Изложены результаты теоретических н экспериментальных исследований, проводившихся во ВСЕГИНГЕО в связи с разработкой вопросов методики гидрогеологических работ н прогнозов в районах развития трещинно-карстовых водоносных пород. Основное внимание уделено применению методов моделирования и вероятностно-статистических методов и их комплексированию. Предлагаемая методика прогнозирования апробирована иа таких сложных объектах, как Миргалимсайское полиметаллическое месторождение, Северо-Уральские и Южно-Уральские бокситовые месторождения н др. Изложены также требования к изучению гидрогеологических условий в районах развития трещиноватых и закарстованных пород при разведке месторождений твердых полезных ископаемых н водозаборов подземных вод в типовых условиях.
В монографии рассматриваются теоретические основы миграционных процессов, разрабатываются концептуальные (на базе исследования краевых задач) модели массопереноса в типовых гетерогенных водоносных системах с учетом физико-химических преобразований вещества; обосновываются эффективные алгоритмы решения миграционных задач методами математического (численного), моделирования: излагаются методы планирования и расчетные схемы интерпретации полевых индикаторных опробований, развиваются количественные подходы к постановке и обработке данных мониторинга качества подземных вод на участках их техногенного загрязнения, обосновываются модели для прогнозирования миграции высокоплотных солевых растворов, нефтепродуктов, радионуклидов и некоторых других веществ и компонентов, представляющих угрозу для подземной гидросферы на участках загрязнения; оценивается эффективность различных методов реабилитации качества подземных вод; обосновываются водоохранные мероприятия, рассматриваются особенности практической реализации предлагаемых исследований авторов на различных объектах (горнодобывающие районы, водозаборы подземных вод, участки складирования высокотоксичных, в том числе радиоактивных, отходов, атомные электростанции и др.).
В монографии рассматриваются теоретические основы миграционных процессов, разрабатываются концептуальные (на базе исследования краевых задач) модели массопереноса в типовых гетерогенных водоносных системах с учетом физико-химических преобразований вещества; обосновываются эффективные алгоритмы решения миграционных задач методами математического (численного), моделирования: излагаются методы планирования и расчетные схемы интерпретации полевых индикаторных опробований, развиваются количественные подходы к постановке и обработке данных мониторинга качества подземных вод на участках их техногенного загрязнения, обосновываются модели для прогнозирования миграции высокоплотных солевых растворов, нефтепродуктов, радионуклидов и некоторых других веществ и компонентов, представляющих угрозу для подземной гидросферы на участках загрязнения; оценивается эффективность различных методов реабилитации качества подземных вод; обосновываются водоохранные мероприятия, рассматриваются особенности практической реализации предлагаемых исследований авторов на различных объектах (горнодобывающие районы, водозаборы подземных вод, участки складирования высокотоксичных, в том числе радиоактивных, отходов, атомные электростанции и др.).
На основе системного подхода освещены теоретические основы моделирования криогенных физико-геологических процессов для прогноза их развития в осваиваемых районах Крайнего Севера. Рассмотрены частные функциональные и математические модели термокарста и пучения, дана математическая мо дель криогенного растрескивания и результаты ее программной реализации не ЭВМ.
В книге рассматриваются основы механики водонасыщенных горных пород применительно к проблемам гидрогеологии и инженерной геологии, которые объединяются термином гидрогеомеханика.
В первом разделе формулируются основные законы и понятия гидрогеомеханики, рассматриваются физико-механические основы прочности и деформируемости горных пород, а также геофильтрационных процессов. Во втором разделе представлены теоретические основы изучения гидрогеомеханических процессов; здесь обсуждаются проблемы гидрогеомеханической схематизации, излагаются общие принципы применения теории подобия и моделирования, рарсматриваются теоретические методы изучения, напряженно-деформированного состояния и, устойчивости массивов горных пород в тесной связи с условиями формирования фильтрационных потоков, излагаются — в рамках единой теории — процессы консолидации грунтов и упругого режима фильтрации. В третьем разделе рассмотрены проблемы решения гидрогеомеханических задач для ряда прикладных направлений (оценка устойчивости откосов, исследования оснований гидросооружений и объектов горных работ, опытно-фильтрационные работы), представляющих наибольший интерес с точки зрения комплексной — гидрогеомеханической — постановки.
Книга предназначается в основном для инженеров-геологов, гидрогеологов и горных инженеров, занимающихся изучением, количественных закономерностей физико-механических процессов, обусловленных инженерной деятельностью; она может, кроме того, рассматриваться в качестве учебного пособия для студентов различных специальностей при изучении курсов «Механика грунтов» и «Динамика подземных вод».
В учебном пособии рассматриваются предпосылки использования моделирования в инженерной геологии, необходимые понятия, важнейшие принципы и типы моделирования. Основное внимание уделено теоретическим вопросам, физическому и математическому моделированию. Рассмотрены натурные модели, модели из эквивалентных материалов, центробежное моделирование, метод фотоупругости, сплошные и сеточные электрические модели, статистическое и имитационное моделирование. Изложение материала сопровождается примерами из практики и решением инженерно-геологических задач.
Предназначено для студентов специальности 0107.
Систематизированы принципиальные вопросы теорий подобия, размерностей и моделирование применительно к изучению геологических процессов и явлений инженерной геодинамики. Рассмотрены основные методы физического (центробежного, эквивалентных материалов, фотомеханики, геологического) и математического (детерминированного, вероятностно-статистического) моделирования, которые нашли применение о инженерной геологии при исследовании сложных объектов. Учебное пособие предназначено для студентов специальности 0804 „Гидрогеология и инженерная геология“. Оно может быть использовано специалистами изыскателями в инженерно-геологической практике.
Приведены результаты физического моделирования сейсмических волновых полей для задач сейсморазведки, описан новый способ применения результатов такого моделирования, основанный на трансформации частотного спектра наблюдаемых в моделировании сейсмограмм в область сейсморазведочного диапазона частот. Предложено данные физического моделирования регистрировать обычной сейсморазведочной аппаратурой, а также проводить-их обработку па современных ЭВМ с применением сейсморазведочных программ.
Книга может быть полезна инженерам-сейсмикам (сейсморазведчикам, геоакустикам и т. д.), а также научным работникам в этой области, аспирантам по специальности «геофизические методы разведки полезных ископаемых».
Учебное пособие «Компьютерное моделирование» предназначено для студентов профильных направлений подготовки, а также для студентов магистратуры смежных направлений и аспирантов, планирующих к использованию в своих исследованиях математические методы. Оно призвано познакомить их с основами построения и анализа компьютерных моделей различных систем. Это пособие направлено на получение базовых знаний, необходимых для работы с компьютерными моделями и поможет освоить практические навыки их построения и анализа.
Предложена технология имитационного 3D-моделирования разноспектральных изображений сцен, определяющих полетные эволюции летательных аппаратов (ЛА) на фоне разорванной облачности. Результаты моделирования яркостных изображений представлены для случая высокослоистых облачных полей в диапазоне 0,3—3,0 мкм.