3. Природно-технические системы. Классификация природно-технических геосистем.
Природно-техническая система, по В. Д. Ломтадзе, — «природный комплекс, в пределах которого размещены искусственные объекты, созданные в результате выполнения строительных и других инженерных работ. В географии (а теперь и в инженерной геологии) такую систему рассматривают как модель, характеризующую взаимодействие природы (геологической среды) с сооружениями.»
Примерами природно-техногенных комплексов могут служить:
- судоходные пути, обустроенные на реках путем создания различных гидротехнических сооружений, таких как шлюзы, каналы, плотины и т.д.;
- сельскохозяйственные земли, так как представляют собой территории, преобразованные для производства сельскохозяйственной продукции путем создания систем орошения, осушения, путем планировки и выравнивания значительных площадей;
- водохранилища ГЭС, удовлетворяющие энергетические, транспортные и водно-ресурсные потребности общества.
По признаку локализации природно-техногенные комплексы можно подразделить
По уровню антропогенной нагрузки природно-техногенные комплексы можно подразделить на следующие категории:
1) малоосвоенные территории с низкой плотность населения, где техногенная (экономическая составляющая) либо совсем не представлена, либо исчезающе мала;
2) ландшафты, в пределах которых отсутствуют крупные населенные пункты, а также в которых велика доля территорий, вовсе не затронутых хозяйственной деятельностью;
3) ландшафты, в пределах которых преобладает сельскохозяйственное производство, а доля промышленности незначительна;
4) территории, на которых преобладает аграрный сектор экономики, но вместе с тем присутствуют отдельные крупные объекты промышленности;
5) природно-техногенные комплексы, в которых в примерно равной степени представлены как средней величины города с развитой промышленностью, так и аграрные территории;
6) природно-техногенные комплексы с присутствием крупных городов и сельскохозяйственных площадей;
7) наличие крупных городов с развитой промышленностью, окруженных индустриально освоенными территориями (например, Москва с Московской областью, Санкт-Петербург с Ленинградской областью).
Система – это предмет, состоящий из других предметов, которые находятся в определенных отношениях и обладают фиксированными свойствами.
ПТС – это любая комбинация из техногенного устройства и природного геологического тела. ПТС – это сооружения и геологическая среда, которая находится под его влиянием.
ПТС разделяются на несколько категорий( структурных уровней):
- ПТС, подсистемы: отдельное сооружение и сфера взаимодействия ГС с этим сооружением, следует считать элементарной;
- ЛокальнаяПТС, формирующаяся и функционирующая под влиянием взаимодействий комплекса сооружений (город, гидроузел, промышленный комплекс) с литосферой. Локальная ПТС состоит из элементарных, отношения, которые и составляют ее структуру;
- региональная. Подсистемы: локальные ПТС, находящиеся в регионе, и природные геосистемы, в которые вкраплены локальные ПТС. Главные взаимодействия региональной ПТС — управляющие, косвенные, иногда заранее не учтенные взаимодействия.
- Элементарные ПТСграничат с друг другом или пересекаются, так что на функционирование некоторой элементарной ПТС оказывают влияние соседние. Область ГС, взаимодействующая с комплексом сооружений, в большинстве случаев не имеет разрывов непрерывности, представляет собой связную область геологического пространства.
Примером локальной ПТСможет служить система в границах города, включающая все его сооружения, некоторую часть воздушного бассейна, реки и водоемы, фрагменты биосферы и область литосферы до глубины, в пределах которой проявляется взаимодействие с сооружениями (развиты инженерно-геологические процессы).
Региональные ПТС,как правило, не составляют связную область пространства и не могут непосредственно взаимодействовать между собой. Они приводят к изменению хода естественных процессов в регионе и к возникновению ИГ (техногенных) процессов.
