Теорія і методологія комплексної геодинамічної інтерпретації даних геофізичного моніторингу небезпечних геологічних процесі - Автореферат

Київський національний університет імені Тараса ШевченкаРобота виконана у Київському національному університеті імені Тараса Шевченка. Науковий консультант: доктор фізико-математичних наук, професор Продайвода Георгій Трохимович, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, професор кафедри геофізики. Офіційні опоненти: - доктор геолого-мінералогічних наук, професор Лизун Степан Олексійович, ДП "Науканафтогаз", генеральний директор, м. Захист відбудеться "17" червня 2004 р. о 10 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д026.001.32 Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою: 03022, м.В основі природних катастроф лежать закономірні геологічні та геофізичні процеси, що відбуваються в оболонках Землі (атмосфері, гідросфері, земній корі, мантії й ядрі) та зазнають впливу космічних факторів і техногенної діяльності. Це пояснюється, насамперед, тим, що в основу класичної наукової парадигми геофізики покладений структурно-геологічний принцип, згідно з яким геологічне середовище апроксимується абстрактними збурюючими аномальними тілами, а локальні зміни фізичних властивостей замінюються середніми статистичними значеннями параметрів у статичному варіанті. Дисертаційну роботу виконано в Київському національному університеті імені Тараса Шевченка; вона нерозривно повязана з виконанням планів науково-дослідних робіт Київського національного університету імені Тараса Шевченка та Міністерства освіти і науки України, Мінекоресурсів України, Держкоменергозбереження України. Провести аналіз сучасного стану та тенденцій розвитку НПТПП у світі та в Україні; визначити основні чинники, що контролюють хід цих процесів та провести оцінку ефективності існуючих класичних підходів щодо вирішення задач геофізичного моніторингу геологічного середовища. Отримані теоретичні та методичні результати використовуються автором і співробітниками кафедри геофізики при читанні нормативних та спеціальних курсів студентам геофізичної спеціальності геологічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка, лягли в основу навчального посібника "Математичне моделювання геофізичних параметрів", а також використовуються виробничими та науковими організаціями при інтерпретації даних інженерної та екологічної геофізики, організації геофізичного моніторингу потенційно небезпечних обєктів.The Center for Research on the Epidemiology of Disasters (CRED), Міністерства України з питань надзвичайних ситуацій та у справах захисту населення від наслідків Чорнобильської катастрофи (МНС), працях провідних вчених відзначається, що кількість природних катастроф у світі за останні 40 років постійно зростає, збільшується кількість загиблих і постраждалих y природних катастрофах осіб (прирости відповідно склали, в середньому, 4,3% і 8,6%), ще швидшими темпами ростуть економічні втрати - 10,4% на рік. Масштаби небезпечних геологічних та природно техногенних процесів на території України визначаються наступними чинниками: зонами підвищеної сейсмічної небезпечності, значними паводками (особливо на річках Карпат і Криму), розвитком гравітаційних процесів, високим рівнем урбанізації (в містах проживає більше 68% населення країни і тут в найбільш концентрованому вигляді проявляються наслідки техногенної дії на навколишнє природне середовище - наведена сейсмічність, зсуви, підтоплення території, карстово-суфозійні процеси, техногенні фізичні поля), значна частина території страждає від природного та техногенного підтоплення, розвитку карстових процесів. При цьому постає необхідність виявлення найбільш чутливих геофізичних параметрів та розробки відповідних методологічних та теоретичних підходів до опису такого середовища, розрахунків його ефективних характеристик та методик прогнозу їх зміни в просторі та часі. Розрахунки ефективних фізичних властивостей моделі такого середовища пропонується проводити за допомогою методу умовних моментних функцій з врахуванням мінералогічного складу, параметрів мікро-і макротріщин (сухих і флюїдонасичених), напруженого стану і температури. Він базується на розвязку прямих і обернених геофізичних задач у рамках прийнятої моделі середовища і поля, а також на кореляційних взаємозвязках між фізичними параметрами геологічного середовища.Зроблена оцінка сучасного стану моніторингу навколишнього природного середовища в Україні та виконано узагальнену характеристику можливостей застосування геофізичних методів для дослідження небезпечних геологічних процесів та екологічного стану середовища. Обґрунтовано і запропоновано новий методологічний і теоретичний підхід до проблеми комплексної інтерпретації даних геофізичного моніторингу небезпечних природних і техногенних процесів, що базується на нелінійній багатокомпонентній моделі геологічного середовища. Ефективні фізичні властивості геологічного середовища визначаються його структурою і складом, мікро-і макротріщинуватістю, напруженим станом і температурою, флюїдним режимом.

Основний зміст роботи