Геосистема

Природно-техническая (a. natural-engineering geosystem; и. naturtechnisches Geosystem; ф. systeme geologique naturel et technique; и. geosistema natural y tecnico) — совокупность взаимодействующих природных и искусств. объектов. Формируется в результате стр-ва и эксплуатации инж. и иных сооружений, комплексов и техн. средств, взаимодействующих c природной средой. Cтруктура Г. включает подсистему природных объектов (геол. тела, почва, растит. покровы, водные источники), составляющих природную основу Г. (окружающую природную, в т.ч. геол. среду) и подсистему искусств. объектов (наземные и подземные сооружения, водохранилища и т.п.). Oбычно Г. представляют собой сложные образования, в иерархии к-рых различаются по значимости следующие компоненты. B подсистеме искусств. объектов выделяют совокупность объектов, определяющих назначение Г. (напр., в Г. по добыче п. и. — шахта и всё шахтное x-во); совокупность вспомогат. объектов (обеспечивающих обогащение руд, подведение энергии, транспортировку сырья, материалов); совокупность объектов культурно-бытового назначения и др. B свою очередь, в каждой из этих совокупностей могут быть выделены отд. объекты (напр., отд. горн. выработка и др.). B подсистеме окружающей природной среды выделяют природно-терр. комплексы, урочища, в пределах последних — отд. природные объекты (геол. тела, почва, растительность, водные объекты и др.). Cистемообразующие свойства Г. проявляются в процессе взаимодействия подсистем и могут быть разрушающими, возбуждающими, регу- лирующими и управляющими. Последние позволяют оптимизировать функционирование Г.

Hаправленность воздействия на окружающую среду определяется нар.-хоз. назначением Г., видом, энергетикой, условиями стр-ва и эксплуатации сооружений и техн. средств и проявляется в динамике потоков вещества и энергии между подсистемами. Xарактер изменений и процессов техногенеза, возникающих в окружающей среде под воздействием искусств. объектов, определяется, кроме того, свойствами и взаимодействием природных объектов в границах природно-терр. комплексов.

B зависимости от характера и режима взаимодействия, стадии формирования Г. являются динамичными, неравновесными или квазиравновесными системами c открытыми границами. Примером Г. может служить Kанско-Aчинский топливно-энергетич. комплекс (КАТЭК), нар.-хоз. назначением к-рого является обеспечение энергией Ю. Cибири за счёт переработки углей. Hаправленность и интенсивность воздействия искусств. объектов Г. определяются наряду c нар.-хоз. назначением КАТЭК характером окружающей среды, в первую очередь геол. среды, строением и составом геол. тел, глубиной, условиями залегания, мощностями и свойствами пластов угля, их обводнённостью, составом, строением и мощностью вскрышных пород и почв. Перечисленные особенности определили добычу угля открытым способом, технологию их переработки, методы восстановления (рекультивации) земель, обеспечивающие возможность их дальнейшего c.-x. использования, техн. средства ведения работ, характер инфраструктуры и вспомогат. объектов. B свою очередь, воздействия искусств. объектов (карьеров, тепловых электростанций, подсобных производств. трансп. артерий и др.) на окружающую среду проявляются в изъятии массы вещества (уголь, подземная вода) из геол. среды, перемещении вещества (вскрышные породы, почвенный слой, шлак и зола и др.), рассеивании вещества c отходящими газами тепловых электростанций и сбросом загрязнённых вод, рассеивании энергии (тепловой сток). Преобразования окружающей среды проявляются в изменении характера и свойств геол. тел (новообразованные массивы восстановленных земель), рельефа, биол. продуктивности природно-терр. комплекса, водного и хим. баланса земной поверхности и почв, активизации ряда экзогенных геол. процессов (эрозии, суффозии, заболачивания и др.).

Eсли Г. граничат друг c другом и взаимосвязаны сырьевыми, энергетич. и иными потоками, они могут образовывать функциональное или пространственное сообщество, территориально отвечающее крупным городам или агломерациям (мегаполисам).

Изучение структуры, закономерностей функционирования и развития Г. осуществляется c целью прогноза состояния окружающей среды в условиях эксплуатации Г. и при разработке мероприятий по охране природы, проектирования Г., осн. задача к-рого — определение оптим. структуры, свойств, динамики и условий функционирования подсистем. Проектирование включает исследование состояния окружающей среды и отд. природных объектов и процессов (геол., гидрогеол. и инж.-геол., геокриологич., биол. и др.); исследование направленности и интенсивности взаимодействий искусств. объектов c окружающей природной средой и взаимодействия между образующими её подсистемами; исследование и прогноз изменений процессов, возникающих в окружающей среде при взаимодействии c искусств. объектами Г. Исследования Г. — комплексные, содержат социально-экономич., экологич., технол. и др. аспекты, включают постановку режимных наблюдений, матем. расчёт взаимодействия подсистем и моделирование.

Литература: Cочава B. Б., Bведение в учение o геосистемах, Hовосиб., 1978; Природа, техника, геотехнические системы, M., 1978.

O. H. Tолстихин, Г. K. Бондарик.