Категорию ПТС определяет ее структура, а не занимаемая площадь. Например, такая элементарная ПТС, как водохранилище — сфера взаимодействия геологической среды, — может занимать площадь в сотни или даже тысячи квадратных километров. В то же время несколько отдельно расположенных сооружений, суммарная площадь которых не превышает 1-2 км2, а сферы взаимодействия не пересекаются, образуют региональную ПТС
Источник
Лекция № 11 Тема: Особенности геоэкологического проектирования различных групп птгс
Объединяя в себе свойства природных подсистем, подчиняясь законам, по которым живут интегральные системы, каждый тип природно-технической геосистемы имеет свои только ему присущие особенности.
Учитывая особенности строения и функционирования геотехсистем, ведущую или подчиненную роль в них природной составляющей, глубину измененности этой природной составляющей под воздействием технической части системы, можно говорить о наличии нескольких групп геотехсистем. В них можно видеть некоторые сходные черты строения и функционирования и соответственно сходные пути реализации геоэкологических принципов.
Первую группу образуют промышленные, транспортные и городские геотехсистемы. Они более других насыщены техническими элементами, в них больший процент «запечатанных», т.е. занятых асфальтом, бетоном или техническими (инженерными) сооружениями, площадей.
Технические элементы геотехсистем промышленного назначения отличаются самой высокой степенью (интенсивностью, концентрированностью, дальностью) воздействий на вмещающие их геосистемы, да и на соседние с ними.
Технические элементы геотехсистем транспортного назначения – автомобильные, железные дороги, трубопроводы – интенсивно изменяют природу на небольших площадях. Специфика их проявляется в преобладании воздействий линейного характера: с одной стороны, они играют роль барьеров, препятствующих распространению животных и некоторых видов растений, нарушают структуру природных геосистем; с другой – биологических коридоров, способствуя продвижению масс насекомых, сорных растений и т.д.
Специфика городских геотехсистем, особенно крупных, в том, что в них часто сосуществуют и взаимодействуют друг с другом различные функциональные типы геотехсистем. Город, по сути, своеобразная интегральная комплексная геотехсистема. Отличие городов еще и в том, что одним из равноправных их элементов (а не только управляющего блока системы) является население, человек. Особенность функционирования их в большей мере, чем других геотехсистем, связана не только с природными и техническими, но и с социальными факторами. Таким образом, города точнее называть социально-природно-технически-ми геосистемами.
Этим «высоко технизированным» геотехсистемам как бы противостоят особо охраняемые территории. Хотя интенсивность человеческой деятельности на первый взгляд в них как; будто невелика, роль человека как управляющей подсистемы, как «защитника» этих территорий, осуществляющего с этой целью ряд технологических мероприятий (уход за лесом, установка изгородей для охраны от посетителей, интродукция некоторых видов животных и растений), достаточно значима. Это позволяет нам рассматривать особо охраняемые территории не просто как чисто природные объекты, не испытывающие никакого влияния человека и техники, а относить их к своеобразным природно-техническим геосистемам.
Промежуточное положение между двумя крайними группами занимает большинство природно-технических геосистем. В их создании роль человека и технических средств очень велика. Однако функционирование этих геосистем в значительной степени предопределено природными процессами саморазвития и саморегулирования, хотя и находится в большой зависимости от управляющей антропогенно-технической подсистемы. К числу таких природно-технических геосистем можно отнести водо-, лесо- и сельскохозяйственные системы.
В действительности на сравнительно небольших территориях часто взаимодействуют друг с другом геотехсистемы различного функционального назначения: промышленного и водохозяйственного, сельскохозяйственного и транспортного, рекреационного и природоохранного и др. В процессе территориального проектирования или планирования приходится иметь дело именно с комплексом природно-технических геосистем. Большое внимание должно уделяться функциональному зонированию территории, поиску рационального взаиморасположения различных геотехсистем с целью, максимального устранения или уменьшения конфликтов, могущих возникнуть между ними в процессе функционирования.
Одним из радикальных способов предотвращения негативных последствий является соблюдение в процессе проектирования природоохранных геоэкологических принципов.
Источник