|
Кисловодское месторождение углекислых минеральных вод: Системный анализ, диагностика, прогноз, управление Научное издание |
Малков А. В., Першин И. М., Помеляйко И. С., Уткин В. А., Королёв Б. И., Дубогрей В. Ф., Хмель В. В., Першин М. И. |
год издания — 2015, кол-во страниц — 283, ISBN — 978-5-02-039162-8, тираж — 300, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7БЦ, масса книги — 740 гр., издательство — Наука |
|
цена: 2000.00 руб | ![Положить эту книгу в корзину](/images/addToBasket.gif) | | | |
|
Р е ц е н з е н т ы: д-р мед. наук В. Ю. Амиянц д-р тех. наук С. Е. Душин д-р геол.-минерал. наук А. Б. Лисенков
Формат 60x90 1/16. Бумага мелованная. Печать офсетная |
ключевые слова — курорт, кисловодск, гидрогеолог, гидролитосфер, минеральн, нарзан, бальнеолог, гидрогеохим, водонос, каптаж, гидроресурс, пятигорск, геофильтр |
Представленная читателю монография состоит из пяти частей. В первой части книги описано уникальное расположение города-курорта Кисловодска, его климат, геолого-гидрогеологическое строение Кисловодского месторождения, приведён анализ режимов эксплуатации рассматриваемого месторождения по всем рабочим горизонтам. На основании полувековых наблюдений верифицированы гидравлическая и математическая модели Кисловодского месторождения, основное назначение которых — прогнозирование ситуации на перспективу в зависимости от режимов эксплуатации. Во второй части дана оценка экологического состояния города-курорта Кисловодска, приводятся факторы и источники негативного воздействия на окружающую среду. Рассмотрен анализ состояния всех природных сред, в том числе и гидролитосферы. В третьей части описана методика синтеза распределённых систем управления с использованием качественной теории. Показан синтез системы управления параметрами гидролитосферного процесса Кисловодского месторождения минеральных вод. В четвёртой части рассмотрено моделирование отношений организма и гидролитосферы, доказательно раскрыто терапевтическое значение наружного и внутреннего применения минеральных вод. В пятой части разработаны общие принципы проектирования систем управления гидролитосферными процессами.
Монография предназначена для инженеров, научных работников, специализирующихся в области системного анализа взаимосвязей экологии, состояния организма и гидролитосферных процессов, а также аспирантов и студентов соответствующих специальностей.
Некогда город Кисловодск именовали «третьей летней столицей России». В XIX веке именно здесь в летние месяцы бурлила культурная и светская жизнь. Приезжали на лечение и отдых писатели, поэты, учёные, военачальники и медики. В развитие города вкладывались огромные средства. Примером тому может служить памятник садово-паркового искусства, знаменитый Кисловодский курортный парк, площадь которого в конце XIX века достигала 1380 га. Изначально в Кисловодске практически не было деревьев. Работы по устройству парка начались в 1823 году по приказу генерала А. П. Ермолова. Для посадки деревьев на каменистые берега речки Ольховки завозили чернозём. Растения доставляли из Крыма, Тифлиса, Риги, Украины и садов Северного Кавказа. Саженцы привозили даже из Польши (тогда Королевство Польское).
В советские годы Кисловодск именовали жемчужиной Кавказа и всесоюзной здравницей. В XX веке были утверждены границы и режимы округа санитарной охраны курорта. Пробурены скважины, обеспечившие курорт Доломитным и Сульфатным Нарзаном. В советский период развития идеально сочетался баланс интересов и возможностей города. Санаторно-курортный комплекс формировал всю социально-экономическую политику города — предприятий местной промышленности, строительства, бытового обслуживания, автотранспортных и учебных заведений. Всё работало на курорт. За городскую черту были выведены автозаправки и автомойки. Был введён запрет на въезд в город иногороднего транспорта и строго ограничено передвижение автотранспорта по центральным улицам и курортной зоне.
