Математические модели и методы оценки геодинамического риска для ландшафтно-территориальных комплексов

• Автор: Абрамова, Александра Викторовна
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 165 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава 1. Оценка геодинамического риска для ландшафтнотерриториальных комплексов

1.1. Проблемы обеспечения безопасности и оценки геодинамического риска для ландшафтно-территориальных комплексов
1.2. Особенности проявления опасных процессов геодинамического происхождения и методы их исследования

1.3. Анализ существующих математических методов оценки геодинамического риска

1.4. Выводы по первой главе

Глава 2. Математические модели оценки геодинамического

риска для ландшафтно-территориальных комплексов

2.1. Региональная модель оценки геодинамического риска для ландшафтно-территориальных комплексов с учетом двойных вертикальных возмущений
2.2. Результаты практической реализации двойной вертикальной модели оценки геодинамического риска для ландшафтнотерриториальных комплексов
2.3. Модель оценки геодинамического риска для ландшафтнотерриториальных комплексов районного масштабного
уровня
2.4. Модель оценки геодинамического риска для локальных ландшафтно-территориальных комплексов
2.5. Выводы по второй главе
Глава 3. Методы и алгоритмы оценки геодинамического риска для ландшафтно-территориальных комплексов

3.1. Метод обобщенно-вероятностной оценки геодинамического риска для ландшафтно-территориальных комплексов
3.2. Методы нечеткой оценки геодинамического риска
для ландшафтно-территориальных комплексов
3.3. Метод проверки математических моделей оценки геодинамического риска для ландшафтно-территориальных комплексов на их достоверность
3.4. Алгоритмы оценки геодинамического риска и их реализация
в виде проблемно-ориентированных программ
3.5. Выводы по третьей главе
Заключение
Список литературы
Приложение № 1 Листинги компьютерных программы реализации математических моделей оценки геодинамического риска для
ландшафтно-территориальных комплексов
Приложение №2. Сравнительный анализ численных методов
оценки рассеяния величины сейсмической энергии

ВВЕДЕНИЕ
История человеческой цивилизации представляет собой постоянную борьбу человека с проявлением негативных природных явлений и процессов.
То есть защита окружающей и обеспечение безопасности человека при действии опасных природно-техногенных факторов представляют собой повседневную и чрезвычайно важную проблему.
При этом все более актуальными являются задачи, обусловленные инженерными, техническими и медико-биологическими факторами, связанными с геологической средой. Эти факторы принято называть геодинамически-ми рисками.
Проблема воздействия геодинамических процессов на природные комплексы и располагающиеся на их территориях промышленные и гражданские объекты стала особо злободневной в последнее время, вследствие значительного увеличения количества аварий и катастроф, абсолютно абсурдных с точки зрения современных инженерных, строительных, геофизических норм и правил.
Рассматривать эту проблему в последнее время рядом авторов предлагается на примере таких сложных природно-технических систем, как ландшафтно-территориальные системы, или комплексы.
При этом под ландшафтно-территориальным комплексом (ЛТК) мы будем понимать «комплекс взаимосвязанных и взаимодействующих между собой в пределах строго определенной территории природных и техногенных объектов, природных и антропогенных ресурсов и коммуникационных элементов» [1], [125].
Для повышения безопасности ЛТК при реализации природнотехногенных рисков необходимо принимать определенные меры защиты, направленные на предотвращение аварий и катастроф. Осуществление этих мер требует затрат, размер которых зависит от вида потенциально опасных объектов, вида и интенсивности опасного процесса и многих других факторов

количества регионов, так, например, в распоряжении автора имеется подобная карта для Восточной Европы [41].
Итак, рассмотрим математическую модель оценки геодинамического риска для ЛТК регионального масштаба, учитывающую двойную вертикально действующую распределенную нагрузку.
Рассмотрим однородное изотропное упругое ограниченное пространство в форме параллелепипеда с известными осредненными значениями плотности, модуля сдвига и модуля Юнга. Предположим, что мы рассматриваем эту среду (пространство) с позиций ньютоновской реологии, и на это пространство снизу вверх, в вертикальном направлении действует распределённая нагрузка Р(.х, у) (аномальное гравитационное поле), в вертикальном направлении строго сверху вниз на верхнюю границу действует нагрузка V(x, у) (СВДЗК на поверхности, полученные по данным повторного нивелирования), которые вместе и образуют внешнее воздействие на среду ЛТК. (рис. 2.1). В результате в изотропной среде возникают неоднородные по своей структуре поля напряжений и смещений.
Тогда, например, распределенное внешнее воздействие Р(х, у) представляется в виде ряда (2.1), т.е. аномальное гравитационное поле раскладывается на зональные гармоники:
Р{х,у)-^ + ^Рта+^£роп+Црт„, (2.1)
' ^ т=1 ^ п~ т=1 я=
где, например,
Ртп=атп COS кххcos куу + bm„ sin kxxcoskyy + стп cos кххsin куу + dmn sin кххsin куу ■
4 ff , ч , , , , ят лп
атп=~т p(x,y)coskxxcosk ydxdy; к, =-----; к = — ; а, Ъ - соответственно
аЬоо а Ъ
длина (X) и ширина (У) рассматриваемой территории; р(х,у) - величины значений аномалий гравитационного поля.