГЕНЦИИ ТЕХНОЛОГИЙ В ИСПОЛЬЗОВАНИИ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Исследованиями являлось совершенствование конвергенции технологий использования водных ресурсов в сельскохозяйственном производстве. На современном этапе развития водохозяйственного комплекса в составе АПК бассейновых геосистем Северного Кавказа и Южного Федерального округа, где проживает более 23 млн. чел. (16,3 % от числа жителей Российской Федерации) стоит весьма амбициозная задача по созданию принципиально новых технологий использования водных ресурсов в различных технологических системах [1]. Результаты многолетних исследований ПТС "Природная среда - Объект деятельности - Население" в области использования водных ресурсов показывают, что главным и практически единственным направлением решения данной проблемы является совершенствование применения энергии водных ресурсов на основе современных научных подходов и создание новых технологий производства сельскохозяйственной продукции [2,3]. Одним из таких научных подходов является конвергентный, который объединяет в себе достижения в фундаментальных знаниях (физике, химии, биологии, математике и др.) и отраслевых научных направлениях (материаловедение, гидрологии, гидравлики, информатики и др.) [4, 5]. В качестве выводов следует отметить, что конвергентный подход к созданию новых и совершенствованию существующих технологий водопользования в АПК позволяет сформироваться устойчивой тенденции к более широкому применению возобновляемых источников электрической энергии на малых ГЭС с целью повышения эффективности использования водных ресурсов. Кроме того, водный режим в корнеобитаемом слое почвы может быть управляемым, что способствует манипулированию процессами взаимосвязи между потреблением необходимого количества воды растениями и технологией подачи воды в активный слой почвы [6].

ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В ЗОНАХ ВЛИЯНИЯ ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ

Целью исследований являлось на примере водохозяйственных объектов Зеленчукской ГЭС-ГАЭС, принимаемых в качестве «Объекта деятельности» ПТС «Природная среда – ОД – Население» в пределах бассейновой геосистемы Верхней Кубани (территория КЧР), рассмотрены критерии экологической безопасности (КЭБ) и определены показатели (количественные и качественные) П_i П_j экологической допустимости (воздействия) «Объекта деятельности» на естественные процессы саморегуляции в природных средах, не вызывая негативных тенденций деградации в пространстве и времени.

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ИСПОЛЬЗОВАНИИ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Современное развитие общества как на глобальном уровне («природа – общество – человек») пространственных процессов биосферы Земли (объем биосферы Земли Wбио. = 1·1010 км 3 ), так и на ло- кальном уровне бассейновых геосистем, в которых формируются водные ресурсы (поверхностный и подземный стоки), ведутся все виды много- гранной хозяйственной и иной деятельности, характеризуется постоян- ным ростом актуальности всех аспектов взаимосвязи, взаимодействия и взаимоотношений между обществом и природой [1]. Системная взаимо- связь, взаимодействие и взаимоотношения между хозяйственной или иной деятельностью и природными средами (атмосферой, гидросферой, литосферой и почвенным покровом) способствуют формированию ус- тойчивой тенденции к увеличению потребления природных ресурсов (не возобновляемых – до 85 %, возобновляемых – до 15 %), из которых наиболее жизненно важными являются водные ресурсы, и объем по- требления которых превышает объем использования всех остальных ре- сурсов вместе взятых [2].

ЭНЕРГО-АГРОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ КЛАСТЕРЫ НА БАЗЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ

Одним из факторов устойчивой конкурентоспособности в современной экономике является формирование и развитие экономических кластеров различного типа. Под экономическим кластером в настоящее время понимается сконцентрированная на некоторой территории группа взаимосвязанных компаний взаимодополняющих друг друга и усиливающих конкурентные преимущества отдельных компаний и общности (кластера) в целом.

Кластерный подход к анализу экономических явлений развивается, расширяет свои границы. Появляются новые, более точные определения экономического кластера. Понятие экономического кластера теперь используется не только на уровне экономики государства в целом, оно нашло себя и на региональном уровне, и на уровне отдельных муниципальных образований [2].

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ОБОСНОВАНИЯ ЗОН ВЛИЯНИЯ ОБЪЕКТОВ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В СОСТАВЕ ПРИРОДНО-ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

Целью данной статьи являлось на основе результатов исследований водохозяйственных объектов в Южном Федеральном Округе и Северном Кавказе, представить методологию обоснования зон влияния на природные среды водохозяйственных объектов по использованию водных ресурсов, действующих в пределах бассейновых геосистем, в составе природно-технических систем «Природная среда – Объект деятельности – Население».

ОСНОВЫ СИСТЕМНОГО ПОДХОДА В ОБЕСПЕЧЕНИИ ГИДРОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ «ОБЪЕКТОВ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ» В СОСТАВЕ ПТС

Целью является обеспечение гидрологической безопасности гидротехнических сооружений на водохрани- лищных, водозаборных и других типов гидроузлов, связанных с использованием водных ресурсов и защитой территорий от явления затопления и подтопления в рассматриваемых пространственных пределах бас- сейновых геосистем в диапазоне формирования речных стоков: поверхностных и подземных.

Основы создания природно-технических систем (ПТС) «Природная среда – Объект деятельности – Население» в использовании водных ресурсов

Использование водных ресурсов относится к особому виду хозяйственной деятельности, определяемого жизненной необходимостью в существовании человека, всех живых существ и практически во всех технологических процессах промышленного, сельскохозяйственного производства, топливно-энергетическом комплексе и других отраслях и иной деятельности. На современном этапе развития общества на глобальном уровне системы «Природа–Общество–Человек» и локальном уровне бассейновых геосистем, в пределах которых формируются водные ресурсы, наблюдается устойчивая тенденция ограниченности водных ресурсов в ограничивающих условиях дальнейшего развития [1,8]. Использование водных ресурсов в пределах локальных бассейновых геосистем Южного и Северного Кавказа рек Кубани, Терека и Верхнего Дона, где проживает более 23 млн. чел. (16,3 % от числа жителей РФ) обеспечивается действующими и строящимися водохозяйственными системами (ВХС), выполняющие внутрибассейновое и межбассейновое регулирование, перераспределение стока (поверхностного, подземного), отбор из водоисточника и транспортирование расчетных расходов воды до конкретного водопотребителя. Целью исследования является разработка методологии основ технической теории ПТС «Природная среда – Объект деятельности – Население» действующих в составе ВХС, в которых главным техногенным компонентом являются гидротехнические сооружения (ГТС), вносящие изменения в процессы взаимодействия природных биотических и абиотических компонентов, требующих системной количественной и качественной оценки. Предметом исследований явилась создаваемая ПТС «П.С.–О.Д.–Н.» в пределах бассейновой геосистемы Верхней Кубани, в которой под «О. Д.» рассматривается комплекс ГТС и зданий Зеленчукской ГЭС–ГАЭС. Основными методами исследований явился системный подход процессов взаимосвязи, взаимодействия и взаимоотношения природных и техногенных компонентов в составе рассматриваемой ПТС и комплексный системный экологический мониторинг (КСЭМ).

По результатам исследований разработаны методологические основы создания и развития основ технической теории ПТС «П.С.–О.Д.–Н.» по использованию водных ресурсов в соответствии с действующими нормативно-правовыми требованиями обеспечения экологической безопасности в зонах влияния «О.Д.» на стадиях проектирования, строительства и эксплуатации.