В постсоветское время всё перечисленные запреты были отменены. В 1995 году, согласно вновь принятому Федеральному закону (№ 33-ФЗ), курорты были отнесены к особо охраняемым природным территориям. Спустя 11 лет, в январе 2006 года, постановлением Правительства РФ г. Кисловодск получил статус курорта федерального значения. Однако никакой реальной пользы громкий титул не принёс. В XX веке Кисловодск считался лучшим в СССР климатическим курортом, по сравнению с Европой, обладал самым большим по площади парком. Сейчас обо всём этом, к сожалению, приходится говорить только в прошедшем времени. Город захлестнула хаотичная застройка, не учитываются ни горно-санитарные, ни водоохранные зоны. Ежедневно на территорию города въезжает около 5 тыс. единиц иногороднего транспорта, растёт и собственный автопарк, незнакомый с нормами «Евро-4». Увеличился с 30 до 40% по сравнению с 80-ми годами неканализованный жилой сектор, как следствие, выросла сейсмичность территории. Знаменитый парк сжался подобно шагреневой коже и уже уступает по площади Ричмонд-парку в Великобритании. По результатам проведённого в 2009 году межевания выяснилось, что под парком осталось лишь 948,4 га. Куда-то пропало «всего лишь» 432 га «лёгких» курорта Кисловодск.
Кисловодское месторождение уникально — это касается и бальнеологических показаний минеральных вод, и геолого-гидрогеологического строения. По сложности строения Кисловодское месторождение относится к IV группе сложности (самое сложное), что объясняется наличием высокой неоднородности фильтрационных свойств, многопластовым строением, значительной гидравлической связью с поверхностными водами и водами инфильтрационного генезиса, наличием плановой и вертикальной гидрогеохимической зональности. Гидродинамический и гидрогеохимический режимы водоносных горизонтов характеризуются высокой динамичностью и зависят как от природных, так и техногенных факторов. Период изучения Кисловодского месторождения — около века, однако ответы на все вопросы так и не получены. Конечно, во многом это объясняется сложностью строения, но существуют и другие причины.
В 1973 году была издана монография Н. С. Погорельского «Углекислые воды большого района Кавказских минеральных вод». В этом труде обобщены все гидрогеологические работы по КМВ с 1947 по 1970 год. Но это была и последняя монография, посвящённая данному региону. С тех пор, за исключением отдельных статей или ведомственных отчётов, публикации отсутствовали.
Настоящая монография имеет своей целью: — сделать обобщение всего имеющегося материала по Кисловодскому месторождению за период с 1970 по 2013 г. и донести его до широкого круга специалистов; — привлечь внимание властей региона к сложной ситуации, которая сложилась с минеральными водами месторождения.
14 июня 2014 года единственному предприятию в мире, разливающему уникальную минеральную воду «Нарзан», исполнилось 120 лет. Помимо розлива предприятие уже почти 20 лет занимается научно-исследовательскими работами, связанными с поисками и разведкой минеральных вод, изучением экологической ситуации на месторождении, разработкой оптимальных режимов эксплуатации каптажей.
Монография написана специалистами ООО «Нарзан-гидроресурсы» — дочернего предприятия ОАО «Нарзан» при участии учёных Пятигорского филиала Северо-Кавказского федерального университета и Пятигорского института курортологии…
ВВЕДЕНИЕ
|
ОГЛАВЛЕНИЕВведение | 3 | Краткая историческая справка | 6 | | Часть 1 | КИСЛОВОДСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ УГЛЕКИСЛЫХ | МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД | | Глава 1 | Геолого-гидрогеологическое строение, природная и математическая модель Кисловодского месторождения углекислых минеральных вод | 14 | 1.1. Административное положение | 14 | 1.2. Краткий физико-географический очерк | 17 | 1.2.1. Орография | 17 | 1.2.2. Гидрография | 18 | 1.2.3. Климат | 19 | | Глава 2 | Геолого-гидрогеологическое строение Кисловодского месторождения | 23 | 2.1. Положение в общей схеме гидрогеологического районирования | 23 | 2.2. Геологическое строение месторождения | 26 | 2.3. История геологического развития | 30 | 2.4. Гидрогеологические условия | 31 | 2.4.1. Четвертичный водоносный комплекс спорадического | распространения (Qal, Qd) | 32 | 2.4.2. Нижнемеловой терригенный относительно водоупорный | комплекс (K1g-K1a) | 33 | 2.4.3. Валанжинский водоносный горизонт (K1v) | 33 | 2.4.4. Титонский водоносный горизонт | 39 | 2.4.5. Протерозой-палеозойский метаморфический и магматический | водоупорный комплекс с локально-водоносными трещинно-жильными | зонами | 42 | | Глава 3 | Анализ режимов эксплуатации Кисловодского месторождения минеральных вод | 43 | 3.1. Краткая техническая характеристика участков месторождения | 43 | 3.2. Характеристика режимной сети месторождения | 53 | 3.3. Принятая методика исследований | 54 | 3.4. Гидродинамический режим эксплуатации | 57 | 3.4.1. Валанжинский водоносный горизонт | 58 | 3.4.2. Титонский водоносный горизонт | 70 | 3.5. Гидрогеохимический режим месторождения | 74 | 3.5.1. Гидрогеохимический режим валанжинского горизонта | 75 | 3.5.2. Гидрогеохимический режим титонского горизонта | 85 | | Глава 4 | Математическая модель Кисловодского месторождения | 92 | 4.1. Общие положения | 92 | 4.2. Обоснование структуры модели и методики моделирования | 97 | 4.3. Опытно-фильтрационные работы | 101 | 4.4. Моделирование процессов геофильтрации | 108 | 4.5. Оценка точности геофильтрационной модели | 113 | 4.6. Прогноз развития геофильтрационных процессов | 116 | 4.7. Моделирование геомиграции | 120 | Литература | 126 | | Часть 2 | ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОБСТАНОВКА В РАЙОНЕ | КИСЛОВОДСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ | | Глава 1 | Экологические проблемы городов-курортов | 128 | 1.1. Мониторинг природных сред в городах-курортах | 128 | 1.2. Нормативы предельно допустимых концентраций загрязняющих | веществ на курортах | 131 | 1.3. Факторы и источники негативного воздействия на окружающую среду | 132 | | Глава 2 | Анализ состояния природных сред | 136 | 2.1. Атмосфера | 136 | 2.2. Педосфера | 143 | 2.3. Поверхностная гидросфера (реки) | 152 | 2.4. Подземная гидросфера | 160 | Литература | 173 | | Часть 3 | ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ | ГИДРОЛИТОСФЕРНЫМИ ПРОЦЕССАМИ | | Введение | 177 | | Глава 1 | Характеристики стандартных распределённых звеньев в области s1 = jω1 | 182 | 1.1. Пространственно-усилительное звено | 182 | 1.2. Идеальное пространственно-дифференцирующее звено | 182 | 1.3. Пространственно-форсирующее звено | 183 | 1.4. Идеальное пространственно-интегрирующее звено | 184 | 1.5. Пространственно-изодромное звено | 185 | 1.6. Распределённый высокоточный регулятор | 186 | | Глава 2 | Методика синтеза распределённых систем управления | 188 | 2.1. Методика синтеза сосредоточенных систем | 188 | 2.2. Особенности систем с распределёнными параметрами | 189 | 2.3. Синтез распределённых систем управления | 191 | 2.3.1. Методика синтеза распределённого регулятора | 195 | 2.3.2. Методика синтеза пропорционально-интегрального закона | управления | 196 | 2.3.3. Синтез пропорционально-интегрально-дифференциального | закона управления | 198 | 2.3.4. Оптимизация процесса выбора значений параметров β и r | 198 | | Глава 3 | Сравнение переходных процессов замкнутых распределённых систем | 205 | 3.1. Синтез распределённого высокоточного регулятора (РВР) | 205 | 3.2. Сравнение переходных процессов | 208 | | Глава 4 | Синтез системы управления параметрами гидролитосферного процесса Кисловодского месторождения минеральных вод | 210 | 4.1. Математическая модель Кисловодского месторождения минеральных | вод | 210 | 4.2. Дискретная модель объекта управления | 213 | 4.3. Синтез распределённой системы управления | 215 | 4.3.1. Определение динамических характеристик объекта управления | 215 | 4.3.2. Методика синтеза распределённого регулятора | 218 | 4.3.3. Анализ замкнутой системы управления | 222 | 4.3.4. Синтез распределённых регуляторов для систем управления | параметрами верхнего и среднего гидролитосферных пластов | 224 | 4.3.5. Анализ замкнутых систем управления | 234 | | Глава 5 | Оптимизация числа добывающих скважин | 236 | 5.1. Методика и критерии оптимизации | 236 | | Глава 6 | Общая схема системы управления | 242 | 6.1. Структурная схема системы управления | 242 | 6.2. Формирование целевых функций для систем управления | гидролитосферными процессами | 243 | Литература | 245 | | Часть 4 | ОРГАНИЗМ И ГИДРОЛИТОСФЕРА | | Глава 1 | Моделирование отношений организма и гидролитосферы | 247 | 1.1. Экологическая обусловленность гомеостаза и гомеокинеза | 247 | 1.2. Модель сорбции и десорбции вещества в организме | 248 | 1.3. Современные оценки реакции метаболизма на условия курорта | 252 | | Глава 2 | Терапевтическое значение минеральных вод | 256 | 2.1. Терапевтические эффекты питьевых минеральных вод | 256 | 2.2. Эффекты наружного применения минеральных вод | 259 | Литература | 264 | | Часть 5 | СУЩЕСТВУЮЩИЕ ПРОБЛЕМЫ КУРОРТНЫХ РЕГИОНОВ | И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ | | 5.1. Экологические проблемы | 269 | 5.2. Проблемы гидролитосферы района | 270 | 5.3. Общие принципы проектирования системы управления | гидролитосферными процессами региона | 273 | Литература | 276 | | Заключение | 277 |
|
Книги на ту же тему- Методика анализа минеральных вод, Бахман В. И., Крапивина С. С., Вадковская А. Д., Флоренский К. П., 1965
- Геотермальные и гидроминеральные ресурсы Восточного Кавказа и Предкавказья, Курбанов М. К., 2001
- Региональная гидрогеология: Учебник для вузов, Кирюхин В. А., Толстихин Н. И., 1987
- Сборник задач по общей гидрогеологии: Учебное пособие для вузов. — 2-е изд., перераб. и доп., Гавич И. К., Лучшева А. А., Семёнова-Ерофеева С. М., 1985
- Подземные воды СССР: Части I и II (комплект из 2 книг), Ланге О. К., 1963
- Геология и гидрогеология предгорных равнин, Али-Заде С. А., Алиев Ф. Ш., Красильщиков Л. А., Листенгартен В. А., 1990
- Основы геологии и гидрогеология. — 2-е изд., перераб. и доп., Кац Д. М., 1981
- Основы гидрогеологии. Общая гидрогеология, Пиннекер Е. В., Писарский Б. И., Шварцев С. Л., Богданов Г. Я., Борисов В. Н., Караванов К. П., 1980
- Подземные воды Мира: ресурсы, использование, прогнозы, Зекцер И. С., ред., 2007
- Гидрогеологические прогнозы в системе мониторинга подземных вод, Семенов С. М., 2005
- Методика обоснования региональных гидрогеологических моделей многослойных систем, Водоватова З. А., Гохберг Л. К., Ефремов Д. И., Клюквин А. Н., Коробейников В. А., Леви Л. З., Померанцева Л. Г., Печерин А. Т., Семёнова-Ерофеева С. М., Фрейдина Н. Н., 1982
- Прогнозирование влияния эксплуатации подземных вод на гидрогеологические условия, Злотник В. А., Калинин М. Ю., Усенко В. С., Черепанский М. М., 1985
- Нелокальные математические модели переноса в водоносных системах, Сербина Л. И., 2007
- Химизм магматических горных пород и некоторые вопросы петрохимии, Соловьёв С. П., 1970
|
|
|